ITMI990976A1 - Apparecchiatura a camme per l'esecuzione di nodi multipli sequenzialie sovrapposti a dimensione diferenziata e a velocita' variabile - Google Patents

Description

"APPARECCHIATURA A CAMME PER L ' ESECUZIONE DI NODI MULTIPLI SEQUENZIALI E SOVRAPPOSTI , DIMENSIONE DIFFERENZIATA E A VELOCITA' VARIABILE"

Il presente trovato concerne un'apparecchiatura a camme e a bilancieri provvista di due assi perpendicolari recanti alle rispettive estremità un ago e un crochet, atta a eseguire nodi multipli sequenziali, semplici o sovrapposti, a dimensione differenziata e a velocità variabile.

Tale apparecchiatura trova generale applicazione nella giunzione, relativamente a un tratto ben determinato, di strati di carta di spessore molto sottile, (pochi decimi o centesimi di millimetri) e trova in particolare un'utile applicazione nelle macchine di confezionamento dei sacchetti filtro per prodotti da infusione, dove la sommità del sacchetto filtro, costituita in genere da alcuni sottili strati di carta filtro ripiegati su se stessi, deve essere saldamente chiusa in modo tale da impedire la fuoriuscita dell'infuso durante l'immersione in acqua bollente, costituendo tali mezzi di chiusura anche contestuali mezzi di ancoraggio di una estremità libera del filo di manipolazione al sacchetto.

Da molti decenni esistono divulgazioni brevettuali che suggeriscono di fissare gli strati di carta filtro che costituiscono la patta di chiusura di un sacchetto filtro mediante annodatura chiusa o passante al fine di proporre un'alternativa ai tradizionali e indesiderati sistemi di chiusura dei sacchetti filtro usati da decenni, quali le graffette metalliche e i bollini termoplastici in quanto ritenuti potenziali inquinanti dell'infuso e tali da alterarne le caratteristiche organolettiche. In particolare il brevetto USA N. 2.307.998 del 1943 illustra un tipo di annodatura chiusa che contorna sempre la sommità del sacchetto e descrive anche il metodo per realizzare il nodo proposto. I documenti sopracitati, pur facendo appartenere alla tecnica nota la chiusura di un sacchetto filtro mediante annodatura o punti di cucitura assimilabili a un nodo fanno sempre riferimento, ai fini della realizzazione del nodo, a noti dispositivi di cuciture i quali peraltro non hanno mai potuto trovare una pratica applicazione industriale nella chiusura del sacchetto filtro per il semplice motivo che la produttività delle macchine confezionatrici di sacchetti filtro è molto elevata (circa 200-300 sacchetti al minuto) e quindi l'operazione di annodatura di ogni singolo sacchetto filtro (per ogni sosta del ciclo macchina) viene svolta in pochi millisecondi, circostanza questa che pregiudica la garanzia di eseguire con continuità punti di annodatura.

Esistono anche altri metodi e dispositivi che descrivono punti speciali di annodatura, ma tutti con la caratteristica di realizzare singoli nodi che uniscono in un singolo punto lo,strato di carta con il duplice inconveniente di non realizzare il nodo se si perde il filo in quel punto e di non potere fissare dei tratti più lunghi linearmente per l'impossibilità di eseguire più nodi sequenziali, cioè uno vicino all 'altro.

Oltre agli inconvenienti sopracitati si hanno, nella giunzione di più strati di carta filtro in generale e nella chiusura dei sacchetti filtro in particolare, ben altre esigenze e di ben altra natura: la lunghezza del tratto lineare interessato alla giunzione o alla chiusura del sacchetto, durante la sua sosta, potrebbe richiedere non uno, ma due, tre, quattro, etc. punti di annodatura semplici sequenziali, senza alterare la produttività dei sacchetti filtro (fig. A); oltre alla lunghezza del tratto di giunzione esiste anche il problema dello spessore da chiudere nel senso che può variare il numero degli strati di carta filtro .da fissare o può variare lo spessore di ogni singolo strato ripiegato, per cui può essere necessario, per maggiore garanzia, applicare due, tre, quattro, etc. nodi sovrapposti sequenziali, senza alterare la produttività dei sacchetti filtro (fig. B); lo strato di carta filtro da chiudere può non essere uniforme a causa della presenza di cordonature interne alle pieghe come nel caso dei sacchetti bilobati: in questo caso può essere necessario applicare una serie di nodi sequenziali, semplici o sovrapposti, a dimensione differenziata, in modo, per esempio, che il nodo centrale, atto a fissare il tratto con cordonatura, sia più largo rispetto ai due nodi che rispettivamente lo seguono e lo precedono (Fig. C).

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere con la richiesta flessibilità di annodatura tutte le problematiche sopracitate proponendo una apparecchiatura meccanica a camme e a bilancieri la quale, prendendo il moto direttamente dalla macchina confezionatrice su cui è montata, sia in grado di eseguire, ad ogni ciclo macchina, a seconda dei diversi strati di carta filtro da fissare e delle diverse lunghezze dei tratti lineari da chiudere, una serie di nodi multipli sequenziali, semplici o sovrapposti a dimensione differenziata e a velocità variabile, ossia accompagnando la velocità della macchina confezionatrice al fine di non pregiudicarne la produttività.

Lo scopo suindicato viene ottenuto in accordo con il contenuto delle rivendicazioni. Le caratteristiche della presente invenzione sono evidenziate nel seguito con riferimento alle allegate figure, di cui:

La Figura A illustra una serie di tre nodi sequenziali semplici a dimensione lineare uguale. (x=y=z)

La Figura B illustra una serie di tre nodi sequenziali doppi e quindi sovrapposti a dimensione lineare uguale. (x=y≠z)

La Figura C illustra una serie di tre nodi sequenziali semplici di dimensione lineare differenziata (il nodo centrale più largo rispetto ai due laterali) . (x=z=y) La Figura D è una vista prospettica dell'apparecchiatura dove sono evidenziati tutti gli organi esterni di lavoro.

La Figura E è una vista in pianta della stessa apparecchiatura .

La Figura F è una vista frontale.

La Figura G è una vista laterale.

La Figura H è una vista in pianta con particolare riferimento ai movimenti pendolari multipli dell 'apparecchiatura.

La Figura L è una particolare vista frontale che illustra i mezzi di taglio dell'apparecchiatura.

La Figura M è una vista frontale con particolare riferimento ai movimenti pendolari multipli dell'asse (3) del crochet.

La Figura N è una vista in pianta con particolare riferimento ai movimenti pendolari multipli dell'asse (4) della barra ago.

Con riferimento alla figura D con il numero 1 si è indicata una cassa meccanica che si estende a sbalzo da un piano di lavoro verticale e costituisce nel suo insieme l'apparecchiatura oggetto del presente trovato. Tale apparecchiatura è costituita essenzialmente da tre assi che, in posizione di riposo, sono tra di loro mutuamente perpendicolari: un primo asse (4) che coincide sostanzialmente con la barra ago ed è perpendicolare a un secondo asse (3) che coincide sostanzialmente con la barra ago porta crochet, la quale a sua volta è perpendicolare a un terzo asse (2) che costituisce l'albero interno dell'apparecchiatura dove sono fulcrate tutte le camme che, mutuamente fasate, danno i relativi movimenti rototraslatori a tutti gli organi esterni che caratterizzano l'apparecchiatura (1).

Con riferimento alle figure D ed E si è indicato con (26) (Fig. E) un generico organo contenente al suo interno una barra ago (4) recante alla sua estremità (27) un ago di cucitura (28). Tale barra ago (4) ha la caratteristica di essere fulcrata in tre punti principali (PI, P2 e P3) di cui uno fisso (PI) e due mobili (P2 e P3).

La leva (24) azionata da una prima camma posta sull'albero (2) e in conseguenza del suo spostamento angolare a intermittenza, genera sulla barra ago (4) attraverso il suo fulcro (P2) e in cooperazione con la biella (30) un movimento verticale ad intermittenza verso l'alto e verso il basso in modo che l'estremità dell'ago (28) possa cooperare, per l'esecuzione di ogni nodo, con il relativo crochet (29). La leva (22) azionata da una seconda camma in corrispondenza di P4 lavora in cooperazione con la biella (20), fulcrata nel punto P3 dell'organo (26), e genera, per effetto della sua rotazione attorno al fulcro (P4), uno spostamento orizzontale della citata biella (20) in virtù del quale l'organo (26) ruotando intorno al suo fulcro fisso (PI) genera sull'ago (28) un movimento pendolare, che a seconda delle esigenze realizzative può essere sequenziale, multiplo e, a distanza angolare differenziata α≠β(fig.H), mentre gli strati di materiale (31) da chiudere o da annodare rimangono fissi nella tramoggia di contenimento (21). Contestualmente agli organi e ai movimenti sopradescritti l'apparecchiatura (1) è provvista anche di mezzi atti ad alimentare e a svolgere un opportuno filo di annodatura (14) che, provvisto di necessari gradi di tensione, coopera con i citati organi dell'apparecchiatura (1) per la realizzazione di nodi sequenziali multipli e a dimensione differenziata. Più specificatamente il filo (14) alimentato da mezzi noti non illustrati nelle figure allegate, viene prima tensionato nel tendifilo (32) che gli permette di attraversare senza strappi i due frenafilo (15) e (16). Successivamente il filo (14) attraversa i passafilo fissi (17) e (18), nonché il passafilo mobile (39) solidale con la barra (4) nel suo movimento verticale, e viene alimentato nel tubo (19) sostanzialmente parallelo alla barra (4) per essere introdotto prima nell'ulteriore passafilo (27) e infine nella cruna dell'ago (28). I frenafilo (15) e (16) sono atti a liberare e a tensionare, per ogni ciclo di annodatura multipla, tratti lineari di filo a dimensione differenziata. Infatti i citati mezzi (15) e (16) sono azionati da due camme mutuamente fasate con la seconda camma che aziona la leva (22), la quale a sua volta genera gli spostamenti angolari multipli e differenziati dell'ago (28). Si intuisce a questo punto che per ogni ciclo di annodatura dovendo l'ago effettuare dei nodi multipli sequenziali e a dimensione differenziata, è necessario che i frenatilo (15) e (16) siano atti a liberare in tensione i tratti lineari di filo a dimensione differenziata richiesti dall 'ago.

Nelle figure D, F e G è rappresentato prospetticamente, frontalmente e lateralmente un altro elemento caratterizzante l'apparecchiatura (1): l'intera struttura dell'asse del crochet costituita da una serie di organi fissi e mobili il cui moto coniugato caratterizza il salto inventivo del presente trovato. In particolare l'asse (3) del crochet prende il suo movimento rotatorio da una coppia di ingranaggi conici (5) e (6) motorizzati dall'albero a camme (2). Il citato asse (3) è caratterizzato da una serie di organi dotati di moto coniugato tra di loro che gli permettono di realizzare spostamenti pendolari sequenziali a dimensione angolare differenziata ed in perfetta fase di moto con gli spostamenti angolari sequenziali e a dimensione differenziata dell'ago (28).

In particolare l'asse (3) è solidale con una boccola (8), la quale tramite il fulcro (34) è fissata alla biella mobile (7), che prende il moto dalla leva (23) tramite il fulcro (25) (vedi figg. D e E). Tale moto permette all'asse (3) di scorrere dentro un'asola (33) ricavata su un piano fisso (9). Più specificatamente la leva (23) prendendo il moto, per il suo spostamento angolare, dal fulcro P4 e quindi lavorando in fase con la leva (22) trasmette alla biella (7), tramite il fulcro (25), un moto orizzontale lineare a intermittenza. La citata biella (7) fa spostare la boccola (8), su cui ruota l'asse (3), di altrettanti spostamenti lineari in modo che il crochet (29) possa spostarsi sequenzialmente nell'asola (33) per effettuare, in cooperazione di fase con l'ago (28), una serie di nodi multipli sequenziali e a dimensione differenziata. Si osservi anche che lo spostamento angolare multiplo dell'asse (3) è reso possibile (vedi fig. F) in virtù di un cuscinetto oscillante (40) che genera, in cooperazione con l'asse di rotazione della barra (3), un fulcro di oscillazione P5 sul baricentro del quale oscilla nei suoi spostamenti angolari l'asse (3) del crochet. Sostanzialmente le barre (3) e (4), recanti alle rispettive estremità un noto crochet rotativo e un noto ago di cucitura permettono, azionate dal moto coniugato delle leve (22), (23), (24) e da una serie di camme atte a generare su di esse spostamenti angolari a dimensione differenziata, di realizzare, su un materiale posto fisso nella tramoggia (21), una serie di nodi sequenziali (figg. F, H, M, N) con il vantaggio di .poter cambiare il numero dei nodi eseguiti in sovrapposizione e la dimensione lineare di ogni singolo nodo (X diverso da Y) sostituendo semplicemente le relative camme di comando. Viene chiarito che gli esempi riportati nelle figg. F, H, M, N sia come quantità di nodi eseguiti, sia come dimensioni dei medesimi sono puramente indicativi e non vincolanti ai fini delle successive rivendicazioni .

Un ulteriore elemento caratterizzante l'apparecchiatura (1) è costituito dal dispositivo di taglio (10), riportato in figura L, quando tale dispositivo agisce in combinazione con gli altri organi sopra descritti.

Il citato dispositivo (10) è azionato dal movimento coniugato della leva (12) e della biella (11) che prendono il moto da un'ulteriore camma posta sull'albero (2) che lavora in sincronia di fase con le precedenti camme che azionano le leve (22), (23) e (24) e i relativi organi di annodatura. In particolare il citato rasafilo (10), in corrispondenza dell'ultimo punto di annodatura, della serie di nodi sequenziali realizzati, provvede a tagliare l'ultimo tratto del filo (14), dopo che il citato ultimo tratto (37) di filo si è trovato inserito nella luce (38) dell'ultima ansa (36) dei nodi realizzati. In tal modo tale ultimo tratto rimane (fig. C) saldamente imprigionato nell'ultima ansa che rimane chiusa e serrata per successiva trazione, concludendo così la serie di nodi sequenziali.

Il trovato così concepito, e come precedentemente descritto, può essere suscettibile di numerose modifiche, tutte comunque rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (1) per l'esecuzione di nodi multipli sequenziali, semplici o sovrapposti, a dimensione lineare differenziata, adatta alla giunzione di più strati di carta filtro, mantenuti fissi in una tramoggia (21) caratterizzandosi detta apparecchiatura (1) per il fatto di comprendere: - un primo asse (4) coincidente con una barra ago (4) recante ad una estremità (27) un ago di cucitura (28), essendo tale barraago (4) fulcrata su un punto fisso (PI) e su due punti mobili (P2 e P3); essendo la citata barra ago (4) azionata da una prima leva (24) che, attraverso il suo fulcro (P2) e in cooperazione con la biella (30), genera sulla citata barra (4) un movimento verticale ad intermittenza; essendo ancora la citata barra (4) azionata da una serie di organi costituiti da una leva (22), fulcrata nel punto (P4) che lavorando in cooperazione con la biella (20), fulcrata nel punto (P3) genera per effetto delle sue multiple rotazioni attorno al fulcro (P4), per ogni ciclo di annodatura, degli spostamenti multipli orizzontali della citata biella (20) in virtù dei quali la barra (4), ruotando intorno al suo fulcro fisso (PI) genera sull'ago (28), per ogni ciclo di annodatura, degli spostamenti angolari multipli (in quantità maggiori di uno) e sequenziali, in un verso orizzontale e nel verso opposto, con distanza angolare differenziata α≠β(fig.H) - un secondo asse (3), recante ad una estremità un crochet rotativo (29), e azionato nel suo moto rotativo da due ingranaggi conici (5) e (6), essendo il citato asse (3) solidale con una boccola (8) fissata tramite il suo fulcro (34) alla biella mobile (7), essendo detta biella (7) azionata dalla leva (23) per il tramite del fulcro (25) (figg. D e F), permettendo tale moto lo scorrimento orizzontale ad intermittenza dell'asse (3) dentro un'asola (33) ricavata su un piano fisso (9). La leva (23) prende il moto, per il suo spostamento angolare, dal fulcro (P4), per cui, lavorando in fase con la leva (22) trasmette alla biella (7), tramite il fulcro (25), un moto orizzontale lineare a intermittenza. La citata biella (7) fa spostare la boccola (8), su cui ruota l'asse (3), di altrettanti spostamenti lineari sequenziali (sia in un senso che nell'altro) a dimensione differenziata, permettendo al crochet (29) di spostarsi sequenzialmente nell'asola (33), per effettuare, in cooperazione di fase con l'ago (28) i sopracitati nodi multipli sequenziali, semplici o sovrapposti a dimensione lineare differenziata . - un terzo asse (2), sostanzialmente parallelo all'asse (4) e perpendicolare all'asse (3), su cui è assemblato in sequenza l'insieme'delle camme che generano il moto coniugato delle leve (22), (23) e (24) e degli altri organi caratterizzanti l'apparecchiatura (1).
2. 2) Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che, per ogni ciclo di annodatura, gli spostamenti angolari multipli e sequenziali dell'asse (3) a dimensione angolare differenziata sono resi possibili per il tramite di un cuscinetto oscillante (40) che genera, in cooperazione con l'asse di rotazione della barra (3), un fulcro di oscillazione (P5), sul baricentro del quale oscilla nei suoi spostamenti angolari l'asse (3) del crochet.
3. 3) Apparecchiatura, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi frenafilo (15) e (16), azionati da due camme mutuamente fasate con la camma che aziona la leva (22) atti a tensionare e a liberare, per ogni ciclo di annodatura multipla, tratti lineari di filo a dimensione differenziata e a velocità variabile.
4. 4) Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, caratterizzata dal fatto di comprendere una tramoggia di contenimento fissa (21) costituita da due piani sostanzialmente perpendicolari all'asse (4) la cui distanza interna è tale da contenere in leggera pressione gli strati di carta filtro da annodare e recante, in corrispondenza degli spostamenti sequenziali dell'ago, un'asola per la cooperazione sequenziale multipla tra ago e crochet.
5. 5) Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 1, 2, 3 e 4 caratterizzata dal fatto che le azioni combinate della leva (22), della biella (20), dei fulcri (P3), (P4) e (PI) e delle relative camme sono atte a generare sulla barra (4), per ogni ciclo di annodatura, movimenti pendolari multipli e sequenziali .
6. 6) Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, 4 e 5, caratterizzata dal fatto che le azioni combinate dalla biella (7), della leva (23), della boccola (8), dei fulcri (25), (34), (P5) e del cuscinetto oscillante (40) con le relative camme sono atte a generare sull'asse del crochet (3), per ogni ciclo di annodatura, movimenti pendolari multipli sequenziali a dimensione angolare differenziata e dimensione angolare costante.
7. 7) Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 5 e 6, caratterizzata dal fatto che, per ogni ciclo di annodatura multipla, i movimenti pendolari dell'asse (3) e dell'asse (4) si sviluppano solo in un senso orizzontale generando nodi multipli semplici e sequenziali o si sviluppano anche, per lo stesso ciclo, nel senso orizzontale opposto di ritorno generando nodi multipli sovrapposti e sequenziali.
8. 8) Apparecchiatura secondo le rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che;, per ogni ciclo di annodatura, i movimenti pendolari multipli degli assi (3) e (4) sono atti a generare nodi multipli sequenziali in quantità superiore a uno o semplicemente in quantità di uno.
9. 9) Apparecchiatura secondo tutte le rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di comprendere un rasafilo (10), azionato dal moto coniugato della leva (12) e della biella (11), atto a tagliare, in corrispondenza dell'ultimo nodo della serie di nodi sequenziali, il tratto terminale (37) del filo (14), trovandosi tale tratto terminale (37) inserito nella luce (38) dell'ultima ansa (36) (fig. C) dei nodi realizzati e rimanendo così saldamente imprigionato in detta ultima ansa (36) che viene chiusa e serrata per successiva trazione.
10. 10) Macchina confezionatrice per la produzione di sacchetti filtro caratterizzata dal fatto di comprendere un'apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni precedenti.