ITMI20080950A1 - Apparecchio di pesatura automatica a cestelli - Google Patents

Description

"Apparecchio di pesatura automatica a cestelli"

titolare: ILAPAK INTERNATIONAL SA

La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio di pesatura automatica a cestelli.

Nella tecnica sono conosciuti apparecchi di pesatura automatica a cestelli, nei quali i prodotti da pesare giungono all’apparecchio in vario modo (ad esempio tramite canale vibrante) per cadere in una sequenza di cestelli aventi fondo apribile uno nell’altro. Le pesatrici automatiche a cestelli comprendono in genere un anello di gruppi di pesatura ciascuno formato da una catena di cestelli in cascata.

Solitamente, un cestello intermedio della cascata (detto “cestello di pesata”) è supportato mediante celle di carico per pesare il prodotto in esso, mentre un cestello (detto “cestello di dosata”) prima di esso effettua la dosatura dei prodotti in arrivo e un cestello (detto “cestello di memoria”) dopo di esso contiene i prodotti pesati fino al corretto istante di rilascio su un piano di scarico. Secondo una soluzione tradizionale, alternativamente nello scivolo oppure in un cestello di memoria sottostante. In questo modo nel cestello memoria viene parcheggiata una pesata nota fino a che non si riterrà opportuno utilizzarla in combinazione con altri cestelli. In una soluzione ancor più evoluta, il cestello di pesata può scaricare in due sottostanti cestelli di memoria indipendenti, così da ottimizzare ulteriormente il ciclo di pesatura. Secondo questa ultima versione, lo scarico alternato è fatto mediante l’impiego di due botole affiancate che realizzano il fondo del cestello di pesata, con ciascuna botola che scarica in uno dei due cestelli di memoria sottostanti, disposti affiancati. Con una simile struttura, l’altezza della pesatrice è però relativamente elevata. Inoltre , la serie di passaggi in cascata può rovinare prodotti delicati.

Sono state proposte pesatrici nelle quali è stato eliminato il cestello di memoria e vengono impiegati invece due cestelli di pesata disposti affiancati e nei quali scarica uno stesso cestello di dosata disposto superiormente e a cavallo di entrambi. Ciò permette sia di ridurre l’altezza della pesatrice rispetto alla soluzione con tre cestelli sovrapposti, sia di ridurre il numero di cadute in cascata. Tuttavia, con tale struttura aumenta l’occupazione di spazio in pianta a causa dei due cestelli di pesata affiancati e indipendenti. Inoltre, l’uso di due cestelli di pesata aumenta non poco la complessità e il costo della pesatrice. Ad esempio, è necessario un sistema completo di pesatura a celle di carico per ciascun cestello affiancato. Inoltre, anche l’uso di due azionamenti indipendenti di scarico dei cestelli di pesata serviti da uno stesso cestello di dosata comporta ulteriori costi e complicazioni. Specialmente nel caso di pesatrici dotate di un anello di gruppi di pesatura indipendenti, l’ingombro e il costo possono divenire rapidamente inaccettabili. La complessità di realizzazione e di controllo dei sistemi noti è evidente considerando che anche il cestello di dosata ha due botole di scarico indipendentemente comandate, vale a dire con un azionamento dedicato per ciascuna. Coppie di botole con singolo azionamento sono state in qualche caso proposte con altre strutture e sequenze di cestelli, ma senza integrare ciò con una semplificazione generale del sistema di controllo e di pesata e quindi senza ottenere un ciclo di pesata più soddisfacente.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un apparecchio di pesatura automatica a cestelli che sia di complessità, ingombro e ciclo di pesata più soddisfacenti rispetto alla tecnica nota.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un apparato a cestelli per la pesatura di prodotti, comprendente almeno un gruppo di pesatura formato da un cascata di cestelli che scaricano a comando uno nell’altro, la cascata ricevendo prodotti da pesare da mezzi di alimentazione superiori e scaricando in uno scivolo di uscita inferiore, con almeno un cestello della cascata che è dotato di una unità di pesatura del cestello, caratterizzato dal fatto che la cascata è formata da un primo cestello di dosata e da un secondo cestello di pesata, il cestello di pesata essendo realizzato con due semicestelli affiancati, pesati complessivamente da una stessa unità di pesatura e dotati ciascuno di un rispettivo scarico inferiore, i due scarichi inferiori essendo comandati alternativamente da uno stesso primo attuatore per scaricare a comando sullo scivolo di uscita, il cestello di dosata ricevendo prodotti dai mezzi di alimentazione ed essendo dotato di due scarichi inferiori comandati alternativamente da uno stesso secondo attuatore per scaricare a comando i prodotti in uno o nell’altro dei due semicestelli, primo e secondo attuatore e l’unità di pesatura essendo connessi ad una unità di controllo per il comando di cicli di funzionamento dell’apparato.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni: -figura 1 rappresenta una vista schematica di un apparecchio di pesatura a cestelli secondo l’invenzione; -figure 2-6 rappresentano sequenze di pesatura realizzate con l’apparecchio di figura 1;

-figura 7 rappresenta una vista schematica in prospettiva di una realizzazione dei cestelli di un gruppo di pesatura secondo l’invenzione;

-figura 8 rappresenta una vista in alzata di un lato del gruppo di figura 7 in una prima condizione di apertura; -figura 9 rappresenta una vista in alzata dell’altro lato del gruppo di figura 7

in una seconda condizione di apertura.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato schematicamente un apparecchio di pesatura, indicato genericamente con 10. Per semplicità è mostrato solo un singolo gruppo di pesatura. Ulteriori uguali gruppi di pesatura dell’apparecchio possono essere presenti, disposti ad esempio ad anello, come facilmente immaginabile dal tecnico per le pesate in combinazione. L’apparecchio 10 comprende mezzi 11 di alimentazione comandata di prodotti da pesare. Come facilmente immaginabile dal tecnico, tali mezzi 11 possono essere realizzati con un qualsiasi adatto noto sistema di adduzione dei prodotti. Ad esempio, può essere vantaggiosamente impiegato un canale vibrante. L’ingresso 11 scarica i prodotti in un primo cestello 12 del gruppo di pesatura. Sotto a tale primo cestello è presente un secondo cestello 13, il quale scarica a sua volta su un piano di scarico 14 di uscita dalla pesatrice.

Il cestello 13 realizza il cestello di pesata ed è supportato da una unità di pesatura 15, vantaggiosamente a celle di carico, che effettua la pesata dell’intero cestello con il suo contenuto. Tale cestello di pesata 13 è diviso in due metà da una paratia verticale 16 e ciascuna metà ha inferiormente un rispettivo scarico o botola 17, 18. Le due botole sono alternativamente apribili mediante un unico azionamento 19. A tale scopo, l’azionamento comprende un motore elettrico cinematicamente connesso per aprire una botola o l’altra a seconda del verso di rotazione del motore.

Il cestello superiore 12 realizza il cestello di dosata e a tale scopo è dotato di due scarichi o botole 20, 21 anch’esse selettivamente apribili mediante un azionamento 22, sostanzialmente analogo all’azionamento 19, con un unico motore elettrico cinematicamente connesso per aprire una botola o l’altra a seconda del verso di rotazione del motore.

Ciascuna botola 20, 21 scarica in una rispettiva metà del cestello di pesata 13. Un deflettore di convogliamento 23 può essere vantaggiosamente presente nella mezzeria del cestello fra le botole 20 e 21 per indirizzare con sicurezza i prodotti da pesare nella giusta metà del cestello 13.

Il cestello di dosata può così scaricare nel semicestello di pesata di destra o di sinistra a seconda della botola che il motore 22 apre ruotando in senso orario o antiorario. Analogamente, l’unico motore 19 può aprire il semi-cestello di pesata di destra o di sinistra a seconda della rotazione oraria o antioraria. Una sola cella di carico 15 pesa il contenuto dei due semicestelli (indicati con 13a e 13b). I due semi-cestelli sfruttano la parete in comune 16 e sono parte di una unica struttura meccanica.

Una adatta unità locale di controllo 24 (ad esempio a microprocessore opportunamente programmato) controlla la sequenza operativa e i segnali di misura della pesata. Tale unità locale 24 risponde ad una unità di controllo principale 65 che ha il compito di coordinare il funzionamento di tutte le unità 24 presenti a bordo della pesatrice. L’unità principale di controllo 65, sulla base dei dati ricevuti da tutte le unità locali 24 presenti a bordo della pesatrice (principalmente i dati inerenti ai pesi di prodotto presenti in ciascun cestello 13a, 13b), decide la combinazione di apertura al fine di ottenere il peso desiderato e governa di conseguenza le unità di controllo 24. L’operazione di apertura è poi delegata nuovamente alle singole unità locali.

Le unità di controllo 24 e 65 sono comunque in sé note e facilmente immaginabili dal tecnico esperto, soprattutto sulla base della seguente descrizione del funzionamento dell’apparato di pesatura. Non saranno perciò ulteriormente descritte o mostrate nel dettaglio. E’ comunque evidente, anche dal seguito, che l’uso di solo due motori e una singola unità di pesatura a cella di carico per ciascun gruppo di pesatura, semplifica notevolmente i problemi di gestione e controllo della pesatrice. L’unità di controllo 24 può perciò essere più semplice rispetto alla tecnica nota delle pesatrici a cestelli.

A partire dalla figura 2 è mostrata una sequenza di pesata. In figura 2, i mezzi di alimentazione 11 scaricano una dose di prodotti nel cestello di dosata, inizialmente vuoto.

Dopo di ciò, l’unità di controllo comanda la rotazione del motore 22 e il cestello di dosata scarica in un semicestello di pesata (ad esempio, quello di sinistra nella figura 3). Il sistema di controllo, tramite la cella di carico 15, rileva il peso del prodotto scaricato e lo memorizza.

Successivamente, i mezzi di alimentazione di ingresso 11 vengono comandati per fare cadere una nuova dosata nel cestello di dosata 12, che nel frattempo si è richiuso. L’unità di controllo comanda in senso opposto il motore 22 del cestello di dosata per scaricare i prodotti nell’altro semi-cestello di pesata (di destra, nell’esempio). Il sistema di controllo, tramite la cella di carico 15, rileva il peso totale dei due semi-cestelli e, per differenza con la precedente pesata del prodotto nel primo semi-cestello, ricava il peso presente nel secondo semi-cestello. Si hanno così i due semi-cestelli, con due pesi pronti. Nel frattempo, i mezzi di ingresso di alimentazione 11 possono scaricare una nuova dose nel cestello di dosata, come mostrato schematicamente in figura 4. Si giunge così alla situazione mostrata schematicamente in figura 1, con due pesate pronte da scaricare in uscita nei semicestelli e il cestello di dosata pronto a rimpiazzare il peso che verrà chiamato in combinazione all’uscita. Quando avviene una chiamata allo scarico di un semi-cestello(figura 5), il sistema provvede a ripristinare il peso nel semi-cestello svuotato prelevandolo dal cestello di dosata che verrà poi nuovamente riempito dall’ingresso 11 (figura 6). Il tutto con semplici comandi da parte della unità di controllo 24. E’ evidente al tecnico esperto come l’apparecchio di pesatura automatica con una pluralità di gruppi di pesata come descritti possa effettuare le note pesate in combinazione, con emissione combinata di prodotti pesati in semicestelli di differenti gruppi.

In figura 7 è mostrata una realizzazione, trovata particolarmente vantaggiosa, dei cestelli sovrapposti 12 e 13 con i meccanismi di azionamento delle botole.

Le botole 17, 18 sono imperniate ai semicestelli 13a e 13b mediante rispettivi assi 25, 26. Le botole 20 e 21 sono imperniate al proprio cestello 13 mediante rispettivi assi 27, 28. In tale realizzazione non è presente il convogliatore 23 e l’indirizzamento sicuro nei due semicestelli viene ottenuto mediante botole 20 e 21 di lunghezza differente.

I motori 19 e 22 sono contenuti in una scatola motori 29 ai due lati della quale sporgono assi di rotazione motorizzati che comandano, con opportuni cinematismi, i movimenti di apertura e chiusura delle botole. La scatola29 è anche di supporto del gruppo dei cestelli. Nella figura 8 è mostrato il lato dei due cinematismi 30 e 31, sostanzialmente uguali fra loro, di comando indipendente delle botole 17 e 20, rispettivamente. Il cinematismo 30 è mostrato in condizione di apertura della botola, mentre il cinematismo 31 è mostrato in condizione di chiusura.

Ciascun cinematismo 30, 31 comprende un proprio elemento di camma 32, 33 che è supportato e viene posto in rotazione da un rispettivo albero 34, 35, azionato dal corrispondente motore 19 o 22. Come si vede dal confronto fra i due cinematismi, ciascun elemento di camma viene portato nella sua rotazione ad interferire per un tratto con un corrispondente elemento a forcella 36, 37, così da spostarlo fra la posizione mostrata per il cinematismo 31 e la posizione mostrata per il cinematismo 30. Tramite opportuni rinvii, il movimento della forcella provoca il movimento di apertura e chiusura della corrispondente botola. In particolare, dalla posizione di riposo (botola chiusa), una rotazione oraria dell’albero 34 o 35 porta i meccanismi ad aprire la botola 17 o 20. Una successiva opposta rotazione richiude la botola.

In particolare, la forcella (36 o 37) è solidale ad una prima leva a squadra (38 o 39) che comanda la rotazione della botola (17 o 20) attraverso una catena cinematica formata da un tirante (40 o 41), una seconda leva a squadra (42 o 43) e un secondo tirante (44 o 45), vantaggiosamente regolabile in lunghezza.

Nella figura 9 è mostrato il lato opposto del gruppo rispetto ai sopra descritti cinematismi 30, 31. Su tale lato opposto sono presenti due altri cinematismi 50 e 51, sostanzialmente uguali uno all’altro, di comando indipendente rispettivamente delle botole 18 e 21.

Il cinematismo 50 è mostrato in condizione di apertura della botola 18, mentre il cinematismo 51 è mostrato in condizione di chiusura della botola 21.

Anche i cinematismi 50, 51 comprendono propri elementi di camma, rispettivamente indicati con 52 e 53.Tali elementi di camma 52 e 53 sono supportati e posti in rotazione da rispettivi alberi 54, 55. Gli alberi 54 e 55 girano solidalmente agli alberi 34 e 35 sull’altro lato del gruppo di pesatura, essendo collegati allo stesso motore, cosicché una rotazione oraria dell’albero su un lato del gruppo corrisponde ad una rotazione antioraria dell’albero sull’altro lato e viceversa.

Come si vede dal confronto fra i due cinematismi50 e 51, ciascun elemento di camma 52 e 53viene portato nella sua rotazione ad interferire per un tratto con un corrispondente elemento a forcella 56, 57, così da spostarlo fra la posizione mostrata per il cinematismo 51 e la posizione mostrata per il cinematismo 50. Tramite opportuni rinvii, il movimento della forcella provoca il movimento di apertura e chiusura della corrispondente botola. In particolare, dalla posizione di riposo (botola chiusa), una rotazione oraria dell’albero 54 o 55 porta i meccanismi ad aprire la botola 18 o 21. Una successiva opposta rotazione richiude la botola.

In particolare, la forcella (56 o 57) è solidale ad una prima leva a squadra (58 o 59) che comanda la rotazione della botola (18 o 21) attraverso una catena cinematica formata da un tirante (60 o 61).

Dal confronto delle figure 8 e 9, risulta chiaro come il movimento in un verso o nell’altro dei motori provochi le aperture e le chiusure alternate delle due botole di uno stesso cestello. Le camme e le forcelle sono angolarmente disposte così che le camme su un lato del gruppo percorrono un tratto di interferenza con le proprie forcelle quando le camme dell’altro lato percorrono un tratto di non interferenza con le proprie forcelle e viceversa.

È da notare che le forcelle del cestello inferiore non interferiscono con il meccanismo di comando quando il cestello ha le botole in posizione chiusa, così che è possibile pesare correttamente il cestello, che rimane sospeso alla struttura di supporto per mezzo della cella di carico 19 (non visibile nelle figure 7-9).

A questo punto è chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati. Il sistema secondo l’invenzione comprende una sola cella di carico che pesa ambedue i semi-cestelli, così che la gestione delle pesate è semplificata pure permettendo di avere sempre due pesi pronti allo scarico. Nella realizzazione con solo due motori, si ha una semplificazione dei meccanismi di scarico e di controllo dello scarico, rispetto alla tecnica nota. Inoltre, l’uso di due semi-cestelli permette di ridurre lo spazio a terra occupato rispetto alle soluzioni note a cestelli affiancati separati. Nel contempo, i due semi-cestelli allo stesso livello permettono di ridurre lo spazio in altezza rispetto alla soluzione tradizionale a tre cestelli sovrapposti. Oltre a ridurre l’altezza dell’impianto, si riduce anche l’altezza di caduta dei prodotti.

Anche la velocità di funzionamento è migliorata. Ad esempio, per ricaricare un semi-cestello svuotato da una chiamata a combinazione, il cestello di dosata provvede direttamente, mentre nel caso di una soluzione tradizionale, se ad essersi svuotato è il cestello di memoria, occorre scaricare in esso il contenuto del cestello di pesata e poi il cestello di dosata ricarica quest’ultimo in modo che sia nuovamente a disposizione per essere chiamato in combinazione. Nei sistemi di tecnica nota si viene così ad avere, nel caso della soluzione per la quale ad essere coinvolto nella combinazione è il cestello di pesata, un numero di cestelli disponibile per trovare la combinazione che è minore di quello ottenibile con la soluzione secondo la presente invenzione. Sempre in tecnica nota, nel caso di due cestelli di memoria alimentati da un cestello di pesata si genera invece una serie di passaggi a cascata in più che possono danneggiare prodotti fragili.

La soluzione descritta secondo la presente invenzione (avendo un solo motore per aprire il semi-cestello di destra e di sinistra), ha l’apparente svantaggio che quando uno dei due semicestelli è previsto che risponda ad una chiamata a combinazione l’altro non può più essere preso in considerazione nello stesso ciclo, se non si vuole rallentarlo impiegando la possibilità che il motore prima apra un semicestello e poi, ruotando in senso opposto apra l’altro. Dalle prove fatte, è stato invece sorprendentemente trovato che ciò, combinato con i semicestelli con una singola unità di pesatura, non produce alcuna limitazione pratica.

Tale risultato si può spiegare con il fatto che lo svantaggio costituito dal non poter accedere a due semicassetti contigui in modo contemporaneo per la medesima combinazione è inferiore al non poter disporre di un pari numero di cassetti durante la ricerca della combinazione.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Ad esempio, il numero di gruppi di pesatura affiancati può essere qualsiasi. I due semicestelli possono anche essere realizzati con due cestelli singoli accoppiati fra loro e pesati contemporaneamente da una stessa unità di pesatura.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato a cestelli per la pesatura di prodotti, comprendente almeno un gruppo di pesatura formato da un cascata di cestelli che scaricano a comando uno nell’altro, la cascata ricevendo prodotti da pesare da mezzi di alimentazione superiori (11) e scaricando in uno scivolo di uscita inferiore (14), con almeno un cestello della cascata che è dotato di una unità (15) di pesatura del cestello, caratterizzato dal fatto che la cascata è formata da un primo cestello di dosata (12) e da un secondo cestello di pesata (13), il cestello di pesata essendo realizzato con due semicestelli affiancati (13a, 13b), pesati complessivamente da una stessa unità di pesatura (15) e dotati ciascuno di un rispettivo scarico inferiore (17, 18), i due scarichi inferiori (17, 18) essendo comandati alternativamente da uno stesso primo attuatore (19) per scaricare a comando sullo scivolo di uscita (14), il cestello di dosata (12) ricevendo prodotti dai mezzi di alimentazione (11) ed essendo dotato di due scarichi inferiori (20, 21) comandati alternativamente da uno stesso secondo attuatore (22) per scaricare a comando i prodotti in uno o nell’altro dei due semicestelli (13a, 13b), primo e secondo attuatore (19, 22) e l’unità di pesatura (15) essendo connessi ad una unità di controllo (24) per il comando di cicli di funzionamento dell’apparato.
2. 2. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’unità di controllo (24) è configurata per determinare i pesi di una prima e una seconda quantità di prodotti alimentate nei due semicestelli (13a, 13b) dal cestello di dosata (12), mediante: rilevazione, attraverso l’unità di pesatura (15), del peso della prima quantità di prodotto scaricata dal cestello di dosata (12) in un semicestello (13a o 13b), con l’altro (13b o 13a) vuoto; comando del cestello di dosata (12) per scaricare la seconda quantità di prodotto nell’altro semicestello; rilevazione , attraverso l’unità di pesatura (15), del peso totale di prima e seconda quantità e sottrazione dal peso totale del peso rilevato della prima quantità, così da ottenere anche il peso della seconda quantità.
3. 3. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di alimentazione comprendono un canale vibrante (11) comandato dall’unità di controllo (24).
4. 4. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli scarichi dei semicestelli comprendono una botola (17, 18) per ciascun semicestello, un motore elettrico (19), che realizza il primo attuatore, essendo cinematicamente connesso alle botole per aprire alternativamente una o l’altra botola in funzione del verso di rotazione del motore.
5. 5. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i due scarichi del cestello di dosata comprendono una botola (20, 21) per ciascuno, un motore elettrico (22), che realizza il primo attuatore, essendo cinematicamente connesso alle botole per aprire alternativamente una o l’altra botola in funzione del verso di rotazione del motore.
6. 6. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’unità di pesatura comprende una cella di carico (15) per il rilevamento del peso complessivo dei semicestelli.
7. 7. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i due semicestelli sono formati da un unico cestello diviso a metà da una parete verticale (16).
8. 8. Apparato secondo rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che per la movimentazione di una botola è presente un cinematismo (30, 31, 50, 51) fra botola e rispettivo motore che comprende un elemento di camma (32, 33, 52, 53) supportato e posto in rotazione da un rispettivo albero azionato dal motore, per venire portato per un tratto della sua rotazione ad interferire con un corrispondente elemento a forcella (36, 37, 56, 57) e spostarlo fra due posizioni angolari, una catena cinematica essendo connessa fra l’elemento a forcella e la rispettiva botola per spostare la botola fra le sue posizioni chiusa e aperta in relazione alle due posizioni angolari della forcella.
9. 9. Apparato secondo rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che le due botole (17, 18 o 20, 21) di uno stesso cestello sono mosse da due cinematismi (30, 31 o 50, 51) posti su opposti lati del gruppo di pesatura, gli elementi di camma (32, 33, 52, 53) dei due cinematismi essendo supportati e ruotati da alberi, fra loro solidali e sporgenti su tali opposti lati del gruppo di pesatura, con l’elemento di camma da un lato che percorre un tratto di interferenza con la rispettiva forcella mentre l’elemento di camma dall’altro lato percorre un tratto di non interferenza con la rispettiva forcella e viceversa.
10. 10. Apparato secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una unità di controllo centrale (65) che riceve i dati di pesata da una pluralità di unità di controllo (24) associate ciascuna ad un gruppo di pesatura e governa le unità di controllo (24) per scarichi multipli dai gruppi di pesatura in modo da ottenere in combinazione uno scarico di un peso totale desiderato.