IT201800007673A1

IT201800007673A1 - EQUIPMENT FOR THE ROLLING AND PACKAGING OF SOFT PRODUCTS SUCH AS CUSHIONS

Info

Publication number: IT201800007673A1
Application number: IT102018000007673A
Authority: IT
Inventors: Iacopo Finocchi
Original assignee: Montenero - Omtp Officina Mecc Di Finocchi Paolo Lodovico & C Sas
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-01-31

Description

APPARECCHIATURA PER L’ARROTOLATURA E IL CONFEZIONAMENTO DI EQUIPMENT FOR ROLLING AND PACKAGING OF

MANUFATTI SOFFICI QUALI CUSCINI SOFT ARTIFACTS SUCH AS CUSHIONS

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda il settore della produzione e in particolare del confezionamento di articoli o manufatti tessili quali cuscini. In special modo, l’invenzione riguarda un’apparecchiatura per l’arrotolatura e il confezionamento della suddetta tipologia di articoli. The present invention relates to the production sector and in particular to the packaging of textile articles or manufactured articles such as cushions. In particular, the invention relates to equipment for rolling and packaging the aforementioned type of articles.

Come è noto, è oramai da molto tempo affermata la pratica di confezionare articoli a lastra in materiale soffice quali in particolare i cuscini da letto o da divano previo schiacciamento nel senso dello spessore, così da ridurre l’ingombro e facilitare il trasporto. Tale condizione schiacciata viene mantenuta avvolgendo l’articolo in un film plastico con tecnica sottovuoto. In particolare per quanto riguarda i cuscini da letto, una modalità ulteriormente vantaggiosa prevede di avvolgere su se stesso la lastra pressata, così da realizzare un corpo cilindrico particolarmente compatto e facile da manipolare e trasportare, oltre che poco impattante sull’occupazione degli spazi di magazzino. As is known, the practice of manufacturing sheet items in soft material such as bed or sofa cushions in particular after crushing in the direction of thickness has been established for a long time, so as to reduce bulk and facilitate transport. This crushed condition is maintained by wrapping the article in a plastic film with the vacuum technique. In particular with regard to bed cushions, a further advantageous method involves wrapping the pressed sheet on itself, so as to create a cylindrical body that is particularly compact and easy to handle and transport, as well as having little impact on the occupation of warehouse spaces. .

Per effettuare le operazioni di imballaggio secondo tale tecnica, sono previste apparecchiature incaricate appunto di schiacciare ed arrotolare il cuscino nonché di sigillare attorno ad esso il film di confezionamento. A questo fine, tali apparecchiature prevedono una coppia di mandrini cilindrici, che si serrano uno contro l’altro coassialmente, con incastro in punta del tipo tenone-mortasa, intrappolando una caduta di film che viene fatta scendere tra essi. I due mandrini uniti formano un albero cilindrico attorno al quale viene realizzato l’avvolgimento del cuscino, preventivamente schiacciato, e del relativo film; l’avvolgimento di quest’ultimo prosegue, completato quello del cuscino, a formare un inviluppo/involucro esterno. Terminata l’arrotolatura anche del film intervengono sul film degli appositi mezzi saldanti, a sigillare l’involucro. In order to carry out the packaging operations according to this technique, apparatuses are provided which are precisely responsible for crushing and rolling the pillow as well as for sealing the packaging film around it. To this end, such equipment provides a pair of cylindrical mandrels, which are clamped one against the other coaxially, with a tenon-mortise type joint at the tip, trapping a fall of film that is made to descend between them. The two spindles joined together form a cylindrical shaft around which the cushion, previously crushed, and the relative film are wound; the winding of the latter continues, completed that of the cushion, to form an external envelope / casing. Once the film has been rolled up, special sealing means also intervene on the film to seal the wrapping.

L’imballo così formato deve essere liberato e a questo scopo i due mandrini, detti anche nel settore, seppur in modo tecnicamente non rigoroso, “tenoni”, si allontanano reciprocamente per lasciar cadere il cuscino avvolto, che ha assunto la forma di un cilindro compatto, in una sottostante vasca di raccolta. Tale fase finale del procedimento si rivela fonte di criticità, in quanto il film tende a rimanere adeso ai mandrini in estrazione, per cui delle falde o lembi di film seguono uno o entrambi i mandrini nel movimento di estrazione, provocando inceppamenti che rallentano i ritmi produttivi, o comunque determinando dei difetti nell’imballaggio. The packaging thus formed must be freed and for this purpose the two mandrels, also known in the sector, albeit in a technically not rigorous way, "tenons", move away from each other to let the wrapped cushion fall, which has taken the form of a compact cylinder , in an underlying collection tank. This final phase of the process proves to be a source of criticality, as the film tends to remain adhered to the mandrels being extracted, so that the film flaps or flaps follow one or both of the mandrels in the extraction movement, causing jams that slow down production rates. , or in any case causing defects in the packaging.

Tale criticità non risulta essere stata affrontata dalla tecnica anteriore, né risulta essere stata messa in discussione l’attuale architettura della macchina sopra descritta, considerata anzi la sola in grado di dare garanzie complessivamente rassicuranti per quanto attiene l’affidabilità della lavorazione e la qualità dell’imballo. This criticality does not appear to have been addressed by the prior art, nor does the current architecture of the machine described above appear to have been questioned, considered the only one capable of giving overall reassuring guarantees as regards the reliability of the processing and the quality of the packaging.

La richiedente ha tuttavia riconsiderato criticamente questo stato di cose, giungendo ad una soluzione inedita la quale, a dispetto della sua semplicità, fornisce sorprendenti vantaggi di efficacia rispetto allo stato dell’arte, rispetto al problema sopra rilevato in fase di estrazione dei mandrini, e altrettanto sorprendentemente non impatta in alcun modo sull’efficacia di funzionamento riconosciuta alle macchine tradizionali in tutte le altre fasi operative, né determina alcun decadimento qualitativo sulla configurazione finale del cuscino confezionato. However, the Applicant has critically reconsidered this state of affairs, arriving at a novel solution which, despite its simplicity, provides surprising advantages of effectiveness with respect to the state of the art, with respect to the problem noted above in the extraction phase of the mandrels, and equally surprisingly, it does not in any way impact on the operating efficiency recognized to traditional machines in all the other operating phases, nor does it cause any qualitative decay on the final configuration of the packaged pillow.

Tale soluzione secondo la presente invenzione è fornita a mezzo di un’apparecchiatura per l’arrotolatura e il confezionamento di manufatti soffici quali cuscini le cui caratteristiche essenziali sono definite dalla prima delle rivendicazioni annesse. Ulteriori importanti caratteristiche sono definite dalle restanti rivendicazioni dipendenti. This solution according to the present invention is provided by means of an apparatus for rolling and packaging soft products such as pillows whose essential characteristics are defined by the first of the attached claims. Further important characteristics are defined by the remaining dependent claims.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’apparecchiatura per l’arrotolatura e il confezionamento di manufatti soffici quali cuscini secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui: The characteristics and advantages of the apparatus for rolling and packaging soft items such as pillows according to the present invention will become clearer from the following description of one of its embodiments made by way of non-limiting example with reference to the attached drawings in which:

- la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un’apparecchiatura secondo l’invenzione; - Figure 1 represents a perspective view of an apparatus according to the invention;

- la figura 2 è una sezione schematica dell’apparecchiatura secondo un piano verticale longitudinale (il senso della lunghezza essendo quello che corrisponde alla direzione di alimentazione dei cuscini in ingresso); - Figure 2 is a schematic section of the equipment according to a longitudinal vertical plane (the sense of length being the one that corresponds to the feeding direction of the incoming cushions);

- la figura 3 è una sezione schematica dell’apparecchiatura secondo un piano verticale trasversale (il senso della larghezza o trasversale essendo quello definito dall’asse dei mandrini), all’altezza dell’asse dei mandrini di arrotolamento, in tutte le figure i mandrini essendo rappresentati in configurazione di chiusura o mutuo serraggio, e supportanti un cuscino (rappresentato schematicamente) in fase terminale di avvolgimento. - figure 3 is a schematic section of the apparatus according to a transverse vertical plane (the direction of the width or transversal being that defined by the axis of the spindles), at the height of the axis of the rolling spindles, in all figures the spindles being shown in a closing or mutual tightening configuration, and supporting a cushion (shown schematically) in the final winding phase.

Con riferimento a dette figure, una macchina per l’arrotolatura di cuscini secondo l’invenzione è per le sue caratteristiche strutturali e funzionali principali sostanzialmente riconducibile alla tecnica nota. Se ne fornirà dunque di seguito una descrizione sommaria, limitata all’indicazione dei vari gruppi funzionali la cui costruzione dettagliata (ciò includendo i relativi sistemi di energizzazione e di controllo) risponde alle tecniche in uso nel settore, ben note all’esperto del ramo, e che pertanto sarebbe del tutto superfluo qui riportare. With reference to said figures, a machine for rolling pillows according to the invention is due to its main structural and functional characteristics substantially attributable to the prior art. A brief description will therefore be provided below, limited to the indication of the various functional groups whose detailed construction (including the related energization and control systems) responds to the techniques used in the sector, well known to the expert in the field. and therefore it would be completely superfluous to report here.

La macchina prevede in primo luogo, secondo una configurazione tipica esemplificativa, un gruppo 1 di trasporto in ingresso dei cuscini (o prodotti consimili) da arrotolare (e dunque in configurazione distesa) e di uscita dei cuscini arrotolati. Tale gruppo è infatti suddiviso in un comparto superiore 11, ospitante un nastro trasportatore orizzontale 111, e un comparto inferiore 12 con uno scivolo di uscita e raccolta 121, sul quale in figura 1 e in figura 2 è proprio rappresentato un cuscino C2 arrotolato e confezionato. Entrambi i comparti sono delimitati da una protezione apribile 13, con finalità antinfortunistica. La direzione di alimentazione X individuata dal nastro trasportatore 111 definisce una direzione longitudinale della macchina; i versi di ingresso e uscita, entrambi nella direzione di alimentazione X, sono ovviamente opposti, l’inversione del moto avvenendo nel cuore della macchina, rappresentato da un gruppo di arrotolamento e confezionamento 2 adiacente al gruppo di alimentazione e uscita 1. The machine provides firstly, according to a typical exemplary configuration, a unit 1 for the infeed transport of the cushions (or similar products) to be rolled up (and therefore in an extended configuration) and the outlet of the rolled cushions. This group is in fact divided into an upper compartment 11, hosting a horizontal conveyor belt 111, and a lower compartment 12 with an exit and collection chute 121, on which in figure 1 and in figure 2 a rolled and packaged cushion C2 is represented. . Both compartments are delimited by an opening protection 13, for accident prevention purposes. The feeding direction X identified by the conveyor belt 111 defines a longitudinal direction of the machine; the inlet and outlet directions, both in the direction of feeding X, are obviously opposite, the inversion of the motion taking place in the heart of the machine, represented by a rolling and packaging unit 2 adjacent to the feeding and output unit 1.

Sul gruppo 2 si individuano i seguenti sottogruppi principali: un dispositivo 21 di schiacciamento del cuscino (disposto all’estremità di uscita 111a del nastro 111, che si introduce nel gruppo 2); un dispositivo 22 di alimentazione del film di confezionamento, tipicamente in polietilene, in svolgimento da una bobina B, al di sopra del dispositivo di schiacciamento 21; un dispositivo 23 di taglio e saldatura del film; e un dispositivo di avvolgimento 24 disposto immediatamente a valle del dispositivo di schiacciamento 21 e al di sopra di un’estremità di ingresso dello scivolo di uscita 121. The following main subgroups are identified on group 2: a cushion crushing device 21 (arranged at the outlet end 111a of the belt 111, which is introduced into group 2); a device 22 for feeding the packaging film, typically made of polyethylene, unwound from a reel B, above the squeezing device 21; a device 23 for cutting and sealing the film; and a winding device 24 located immediately downstream of the crushing device 21 and above an inlet end of the outlet chute 121.

Nel dispositivo di avvolgimento 24 risiede l’aspetto centrale della presente invenzione. Tale dispositivo comprende due mandrini 241, 242 mutuamente allineati secondo un asse trasversale Y ortogonale alla direzione di alimentazione X, almeno uno dei quali motorizzato per alimentare la rotazione attorno a tale asse, e supportati da rispettivi bracci attivi 243, 244 preposti in modo tradizionale a spostare alternativamente i mandrini, sempre lungo il suddetto asse comune Y, per serrarli di punta uno contro l’altro (configurazione attiva di chiusura, nella quale si realizza l’arrotolamento del cuscino, rappresentato e indicato con C1 nelle figure 2 e 3, e del relativo film), e per allontanarli a liberare il cuscino confezionato. Sempre tradizionalmente alla radice dei mandrini (estremità adiacente al relativo braccio) sono disposte delle bronzine 245 in materiale plastico, fisse assialmente (e dunque accoppiate scorrevolmente ai mandrini), con funzione di elementi raschiatori. The central aspect of the present invention resides in the winding device 24. This device comprises two spindles 241, 242 mutually aligned according to a transverse axis Y orthogonal to the feed direction X, at least one of which is motorized to feed rotation around this axis, and supported by respective active arms 243, 244 designed in a traditional way to alternately move the spindles, always along the aforementioned common axis Y, to tighten them with their tip against each other (active closing configuration, in which the rolling of the cushion is carried out, represented and indicated with C1 in figures 2 and 3, and of the relative film), and to move them away to free the packaged cushion. Always traditionally at the root of the mandrels (end adjacent to the relative arm) there are bushings 245 of plastic material, axially fixed (and therefore slidingly coupled to the mandrels), with the function of scraping elements.

Secondo l’invenzione i mandrini 241, 242 anziché cilindrici come nella tecnica nota, hanno almeno una porzione terminale di superficie laterale 241a, 242a che si assottiglia in diametro dalla radice verso la punta, preferibilmente a cono o tronco di cono a base circolare, la punta o estremità essendo sagomata secondo rispettivi profili di accoppiamento 241b, 242b, ad esempio e preferibilmente del tipo tenone-mortasa (si veda in particolare la figura 3). L’angolo α di semi-apertura del cono, di preferenza sostanzialmente uguale tra i due mandrini, può essere indicativamente compreso tra 2° e 8°, con un valore di circa 4° che si è riscontrato essere particolarmente efficace. Il diametro massimo D dei mandrini, quello all’estremità di radice, è preferibilmente di circa 60 mm, non potendo ovviamente escludersi valori diversi anche e soprattutto in funzione delle caratteristiche dimensionali del cuscino da avvolgere. According to the invention, the mandrels 241, 242 instead of cylindrical as in the known art, have at least one terminal portion of lateral surface 241a, 242a which tapers in diameter from the root towards the tip, preferably cone or truncated cone with a circular base, the tip or end being shaped according to respective coupling profiles 241b, 242b, for example and preferably of the tenon-mortise type (see in particular Figure 3). The semi-opening angle α of the cone, preferably substantially equal between the two spindles, can be approximately between 2 ° and 8 °, with a value of about 4 ° which has been found to be particularly effective. The maximum diameter D of the spindles, the one at the root end, is preferably about 60 mm, obviously different values cannot be excluded also and above all depending on the dimensional characteristics of the cushion to be wrapped.

Il funzionamento dell’apparecchiatura secondo l’invenzione non si discosta da quello delle macchine note. In una fase inziale di un ciclo di lavoro (avvolgimento e confezionamento di un singolo cuscino), i due mandrini conici sono aperti, cioè estratti in posizione di massimo allontanamento assiale reciproco. Il film di confezionamento cala dall’altro in modo che i mandrini si trovino su facce opposte del film stesso. I mandrini quindi si serrano tra loro intrappolando il film tra le rispettive punte. A questo punto il cuscino (disteso secondo una configurazione sostanzialmente a lastra piana) viene inserito manualmente sul nastro trasportatore 111 che conduce il cuscino medesimo a impattare contro il film. I due mandrini iniziano a girare, avvolgendo il cuscino attorno ad essi, con il film come contrasto. Terminato l’avvolgimento del cuscino, i mandrini continuano a girare per disporre alcuni strati di film (di norma due o tre) attorno alla periferia del prodotto che ha assunto evidentemente forma cilindrica. Infine, il dispositivo saldante 23 chiude la confezione, i mandrini vengono riaperti facendo cadere il cuscino arrotolato e confezionato nello scivolo di raccolta 121, con le bronzine/raschiatori 245 che favoriscono l’estrazione dei mandrini dal canale che si è formato centralmente nel cuscino. The operation of the equipment according to the invention does not differ from that of known machines. In an initial phase of a work cycle (winding and packaging of a single cushion), the two conical mandrels are open, ie extracted in a position of maximum mutual axial separation. The packaging film falls from the other so that the mandrels are on opposite faces of the film itself. The mandrels then clamp together, trapping the film between their respective tips. At this point, the cushion (stretched according to a substantially flat plate configuration) is manually inserted on the conveyor belt 111 which leads the cushion itself to impact against the film. The two spindles start spinning, wrapping the cushion around them, with the film as a contrast. Once the cushion has been wound, the spindles continue to turn to arrange some layers of film (usually two or three) around the periphery of the product which has obviously assumed a cylindrical shape. Finally, the sealing device 23 closes the package, the mandrels are reopened making the rolled and packaged cushion fall into the collection chute 121, with the bushings / scrapers 245 which facilitate the extraction of the mandrels from the channel that has formed centrally in the cushion.

Si è riscontrato attraverso numerosi test che contrariamente all’indirizzo tecnico tradizionale e consolidato, secondo cui una forma cilindrica era ritenuta l’unica ragionevole per avvolgere un cuscino, in modo da proteggerlo e ridurre il volume occupato, con parametri dimensionali costanti lungo l’asse e assicurando la desiderata precisione dimensionale e tenuta/stabilità meccaniche (di lembi del film o delle stesse parti di cuscino) nelle successive fasi di magazzino e trasporto, ebbene contrariamente a questo indirizzo che aveva scoraggiato qualsiasi diversione, la forma conica secondo l’invenzione raggiunge in verità un livello di performance e di qualità del risultato sorprendentemente migliore, senza di fatto alcuna evenienza di problemi o resistenze e inceppamenti nella fase di estrazione, il film rimanendo sempre saldamente in posizione nella parte interna del cuscino arrotolato e senza occorrenza di difetti nelle confezioni ottenute. Si è inoltre riscontrata una spiccata regolarità di forma del “rotolo” ottenuto, persino superiore a quella mediamente conseguibile con i macchinari noti, che frequentemente dà luogo a variazioni dalla regolarità cilindrica con deformazioni a schiena d’asino o simili. It was found through numerous tests that contrary to the traditional and consolidated technical approach, according to which a cylindrical shape was considered the only reasonable one to wrap a pillow, in order to protect it and reduce the volume occupied, with constant dimensional parameters along the axis and ensuring the desired dimensional precision and mechanical seal / stability (of the edges of the film or of the cushion parts themselves) in the subsequent storage and transport phases, well contrary to this approach which had discouraged any diversion, the conical shape according to the invention reaches in truth a surprisingly better level of performance and quality of the result, without in fact any occurrence of problems or resistances and jams in the extraction phase, the film always remaining firmly in position in the internal part of the rolled pillow and without the occurrence of defects in the packaging obtained. There was also a marked regularity in the shape of the "roll" obtained, even higher than the average achievable with known machinery, which frequently gives rise to variations from cylindrical regularity with humpback deformations or the like.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a una sua forma di realizzazione preferita che non è da intendersi necessariamente correlata alla produzione e al confezionamento di cuscini ma può riguardare prodotti tessili di natura affine ma di differente impiego, purché di struttura tessile idonea rispetto alla tipologia di confezionamento sopra presa a riferimento. Ad esempio, i materassi potranno giovarsi del sistema di confezionamento secondo l’invenzione. È da intendersi infatti che possono esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate. The present invention has been described up to now with reference to a preferred embodiment thereof which is not necessarily to be considered related to the production and packaging of cushions but can relate to textile products of a similar nature but of different use, provided they are of suitable textile structure with respect to to the type of packaging taken as a reference. For example, the mattresses can benefit from the packaging system according to the invention. In fact, it should be understood that there may be other embodiments that pertain to the same inventive core, all falling within the scope of the claims set out below.

Claims

CLAIMS 1. A machine for packaging textile products in a rolled-up configuration, comprising: a rolling and packaging unit (2) of said products fed in an extended configuration, means (111) for incoming transport of said products in said extended configuration , in sequence along a feeding direction (X) towards said rolling unit, and means (121) for the output of the rolled products from said unit, said rolling unit comprising in turn: means (21) for crushing the product; a product winding device (24), comprising a pair of mandrels (241, 242) at least one of which is motorized, mutually aligned according to a transversal rotation axis (Y) orthogonal to said feeding direction (X) and provided with respective lateral surfaces (241a, 242a) and free ends (241b, 242b) shaped according to respective mutual coupling profiles; means (22) for feeding a packaging film towards said mandrels, adapted to wrap said film around the product in a rolled-up configuration on the mandrels themselves; means (23) for cutting and sealing said film; the machine being characterized in that said mandrels (241, 242) have at least one end portion of said respective lateral surfaces (241a, 242a) which tapers in diameter towards said end.

The machine according to claim 1, wherein said end portion is a conical portion with a circular base.

The machine according to claim 2, wherein said cone-shaped portion has a semi-opening angle (α) of the cone comprised between 2 ° and 8 °.

4. The machine according to claim 3, wherein said cone half-opening angle (α) has a value of about 4 °.

The machine according to any one of the preceding claims, wherein said terminal portion evolves starting from a root end having a maximum diameter (D)

6. The machine according to claim 5, wherein said maximum diameter (D) is about 60 mm.

The machine according to any one of the preceding claims, wherein said end portion is substantially the same between the two mandrels.

8. The machine according to any one of the preceding claims, wherein said reciprocal coupling profiles between the free ends of the mandrels are of the tenon-mortise type.

The machine according to any one of the preceding claims, in which respective fixed bushings (245) made of plastic material are associated with said mandrels, acting as scraper elements.

The machine according to any one of the preceding claims, wherein said inlet transport means (111) and said product outlet means (121) are collected in an inlet and outlet group (1) divided into an upper compartment (11), hosting said transport means (111), and a lower compartment (12) hosting said exit means in the form of an exit and collection chute (121) adapted to guide the output of the packaged product still in said direction power supply (X) but in the opposite direction to the inlet direction.

11. The machine according to any one of the preceding claims, wherein said products are pillows or mattresses.