IT201800007556A1 - Tramoggia per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo e metodo di controllo della tramoggia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione industriale dal titolo:

"Tramoggia per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo e metodo di controllo della tramoggia”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione rientra nel settore tecnico della produzione di pacchetti per articoli da fumo. Nel dettaglio, la presente invenzione attiene ad una tramoggia per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad una tramoggia per sigarette, a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

ARTE ANTERIORE

Come noto, nella produzione di pacchetti di sigarette le tramogge sono impiegate per ordinare masse di articoli da fumo in modo tale da poterle inserire, in gruppi o file, entro materiale di confezionamento destinato alla realizzazione di un pacchetto.

Una tramoggia di tipo noto ha uno sviluppo verticale e comprende: una porzione di ingresso per l’ingresso delle sigarette disposte in masse disordinate nella tramoggia, una pluralità di bocche di uscita ciascuna delle quali comprende una pluralità di vene (o canalini) verticali per l’uscita delle sigarette dalla tramoggia (mediante l’ausilio di idonei mezzi estrattori), ed una zona di collegamento, che collega la porzione di ingresso alle bocche di uscita ed è delimitata da pareti laterali con le quali vanno a contatto le sigarette durante il loro percorso di discesa.

Ad oggi, è sempre più sentita l’esigenza di aumentare la produttività delle macchine impacchettatrici di sigarette. Pertanto, nelle tramogge è necessario aumentare la velocità di discesa delle sigarette verso le bocche di uscita.

Tuttavia, l’aumento della velocità di discesa delle sigarette verso le bocche di uscita provoca spesso, nelle tramogge di tipo noto come quella sopra descritta, dei blocchi ovvero delle ostruzioni indesiderate di una o più bocche di uscita. Queste ostruzioni sono causate dallo scorretto posizionamento, ovvero orientamento, di una o più sigarette, che durante la discesa ad alta velocità provoca la chiusura delle vene delle bocche di uscita, o comunque rallenta la discesa delle altre sigarette. In altre parole, aumentando velocità di discesa delle sigarette verso le bocche di uscita succede più frequentemente che durante la discesa per gravità lungo la tramoggia una sigaretta si “intraversi”, ovvero si disponga trasversalmente rispetto alle altre sigarette; una eventuale sigaretta “intraversata” non riesce ad entrare in un canalino verticale che conduce ad una bocca di uscita e si appoggia sopra l’ingresso di alcuni canalini verticali adiacenti costituendo una barriera che impedisce anche alle altre sigarette correttamente allineate di entrare nei canalini verticali stessi.

Quando una sigaretta si dispone di traverso spesso è necessario interrompere il funzionamento della macchina impacchettatrice ed è sempre necessario che intervenga un operatore che manualmente deve eliminare la sigaretta “intraversata”; di conseguenza, le sigarette “intraversate” tendono a diminuire la produttiva di lungo periodo della macchina impacchettatrice, ovvero il numero di pacchetti di sigarette correttamente prodotti in un periodo di tempo lungo (ad esempio un turno di lavoro convenzionalmente di 8 ore, un giorno di lavoro, una settimana di lavoro, un mese di lavoro, un anno di lavoro). A tale proposito è importante osservare che la macchina impacchettatrice migliore non è quella che ha la velocità nominale (teorica) più alta, ma è quella che nel lungo periodo riesce a mantenere la velocità media più elevata.

La domanda di brevetto WO02083502A1 (corrispondente alla domanda di brevetto US2004104240A1) costituisce lo stato dell’arte più prossimo e descrive una tramoggia per una macchina impacchettatrice di sigarette, in cui sono previsti due canali speculari, ciascuno dei quali presenta una coppia di pareti laterali contrapposte contro le quali si appoggiano pareti laterali cilindriche delle sigarette; in ciascun canale è previsto un convogliatore a nastro che costituisce una singola parete laterale del canale. I due canali sfociano entrambi in una stessa camera libera dalla quale si originano sei bocche di uscita dalle quali vengono ciclicamente estratti rispettivi gruppi di sigarette. Una parete superiore della camera (disposta sopra alle bocche di uscita) è deformabile ed è realizzata mediante un meccanismo articolato (ovvero mediante più pannelli rigidi tra loro incernierati). Tuttavia, tale meccanismo articolato è relativamente pesante e tende a schiacciare dall’alto le sigarette contenute nella camera interferendo in modo negativo con il naturale movimento delle sigarette verso le bocche di uscita.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è quello di superare i sopracitati inconvenienti. Tale scopo è raggiunto proponendo una tramoggia per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo in accordo con le rivendicazioni allegate. Vantaggiosamente, la tramoggia secondo l’invenzione evita le ostruzioni indesiderate, garantendo quindi un’elevata produttività.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustra un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

• la figura 1 è una vista schematica e frontale di una tramoggia realizzata in accordo con la presente invenzione; e

• la figura 2 è una vista prospettica di parte di una tramoggia anch’essa in accordo con la presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Con riferimento alle figure allegate, è stata indicata con il numero 1 una tramoggia per sigarette che è parte (iniziale) di una macchina impacchettatrice di sigarette. La tramoggia 1 ha uno sviluppo verticale e comprende sei bocche 2 di uscita (identificate dalle lettere A-F) dalle quali vengono estratti in successione dei gruppi di sigarette mediante sei corrispondenti dispositivi di estrazione. Ciascun dispositivo di estrazione è accoppiato ad una corrispondente bocca 2 di uscita della tramoggia 1 ed è atto ad estrarre ciclicamente un gruppo di sigarette dalla bocca 2 di uscita per inserire il gruppo di sigarette in un corrispondente cassetto di un convogliatore di formazione fermo in sosta di fronte alla bocca 2 di uscita.

La tramoggia 1 comprende una parte 3 superiore ed una parte 4 inferiore, le quali sono entrambe delimitate anteriormente e posteriormente da rispettive pareti verticali. La parte 4 inferiore della tramoggia 1 comprende le sei bocche 2 di uscita inferiori equidistanziate, le quali sono suddivise internamente da una pluralità di pareti o setti definenti dei canalini entro i quali le sigarette sono disposte in pile sostanzialmente verticali.

La parte 3 superiore della tramoggia 1 è suddivisa, a partire da un ingresso superiore, in due canali 5 distinti e speculari che sono disposti rispettivamente a destra ed a sinistra e sfociano in almeno una camera 6 libera che appartiene alla parte inferiore 4 della tramoggia 1 ed è disposta immediatamente al di sopra delle bocche 2 di uscita. Nella forma di attuazione illustrata nella figura allegata, sono previste due camere 6 gemelle e speculari che sono tra loro isolate (ovvero le sigarette non possono spostarsi da una camera 6 all’altra camera 6) e ciascuna camera 6 riceve le sigarette da un unico canale 5 ed alimenta le sigarette a tre corrispondente bocche 2 di uscita; secondo una alternativa forma di attuazione non illustrata, è prevista una unica camera 6 che riceve le sigarette da entrambi i canali 5 ed alimenta le sigarette a tutte e sei le bocche 2 di uscita. Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata, è previsto un unico canale 5 che alimenta le sigarette ad una unica camera 6.

Ciascun canale 5 è conformato a “V” rovesciata (ovvero comprende due tratti rettilinei successivi aventi inclinazioni opposte che si raccordano tra di loro in un vertice) ed è delimitato lateralmente da convogliatori 7 a nastro motorizzati; ovvero ciascun tratto di ciascun canale 5 è delimitato internamente da un convogliatore 7 a nastro interno ed è delimitato esternamente da un convogliatore 7 a nastro esterno affacciato ed opposto al convogliatore 7 a nastro interno. Generalmente, tutti i convogliatori 7 a nastro di uno stesso canale 5 presentano una motorizzazione comune per venire tutti azioni insieme con la stessa velocità; inoltre, i convogliatori 7 a nastro di uno stesso canale 5 sono azionabili in modo del tutto indipendente dai convogliatori 7 a nastro dell’altro canale 5.

Le sigarette percorrono la tramoggia 1 scendendo per gravità dall’alto verso il basso lungo una direzione D di uscita verticale; di conseguenza, le sigarette che entrano nella tramoggia 1 dall’alto si dividono in due flussi che percorrendo i due canali 5 arrivano alle due camere 6 dalle quali le sigarette entrano nei canali che terminano nelle sei bocche 2 di uscita.

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura 2, all’interno di ciascuna camera 5 possono essere previsti degli elementi deviatori che definiscono dei percorsi di discesa delle sigarette verso le bocche 2 di uscita; tali elementi deviatori hanno generalmente una forma parallelepipeda di sezione ad esempio triangolare, romboidale, trapezoidale, o pentagonale.

Ciascuna camera 6 è delimitata esternamente da una parete 8 laterale fissa che in alto si innesta ad un convogliatore 7 a nastro di un corrispondente canale 5. Inoltre, ciascuna camera 6 è delimitata superiormente da una parete 9 superiore fissa provvista di un rigonfiamento 10 che è disposto (immediatamente) a valle di un convogliatore 7 a nastro di un corrispondente canale 5; in altre parole, nella zona di confine tra la parete 9 superiore di ciascun camera 6 ed un convogliatore 7 a nastro di un corrispondente canale 5 è disposto il rigonfiamento 10 della parete 9 superiore stessa.

Inoltre, in ciascun camera 6 è disposto un nastro 11 flessibile che è fissato alla corrispondente parete 9 superiore, ovvero il nastro 11 flessibile è supportato dalla parete 9 superiore. Una estremità 12 di ciascun nastro 11 flessibile è collegata alla parete 9 superiore (quindi l’estremità 12 del nastro 11 flessibile è rigidamente vincolata alla parete 9 superiore) mentre una estremità 13 del nastro 11 flessibile opposta alla estremità 12 è del tutto libera (ovvero non ha vincoli meccanici che le impongano una posizione precisa e predefinita). Di conseguenza, l’estremità 13 di ciascun nastro 11 flessibile tende a scendere (cadere) verso il basso per gravità fino ad appoggiarsi alle sigarette sottostanti (quando presenti).

Secondo una preferita, ma non vincolante forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, l’estremità 12 di ciascun nastro 11 flessibile è fissato alla parete 9 superiore in corrispondenza di un bordo superiore del corrispondente rigonfiamento 10.

Quando una camera 6 è piena, il nastro 11 flessibile, ed in particolare la sua estremità 13, viene spinto verso l’alto adagiandosi sulle sigarette (ad esempio, come nella camera 6 illustrata a sinistra nella figura 1 o come nelle camere 6 illustrate nella figura 2; in particolare, l’estremità 13 del nastro 11 flessibile non per forza deve risultare allineato con la parete 9 superiore della camera 6). Invece, quando una camera 6 è almeno in parte vuota, l’estremità 13 del corrispondente nastro 11 flessibile scende verso il basso per gravità fino a conferire nastro 11 flessibile stesso, eventualmente, una configurazione sostanzialmente verticale (come nella camera 6 illustrata a destra nella figura allegata); ovviamente, in funzione del grado di riempimento di una camera 6, il corrispondente nastro 11 flessibile può assumere tutte le configurazioni possibili tra le due configurazioni estreme corrispondenti alla camera 6 completamente vuota ed alla camera 6 completamente piena.

Ciascun nastro 11 flessibile può essere costituito ad esempio da una rete di materiale metallico (tipicamente una rete a maglie), da una rete di materiale plastico, oppure da una striscia di materiale plastico; più in generale, il nastro 11 flessibile può essere realizzato in qualunque modo permetta al nastro 11 flessibile di avere la sufficiente flessibilità per deformarsi sotto la spinta delle sigarette contenute in una camera 6 senza che, nel contempo, il nastro 11 flessibile interferisca con il movimento di discesa delle sigarette o che il nastro 11 flessibile possa deformare (danneggiare) le sigarette. In altre parole, è il nastro 11 flessibile che deve adattarsi alla conformazione delle sigarette contenute in una camera 6 e non viceversa (ovvero le sigarette contenute in una camera 6 non devono modificare la propria forma sotto la spinta del nastro 11 flessibile).

Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nella figura allegate, l’estremità 12 di ciascun nastro 11 flessibile è disposta di fronte ed in prossimità ad una apertura di uscita del corrispondente canale 5 che alimenta dall’alto le sigarette nella corrispondente camera 6; tale posizionamento è particolarmente utile in quanto permette al nastro 11 flessibile di “intercettare”, le sigarette non appena le sigarette entrano nella camera 6.

La tramoggia 1 comprende una coppia di rilevatori 14, ciascuno dei quali è accoppiato ad una corrispondente camera 6 ed è atto a rilevare il flusso delle sigarette che entrano nella camera 6 e/o il grado di riempimento della camera 6 stessa.

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura allegata, ciascun rilevatore 14 è costituito da una telecamera che è disposta sopra alla camera 6, è orientata verso il basso per inquadrare dall’alto la camera 6 stessa, ed è atta ad acquisire immagini digitali delle sigarette che entrano nella camera 6 e sono contenute nella camera 6. Ovviamente sono utilizzabili altri tipi di rilevatori 14, fermo restando il fatto che siano in grado di determinare con sufficiente precisione il livello delle sigarette all’interno della corrispondente camera 6 e/o il flusso delle sigarette che entrano nella camera 6.

Resta inteso che il numero di rilevatori 14 è preferibilmente pari al numero delle camere 6 previsto nella tramoggia 1.

Infine, la tramoggia 1 comprende una unità 15 di controllo che sovraintende al funzionamento della tramoggia 1 e pilota sia i convogliatori 7 a nastro che costituiscono le pareti laterali dei due canali 5, sia i convogliatori che regolano l’ingresso dall’alto delle sigarette nella tramoggia per mantenere il grado di riempimento delle camere 6 (rilevato in tempo reale dai rilevatori 14) in un intorno di un valore desiderato (ottimale). In altre parole, l’unità 15 di controllo regola in retroazione il grado di riempimento delle camere 6 utilizzando come variabile di retroazione quella misurata mediante i rilevatori 14.

È importante osservare che il valore desiderato (ottimale) del grado di riempimento delle camere 6 può non essere costante, ma può essere variabile in funzione della velocità effettiva della macchina impacchettatrice: generalmente (ma non obbligatoriamente) il valore desiderato (ottimale) del grado di riempimento delle camere 6 è più piccolo quando la macchina impacchettatrice è più lenta ed è più grande quando la macchina impacchettatrice è più veloce.

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura allegata, il rigonfiamento 10 della parete 9 superiore di ciascuna camera 6 è delimitato superiormente da un inserto 16 che, tra le altre cose, stabilisce un limite alla massima deformazione verso l’alto del nastro 11 flessibile. Secondo una possibile forma di attuazione, ciascun inserto 16 potrebbe essere realizzato in materiale trasparente (ad esempio plastica trasparente) per consentire al rilevatore 14 di vedere le sigarette contenute nella camera 6.

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

La tramoggia 1 sopra descritta presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, la tramoggia 1 sopra descritta permette di ridurre in modo sensibile la frequenza di sigarette “intraversate”, ovvero di sigarette che si dispongono trasversalmente rispetto alle altre sigarette creando delle ostruzioni che generalmente devono venire rimosse dall’intervento manuale di un operatore. La riduzione della frequenza di sigarette “intraversate” viene ottenuta principalmente grazie all’azione dei nastri 11 flessibili che appoggiandosi delicatamente sulla sommità delle masse di sigarette contenute nelle camere 6 evitano che le ultime sigarette (ovvero le sigarette disposte più in alto) si possano “intraversare”; in altre parole, i nastri 11 flessibili adagiandosi sulle sigarette evitano che le sigarette stesse si possano “intraversare” girandosi di 90° rispetto al flusso di sigarette. A tale proposito è importante osservare che ciascun nastro 11 flessibile è disposto in corrispondenza della zona di ingresso delle sigarette nella camera 6 (ovvero in corrispondenza dell’uscita di un canale 5 che alimenta le sigarette nella camera 6) e quindi è in grado di agire sulle sigarette non appena le sigarette entrano nella camera 6.

Inoltre, la riduzione della frequenza di sigarette “intraversate” viene ottenuta anche grazie alla possibilità di controllare in modo preciso il grado di riempimento delle camere 6; infatti, mantenendo sempre il grado di riempimento delle camere 6 in un intorno di un valore desiderato (ottimale) è possibile minimizzare la formazione (comunque indesiderata e del tutto casuale) di sigarette “intraversate”. La possibilità di controllare in modo preciso il grado di riempimento delle camere 6 è garantita dalla presenza dei rilevatori 14 che permettono di rilevare in modo accurato il grado di riempimento delle camere 6 (quindi permettendo un controllo in retroazione efficace ed efficiente) senza alcuna interferenza con il naturale movimento delle sigarette all’interno delle camere 6. Inoltre, la tramoggia 1 sopra descritta è di realizzazione particolarmente semplice ed economica, in quanto i nastri 11 flessibili presentano un costo insignificante ed i rilevatori 14 (generalmente costituiti da telecamere) presentano un costo modesto e sono facilmente reperibili in commercio.

Infine, i nastri 11 flessibili ed i rilevatori 14 sono facilmente integrabili anche in una tramoggia 1 esistente (quindi realizzando un “aggiornamento” di una tramoggia 1 esistente).

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Tramoggia (1) per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo; la tramoggia (1) comprendente: almeno una bocca (2) di uscita dalla quale vengono ciclicamente estratti dei gruppi di articoli da fumo; ed una camera (6) che è disposta sopra alla bocca (2) di uscita, è delimitata superiormente da una parete (9) superiore, è atta a contenere una massa di articoli da fumo, ed alimenta per gravità gli articoli da fumo alla bocca (2) di uscita; la tramoggia (1) è caratterizzata dal fatto di comprendere un nastro (11) flessibile, il quale è disposto all’interno della camera (6) e presenta una prima estremità (12) che è fissata alla parete (9) superiore della camera (6) ed una seconda estremità (13) che è opposta alla prima estremità (12) ed è del tutto libera.
2. 2. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 1 e comprendente un rilevatore (14) che è atto a determinare il grado di riempimento della camera (6) con gli articoli da fumo.
3. 3. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 2, in cui il rilevatore (14) è costituito da una telecamera che è disposta sopra alla camera (6) e inquadra la camera (6) dall’alto.
4. 4. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 3, in cui la parete (9) superiore presenta un inserto (16) trasparente disposto in corrispondenza del rilevatore (14).
5. 5. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 2, 3 o 4 e comprendente una unità (15) di controllo che è atta a regolare l’alimentazione degli articoli da fumo alla camera (6) in funzione del grado di riempimento della camera (6) con gli articoli da fumo determinato dal rilevatore (14).
6. 6. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 5, in cui: è previsto almeno un canale (5) che alimenta dall’alto gli articoli da fumo nella camera (6); almeno una parete del canale (5) è costituita da un convogliatore (7) a nastro motorizzato; e l’unità (15) di controllo varia la velocità di avanzamento del convogliatore (7) a nastro per regolare l’alimentazione degli articoli da fumo alla camera (6).
7. 7. Tramoggia (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui: l’unità (15) di controllo regola l’alimentazione degli articoli da fumo alla camera (6) per cercare di mantenere un grado di riempimento desiderato degli articoli da fumo nella camera (6); ed il grado di riempimento desiderato della camera (6) con gli articoli da fumo è variabile in funzione di una velocità effettiva della macchina impacchettatrice.
8. 8. Tramoggia (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il nastro (11) flessibile è costituito da una rete.
9. 9. Tramoggia (1) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui: la parete (9) superiore presenta un rigonfiamento (10); e la prima estremità (12) del nastro (11) flessibile è fissata alla parete (9) superiore in corrispondenza di un bordo del rigonfiamento (10).
10. 10. Metodo di controllo di una tramoggia (1) per una macchina impacchettatrice di articoli da fumo; la tramoggia (1) comprende: almeno una bocca (2) di uscita dalla quale vengono ciclicamente estratti dei gruppi di articoli da fumo; ed una camera (6) che è disposta sopra alla bocca (2) di uscita, è delimitata superiormente da una parete (9) superiore, è atta a contenere una massa di articoli da fumo, ed alimenta per gravità gli articoli da fumo alla bocca (2) di uscita; il metodo di controllo comprende la fase di disporre all’interno della camera (6) un nastro (11) flessibile, il quale presenta una prima estremità (12) che è fissata alla parete (9) superiore della camera ed una seconda estremità (13) che è opposta alla prima estremità (12) ed è del tutto libera.