CH677772A5 - - Google Patents

Description

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Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo e ad un'apparecchiatura avente tale dispositivo come parte componente destinati a regolare l'avanzamento di prodotti in confezionamento quali, ad esempio, prodotti alimentari come biscotti, tavolétte di cioccolato, ecc. verso una stazione di manipolazione suscettibile di arrestarsi per certi intervalli di tempo, con la previsione di mezzi di trasporto motorizzati suscettibili di raccogliere prodotti di accumulo durante gli intervalli di tempo di arresto della stazione di manipolazione.

Nelle forme di attuazione note i mezzi di trasporto sono costituiti di solito da un convogliatore avente una lunghezza sufficiente da poter ricevere in accumulo una quantità di prodotti sostanzialmente corrispondente alla quantità di prodotti che fuoriescono dalla stazione sorgente durante un intervallo di tempo sostanzialmente pari all'intervallo di arresto massimo previsto per la stazione di manipolazione. Naturalmente, nel caso in cui la condizione di arresto di quest'ultima stazione perduri per un intervallo di tempo superiore è necessario prevedere, in qualche punto del sistema, una funzione di scarico (dump) dei prodotti che continuano a fuoriuscire dalla stazione sorgente-

Anche prescindendo dal problema di un eventuale scarto dì prodotti, le soluzioni di accumulo secondo la tecnica nota non possono di certo considerarsi ottimali, per diversi motivi.

In primo luogo, quando la stazione di manipolazione viene riawiata, non è detto che i primi prodotti trasferiti verso di essa sì trovino in una condizione ideale.

Ciò vale soprattutto se si considera che, nella maggior parte dei sistemi del tipo sopra specificato, i prodotti avanzano normalmente inclinati in avanti o all'indietro in condizioni dì sovrapposizione parziale («shingled» o «stacked», secondo la terminologia anglosassone corrente) e vengono invece strettamente addossati l'uno all'altro, affiancati di costa (ossia in posizione verticale), in condizioni di accumulo.

Ora, mentre una fila di prodotti parzialmente addossati (shingled o stacked) presenta ancora una certa capacità dì contrarsi longitudinalmente, una fila di prodotti strettamente addossati di costa (ossia «impaccati») risulta praticamente incomprimibile, per cui i prodotti che si trovano più avanti in una tale pila di elementi addossati finiscono per essere sottoposti ad una pressione rilevante da parte dei prodotti che si accatastano via via a monte, con conseguenti rischi di rottura dei prodotti, da cui può derivare un imbrattamento dell'apparecchiatura con possibile nuovo arresto all'atto del riavvio della stazione di manipolazione o poco tempo dopo.

I problemi sopra esposti risultano ancora più gravi se si considera che i sistemi del tipo sopra specificato sono dì solito realizzati in modo da trattare in parallelo più corsi o flussi («lanes») di prodotti. Questo significa, ad esempio, che la quantità di prodotti destinati ad essere scartati in caso di scarico (dump) ovvero danneggiati per effetto di una pressione eccessiva può risultare assai rilevante.

Oltre a ciò il funzionamento del sistema è reso ancora più critico dal fatto che, anche se la velocità di funzionamento dell'unità di manipolazione viene mantenuta rigorosamente costante (in termini di pezzi assorbiti al minuto), la corrispondente velocità di avanzamento lineare dei prodotti (identificata dal numero di prodotti trattati nell'unità di tempo moltiplicata per lo spazio occupato da ciascun prodotto) può variare, ad esempio, per una variazione dello spessore del singolo prodotto: è il caso, ad esempio, di taluni prodotti da forno quali biscotti e simili, per i quali non è certamente possìbile assicurare in assoluto il rispetto di tolleranze dimensionali molto strette.

Anche la velocità di erogazione dei prodotti a partire dalla stazione sorgente (ad esempio un forno) può essere soggetta a variazioni di un certo rilievo, ad esempio a seguito di un intervento che porta a scartare una certa quantità di prodotti non accettabili dal punto di vista qualitativo, ad esempio biscotti troppo cotti.

Ne consegue quindi che, anche se la velocità di assorbimento dei prodotti da parte dell'unità di manipolazione viene regolata in modo da corrispondere globalmente alla velocità di erogazione dei prodotti da parte della stazione a sorgente, è necessario interporre fra le due stazioni mezzi di convogliamento dei prodotti suscettibili di assorbire le suddette variazioni casuali senza danneggiare i prodotti e/o condurre ad un eccessivo scarto degli stessi.

La presente invenzione si prefigge Io scopo di fornire, nell'ambito di sistema di confezionamento del tipo sopra specificato, una soluzione in cui i suddetti inconvenienti vengano radicalmente eliminati.

In un suo primo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo e ad un'apparecchiatura aventi le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni 1 e 3. Vantaggiosi sviluppi dell'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni 2 e 4 a 7,

L'invenzione comprende anche il procedimento per commandera il funzionamento di apparecchiate aventi le caratteristiche sopra richiamate.

L'invenzione verrà ora descritta a puro tìtolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

- la fig. 1 illustra schematicamente, sotto forma di uno schema a blocchi, la struttura di un'apparecchiatura secondo l'invenzione,

- le fig. 2 a 9 illustrano schematicamente un'apparecchiatura secondo l'invenzione in diverse possibili fsi di funzionamento, e

- le fig. 10 a 12 illustrano, sotto forma di diagrammi di flusso, la logica Ghe regola il funzionamento dell'unità di controllo dell'apparecchiatura secondo l'invenzione.

Nella fig. 1 è illustrata schematicamente, ed indicata con 1, una porzione di un'apparecchiatura per il confezionamento automatico di prodotti P, quali, ad esempio, prodotti alimentari come biscotti, tavolette di cioccolata, ecc.

I prodotti P in questione (non illustrati specificatamente nella fig. 1 ) avanzano da sinistra verso destra con riferimento alla situazione illustrata nella

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fig. 1 a 9 a partire da una stazione sorgente 2 verso una stazione di manipolazione 3.

La stazione di sorgente 2 può essere costituita ad esempio, da un forno che emette con una velocità data (n pezzi/minuto) prodotti P quali biscotti appena cotti.

Di tale stazione sono visibili nelle figure soltanto due convogliatori di uscita disposti in cascata, indi" cati rispettivamente con D e F, provvisti di rispettivi motori Md e Mf.

Al disotto del convogliatore D è disposto un contenitore di raccolta L per raccogliere eventuali prodotti P destinati ad essere scartati, durante il funzionamento dell'apparecchiatura, secondo criteri che verranno meglio illustrati nel seguito.

Per la realizzazione dei convogliatori D e F (così come per tutti gli altri convogliatori a cui si farà riferimento nel seguito) è possibile rifarsi a soluzioni ampiamente note nella tecnica, quali, ad esempio convogliatori a nastro continuo, che non richiedono quindi di essere descritti in dettaglio.

Ciò vaie anche per quanto' riguarda le rispettive motorizzazioni Md, Mf e le motorizzazioni di tutti gli altri convogliatori a cui si farà riferimento nel seguito.

AI convogliatore D sono inoltre associati ulteriori mezzi motori (anch'essi di per sè noti) che consentono di ritrarre il convogliatore D stesso rispetto al convogliatore F disposto a valle così da produrre la caduta dei prodotti P che avanzano sul convogliatore D nel contenitore L, così come verrà meglio illustrato nel seguito.

La stazione di manipolazione 3 può essere costituita, ad esempio, da un dispositivo 4 per la formazione di pile di prodotti (biscotti o simili) quale il dispositivo formante oggetto del brevetto italiano 1 186 412 e dei corrispondente brevetto statunitense 4 755 093 di titolarità della stessa Richiedente. Per la descrizione particolareggiata del funzionamento di una tale stazione sì rimanda pertanto alla descrizione di tali precedenti documenti brevettuali.

Fra la stazione sorgente 2 ed il dispositivo 4, mosso da un rispettivo motore MP, sono disposti, procedendo a ritroso da valle a monte nel verso di avanzamento dei prodotti P, più convogliatori a nastro indicati con riferimenti progressivi, 11, 12, 13, 14...,1 n. Il numero di tali convogliatori non è di per sè determinante ai fini della comprensione della presente invenzione, potendo essere fissato in modo diverso in funzione delle specifiche esigenze applicative.

In proposito, e anche per facilitare la comprensione delta descrizione che segue, si potrà notare che convogliatori 11 e 12 (denominati nei seguito anche convogliatori di «sgranamento» e di «dosaggio») costituiscono elementi strettamente legati dal punto di vista funzionale al dispositivo 4, per cui essi possono essere di fatto considerati come facenti parte della stazione di manipolazione 3. I convogliatori 13, 14,...,1n costituiscono invece propriamente un ramo di accumulo dei prodotti interposto fra la stazione sorgente 2 e la stazione di manipolazione 4.

La scelta della lunghezza di detto ramo di accumulo viene fatto, in termini generali e secondo criteri di per sè noti, in rapporto al flusso atteso di prodotti P fra la stazione 2 e la stazione 4 in modo tale da poter raccogliere in accumulo una quantità di prodotti P sostanzialmente pari al numero di prodotti che fluiscono dalla stazione 2 verso la stazione 4 durante un intervallo di durata pari alla durata massima degli intervalli attesi di arresto della stazione di manipolazione 3.

Tali intervalli di arresto conseguono dal fatto che la stazione di manipolazione 3 può andar soggetta, in talune condizioni, a fenomeni che rendono impossibile l'assorbimento di nuovi prodotti P. Ad esempio, nel caso in cui immediatamente a valle della stazione di manipolazione 3 sia disposta una macchina incartatrice, l'esaurimento della bobina di pellicola di avvolgimento della macchina incartatrice comporta di fatto la necessità di arrestare la stazione di manipolazione 3 (stazione di formazione delle pile) per un intervallo di tempo pari al tempo richiesto per inserire una nuova bobina di pellicola di avvolgimento nella macchina incartatrice.

Quanto poi alla scelta del numero dei tronchi (13, 14,..., 1n) in cui il ramo di accumulo viene suddiviso, si dovrà tenere conto, in modo congiunto, dell'esigenza di ottenere una buona flessibilità di trattamento dei fenomeni di accumulo (il che tendenzialmente spinge ad aumentare il numero dei tronchi) con l'esigenza di non ridurre eccessivamente la lunghezza di ciascun tronco, aumentando nel contempo la complessità del sistema.

A tale proposito converrà ricordare che, anche se la maggior parte della descrizione che segue viene fatta con specifico riferimento ad un unico flusso o corso («lane») di prodotti P in confezionamento, l'apparecchiatura secondo l'invenzione è in generale suscettibile di trattare una pluralità di flussi di prodotti P che avanzano in parallelo.

Quale che sia il loro numero, i vari tronchi 11,12,

13 1n di convogliamento sono provvisti ciascuno di un rispettivo motore Mi...Mn nonché (ad eccezione del solo convogliatore dosatore 12) di una rispettiva fotocellula di rilevazione FC1..., FCn, che agisce in prossimità dell'estremità a monte di ciascun tronco ed è suscettibile di rilevare quando il tronco stesso è totalmente occupato da prodotti P in accumulo, ossia da prodotti strettamente addossati in condizioni tali da non consentire più la raccolta di altri prodotti sul tronco stesso.

All'atto pratico, le fotocellule FC1,...,FCn sono costituite da ciascuna da un gruppo ottico con associati mezzi circuitali suscettibili di rilevare la presenza ovvero l'assenza di oggetti nella zona focale di tale gruppo ottico.

Le fotocellule FC1,..., FCn sono prodotti corre-mentemente disponibili nel commercio; si può trattare, ad esempio, dei rilevatori ottici venduti con la sigla WT18P11 dalla Società Sick.

Ad esempio, è possibile montare una tale fotocellula in modo tale per cui, quando i prodotti P che avanzano sul rispettivo tronco di convogliamento sono parzialmente addossati fra loro (shingled o stacked), le creste superiori degli stessi si trovano ad una distanza maggiore della distanza focale del rispettivo gruppo ottico. Quando, per effetto del

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graduale accumulo, i prodotti P si addossano maggiormente gli uni agli altri, tendendo ad orientarsi in direzione verticale, le creste si avvicinano al piano focale (eventualmente superandolo) dando origine ad un cambiamento del segnale d'uscita della fotocellula.

Quanto detto sopra vale primariamente per le fotocellule FC3, ..., FCn associate alle estremità a monte dei convogliatori 13,..., 1n.

La fotocellula FC1 associata al convogliatore di sgranamento dei prodotti 11 viene montata in una posizione leggermente diversa (in generale più vicino al plano di convogliamento del trasportatore) in modo da poter distinguere due condizioni di funzionamento diverse, vale a dire;

- la condizione in cui il flusso dei prodotti P sul convogliatore 11 è da considerarsi sufficiente per assicurare un corretto funzionamento del dispositivo 4, e

- la condizione in cui tale flusso tende a diradarsi (smagrirsi) eccessivamente, con il rischio, ad esempio, di perdere la condizione di addossamento, almeno parziale, fra i prodotti stessi, il che potrebbe creare difficoltà per il funzionamento del dispositivo^.

Infine, la fotocellula FG2 è associata direttamente al dispositivo 4 (ad esempio allo scivolo o caditoia di alimentazione di cui all'apparecchiatura secondo il brevetto italiano 1 186 419, corrispondente al brevetto statunitense 4 755 039) con la possibilità di distinguere, in assoluto:

la presenza di un numero di prodotti P sufficiente ad assicurare il corretto funzionamento del dispositivo 4, o

- un radicale diradamento in tale flusso, tale da rendere critica la prosecuzione del funzionamento del dispositivo 4.

1 segnali di uscita delle varie fotocellule FCi FCn vengono forniti ad un'unità principale di controllo 15 costituita ad esempio da un controllore PLC (di tipo noto) il quale comanda il funzionamento dei motori Mi...Mf, Md e del motore MP che aziona il dispositivo 4 secondo criteri di decisione che verranno meglio illustrati nel seguito.

Le specifiche modalità di funzionamento e di programmazione dell'unità 15 possono essere facilmente definite dal tecnico esperto del settore sulla base delle indicazioni logico-decisionali che verranno date nel seguito, in funzione delie specifiche caratteristiche dell'unità 15 di volta in volta adottata: una descrizione particolareggiata di tali modalità si rende quindi del tutto superflua.

I criteri di funzionamento dell'apparecchiatura secondo l'invenzione verranno ora descritti procedendo dapprima, per motivi di chiarezza di illustrazione, alla descrizione del funzionamento dei convogliatori di sgranamento 11 e di dosaggio 12 disposti immediatamente a monte del dispositivo 4.

Successivamente, con specifico riferimento alla sequenza delle figure 2 a 9 verranno descritti criteri di funzionamento dei convogliatori 13,14,..., 1n, F e D disposti a monte, considerando i convogliatori 11 e 12 di fatto incorporati nella stazione di manipolazione 3.

Per fissare le idee si ricorderà che, in generale, la velocità di avanzamento dei prodotti P attraverso l'apparecchiatura 1 è determinata dalla velocità con cui i prodotti fuoriescono dalla stazione sorgente 2. Ad esempio, nel caso in cui questa sia costituita da un forno, la velocità sarà primariamente identificata dal numero di prodotti P sfornati nell'unità di tempo (ad es. prodotti/minuto).

In via primaria, la velocità di funzionamento della stazione di manipolazione 3 viene regolata sullo stesso valore, così da assicurare un equilibrio generale del sistema. La stazione di manipolazione 3 deve infatti assorbire mediamente tanti prodotti quanti sono i prodotti P emessi dalla stazione sorgente 2: in caso contrario si avrebbe o un definitivo accumulo di prodotti P non manipolati ovvero una cronica carenza di prodotti P da manipolare nella stazione 4.

Le velocità di avanzamento dei prodotti sui convogliatori 11,12,... In, F, D sono in generale identificate dal prodotto del numero dei prodotti P emessi dalla stazione sorgente 2 nell'unità di tempo per lo spazio occupato dal singolo prodotto nella direzione generale di avanzamento. Tale spazio è identificato dallo spessore del singolo prodotto, moltiplicato per un fattore di addossamento che ha valore unitario quando i prodotti sono addossati strettamente di costa l'uno contro l'altro ed assume valori crescenti quanto più i prodotti P sono solo parzialmente addossati e disposti a spina di pesce inclinati in avanti («shingled») o all'indietro («stacked»).

Come già si è detto, uno degli scopi principali dell'invenzione è quello di evitare che, in qualunque condizione di funzionamento, l'eventuale formazione di code di accumulo dei prodotti P sì possa tradurre in una eccessiva pressione sui prodotti P che vengono alimentati verso il dispositivo 4.

La funzione del convogliatore dosatore 12 è essenzialmente quella di formare una specie di barriera destinata ad isolare i prodotti P alimentati al dispositivo 4 rispetto ai prodotti che si trovano a monte, ossia sui convogliatori 13,14,..., 1n.

A questo fine, la velocità di movimento Vm2 del convogliatore dosatore 12 viene genericamente scelta nell'intorno del valore della velocità Vmp di assorbimento dei prodotti da parte del dispositivo 4, corrispondente al prodotto del numero di prodotti assorbiti nell'unità di tempo dal dispositivo 4, per Io spessore di ciascun sìngolo prodotto. Questo significa che, tendenzialmente, i prodotti P tenderanno ad accumularsi sul convogliatore dosatore 12 in una coda di prodotti addossati di costa l'uno contro l'altro.

Nell'apparecchiatura secondo l'invenzione è previsto che la velocità Vm2 del convogliatore dosatore 12 possa variare fra due valori costituiti rispettivamente:

- da un primo valore leggermente inferiore (ad esempio dell'1-5%) rispetto al valore della velocità di assorbimento dei prodotti da parte della stazione di manipolazione 4 (ossia Vm2 circa S Vmp), e

- da un secondo valore, genericamente superiore rispetto alla suddetta velocità dj assorbimento (ossia V m2 = Vmp + K, dove K è un valore di velocì-

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tà ohe viene definito sperimentalmente in funzione delle caratteristiche di impianto).

La scelta dell'uno o dell'altro dei suddetti valori viene determinata dall'esito della rilevazione condotta dalla fotocellula FC1, sensibile alla condizione di flusso dei prodotti P sul convogliatore di sgranamento 11.

La velocità di movimento di quest'ultimo convogliatore viene scelta nettamente superiore rispetto alla velocità di avanzamento dei prodotti P su convogliatore dosatore 12 in modo da far sì che i prodotti stessi, a partire da una condizione di addossamento di costa sul convogliatore dosatore 12, tendano nuovamente ad allargarsi (ossia a «sgranarsi») sul convogliatore 11.

Questo significa che la fila di prodotti P presente sul convogliatore di sgranamento 11 non è mai rigidamente compatta, ma presenta invece una certa capacità di estendersi e di contrarsi in funzione di possibili fluttuazioni delle velocità di avanzamento dei prodotti sia a monte sia a valle.

Ad esempio, è possibile asservire stabilmente la velocità di avanzamento del convogliatore di sgranamento 11 alla velocità Vmp del dispositivo 4, ponendola ad un valore circa pari a Vmp/cos a, dove a rappresenta l'angolo desiderato di inclinazione dei prodotti P sui convogliatore di sgranamento 11.

In questo caso, per motivi che risulteranno più chiari nel seguito della descrizione, è previsto che la stessa velocità di movimento Vmp del dispositivo 4 possa variare fra un valore di normale funzionamento ed un valore incrementato, destinato ad essere utilizzato dopo una fermata per smaltire eventuali accumuli di prodotti P formatisi sui convogliatori 13, 14,..., 1n durante un arresto della stazione di manipolazione 3.

Questo significa che, all'atto pratico, il convogliatore di dosaggio 12 è in realtà in grado di muoversi ad almeno quattro velocità diverse, mentre il convogliatore di sgranamento 11 è in grado di muoversi ad almeno due velocità diverse.

1 criteri con cui l'unità elaborativa (PLC) 15 regola il funzionamento del convogliatore dosatore 12 e del convogliatore di sgranamento 11 agendo sui rispettivi motori M1 e M2 sono dunque sinteticamente i seguenti (vedere anche parte alta del diagramma di flusso di fig. 10):

- tendenzialmente il convogliatore dosatore 12 viene fatto funzionare ad una velocità Vm2 di funzionamento leggermente inferiore (ad esempio pari al 95-99%) della velocità Vmp di assorbimento dei prodotti P da parte del dispositivo 4 (velocità che, come si è visto, può essere di per sè variabile fra almeno due valori),

- la fotocellula FC1 rileva in modo sostanzialmente continuo l'intensità del flusso presente sul convogliatore di sgranamento 11 (fase 101);

- l'unità 15 analizza se tale flusso è da ritenersi soddisfacente o eccessivamente diradato (fase 102) confrontandolo con un livello di soglia dato, e in funzione dell'esito dell'azione di rilevazione delle cellule FC1, procede, alternativamente:

- mantenendo la velocità di funzionamento del convogliatore dosatore (12) al valore più basso (Vm2 ~ Vmp - fase 103), qualora il flusso di prodotti P sul convogliatore di sgranamento 11 sia da considerarsi soddisfacente normale, o

- accelerando il movimento dei convogliatore dosatore 12 sino a portarlo al valore di velocità (Vm2 = Vmp + K - fase 104) qualora ii flusso di prodotti P sul convogliatore di sgranamento 11 presentì un eccessivo diradamento.

La scelta, in condizioni di normale funzionamento, di una velocità dì funzionamento del convogliatore dosatore 12 leggermente inferiore alla velocità di assorbimento dei prodotti P da parte del dispositivo 4 è destinata a scongiurare in ogni caso il rischio che, immediatamente a monte del dispositivo 4 stesso, si possano formare code di accumulo dei prodotti P in alimentazione verso il dispositivo 4 venga applicata una pressione tale da produrne il danneggiamento.

Come si è detto, la funzione dell'ulteriore fotocellula FC2 è quella di rilevare la situazione in cui sì manifesti la prolungata carenza di prodotti P in alimentazione verso il dispositivo 4.

Questa situazione può insorgere, ad esempio, quando una certa quantità di prodotti P difettosi viene scartata nell'ambito della stazione sorgente 2.

In tali condizioni, la semplice accelerazione della velocità del movimento del convogliatore dosatore 12 non sarebbe in grado di rimediare a tale perdurante carenza di prodotti P.

Per questo motivo, quando l'unità 15 rileva attraverso la fotocellula FC2 (fase 105) l'insorgere di tale situazione di carenza (fase 106), l'unità 15 stessa blocca il dispositivo 4 (Vmp = 0 - fase 107) così da permettere il formarsi, immediatamente a monte dello stesso 4, di una certa quantità dì prodotti P da manipolare. Al ristabilirsi di tale quantità minima di prodotti, il dispositivo 4 viene automaticamente riavviato.

Almeno in linea di princìpio, la funzione della fotocellula FC2 potrebbe essere svolta dalla sola fotocellula FC1 associando a quest'ultima fotocellula, nell'ambito dell'unità 15, una funzione di temporizza-zione suscettibile di rilevare il perdurare per un certo intervallo di tempo di un flusso insufficiente di prodotti P sul convogliatore di sgranamento 11, indipendentemente dall'avvenuto aumento della velocità di avanzamento del convogliatore dosatore 12.

Lo svolgimento di tale funzione attraverso una fotocellula separata FC2 deve però riternesì preferibile in termini generali di affidabilità.

Come si è detto, l'apparecchiatura secondo l'invenzione opera in realtà su più flussi o linee («lanes») di prodotti P in parallelo, che avanzano ciascuno fra una rispettiva bocca di uscita della stazione sorgente 2 ed una rispettiva bocca di ingresso del dispositivo 4.

In linea di principio sarebbe possibile prevedere per ciascuna linea o flusso un rispettivo convogliatore dosatore 12 con una corrispondente funzione di comando. La Richiedente ha avuto però modo di rilevare che un funzionamento del tutto soddisfacente dell'apparecchiatura si può ottenere asservendo il movimento dì tutte le linee nella regione del convogliatore dosatore 12 alla logica di decisione

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sviluppata in riferimento alla linea o «lane» in cui si rileva - al momento—il maggior flusso di prodotti sul rispettivo convogliatore di sgranamento 11.

Questo permette, secondo una soluzione che si dimostra molto vantaggiosa in termini di semplicità ed economia, di utilizzare un unico convogliatore dosatore 12 per tutti i flussi o linee, portando (tramite l'unità 15) la velocità di avanzamento di tale convogliatore dosatore 12 al valore superiore (Vm2 = Vmp + K) quando e soltanto quando tutte le fotocellule FC1 hanno rilevato il determinarsi di un diradamento dei flusso di prodotti P nelle rispettive linee o «lanes».

Questa scelta assicura che in nessun caso si possa arrivare alia formazione di accumulo indesiderato (con conseguente trasmissione di una pressione eccessiva di prodotti P in manipolazione) anche su solo una delle linee o «lanes» dell'apparecchiatura.

Ai fini dell'illustrazione dei criteri di funzionamento dèi convogliatori 13,14, ... In, si possono idealmente considerare entrambe le stazioni sorgenti 2 e di manipolazione 3 come funzionanti a velocità praticamente costanti: questo significa, in particolare, che il movimento di «pendolamento» precedentemente descritto della velocità Vms del convogliatore dosatore 12 rispetto alla velocità Vmp del dispositivo 4 può essere in questo contesto trascurato.

Anzi, ai fini della descrizione del funzionamento dei convogliatori 13,14,In, i convogliatori 11 e 12 possono essere di fatto considerati come incorporati nell'insieme della stazione di confezionamento 3.

Nelle condizioni di normale funzionamento (fig. 2), tutti i convogliatori, ad eccezione dei convogliatore dosatore 12, viaggiano praticamente alla stessa velocità corrispondente, all'atto pratico, al prodotto fra il numero di prodotti P trattati (ossia emessi dalla stazione sorgente 2 e manipolati dalla stazione di manipolazione 3) nell'unità di tempo e lo spazio longitudinale occupato da ciascun punto prodotto P, ossia lo spessore del prodotto moltiplicato per il fatto che tiene conto dell'esigenza di impartire ai prodotti P stessi un generale andamento inclinato («shingled» o «stacked»).

I prodotti P si trovano infatti ad avanzare in tali condizioni su tutti i convogliatori, ad eccezione del convogliatore dosatore 12, su cui i prodotti P stessi si addossano verticalmente l'uno contro l'altro secondo criteri già descritti in precedenza.

La fig. 3 illustra una situazione in cui la stazione dì manipolazione 3 (compresi f convogliatori 11 e 12) si è appena arrestata, ad esempio perchè in una macchina incartatrice (non illustrata) disposta immediatamente a valle è necessario procedere alla sostituzione della bobina della pellicola di incartamento.

Per effetto dell'arresto del convogliatore 12, i prodotti P in arrivo immediatamente a monte cominciano ad accumularsi, accostati di costa l'uno contro l'altro, sul convogliatore 13 sino a raggiugere là condizione (illustrata in fig. 4) in cui il convogliatore 13 è totalmente riempito di tali prodotti. Tale condizione viene rilevata dalla fotocellula (FC3, che invia un corrispondente segnale all'unità 15, la quale arresta il convogliatore 13 (Vm3 = 0).

Se la condizione di arresto della stazione di manipolazione 3 persiste, il processo descritto si ripete in modo identico per il convogliatore 14 immediatamente a monte (fig. 5), sino ad arrivare, per tappe successive, al convogliatore di accumulo più a monte, ossia al convogliatore In (fig. 6).

In tali condizioni, la capacità di accumulo del «polmone» formato dai convogliatori 13...1n è completamente esaurita; a questo punto - se l'arresto della stazione di manipolazione 3 perdura - non si può che ricorrere alla soluzione di interrompere l'alimentazione dei prodotti P a partire dalla stazione sorgente 2, ad esempio ritraendo il convogliatore D rispetto al convogliatore F così per far cadere i prodotti P che continuano ad arrivare dalla stazione sorgente verso il contenitore di scarto L.

Naturalmente, una situazione di questo genere insorge in pratica, soltanto in situazioni del tutto eccezionali. La lunghezza del «polmone» costituito dai convogliatori 13...1n viene infatti scelta in modo tale da non essere completamente esaurita a seguito delle fasi di arresto normalmente previste o attese per la stazione di manipolazione 3. Questo significa che, in generale, la stazione 3 stessa verrà riawia-ta prima che il fenomeno di accumulo di prodotti P abbia risalito tutta la catena del convogliatori 13, 14,...1n.

E chiaro che se la stazione 3 riparte in una qualsiasi situazione di accumulo intermedia (ossia senza che tutti i convogliatori 13,14,1n si siano arrestati) l'accumulo di prodotti P può essere comunque smaltito, eventualmente facendo funzionare la stazione 3 ad una velocità Vmp più elevata rispetto a quella di normale funzionamento, così come viene meglio illustrato nella sequenza di riawiamento delle figure 7 a 9. Quest'ultima fa ideale riferimento al riavvio della stazione 3 dopo l'insorgere della situazione di arresto generale illustrata nella fig. 6.

Tale operazione di riawiamento viene condotta riaccostando il convogliatore D al convogliatore F (fig. 7) così da ripristinare l'alimentazione dei prodotti P verso la stazione di manipolazione 3 e riavviando simultaneamente la stessa ad una velocità di funzionamento Vmp maggiorata (ad esempio del 25-50%) rispetto alla velocità di funzionamento in condizioni normali.

Il generale meccanismo di funzionamento dei convogliatori 13, 14,...,1n descritto in precedenza fa sì che, in presenza di un accumulo (rilevato dalla rispettiva fotocellula FC3, FC4..,FCn) ciascun convogliatore ricopi owero riproduca il movimento del convogliatore immediatamente a valle (Vmj = Vm(j-i), con il convogliatore 13 (ossia quello situato più a valle di tutti) che riproduce nel complesso il movimento della stazione di manipolazione 3, ossia il movimento del convogliatore dosatore 12.

Con questo meccanismo di copia o riproduzione, adottato anche in fase di riawiamento, è possibile ottenere (si confrontino In proposito le fig. 8 e 9) il graduale assorbimento dei prodotti P in precedenza accumulati. In altre parole, i prodotti P che prima si trovavano addossati di costa in una formazione di accumulo stretta, vengono fatti gradualmente avanzare verso la stazione di manipolazione 3 (che lavo-

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ra a velocità superiore rispetto al normale), mentre i nuovi prodotti che avanzano a partire dal convogliatore 1n situato più a monte assumono il normale orientamento inclinato («shingled» o «stacked»).

Il ritorno in condizioni di funzionamento normale per quanto riguarda l'orientamento dei prodotti su ciascun convogliatore 13, 14 1n viene rilevato dalla rispettiva fotocellula FC3, FC4„..FCn come in precedenza, riportando la velocità di funzionamento del convogliatore al valore normale non appena si è rilevato lo smaltimento dell'accumulo precedentemente formato sul convogliatore stesso.

Questo meccanismo si sviluppa naturalmente a partire dal convogliatore 1n più a monte per procedere gradualmente verso i convogliatori più a valle sino a quando viene ripristinata la velocità di funzionamento normale anche per il convogliatore 13. A questo punto (ossia quando la fotocellula FC3 ha rilevato lo smaltimento dell'accumulo) si ristabilisce di fatto la situazione di funzionamento illustrata in figura 2, per cui anche la stazione di manipolazione 3 (compresi i convogliatori 11 e 12) può essere riportata alla normale velocità di funzionamento.

Naturalmente, il meccanismo di riavviamento descritto in precedenza può essere utilizzato anche in quelle situazioni in cui non si pervenga alla completa saturazione del «polmone» di accumulo così come illustrato nella fig. 6. Il funzionamento momentaneo della stazione di manipolazione 3 a velocità superiore può essere infatti comunque vantaggioso per smaltire rapidamente un qualunque fenomeno di accumulo.

II diagramma di flusso della fig. 11 illustra la logica che regola il movimento dei convogliatori 14, ... 1n, ispirata sostanzialmente al criterio di leggere, tramite la rispettiva fotocellula FC4...FCn (fase 110) l'eventuale esistenza di una situazione di accumulo. In funzione dell'esito di tale rilevazione (fase 111), la velocità di avanzamento del convogliatore viene mantenuta al livello normale (fase 112) quando non viene rilevata la presenza di accumulo.

Quando invece viene rilevata la sussistenza di una situazione di accumulo, viene avviato il meccanismo secondo il quale ciascun convogliatore ricopia, per quanto riguarda la velocità, il convogliatore più a valle (fase 113).

Se quest'ultimo convogliatore è fermo, anche il convogliatore immediatamente a monte si arresta. Se il convogliatore a valle viaggia alla velocità di ricupero dell'accumulo (poiché si è in fase di riavviamento con ricupero dell'accumulo), anche il convogliatore a monte viaggia con tale velocità sino a quanto, rilevato lo smaltimento dell'accumulo, il convogliatore stesso ritorna alla normale velocità di funzionamento.

li diagramma del flusso della fig. 12 illustra come tale meccanismo venga sostanzialmente adottato anche per il controllo del convogliatore 13.

In questo caso, però, l'asservimento di velocità in presenza di accumulo (rilevato dalla fotocellula FC3) viene effettuato in funzione della velocità di funzionamento Vmp della stazione di manipolazione 3 (fase 113'), ossia del convogliatore dosatore 12.

Grazie a tale meccanismo di funzionamento, il convogliatore 13 è in grado di svolgere una generale azione di regolazione dell'avanzamento dei prodotti P dalla stazione sorgente 2 verso la stazione di manipolazione 3.

Naturalmente, anche per il controllo dei convogliatori 13,14,..., 1n sarebbe possibile adottare uno schema di comando distinto per ciascun canale o flusso («lane») dell'apparecchiatura. Questo potrebbe però risultare troppo oneroso in termini circuitali e di impegno elaborativo. E' allora possibile adottare anche in questo caso una soluzione di comando generalizzata, osservando tramite le rispettive fotocellule FC3, le condizioni dei prodotti sui vari flussi o linee in parallelo, identificando la condizione di «accumulo» o «assenza di accumulo» che prevale nella maggior parte del casi, ed utilizzare tale condizione prevalente come parametro di gestione del funzionamento dell'apparecchiatura, unificando i vari convogliatori 13,14,..., 1n sui vari flussi o linee.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (11)

Rivendicazioni

1. Dispositivo per regolare l'avanzamento di prodotti (P) in confezionamento verso un dispositivo di manipolazione (4) suscettibile di assorbire i prodotti ad una prima velocità data (Vmp), caratterizzato dal fatto che comprende:

- a monte di detto dispositivo di manipolazione (4) nel verso di flusso dei prodotti (P), primi mezzi convogliatori di dosaggio (12) dei prodotti e secondi mezzi convogliatori (11) di sgranamento dei prodotti (P) stessi, detti secondi mezzi convogliatori (11) muovendosi ad una velocità sostanzialmente superiore rispetto a detti primi mezzi convogliatori (12),

- mezzi sensori (FC1) del flusso di prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11), suscetibili di identificare almeno una prima ed una seconda condizione di funzionamento corrispondenti, rispettivamente, ad un flusso normale ed a un diradamento del flusso di prodotti (P), e

- mezzi di controllo (15) del movimento (M2) di detti primi mezzi convogliatori (12), collegati a detti mezzi sensori (FC1) e suscettibili di comandare il movimento di detti primi mezzi convogliatori (12):

- ad almeno una prima velocità di dosaggio, leggermente inferiore a detta prima velocità data (Vm2 ~ Vmp), quando detti mezzi sensori (FC1) rilevano un flusso normale di prodotti su detti secondi mezzi convogliatori (11), e

- ad almeno una seconda velocità di dosaggio, superiore a detta prima velocità data (Vm2=Vm+K), quando detti mezzi sensori (FC1) rilevano un diradamento del flusso di prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11).

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende ulteriori mezzi sensori (FC2) per rilevare, in detto dispositivo di manipolazione (4), una carenza permanente di flus5

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so di prodotti (P) e dai fatto che detti mezzi di controllo (15) sono suscettìbili di arrestare (Vmp=0) il movimento di detto dispositivo di manipolazione (4) al perdurare di detta carenza di prodotti (P), mantenendo attivati detti primi (12) e secondi (11) mezzi convogliatori per raccogliere una certa quantità di prodotti (P) da manipolare a monte di detto dispositivo di manipolazione (4).

3. Apparecchiatura, avente come parte componente il dispositivo di cui alla rivendicazione 1, per regolare l'avanzamento dì prodotti in confezionamento da una stazione sorgente (2) verso una stazione di manipolazione (3,4), disposta a valle di detta stazione sorgente (2) nei verso di flusso dei prodotti (P) e suscettibile di arrestarsi per certi intervalli di tempo, fra detta stazione sorgente (2) e detta stazione di manipolazione (3) essendo interposti mezzi di trasporto motorizzati (13, 14, ..., 1n) suscettibili di raccogliere fino al loro riempimento prodotti (P) in accumulo durante detti intervalli di tempo di arresto della stazione di manipolazione (3), il convogliatore di dosaggio (12) e quello di sgranamento (11) ricevendo il flusso di prodotti dai suddetti mezzi di trasporto ed alimentando la stazione di manipolazione (3,4), caratterizzata dal fatto che:

- detti mezzi di trasporto motorizzati comprendono una pluralità di tronchi in cascata (13,141n) con un tronco più a valle (13) rivolto verso della stazione di manipolazione (3,4),

- sono provvisti mezzi sensori (FC3, FC4, ..., FCn) per rilevare il flusso di detti prodotti su detti tronchi (13,14, in) così da Identificare, per ciascun tronco, almeno una condizione di funzionamento normale e condizioni di accumulo e di riempimento del tronco stesso da parte di prodotti (P) in accumulo, e

- sono provvisti mezzi dì controllo (15) del movimento dì ciascuno dì detti tronchi (13,14,..., 1n) collegati a detti mezzi sensori (FC3, FC4, ..., FCn) e suscettibili di agire (M3,Mn) su detti tronchi (13,14, 1n) all'avvenuta rilevazione di dette condizioni di accumulo e di riempimento del tronco stesso, in modo che il movimento di ciascun tronco riproduce (113) il movimento del tronco immediatamente a valle, il movimento di detto tronco più a valle (13) riproducendo (113') il movimento fino alla condizione di arresto di detta stazione di manipolazione (3,4).

4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di controllo (15) sono configurati in modo da:

- comandare il funzionamento di detta stazione di manipolazione (3, 4) ad una velocità data (Vmp) quando detti tronchi (13,14,in) si trovano tutti in detta condizione di funzionamento normale,

- rilevare tramite detti mezzi sensori (FC3, FC4,

FCn) la condizione in cui almeno alcuni di detti tronchi si sono arrestati a seguito di un arresto di detta stazione di manipolazione (3,4)

- riavviare (MP) la stazione di manipolazione (3, 4) ad una velocità di recupero dell'accumulo superiori a detta velocità data, per cui tutti i tronchi (13, 14, ..., In) che si trovano in detta condizione di riempimento si muovono anch'essi ad una velocità di recupero dell'accumulo,

- rilevare, sempre tramite detti mezzi sensori (FC3,

FC4,FCn), quando ciascuno di detti tronchi (13, 14,..., 1n), è ritornato in condizioni di funzionamento normale a seguito del recupero dell'accumulo di prodotti (P) su di esso formatosi, riportando (M3, Mn) quindi la velocità di funzionamento del tronco (13, 14, ..., 1n) stesso a detto valore di velocità di movimento in condizioni di funzionamento normale, e

- ripristinare il funzionamento di detta stazione di manipolazione (3, 4) a detta velocità data (Vmp) quando tutti i detti tronchi (13,14,..., 1n) sono ritornati in condizione di funzionamento normale.

5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che:

- detti primi mezzi convogliatori di dosaggio (12) del prodotti e secondi mezzi convogliatori (11) di sgranamento dei prodotti (P) stessi sono situati a valle di detti mezzi di trasporto motorizzati (13,14,..., 1n) ed a monte di detto dispositivo di manipolazione (4) nel verso di flusso dei prodotti,

- detti mezzi sensori comprendono almeno un'unità (FC1) sensibile al flusso dei prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11), suscettibile di identificare dette almeno una prima e una seconda condizione di funzionamento corrispondenti rispettivamente, ad un flusso normale e ad un diradamento del flusso di prodotti (P).

6. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 a 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori sono primariamente costituiti da sensori ottici (FC1, ...,FCn).

7. Apparecchiatura secondo una' qualsiasi delle rivendicazioni 3 a 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di controllo sono sostanzialmente costituiti da un modulo PLC, ossi di controllo programmabile.

8. Procedimento per comandare il funzionamento di un'apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende le operazioni di:

- rilevare (FC3, FC4, ..., FCn) il flusso di detti prodotti (P) su detti tronchi (13,14,..., In) così da identificare (111), per ciascun tronco, almeno una condizione di funzionamento normale e condizioni di accumulo e di riempimento del tronco stesso da parte di prodotti (P) in accumulo, e

- controllare (15) il movimento di ciascuno di detti tronchi (13, 14, ..., 1n) all'avvenuta rilevazione di dette condizioni di accumulo e di riempimento dei tronco stesso in modo che il movimento di ciascun tronco riproduce (113) il movimento del tronco immediatamente a valle, il movimento di detto tronco più a valle (13) riproducendo (113') il movimento fino alla condizione di arresto di detta stazione di manipolazione (3).

9. Procedimento secondo la rivendicazione 8 per comandare il funzionamento di un'apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che comprende le operazioni di:

- comandare il funzionamento di detta stazione di manipolazione (3, 4) ad una velocità data quando detti tronchi (13, 14,..., 1n) sì trovano tutti in detta condizione di funzionamento normale,

- rilevare (FC3, FC4, ..., FCn) la condizione in cui almeno alcuni di detti tronchi si sono arrestati a se-

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guito di un arresto di detta stazione di manipolazione (3,4),

- riawiare la stazione di manipolazione (3) ad una velocità di recupero dell'accumulo superiore a detta velocità data, per cui tutti i tronchi (13, 14, ..., 1n) che si trovano in detta condizione di riempimento si muovono anch'essi ad una velocità di ricupero dell'accumulo,

- rilevare (FC3, FC4, FCn) quando ciascuno di detti tronchi (13, 14, 1n) è ritornato in condizioni di funzionamento normale a seguito del recupero dell'accumulo di prodotti (P) su di esso formatosi, riportando quindi la velocità di funzionamento del tronco (13,14,.... 1n) stesso a detto valore di velocità di movimento in condizioni di funzionamento normale, e

- ripristinare il funzionamento di detta stazione di manipolazione (3, 4) a detta velocità data quando tutti detti tronchi (13, 14, 1n) sono ritornati in condizione di funzionamento normale.

10. Procedimento per comandare il funzionamento di un dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende le operazioni di:

- rilevare (FC1) il flusso dei prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11) identificando almeno una prima ed una seconda condizione di funzionamento corrispondenti, rispettivamente, ad un flusso normale e ad un diradamento del flusso di prodotti, e

- comandare il movimento di detti primi mezzi convogliatori (12):

- ad almeno una prima velocità di dosaggio, leggermente inferiore a detta velocità data (Vm2~Vmp), quando viene rilevato un flusso normale di prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11), e

- ad almeno una seconda velocità di dosaggio, superiore a detta prima velocità data (Vm2=Vmp+K) quando viene rilevato un diradamento del flusso di prodotti (P) su detti secondi mezzi convogliatori (11).

11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che comprende l'operazione di rilevare (FC2), in detto dispositivo di manipolazione (4), una carenza permanente di flusso di prodotti (P) e l'operazione di arrestare (Vmp=0) il movimento di detto dispositivo di manipolazione (4) al perdurare di detta carenza di prodotti (P), mantendo attivati detti primi (12) e secondi (11) mezzi convogliatori, per raccogliere una certa quantità di prodotti (P) da manipolare a monte di detto dispositivo di manipolazione (4),

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