BR112020007512A2

BR112020007512A2 - dispositivo de manuseio de artigo para elevar caixas

Info

Publication number: BR112020007512A2
Application number: BR112020007512-4A
Authority: BR
Inventors: Willy G. Thierry
Original assignee: Westrock Packaging Systems, Llc
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-10-06
Also published as: KR20200071092A; CL2020000996A1; KR102668404B1; MX2020004163A; CA3078321A1; CA3078321C; US20210197513A1; EP3697608A1; AU2018351963B2; US11511507B2; AU2018351963A1; WO2019079016A1

Abstract

Um dispositivo para elevar uma transportadora colapsada plana, o dispositivo compreendendo um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal. Um cubo é montado no eixo. Pelo menos um membro é montado de modo giratório em relação ao cubo através de um acoplamento de pivô. Uma cabeça de ferramenta é montada no membro. Um motor de acionamento é acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal. O dispositivo compreende um primeiro mecanismo de acionamento para girar o pelo menos um membro em relação ao cubo de modo que a distância entre a cabeça de ferramenta e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

Description

“DISPOSITIVO DE MANUSEIO DE ARTIGO PARA ELEVAR CAIXAS” CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção fornece um dispositivo para manusear artigos. Em particular, mas não exclusivamente, o dispositivo pode ser usado para elevar caixas vazias colapsáveis planas para formar uma estrutura tubular. Aspectos da invenção se referem a uma máquina de embalagem que compreende uma estação de elevação de caixa que emprega um dispositivo de manuseio de artigo.

ANTECEDENTES

[0002] No campo de embalagem, sabe-se fornecer caixas para transportar múltiplos artigos. Caixas são bem conhecidas na técnica e são úteis para permitir que os clientes transportem, armazenem e acessem um grupo de artigos para consumo. Para considerações de custo e ambientais, tais caixas ou transportadoras precisam ser formadas a partir do mínimo possível de material e precisam causar o mínimo de desperdício possível nos materiais a partir dos quais os mesmos são formados. Considerações adicionais consistem na resistência da caixa e sua aptidão para sustentar e transportar grandes pesos de artigos. É desejável que os conteúdos da caixa ou da transportadora estejam seguros dentro da caixa.

[0003] Sabe-se fornecer tais caixas como estruturas colapsadas planas que podem ser precoladas e predobradas. Tais estruturas colapsadas planas podem, então, ser dispostas em uma máquina de embalagem, em uma caixa ou transportadora elevada que tem uma câmara interior para receber um ou mais more artigos. É desejável ter capacidade para elevar caixas vazias de diferentes modelos e construção e com diferentes disposições relativas de painéis que usam um único dispositivo.

[0004] A presente invenção busca superar ou pelo menos mitigar os problemas da técnica anterior, através do fornecimento de um único dispositivo adaptável para elevar uma pluralidade de diferentes configurações de caixas e, mais especificamente, aquelas de uso em máquinas de embalagem de carga finais.

[0005] — Adicionalmente, é desejável fornecer um dispositivo de elevação de caixa que seja compacto, a fim de reduzir o tamanho de uma máquina de embalagem na qual o dispositivo é incorporado.

SUMÁRIO

[0006] Um primeiro aspecto da revelação fornece um dispositivo para elevar uma transportadora colapsada plana, o dispositivo compreendendo um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal. Um cubo é montado no eixo. Pelo menos um membro é montado de modo giratório em relação ao cubo por meio de um acoplamento de pivô. Uma cabeça de ferramenta pode ser montada no membro. Um motor de acionamento é acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal. O dispositivo compreende um primeiro mecanismo de acionamento para girar o pelo menos um membro em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramenta e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

[0007] Opcionalmente, a cabeça de ferramenta é montada de modo giratório em relação a pelo menos um membro e em que, em uso, a cabeça de ferramenta é acionada de modo giratório de modo a manter uma orientação constante à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

[0008] Opcionalmente, o motor de acionamento é acoplado à cabeça de ferramenta por um segundo mecanismo de acionamento.

[0009] Opcionalmente, o segundo mecanismo de acionamento compreende: um pinhão primário montado no acoplamento de pivô; um pinhão concêntrico montado no acoplamento de pivô e síncrono com o pinhão primário; um pinhão secundário montado de modo giratório em relação a pelo menos um membro, a cabeça de ferramenta sendo montada no pinhão secundário; uma correia de acionamento primária montada no pinhão primário e acoplada a uma máquina de acionamento giratória; uma correia de acionamento secundária acoplando o pinhão concêntrico ao pinhão secundário.

[0010] Opcionalmente, o motor de acionamento forma a máquina de acionamento giratória.

[0011] Opcionalmente, um motor de acionamento adicional forma a máquina de acionamento giratória.

[0012] Opcionalmente, o primeiro mecanismo de acionamento compreende: uma primeira roda dentada montada no eixo e giratória em relação ao cubo; uma segunda roda dentada montada de modo fixo em pelo menos um membro em torno do acoplamento de pivô; um atuador acoplado à primeira roda dentada para controlar a rotação da primeira roda dentada em relação ao cubo.

[0013] Um segundo aspecto da revelação fornece um dispositivo de elevação de caixa para elevar uma estrutura de transportadora tubular a partir de uma transportadora colapsada plana. O dispositivo compreende um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal. Um cubo é montado no eixo. O dispositivo compreende uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo por um acoplamento de pivô. Uma cabeça de ferramenta pode ser montada em cada um dentre a pluralidade de membros. Um motor de acionamento é acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal. O dispositivo compreende um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramentas e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

[0014] Opcionalmente, o mecanismo de acionamento gira simultaneamente cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo.

[0015] Opcionalmente, cada cabeça de ferramenta é formada de modo giratório em relação a um respectivo elemento da pluralidade de membros e em que, em uso, as cabeças de ferramenta são acionadas de modo giratório para manter uma orientação constante à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

[0016] Opcionalmente, o motor de acionamento é acoplado a cada uma das cabeças de ferramenta por um segundo mecanismo de acionamento.

[0017] Opcionalmente, o segundo mecanismo de acionamento compreende: um pinhão primário montado em cada um dos acoplamentos de pivô;

um pinhão concêntrico montado em cada um dos acoplamentos de pivô e síncrono com o respectivo pinhão primário; um pinhão secundário montado de modo giratório em relação a cada um dentre a pluralidade de membros, cada cabeça de ferramenta sendo montada em um respectivo pinhão secundário; uma correia de acionamento primária montada no pinhão primário e acoplada a uma máquina de acionamento giratória; uma correia de acionamento secundária acoplando o pinhão concêntrico ao pinhão secundário.

[0018] Opcionalmente, o motor de acionamento forma a máquina de acionamento giratória.

[0019] Opcionalmente, um motor de acionamento adicional forma a máquina de acionamento giratória.

[0020] Opcionalmente, o primeiro mecanismo de acionamento compreende: uma primeira roda dentada montada no eixo e giratória em relação ao cubo; uma segunda roda dentada montada de modo fixo em cada um dentre a pluralidade de membros em torno do respectivo acoplamento de pivô; um atuador acoplado à primeira roda dentada para controlar a rotação da primeira roda dentada em relação ao cubo.

[0021] Um terceiro aspecto da revelação fornece um aparelho de manuseio de artigo para transferir um artigo. O aparelho compreende um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal. Um cubo é montado no eixo. O aparelho compreende uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo por um acoplamento de pivô. Uma cabeça de ferramenta pode ser montada em cada um dentre a pluralidade de membros. Um motor de acionamento é acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal. O aparelho compreende um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramentas e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

[0022] Um quarto aspecto da revelação fornece um aparelho de manuseio de artigo para engatar um artigo que compreende: um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal; um cubo montado no eixo; uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo por um acoplamento de pivô; uma cabeça de ferramenta montada em cada um dentre a pluralidade de membros; um motor de acionamento acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal; um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que o alcance das cabeças de ferramenta possa ser ajustado.

[0023] Um quinto aspecto da revelação fornece uma máquina de embalagem para embalar artigos. A máquina de embalagem compreende um transportador para transportar um fluxo de entrada de transportadoras colapsadas planas e uma estação de elevação que compreende um dispositivo de elevação de caixa disposto para engatar sequencialmente transportadoras colapsadas planas enquanto é transportado através do transportador. O dispositivo de elevação de caixa eleva transportadoras colapsadas planas em estruturas de transportadora tubulares. O dispositivo de elevação de caixa compreende um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal. Um cubo é montado no eixo. O dispositivo de elevação de caixa compreende uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo por um acoplamento de pivô. Uma cabeça de ferramenta pode ser montada em cada um dentre a pluralidade de membros. Um motor de acionamento é acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal. O dispositivo de elevação de caixa compreende um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramentas e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

[0024] Opcionalmente, o dispositivo de elevação de caixa eleva a transportadora colapsada plana na qual um primeiro painel da transportadora não está em registro com um segundo painel oposto da transportadora quando está na condição colapsada plana, o dispositivo de elevação de caixa engata o primeiro painel e deixa o mesmo registrado com o segundo painel para formar uma estrutura de transportadora ereta.

[0025] Opcionalmente, as cabeças de ferramenta são montadas de modo giratório nos membros e em que, em uso, as cabeças de ferramenta são acionadas de modo giratório para manter uma orientação constante em relação ao transportador à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

[0026] Dentro do escopo deste pedido, prevê-se que os vários aspectos, modalidades, exemplos, características e alternativas estabelecidos nos parágrafos precedentes, nas reivindicações e/ou na descrição e desenhos a seguir podem ser levados independentemente ou em qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, as características descritas em conexão com uma modalidade são aplicáveis a todas as modalidades a menos que haja uma incompatibilidade de características.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0027] As modalidades da invenção serão descritas agora com referência aos desenhos em anexo, em que:

[0028] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um dispositivo de elevação de caixa de acordo com uma modalidade da revelação;

[0029] A Figura 2 ilustra uma vista de extremidade do dispositivo de elevação de caixa da Figura 1;

[0030] A Figura 3 ilustra uma vista inferior do dispositivo de elevação de caixa da Figura 1;

[0031] A Figura 4 ilustra uma primeira vista lateral do dispositivo de elevação de caixa da Figura 1;

[0032] A Figura5 ilustra uma segunda vista lateral do dispositivo de elevação de caixa da Figura 1, em que o dispositivo de elevação está em uma primeira condição expandida; e

[0033] As Figuras 6 a 9 ilustram segundas vistas laterais do dispositivo de elevação de caixa da Figura 1, em que o dispositivo de elevação está em uma segunda condição retraída em vários estágios de elevação de uma caixa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0034] Descrições detalhadas de modalidades específicas de um dispositivo, uma máquina de embalagem e um método são revelados no presente documento. Deve ser entendido que as modalidades reveladas são meramente exemplos do modo no qual certos aspectos da invenção podem ser implementados e não representam uma lista exaustiva de todos os modos que a invenção pode ser incorporada. Conforme usado no presente documento, a palavra “exemplificativa” é usada expansivamente para se referir a modalidades que servem como ilustrações, espécimes, modelos ou padrões. De fato, será entendido que o dispositivo, a máquina de embalagem e o método descritos no presente documento podem ser incorporados em várias e alternativas formas. As Figuras não estão necessariamente em escala e algumas características podem ser exageradas ou minimizadas para mostrar detalhes de componentes particulares. Componentes, materiais ou métodos conhecidos não são necessariamente descritos em mais detalhes a fim de evitar o ocultamento da presente revelação. Quaisquer detalhes funcionais e estruturais específicos revelados no presente documento não são para serem interpretados como limitadores, porém meramente como uma base para as reivindicações e como uma base representativa para ensinar um elemento versado na técnica a empregar com variedade a invenção.

[0035] A Figura 1 ilustra um aparelho de manuseio de artigo assumindo a forma de um dispositivo de elevação de caixa 10 capaz de elevar caixas em uma estrutura tubular a partir de uma configuração colapsada plana.

[0036] Alternativamente, prevê-se que o aparelho de manuseio de artigo pode ser empregado como um dispositivo de manipulação de artigo, coletando e posicionando um artigo a partir de uma localização para outra, por exemplo, porém sem limitação, a partir de uma elevação para outra.

[0037] O dispositivo de elevação de caixa 10 compreende um eixo 46; o eixo 46 compreende um eixo geométrico longitudinal 'a' em torno do qual o eixo 46 gira. O eixo 46 é acoplado a um meio de acionamento, não mostrado, tal como um servo motor, para fornecer o movimento rotacional do eixo 46.

[0038] Em algumas modalidades, o dispositivo de elevação de caixa 10 é montado em um transportador (não mostrado), o eixo 46 pode ser montado de modo giratório em um quadro (não mostrado) ou outro chassi adequável formando parte de uma máquina de embalagem. Um ou mais rolamentos podem ser fornecidos para acoplar o eixo 46 ao quadro.

[0039] O eixo 46 pode ser orientado substancialmente horizontalmente e disposto de modo que o eixo geométrico longitudinal 'a' seja transversal e perpendicular em relação à direção de deslocamento de caixas sobre o transportador.

[0040] O dispositivo de elevação de caixa 10 compreende um cubo 27 montado no eixo 46. A modalidade ilustrada compreende um cubo trilobado 27, isto é, o cubo compreende três braços 27a, 27b, 27c dispostos em um formato de “Y" em que os braços são espaçados 120º um do outro.

[0041] O dispositivo de elevação de caixa 10 compreende uma pluralidade de antebraços 16a, 16b, 16c; um antebraço 16a, 16b, 16c é acoplado a cada um dos braços 27a, 27b, 27c do cubo 27, respectivamente.

[0042] Em outras modalidades, o cubo 27 pode tomar um formato alternativo, o mesmo deve compreender mais ou menos braços 27a, 27b, 27c, os braços 27a, 27b, 27c podem ser omitidos, os cubo 27 podem ter formato poligonal, por exemplo, porém sem limitação, um formato circular; os antebraços 16a, 16b, 16c podem ser montados no cubo 27 em torno da periferia do mesmo, os antebraços 16a, 16b, 16c podem ser espaçados para estarem equidistantes entre si.

[0043] Cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c são acoplados aos seus respectivos braços 27a, 27b, 27c de modo que possam pivotar em torno de um respectivo acoplamento 70a, 70b, 70c (consulte Figura 5).

[0044] Os antebraços 16a, 16b, 16c são móveis entre uma posição retraída, mostrada na Figura 6, e uma posição estendida, mostrada na Figura 5.

[0045] O dispositivo de elevação de caixa 10 compreende uma cabeça de ferramenta 14a, 14b, 14c acoplada a cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c. As cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c, cada uma, compreendem pelo menos um dispositivo de pinça 18 na forma de um copo de sucção de vácuo. A modalidade ilustrada compreende três copos de sucção por cabeça de ferramenta 14a, 14b, 14c.

O dispositivo de elevação de caixa 10 compreende um sistema de vácuo, cujos elementos 50 são mostrados nas Figuras; tubulação ou mangueiras foram omitidas por propósitos de ilustração.

[0046] As cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são acopladas de modo giratório aos antebraços 16a, 16b, 16c respectivamente.

[0047] Um primeiro sistema de acionamento é fornecido para controlar a orientação de cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c em relação ao cubo 27. Na Figura 5, os antebraços 16a, 16b, 16c são alinhados substancialmente com os braços 27a, 27b, 27c do cubo 27. Na Figura 5, os antebraços 16a, 16b, 16c são substancialmente colineares com os braços 27a, 27b, 27c do cubo 27. Na Figura 5, os antebraços 16a, 16b, 16c são dispostos para se estenderem radialmente a partir do cubo 27. Na Figura 6, os antebraços 16a, 16b, 16c são dispostos de modo que, juntamente com seus respectivos brações 27a, 27b, 27c, definam um ângulo agudo para estar em uma posição “dobrada” ou retraída.

[0048] O primeiro sistema de acionamento compreende uma primeira engrenagem ou roda dentada 40 montada no eixo 46 para ser giratória em relação ao cubo 27. Um atuador ou mecanismo de acionamento (não mostrado) é acoplado à primeira engrenagem 40. O mecanismo de acionamento é fornecido para girar a primeira engrenagem 40 em relação ao cubo 27, por exemplo, porém sem limitação, o mecanismo de acionamento pode assumir a forma de um motor tal como um servo motor ou um motor de passo. Em algumas modalidades, o mecanismo de acionamento pode compreender um atuador ou ajustador manual acoplado à primeira engrenagem 40, o atuador manual pode assumir a forma de uma roda de mão ou um cabo de manivela, um operador pode estender ou retrair os antebraços 16a, 16b, 16c por meio da rotação do atuador manual. Cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c compreende uma segunda engrenagem ou roda dentada 35, 36, 38 montada no mesmo em torno do acoplamento 70a, 70b, 70c entre o cubo 27 e o respectivo elemento dos antebraços 16a, 16b, 16c. A segunda engrenagem ou rodas dentadas 35, 36, 38 são fixadas ao respectivo elemento dos antebraços 16a, 16b, 16c. Desse modo, a rotação da primeira engrenagem 40 relativa ou em relação ao cubo 27 tem o efeito de girar cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c em torno do acoplamento 70a, 7Ob, 70c. Os antebraços 16a, 16b, 16c são girados em conjunto ou simultaneamente em relação ao cubo 27 em resposta à rotação da primeira engrenagem 40. Desse modo, os antebraços 16a, 16b, 16c são móveis entra a posição retraída e a posição estendida.

[0049] Em modalidades alternativas, os antebraços 16a, 16b, 16c podem ser movidos entre a posição estendida e a posição retraída por um atuador linear tal como, porém sem limitação, um pistão e uma disposição de cilindro acoplados de modo pivotável em uma primeira extremidade a um dos antebraços 16a, 16b, 16c e acoplados de modo pivotável ao cubo 16a, 16b, 16c, 27 em uma segunda extremidade oposta.

[0050] Opcionalmente, as segundas engrenagens 35, 36, 38 são engrenagens parciais que são adaptadas para a rotação recíproca dos antebraços 16a, 16b, 16c em relação ao cubo 27. As segundas engrenagens 35, 36, 38 podem ser dispostas para girar cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c através de um ângulo entre 0º e 180º. Na modalidade ilustrada, as segundas engrenagens 35, 36, 38 são dispostas para girar cada um dos antebraços 16a, 16b, 16c por um ângulo de rotação até um ângulo máximo na faixa de 150º a 160º. Na prática, os antebraços 16a, 16b, 16c podem ser girados por um ângulo de rotação até um ângulo máximo na faixa de 110º a 120º, isso evita ou reduz a probabilidade de a segunda engrenagem desengatar da primeira engrenagem 40. Em outras modalidades, isso pode ser evitado pelo fornecimento de uma roda de engrenagem completa similar à roda da primeira engrenagem 40.

[0051] Restringir o ângulo de rotação máximo também pode atenuar a autocolisão entre as cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c, isto é, uma das cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c se colidindo com outra dentre as cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c; também pode atenuar a autocolisão entre os antebraços 16a, 16b, 16c. Em outras modalidades, isso pode ser evitado através do aumento da dimensão radial do cubo em relação ao comprimento dos antebraços 16a, 16b, 16c de modo que os antebraços 16a, 16b, 16c (e consequentemente as cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c) possam ser girados por um ângulo máximo de pelo menos 180”.

[0052] O diâmetro ou raio eficaz do dispositivo de elevação de caixa 10 pode ser ajustado pelo giro das cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c em relação ao cubo 27. Desse modo, a distância radial entre o centro do eixo 46 ou eixo geométrico 'a' e o ponto de pivô sobre o qual as cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são acopladas de modo giratório aos antebraços 16a, 16b, 16c que podem ser ajustados entre uma distância máxima Rmax, mostrada na Figura 5, em que os antebraços 16a, 16b, 16c são colineares com seus respectivos braços 27a, 27b, 27c (os antebraços 16a, 16b, 16c são dispostos radialmente em relação ao centro do eixo 46 ou eixo geométrico “a') e uma distância mínima Rmin, mostrada na Figura 6, em que os antebraços 16a, 16b, 16c são dobrados ou dispostos de modo giratório em relação a seus respectivos braços 27a, 27b, 27c. O alcance do dispositivo de elevação de caixa 10 pode ser ajustado; os antebraços 16a, 16b, 16c podem ser girados de modo que a distância máxima do eixo geométrico longitudinal “a' na qual as cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são capazes de engatar um artigo possa ser variada.

[0053] Um segundo sistema de acionamento é fornecido para acionar o movimento rotacional das cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c. As cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são giradas de modo que sua orientação em relação ao transportador sobre o qual as caixas são transferidas seja constante. As cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são giradas de modo que as pinças 18 sejam mantidas se voltando contra o transportador, consulte as Figuras 6 a 9.

[0054] As cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c são giradas de modo que as pinças 18 sejam mantidas se voltando contra o transportador à medida que o cubo 27 (e, dessa forma, os braços 27a, 27b, 27c e os antebraços 16a, 16b, 16c) é girado em torno do eixo geométrico “a”.

[0055] O segundo sistema de acionamento compreende uma pluralidade de rodas dentadas ou rodas de polia e correias ou correntes. Opcionalmente, quando as correias são empregadas, a correia é dentada e as rodas de polia assumem a forma de uma roda com dentes ou pinhão.

[0056] Uma primeira correia ou primária 44 é montada em torno do eixo 46. Na modalidade ilustrada, a correia primária 44 é montada sobre três rodas dentadas primárias 30, 32, 34. Um par de rodas tensoras 42, 43 mantém a correia primária 44 em tensão e em engate com uma roda de acionamento montada no eixo 46.

[0057] Um primeiro pinhão primário 32 é montado de modo giratório em um primeiro braço 27a em registro vertical com o ponto de pivô acoplando um primeiro antebraço 16a ao primeiro braço 27a.

[0058] Um segundo pinhão primário 34 é montado de modo giratório em um segundo braço 27b em registro vertical com o ponto de pivô acoplando um segundo antebraço 16b ao segundo braço 27b.

[0059] Um terceiro pinhão primário 30 é montado em um terceiro braço 27c em registro vertical com o ponto de pivô acoplando um terceiro antebraço 16c ao terceiro braço 27c.

[0060] O movimento giratório é transferido a partir da roda de acionamento sobre O eixo 46 para cada uma dentre a primeira, segunda e terceira rodas dentadas 30, 32, 34 através da correia primária 44. A roda de acionamento sobre o eixo 46 pode ser acionada de maneira independente do cubo 27 de modo que a roda de acionamento gire em uma velocidade ou aceleração diferente do cubo 27.

[0061] Em algumas modalidades, a roda de acionamento pode ser estática ou mantida estacionária, por exemplo, porém sem limitação, a roda de acionamento pode ser montada em um quadro de uma máquina de embalagem de modo que, quando o eixo 46 é acionado de modo giratório, o eixo 46 e o cubo 27 girem em relação à roda de acionamento. Desse modo, um movimento giratório relativo entre o cubo 27 e a roda de acionamento é transferido, através da correia primária 44, para produzir o movimento giratório relativo das rodas dentadas 30, 32, 34 em relação ao cubo 27.

[0062] O primeiro pinhão primário 32 é acoplado a um primeiro pinhão secundário por uma primeira correia secundária 26a. O segundo pinhão primário 34 é acoplado a um segundo pinhão secundário 24 por uma segunda correia secundária 26b. O terceiro pinhão primário 30 é acoplado a um terceiro pinhão secundário 22 por uma terceira correia secundária 26c. O primeiro pinhão secundário 20 é montado de modo giratório no primeiro antebraço 16a, e é acoplado à primeira cabeça de ferramenta

14a por um eixo ou fuso que é montado de modo giratório e passa através do primeiro antebraço 16a. O segundo pinhão secundário 24 é montado de modo giratório no segundo antebraço 16b, e é acoplado à segunda cabeça de ferramenta 14b por um eixo ou fuso que é montado de modo giratório e passa através do segundo antebraço 16b. O terceiro pinhão secundário 22 é montado de modo giratório no terceiro antebraço 16c e é acoplado à terceira cabeça de ferramenta 14c por um eixo ou fuso que é montado de modo giratório e passa através do terceiro antebraço 16c.

[0063] O primeiro pinhão primário 32 é acoplado à primeira correia secundária 26a por um primeiro pinhão concêntrico 34; o primeiro pinhão concêntrico 33 é anexado de modo fixo ou, por outro lado, travado em relação ao primeiro pinhão primário 32, isto é, o primeiro pinhão concêntrico 33 gira na mesma velocidade angular que o primeiro pinhão primário 32.

[0064] O segundo pinhão primário 34 é acoplado à segunda correia secundária 26b por um segundo pinhão concêntrico 28; o segundo pinhão concêntrico 28 é anexado de modo fixo ou, por outro lado, travado em relação ao segundo pinhão primário 34, isto é, o primeiro pinhão concêntrico 28 gira na mesma velocidade angular que o segundo pinhão primário 34.

[0065] O terceiro pinhão primário 30 é acoplado à terceira correia secundária 26c por um terceiro pinhão concêntrico 31; o terceiro pinhão concêntrico 31 é anexado de modo fixo ou, por outro lado, travado em relação ao terceiro pinhão primário 30, isto é, o terceiro pinhão concêntrico 31 gira na mesma velocidade angular que o terceiro pinhão primário 30.

[0066] Na modalidade ilustrada, as primeira, segunda e terceira rodas dentadas concêntricas 33, 28, 31 têm substancialmente o mesmo diâmetro do respectivo elemento do pinhão primário 32, 32, 34; embora seja explicado que o diâmetro pode ser alterado por qualquer razão desejada de modo que a velocidade de saída, a velocidade angular das cabeças de ferramenta 14a, 14b, 14c, possam ser maiores ou menores que a velocidade de entrada, a velocidade angular da roda de acionamento em relação ao cubo 27.

[0067] Em algumas modalidades, as primeira, segunda e terceira rodas dentadas concêntricas 33, 28, 31 podem ser unitárias com o respectivo elemento de uma das primeira, segunda e terceira rodas dentadas primárias 32, 34, 30.

[0068] Em ainda outras modalidades, os fusos ou eixos sobre os quais as primeira, segunda e terceira rodas dentadas primárias 32, 34, 30 podem ser chaveadas ou podem compreender uma ranhura, juntamente com uma porção de montagem da mesma. As primeira, segunda e terceira rodas dentadas primárias 32, 34, 30 e as primeira, segunda e terceira rodas dentadas concêntricas 33, 28, 31 são montadas sobre a porção de montagem de modo que cada uma das primeira, segunda e terceira rodas dentadas concêntricas 33, 28, 31 seja travada em rotação com o respectivo elemento das primeira, segunda e terceira rodas dentadas primárias 32, 34, 30.

[0069] O segundo sistema de acionamento compreende uma polia louca 60, 62, 64 montada em cada um dos primeiro, segundo e terceiro antebraços 16a, 16b, 16c. As polias loucas podem ser empregadas para manter uma tensão desejada nas correias secundárias 26a, 26b, 26c. Adicional ou alternativamente, as polias loucas podem ser empregadas para guiar as correias secundárias 26a, 26b, 26c ao redor de uma proporção maior da circunferência às primeira, segunda e terceira rodas dentadas secundárias 20, 22, 24 e/ou as primeira, segunda e terceira rodas dentadas concêntricas 33, 28, 31.

[0070] O dispositivo de elevação de caixa 10 pode ser empregado para abrir ou elevar caixas ou transportadoras a partir de uma condição colapsada plana para uma condição elevada. As Figuras 6 a 9 ilustram vários estágios de operação do dispositivo de elevação de caixa 10. Uma caixa B é mostrada sendo transportada sobre um transportador (não mostrado) na direção a jusante P, a caixa B está inicialmente em estado colapsado plano conforme ilustrado esquematicamente na Figura 6. A cabeça de ferramenta 14a é colocada em engate com a caixa B visto que é movida na direção a jusante. As pinças 18 são colocadas em engate com um primeiro painel W da caixa B. A caixa B é movida continuamente a jusante através de uma estação de elevação de uma máquina de embalagem durante o processo de elevação. A cabeça de ferramenta 14a é colocada em engate com a caixa B através da rotação do cubo 27 ao redor do eixo 46 em uma direção indicada pela direção D1. Na modalidade ilustrada, a cabeça de ferramenta 14a é girada para mover pelo menos em parte na direção a jusante P quando está em engate com a caixa B. Em outras modalidades, a cabeça de ferramenta 14a pode ser girada ao redor do eixo 46 na direção oposta para mover pelo menos em parte em uma direção a montante (oposta à direção a jusante P) quando está em engate com a caixa B.

[0071] AFigura7 ilustra a caixa Bem um estado parcialmente elevado, o cubo 27 foi girado em torno do eixo geométrico longitudinal 'a' conforme indicado pela seta de direção D1 de modo que a primeira cabeça de ferramenta 14a seja movida a jusante (seta de direção P) e para cima ou longe do transportador sobre o qual a caixa B está sendo transportada. Consequentemente, o primeiro painel W é separado de um segundo painel oposto Y, um terceiro painel X e um quarto painel Z que acopla as extremidades opostas do primeiro painel W às respectivas extremidades opostas do segundo painel Y que são dobradas em relação aos primeiro e segundo painéis W, Y em torno das linhas de dobra F1, F2, F3, F4. A primeira cabeça de ferramenta 14a é girada em relação ao primeiro antebraço 16a conforme indicado pela seta de direção D3, dessa forma, as pinças 18 mantém o primeiro painel W substancialmente em paralelo ao segundo painel Y. A direção de rotação da primeira cabeça de ferramenta 14a em relação ao primeiro antebraço 16a é oposta à direção de rotação do cubo 27 ao redor do eixo geométrico longitudinal “a”.

[0072] O dispositivo de elevação de caixa 10 tem o efeito de mover o primeiro painel W em uma direção a montante conforme indicado pela seta de direção D2 em relação ao segundo painel Y, enquanto separa simultaneamente ou espaça os primeiro e segundo painéis W, Y. Será apreciado que o movimento relativo entre os primeiro e segundo painéis W, Y é exigido, isso pode ser alcançado, por exemplo, porém sem limitação, retardando a velocidade ou aceleração do movimento do primeiro painel W na direção a jusante P.

[0073] As Figuras 8 e 9 ilustram a caixa B em uma condição elevada, na Figura 9 a primeira cabeça de ferramenta 14a foi desengatada da caixa B que é agora transportada a jusante para processamento adicional pela máquina de embalagem. À segunda cabeça de ferramenta 14b foi girada em direção ao transportador em preparação para o engate com uma caixa subsequente (não mostrada) sobre o transportador.

[0074] O dispositivo de elevação de caixa 10 é adaptável de modo que possa ser empregado com uma variedade de caixas que têm diferentes tamanhos, formatos ou configurações.

[0075] O dispositivo de elevação de caixa 10 pode ser montado na máquina de embalagem de modo que o eixo 46 esteja localizado em uma distância (altura) a partir do transportador que é dependente das exigências da configuração de caixa desejada que é processada pela máquina de embalagem. Desse modo, podem ser prontamente construídas máquinas de embalagem que empregam um dispositivo de elevação de caixa comum 10, mas que processam diferentes tipos ou configurações de caixa. À posição ou orientação de antebraços 16a, 16b, 16c em relação ao cubo 27 pode ser consequentemente ajustada.

[0076] O dispositivo de elevação de caixa 10 pode ser montado em uma máquina de embalagem de modo que a distância (altura) do eixo 46 a partir do transportador possa ser alterada, variada e/ou ajustada. Isso pode assumir a forma de um ajuste manual que exige tempo ocioso ou de parada da máquina de embalagem ou pode ser automatizada de modo que qualquer tempo ocioso ou de parada da máquina de embalagem possa ser reduzido ou eliminado. Dessa maneira, uma única máquina de embalagem pode estar prontamente adaptada para processar diferentes tipos e configurações de caixa. Será explicado que a montagem da localização do dispositivo de elevação de caixa 10 em um quadro ou chassi pode ser fixada e a altura ou elevação do transportador pode ser ajustada em relação ao dispositivo de elevação de caixa 10.

[0077] A presente revelação fornece um dispositivo de elevação de caixa que tem pelo menos uma cabeça de ferramenta para engate com as caixas ou transportadoras fornecidas em um fluxo contínuo sobre um transportador. O dispositivo de elevação de caixa é ajustável de modo que o alcance da cabeça de ferramenta possa ser variado de acordo com as exigências da caixa desejada sendo elevada.

[0078] A cabeça de ferramentas do dispositivo de elevação de caixa engata com a caixa em uma primeira localização a montante e desengata em uma segunda localização a jusante. Os membros do dispositivo de elevação de caixa podem ser ajustados de modo que uma primeira localização a montante possa ser ajustada. Os membros do dispositivo de elevação de caixa podem ser ajustados de modo que uma primeira localização a montante possa ser ajustada. Dessa maneira, o período de tempo no qual a cabeça de ferramenta está em engate com a caixa pode ser ajustado, dessa maneira o alcance funcional, a distância linear entre a primeira localização a montante e a segunda localização a jusante, pode ser alterado.

[0079] Pode ser explicado que várias alterações podem ser feitas dentro do escopo da presente invenção. Por exemplo, o tamanho e formato dos painéis e aberturas podem ser ajustados para acomodar artigos de diferentes tamanhos ou formatos.

[0080] Referências a características direcionais tais como “topo”, “fundo”, “vertical”, “horizontal”, “mais elevado”, “mais superior, “mais inferior”, “base”, "frontal", "traseiro", "extremidade", "lateral", "interno", "externo", "superior" e "inferior" servem apenas para diferenciar seus respectivos componentes ou características entre si, e não devem ser visto como limitativos dos respectivos componentes ou características para uma orientação particular; será entendido que outras modalidades podem ser usadas nas quais tais características direcionais são alteradas sem se afastar do escopo da presente revelação.

[0081] Conforme utilizado no presente documento, os temos “conexão articulada” e “lhha de dobra” se referem a todas as maneiras de linhas que definem características articuladas da caixa vazia, facilitam as porções de dobra da caixa vazia uma em relação a outra ou, por outro lado, indicam localizações de dobra de painel ideais para a caixa vazia. Qualquer referência a “conexão articulada” não deve ser interpretada como necessariamente se referindo a apenas uma única linha de dobra; de fato, uma conexão articulada pode ser formada a partir de duas ou mais linhas de dobra em que cada uma das duas ou mais linhas de dobra pode ter formato liso/linear ou curvado/curvilíneo. Quando as linhas de dobra lineares formam uma conexão articulada, as mesmas podem ser posicionadas em paralelo entre si ou ser levemente anguladas uma em relação a outra. Quando as linhas de dobra curvilíneas formam uma conexão articulada, as mesmas podem se cruzar para definir um painel formado dentro da área circundada pelas linhas de dobra curvilíneas. Um exemplo típico de tal conexão articulada pode compreender um par de linhas de dobra arqueadas ou agudas se cruzando em dois pontos de modo que definam um painel elíptico entre os mesmos. Uma conexão articulada pode ser formada a partir de uma ou mais linhas de dobra lineares e uma ou mais linhas de dobra curvilíneas. Um exemplo típico de tal conexão articulada pode compreender uma combinação de linha de dobra linear e uma linha de dobra arqueada ou aguda que se cruza em dois points de modo que defina um painel de formato de meia lua entre os mesmos.

[0082] Conforme usado no presente documento, o termo “linha de dobra” pode se referir a um dos seguintes: uma linha marcada, uma linha em relevo, uma linha gravada, uma linha de perfurações, uma linha de pequenos cortes, uma linha de cortes pela metade, um único corte pela metade, uma linha de corte não interrompida, uma linha de cortes alinhados, uma linha de marcações e qualquer combinação das opções mencionadas acima.

[0083] Deve se entender que conexões articuladas e linhas de dobra podem, cada um, incluir elementos que são formados no substrato da caixa vazia incluindo perfurações, uma linha de perfurações, uma linha de pequenos cortes, uma linha de cortes pela metade, um único corte pela metade, uma linha de corte, uma linha de corte não interrompida, cortes, marcações, qualquer combinação dos mesmos e similares. Os elementos podem ser dimensionados e dispostos para fornecer a funcionalidade desejada. Por exemplo, uma linha de perfurações pode ser dimensionada ou projetada com graus de fraqueza para definir uma linha de dobra e/ou uma linha de desligamento. A linha de perfurações pode ser destinada a facilitar a dobra e resistir à quebra, a facilitar a dobra e facilitar a quebra com mais esforço ou a facilitar a quebra com pouco esforço.

[0084] A frase “em registro com” conforme usada no presente documento se refere ao alinhamento de dois ou mais elementos em uma caixa elevada, tal como uma abertura formada em um primeiro dos dois painéis sobrepostos e uma segunda abertura formada em um segundo dos dois painéis sobrepostos.

Esses elementos em registro com cada um podem ser alinhados a cada um na direção da espessura dos painéis sobrepostos.

Por exemplo, quando uma abertura em um primeiro painel está em “registro com” uma segunda abertura em um segundo painel que é posicionado em uma disposição sobreposta com o primeiro painel, uma borda da abertura pode se estender ao longo de pelo menos uma porção de uma borda da segunda abertura e pode ser alinhada, na direção da espessura dos primeiro e segundo painéis, com a segunda abertura.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para elevar uma transportadora colapsada plana, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal; um cubo montado no eixo; pelo menos um membro montado de modo giratório em relação ao cubo através de um acoplamento de pivô; uma cabeça de ferramenta montada no membro; um motor de acionamento acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal; um primeiro mecanismo de acionamento para girar o pelo menos um membro em relação ao cubo de modo que a distância entre a cabeça de ferramenta e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cabeça de ferramenta é montada de modo giratório em relação a pelo menos um membro e em que, em uso, a cabeça de ferramenta é acionada de modo giratório para manter uma orientação constante à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor de acionamento é acoplado à cabeça de ferramenta através de um segundo mecanismo de acionamento.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo mecanismo de acionamento compreende: um pinhão primário montado no acoplamento de pivô; um pinhão concêntrico montado no acoplamento de pivô e síncrono com o pinhão primário; um pinhão secundário montado de modo giratório em relação a pelo menos um membro, a cabeça de ferramenta sendo montada no pinhão secundário; uma correia de acionamento primária montada no pinhão primário e acoplada a uma máquina de acionamento giratória;

uma correia de acionamento secundária acoplando o pinhão concêntrico ao pinhão secundário.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o motor de acionamento forma a máquina de acionamento giratória.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que um motor de acionamento adicional forma a máquina de acionamento giratória.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro mecanismo de acionamento compreende: uma primeira roda dentada montada no eixo e de modo giratório em relação ao cubo; uma segunda roda dentada montada de modo fixo em pelo menos um membro circundante sobre o acoplamento de pivô; um atuador acoplado à primeira roda dentada para controlar a rotação da primeira roda dentada em relação ao cubo.

8. Dispositivo de elevação de caixa para elevar uma estrutura de transportadora tubular a partir de uma transportadora colapsada plana, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende: um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal; um cubo montado no eixo; uma pluralidade de membros, cada um, montado de modo giratório em relação ao cubo por meio de um acoplamento de pivô; uma cabeça de ferramenta montada em cada um dentre a pluralidade de membros; um motor de acionamento acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal; um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramentas e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

9. Dispositivo de elevação de caixa de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de acionamento gira simultaneamente cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo.

10. Dispositivo de elevação de caixa, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada cabeça de ferramenta é montada de modo giratório em um respectivo elemento da pluralidade de membros e em que, em uso, as cabeças de ferramenta são acionadas de modo giratório para manter uma orientação constante à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

11. Dispositivo de elevação de caixa, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o motor de acionamento é acoplado a cada uma das cabeças de ferramenta por um segundo mecanismo de acionamento.

12. Dispositivo de elevação, de caixa de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segundo mecanismo de acionamento compreende: um pinhão primário montado em cada um dos acoplamentos de pivô; um pinhão concêntrico montado em cada um dos acoplamentos de pivô e SsÍncrono com o respectivo pinhão primário; um pinhão secundário montado de modo giratório em relação a cada um dentre a pluralidade de membros, cada cabeça de ferramenta sendo montada em um respectivo pinhão secundário; uma correia de acionamento primária montada em um pinhão primário e acoplada a uma máquina de acionamento giratória; uma correia de acionamento secundária acoplando o pinhão concêntrico a o pinhão secundário.

13. Dispositivo de elevação de caixa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o motor de acionamento forma a máquina de acionamento giratória.

14. Dispositivo de elevação de caixa, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um motor de acionamento adicional forma a máquina de acionamento giratória.

15. Dispositivo de elevação de caixa, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro mecanismo de acionamento compreende:

uma primeira roda dentada montada no eixo e giratória em relação ao cubo; uma segunda roda dentada montada de modo fixo em cada um dentre a pluralidade de membros em torno do respectivo acoplamento de pivô; um atuador acoplado à primeira roda dentada para controlar a rotação da primeira roda dentada em relação ao cubo.

16. Aparelho de manuseio de artigo para transferir um artigo, caracterizado pelo fato de que compreende: um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal; um cubo montado no eixo; uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo por meio de um acoplamento de pivô; uma cabeça de ferramenta montada em cada um dentre a pluralidade de membros; um motor de acionamento acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal; um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que a distância entre a cabeça de ferramentas e o eixo geométrico longitudinal possa ser ajustada.

17. Aparelho de manuseio de artigo para engatar um artigo, caracterizado pelo fato de que compreende: um eixo que tem um eixo geométrico longitudinal; um cubo montado no eixo; uma pluralidade de membros, cada um montado de modo giratório em relação ao cubo através de um acoplamento de pivô; uma cabeça de ferramenta montada em cada um dentre a pluralidade de membros; um motor de acionamento acoplado ao eixo para girar o cubo em torno do eixo geométrico longitudinal; um primeiro mecanismo de acionamento para girar cada um dentre a pluralidade de membros em relação ao cubo, de modo que o alcance da cabeça de ferramentas possa ser ajustado.

18. Máquina de embalagem para embalar artigos, a máquina de embalagem caracterizada pelo fato de que compreende; um transportador para transportar um fluxo de entrada de transportadoras colapsadas planas; o dispositivo, conforme definido na reivindicação 8, disposto para engatar sequencialmente transportadoras colapsadas planas enquanto é transportado por meio do transportador.

19. Máquina de embalagem, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o dispositivo eleva a transportadora colapsada plana na qual um primeiro painel da transportadora não está em registro com um segundo painel oposto da transportadora quando está na condição colapsada plana, o dispositivo engata o primeiro painel e coloca o mesmo em registro com o segundo painel para formar uma estrutura de transportadora ereta.

20. Máquina de embalagem, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que as cabeças de ferramenta são montadas de modo giratório nos membros e em que, em uso, as cabeças de ferramenta são acionadas de modo giratório para manter uma orientação constante em relação ao transportador à medida que o cubo é girado em torno do eixo geométrico longitudinal.

21. Máquina de embalagem, caracterizada pelo fato de que que incorpora o dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.

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