ITTO20010023A1 - Dispositivo di inserimento per macchine inseritrici di beccucci erogatori su contenitori. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di inserimento per macchine inseritrici di beccucci erogatori su contenitori"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di inserimento per una macchina atta ad inserire beccucci erogatori su contenitori, come specificato nel preambolo della rivendicazione 1.

E' noto che su contenitori o imballaggi generalmente di cartone, aventi sezione di forma perlopiù rettangolare e utilizzati in modo particolare per prodotti granulari o in polvere, quali ad esempio prodotti alimentari sollabili, sono comunemente applicati elementi retrattili, realizzati in cartone o in materiale metallico (solitamente alluminio), definiti con il termine di beccucci erogatori.

Detti beccucci vengono formati e applicati sui rispettivi contenitori a mezzo di apposite macchine inseritrici, cooperanti con mezzi di convogliamento, quali linee di trasporto a catena, dei contenitori stessi.

Per una migliore comprensione dello stato della tecnica sull'argomento in questione e dei problemi ad esso inerenti, si descriverà innanzitutto una macchina inseritrice di realizzazione nota, facendo riferimento alle figure 4 e 5 dei disegni allegati alla presente domanda, estratte dal brevetto statunitense US 3673 663.

La figura 4 mostra una vista in pianta di una macchina inseritrice di tipo rotativo, complessivamente indicata con 1, avente una struttura a giostra suscettibile di essere posta in rotazione mediante opportuni sistemi di azionamento intorno ad un asse verticale coincidente con l'asse di un perno 2. Tale macchina viene posizionata tangenzialmente rispetto ad una linea di trasporto, complessivamente indicata con 10, quali ad esempio linee a singola o a doppia catena, a mezzo della quale vengono fatti avanzare con velocità costante contenitori o imballaggi 11, disposti sulla suddetta linea di trasporto in modo equidistanziato l'uno rispetto all'altro.

La macchina inseritrice comprende un meccanismo di formatura (non raffigurato) che viene alimentato con una striscia opportunamente sagomata del materiale, generalmente alluminio o cartone, con cui sono realizzati i beccucci erogatori. Detto meccanismo di formatura provvede a recidere una porzione di striscia corrispondente ad un singolo beccuccio erogatore, a conferire ad essa la forma definitiva e infine ad introdurre un beccuccio 15 così formato in uno dei dispositivi di inserimento 20, che va ad inserire il beccuccio stesso su un corrispondente contenitore.

Detti dispositivi di inserimento, disposti angolarmente equispaziati alla periferia della struttura girevole 3 della macchina inseritrice 1, vengono comandati mediante guide a camma 4, 5 che provvedono ad impartire loro una traiettoria ed un orientamento angolare corrispondenti a quelli dei contenitori 11 trasportati dalla linea 10. La velocità di avanzamento dei contenitori e la velocità angolare di rotazione dei dispositivi di inserimento dei beccucci erogatori sono tra loro sincronizzate in modo tale che detti dispositivi vanno ad introdursi, in corrispondenza della zona di lavoro (la cui estensione è schematicamente indicata dal segmento A-B) , negli interstizi fra due contenitori consecutivi .

Ciascun dispositivo di inserimento 20 è provvisto (figura 5) di un elemento di spinta o punzone 21, montato all'interno di una sede 25 di un corpo 22 e suscettibile di traslare con moto rettilineo alternato entro detta sede, fra una posizione retratta, in cui un beccuccio 15 può essere ricevuto nella sede stessa, ed una posizione avanzata, in cui detto punzone spinge il beccuccio fuori dalla sede 25 in battuta contro un contenitore 11. L'elemento di spinta o punzone 21 coopera inoltre con un elemento di contrasto o contropunzone 50.

Durante la fase di lavoro, mentre il dispositivo di inserimento avanza lungo una traiettoria rettilinea sostanzialmente coincidente con quella di alimentazione dei contenitori, l'elemento di contrasto è fatto traslare verso l'interno di un contenitore contro la faccia (interna) della relativa parete opposta a quella (esterna) su cui verrà applicato un beccuccio erogatore. A questo punto l'elemento di spinta viene comandato ad avanzare, guidato da rispettivi elementi di guida realizzati all'interno del corpo 22, contro l'elemento di contrasto, in modo da premere il beccuccio erogatore contro la parete del contenitore ed ottenerne il fissaggio (stabilmente assicurato mediante incollatura o graffatura).

Infine l'elemento di spinta viene richiamato all'interno del relativo corpo, l'elemento di contrasto viene riportato in posizione di riposo al di fuori del contenitore, mentre il dispositivo di inserimento, trascinato in rotazione dalla giostra 3, viene allontanato dalla linea di trasporto dei contenitori .

Terminata la fase di lavoro, il dispositivo di inserimento continua ad essere movimentato, a seguito della rotazione della suddetta giostra, lungo un percorso prestabilito sino a raggiungere nuovamente prima il meccanismo di formatura, dove raccoglie un altro beccuccio erogatore, e poi la zona di lavoro, lungo la quale effettua l'inserimento del beccuccio su un nuovo contenitore, e così via secondo una modalità di funzionamento di tipo ciclico .

Le figure 6A e 6B dei disegni allegati, estratte dal brevetto statunitense US 3385 248, illustrano un dispositivo di inserimento, complessivamente indicato con 20, così come utilizzato nelle attuali macchine inseritrici di tipo rotativo. In particolare la figura 6A riporta una vista laterale del suddetto dispositivo, mentre la figura 6B ne mostra una vista orizzontale dall'alto, sezionata secondo la linea C-C come indicato in figura 6A.

Con riferimento alle suddette figure 6A e 6B, si osserva come l'elemento di spinta o punzone 21, montato all'interno della sede 25 di un rispettivo corpo 22 facente parte di un dispositivo di inserimento 20 di beccucci erogatori 15, presenta una forma sostanzialmente prismatica, a pianta rettangolare, con dimensione prevalente nella direzione di inserimento del beccuccio, indicata dalla freccia F.

Il punzone è suscettibile di essere movimentato entro il rispettivo corpo, a guisa di uno stantuffo, con moto lineare alternato nella suddetta direzione di inserimento. Tale direzione risulta essere perpendicolare al piano della faccia di lavoro 23 del punzone, avente la funzione di spingere un beccuccio contro un corrispondente contenitore.

Il corpo 22 entro cui scorre il punzone 21 presenta una sezione a forma sostanzialmente di U rovesciata, in modo tale da poter ricevere nella sua sede 25 un beccuccio erogatore proveniente dal meccanismo di formatura (non raffigurato). Il beccuccio erogatore rimane temporaneamente trattenuto nella sede del corpo del punzone per effetto dell'attrito contro le pareti laterali interne del suddetto corpo, grazie al fatto che le sue alette laterali tendono a divaricarsi elasticamente esercitando così un'azione di spinta sulle suddette pareti.

Durante la fase di inserimento il beccuccio erogatore deve essere sospinto contro la parete 12 del contenitore 11 a mezzo del punzone, il quale è in grado di scorrere lungo guide lineari 24 realizzate sulle pareti laterali interne del suddetto corpo.

L'azionamento del punzone, che deve compiere una corsa sostanzialmente pari alla dimensione del beccuccio nella direzione di inserimento F, è realizzato a mezzo di una leva di comando 30, montata solidale con il dispositivo di inserimento 20. Detta leva di comando, girevole intorno ad un asse verticale 31, comprende due bracci 32, 33 disposti da parti opposte rispetto a detto asse di rotazione. All'estremità del braccio 32 è montata folle una rotella 34 che, impegnandosi con una rampa di guida 35, realizzata sulla parte fissa della macchina in corrispondenza della zona di lavoro, comanda la rotazione della leva 30 secondo una prestabilita legge del moto. L'altro braccio 33, la cui estremità si articola con il punzone 21, a seguito della rotazione della leva di comando 30 esercita un'azione di spinta sul punzone stesso. Quest'ultimo viene così comandato ad avanzare entro il rispettivo corpo 22, nella direzione della freccia F, verso la faccia della parete 12 su cui dovrà essere applicato il beccuccio erogatore, mentre nel frattempo il contropunzone 25 viene fatto scendere all'interno del contenitore 11, con un moto rettilineo avente direzione obliqua inclinata verso la faccia opposta della suddetta parete 12. In corrispondenza della posizione di massimo avanzamento del punzone, il beccuccio erogatore viene inserito sulla parete 12 del rispettivo contenitore, grazie al fatto che beccuccio e parete risultano serrati fra punzone e contropunzone.

Il principale inconveniente di un siffatto dispositivo di inserimento è rappresentato dalla difficoltà di contemperare le opposte esigenze di ridotto ingombro del corpo del punzone nella direzione di inserimento e di eliminazione dei rischi di impuntamento del punzone stesso all'interno del suddetto corpo.

L'esigenza di un ridotto ingombro del corpo del punzone nella direzione di inserimento dei beccucci erogatori, cioè nella direzione di trasporto dei contenitori, deriva dalla necessità di ridurre al minimo la dimensione dell'interstizio fra due imballaggi consecutivi, al fine di aumentare, a parità di velocità lineare di avanzamento della linea di trasporto, il numero di contenitori che nell'unità di tempo raggiungono la zona di lavoro e quindi la produttività del processo.

Come precedentemente osservato, in macchine inseritrici di tipo rotativo ciascuno dei dispositivi di inserimento 20 dei beccucci erogatori deve essere movimentato in maniera tale da posizionarsi, all'inizio della zona di lavoro (punto A), nell'interstizio fra due contenitori consecutivi e da seguire, sino al termine dell'operazione di inserimento, una traiettoria rettilinea sostanzialmente coincidente con la direzione di avanzamento dei contenitori stessi.

La dimensione massima del corpo del punzone in direzione longitudinale (ove con il termine longitudinale si farà di qui in poi riferimento alla direzione di inserimento dei beccucci erogatori) è teoricamente rappresentata dall'interstizio fra due contenitori consecutivi, ma è in pratica ulteriormente limitata dalla necessità di "raccordare", all'inizio della zona di lavoro (punto A), la traiettoria circolare del dispositivo di inserimento con la traiettoria rettilinea di avanzamento dei contenitori. D'altra parte la dimensione longitudinale del corpo del punzone è determinata dalla somma dell'ingombro longitudinale (spessore) e della corsa del punzone stesso, detta corsa essendo sostanzialmente pari alla dimensione longitudinale del beccuccio erogatore.

Essendo fissate le dimensioni del beccuccio erogatore, una riduzione dell'ingombro longitudinale del corpo del punzone montato sul dispositivo di inserimento implica necessariamente una riduzione della dimensione longitudinale del punzone stesso, il che favorisce l'insorgere di fenomeni di impuntamento del punzone contro la sua sede di scorrimento, con conseguenti rischi di riduzione della produzione nel caso di interruzione del processo.

Detto fenomeno di impuntamento è originato dalla necessaria presenza di gioco fra il punzone e le sue guide e dal fatto che la leva di comando esercita sul punzone, nel suo moto di rotazione, un'azione di spinta non puramente longitudinale, ma affetta dalla presenza di componenti trasversali. Come è ben noto ad un qualunque tecnico del ramo, per eliminare il rischio di impuntamenti in fase di funzionamento occorrerebbe aumentare la dimensione longitudinale del punzone, ma ciò è incompatibile con l'esigenza di ridurre lo spazio libero fra due contenitori consecutivi.

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di inserimento di beccucci erogatori di ridotto ingombro longitudinale e privo di rischi di impuntamento dell'elemento di spinta all'interno del relativo corpo, al fine di incrementare la produttività del processo di inserimento.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che risulteranno più chiari a fronte della descrizione del presente trovato, sono raggiunti attraverso un dispositivo di inserimento di beccucci erogatori secondo l'invenzione, avente le caratteristiche definite nelle annesse rivendicazioni.

Di seguito l'invenzione sarà descritta in modo più dettagliato, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista laterale, parzialmente sezionata, di un dispositivo di inserimento di beccucci erogatori secondo l'invenzione;

- la figura 2 è una vista frontale, parzialmente sezionata, del dispositivo di figura 1;

- la figura 3 è una vista in pianta, parzialmente sezionata, del dispositivo di figura 1.

Nella seguente descrizione verranno illustrati in dettaglio i soli elementi di specifico rilievo e interesse ai fini della comprensione dell'invenzione; per quanto riguarda invece elementi e parti non citate o esaminate, si rimanda a soluzioni di tipo noto, come descritte ad esempio nel già citato brevetto statunitense US 3673 663. Per agevolare la comprensione del trovato, a parti ed elementi uguali o corrispondenti a quelli già descritti a proposito delle figure 4, 5, 6A e 6B sono stati associati gli stessi riferimenti numerici.

Con riferimento alle figure 1 e 2, un dispositivo di inserimento 20 di beccucci erogatori per macchine inseritrici di tipo rotativo comprende un elemento di spinta o punzone 21, un corpo 22 dotato di una sede 25, una guida lineare 24, una leva di comando 30 ed un elemento di contrasto o contropunzone 50.

Il punzone 21 comprende due elementi 26 e 27, rispettivamente inferiore e superiore, aventi forma di piastre allungate di sezione sostanzialmente rettangolare e a sviluppo essenzialmente verticale, tra loro collegati in modo convenzionale a mezzo di viti .

L'elemento superiore 27 è saldato, o realizzato di pezzo, perpendicolarmente ad un elemento a piastra 28, a sviluppo orizzontale, il quale è a sua volta montato solidalmente su un elemento mobile o slitta 29, suscettibile di scorrere sulla guida lineare 24. L'insieme degli elementi 27, 28 e 29, costituenti la porzione superiore del punzone 21, è indicato nelle figure 1 e 2 con 21b. L'elemento mobile o slitta 29 è preferibilmente provvisto di superfici di scorrimento 29a, 29b realizzate in materiale a basso coefficiente d'attrito.

La suddetta guida lineare 24, montata in modo convenzionale su una struttura di supporto 40 fissata al corpo 22 del punzone, può avere lunghezza significativamente più elevata rispetto all'ingombro longitudinale del corpo 22, dal momento che essa è posta al di fuori della zona di lavoro e quindi non è soggetta ai vincoli dimensionali legati alla necessità di assicurarne la possibilità di introduzione nell'interstizio fra due contenitori consecutivi .

Risulta pertanto possibile utilizzare una slitta 29 di lunghezza tale da scongiurare rischi di impuntamento, ad esempio una slitta avente vantaggiosamente dimensione longitudinale della superficie di scorrimento paragonabile o superiore rispetto alla sua dimensione trasversale, come osservabile nelle figure 1 e 2.

L'elemento 26 del punzone 21 presenta una sezione longitudinale di forma sostanzialmente rettangolare, con spessori che si riducono man mano che si procede verso il basso. Ne deriva che in corrispondenza di una porzione inferiore 2la del punzone, laddove questo scorre entro le pareti laterali interne della sede 25 del corpo 22, spingendo a mezzo della sua faccia 23 un beccuccio erogatore verso un rispettivo contenitore (non raffigurati), lo spessore del punzone stesso risulta significativamente minore di quello riscontrabile a livello della zona di fissaggio all'elemento superiore 27. Risulta pertanto possibile soddisfare l'obiettivo di ridurre l'ingombro longitudinale del corpo 22 e quindi l'interstizio fra due contenitori consecutivi .

La corsa di lavoro del punzone è comandata dalla leva 30, comprendente due bracci 32 e 33 e suscettibile di ruotare intorno ad un asse verticale 31. All'estremità libera del braccio 32 è montata folle una rotella 34, che si impegna con una guida a rampa (non illustrata) montata sulla parte fissa della macchina in corrispondenza della zona di lavoro, laddove il dispositivo di inserimento è guidato lungo una traiettoria rettilinea essenzialmente coincidente con quella di avanzamento dei contenitori. All'estremità libera dell'altro braccio 33 è realizzato un elemento 36 a forma di paletta, che si impegna con la parte inferiore 2la del punzone.

In condizioni di riposo il punzone è mantenuto in posizione retratta all'interno del rispettivo corpo 22 a mezzo di elemento elastico di richiamo 45, quale ad esempio una molla di torsione ad elica cilindrica (schematicamente rappresentata in figura 1) . Detto elemento elastico è preferibilmente montato fra l'elemento mobile o slitta 29 del punzone ed una parte fissa del dispositivo di inserimento 20. Allo stesso modo la leva di comando 30 è mantenuta in posizione di riposo (indicata con A in figura 3) a mezzo di un elemento elastico di richiamo 37, quale ad esempio una molla di flessione ad elica cilindrica.

In tale configurazione di riposo la parte inferiore 2la del punzone è mantenuta in battuta contro la parete verticale interna 22a del corpo 22 opposta alla zona di inserimento (come illustrato in tratteggio in figura 3), lasciando così la sede interna 25 del suddetto corpo libera di ricevere un beccuccio erogatore proveniente dal meccanismo di formatura (non raffigurato).

Quando un dispositivo di inserimento, nel suo moto di rotazione solidale alla giostra della macchina inseritrice, raggiunge la zona di lavoro, l'interazione fra la rotella 34 della leva di comando 30 e la rampa di guida determina la rotazione della leva stessa intorno all'asse 31, dalla posizione iniziale A alla posizione finale B (figura 3). Detta rotazione produce, per effetto della spinta che l'elemento a paletta 36 della leva di comando esercita sulla porzione inferiore 2la del punzone, l'avanzamento del punzone stesso entro la sede 25 del corpo 22 lungo la direzione di inserimento, il punzone essendo guidato in tale movimento dalla guida lineare 24. In tal modo il beccuccio erogatore viene sospinto contro la faccia esterna della parete del contenitore su cui dovrà essere applicato, mentre nel frattempo l'elemento di contrasto o contropunzone 50 viene fatto traslare verso il basso contro il punzone lungo una direzione sostanzialmente obliqua (figura 1).

Terminata l'operazione di inserimento, la leva di comando ed il punzone ritornano infine nelle rispettive posizioni di riposo grazie all'azione di richiamo esercitata dai rispettivi elementi elastici 45 e 37.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di inserimento (20) per una macchina atta ad inserire beccucci erogatori (15) su contenitori (11), in cui detto dispositivo comprende: un corpo (22) con una sede (25) atta a ricevere un beccuccio da inserire ed a guidarlo durante l'operazione di inserimento; e un elemento di spinta (21) comandato a muoversi di moto rettilineo alternato lungo detta sede (25) tra una posizione retratta, in cui un beccuccio (15) può essere ricevuto nella sede (25), ed una posizione avanzata, in cui detto elemento spinge il beccuccio fuori dalla sede (25) contro un contenitore (11); caratterizzato dal fatto che l'elemento di spinta (21) è montato in modo scorrevole su mezzi di guida rettilinei (24) distanziati dal corpo (22).
2. 2. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di spinta (21) ha forma allungata in una direzione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di inserimento, con una prima porzione di estremità (2la) mobile entro la sede (25) del corpo (22) ed atta ad agire su un beccuccio (15), ed una seconda porzione di estremità (21b) scorrevole lungo i mezzi di guida (24).
3. 3. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la seconda porzione di estremità (21b) è provvista di un elemento mobile (29) con superfici di scorrimento (29a, 29b) trasversalmente distanziate l'una rispetto all'altra ed aventi dimensione longitudinale paragonabile o maggiore della loro distanza trasversale .
4. 4. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'elemento mobile (29) ha superfici di scorrimento (29a, 29b) realizzate in un materiale a basso coefficiente d'attrito.
5. 5. Dispositivo di inserimento secondo le rivendicazioni 3 o 4, caratterizzato dal fatto che l'elemento mobile (29) è del tipo a pattino.
6. 6. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di spinta (21) è associato ad un elemento elastico di richiamo (45) tendente a riportarlo nella suddetta posizione retratta.
7. 7. Dispositivo di inserimento secondo le rivendicazioni 2 e 6, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico di richiamo (45) è collegato a detta seconda porzione di estremità (21b) dell'elemento di spinta (21).
8. 8. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la prima porzione di estremità (21a) dell'elemento di spinta (21), all'interno della sede (25) del corpo (22), ha forma essenzialmente di piastra con una dimensione longitudinale ridotta rispetto alla dimensione trasversale.
9. 9. Dispositivo di inserimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto corpo (22) ha dimensione sostanzialmente corrispondente alla somma delle dimensioni longitudinali di detta prima porzione di estremità (21a) e di un beccuccio erogatore (15).