IT201900001979A1

IT201900001979A1 - Attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento

Info

Publication number: IT201900001979A1
Application number: IT102019000001979A
Authority: IT
Inventors: Piergiorgio Pavan
Original assignee: Piergiorgio Pavan
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-12
Also published as: WO2020164844A1; EP3924262A1; US20220097885A1

Description

ATTREZZATURA PER RAGGRUPPARE PRODOTTI E/O SEPARARE LOTTI DISCRETI, PER IL CONFEZIONAMENTO

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento.

Il trovato è applicabile nell'industria alimentare, per raggruppare e/o separare lotti discreti di snack e biscotti. Tuttavia il trovato è impiegabile anche in altri settori industriali in cui sia necessario separare una pluralità di prodotti singoli in un unico imballo o raggruppare lotti discreti di prodotti.

Oggigiorno, alla fine di una linea di produzione una pluralità di prodotti si presenta disposta secondo una configurazione vantaggiosa per il processo produttivo. Tale configurazione, non sempre è ideale per essere utilizzata dalle attrezzature per il confezionamento.

Nei sistemi di alimentazione delle attrezzature per il confezionamento, e nei sistemi di caricamento di vassoi o cartoni, è spesso necessario riordinare i prodotti in arrivo dalla linea di produzione secondo una configurazione, prestabilita, vantaggiosa per il successivo confezionamento, prima di eseguire l'operazione di alimentazione, o carico, dei prodotti nelle attrezzature per lo stesso.

Per ottenere una configurazione ordinata per il confezionamento, normalmente viene eseguita una delle seguenti operazioni:

- si dispongono i prodotti nella configurazione di uno strato prima di prelevare lo strato ed inserirlo in un imballo, ad esempio mediante un sistema pick-and-place,

- si crea un lotto ordinato di prodotti per poi spingerlo, o caricarlo in un imballo, ad esempio mediante uno spintore.

Solitamente i prodotti in arrivo dalla linea di produzione vengono convogliati da nastri trasportatori di alimentazione, in modo da essere disposti in fila indiana e successivamente raggiungono un sistema di tasche, opportunamente sagomate, atte a contenere ciascuna un solo prodotto.

Tali tasche sono montate sulla cinghia di un porzionatore disposto a 90° rispetto al nastro che porta i prodotti in fila indiana.

Il porzionatore, appena ricevuto un prodotto in una sua tasca, avanza di una posizione, o passo, in modo da presentare una nuova tasca vuota in corrispondenza del nastro di alimentazione.

In questo porzionatore, comunemente denominato race-track, i prodotti, che nel nastro di alimentazione erano in fila indiana, si trovano disposti fianco a fianco, ad una distanza fissa determinata dalla distanza tra le pareti delle tasche.

Tale distanza fissa determina una configurazione ideale affinché, ad esempio, un sistema pick-and-place possa prelevare il lotto per inserirlo in un vassoio, oppure uno spintore possa spingere fuori dal porzionatore il numero di prodotti necessari a realizzare il lotto da confezionare.

Se la velocità di alimentazione dei prodotti supera il tempo necessario al pick-and-place o allo spintore per estrarre i prodotti dal porzionatore, quest'ultimo può essere sdoppiato.

In questo caso, al porzionatore ne viene affiancato un altro, ad una distanza tale da poter inviare: un primo lotto, alle tasche di un primo porzionatore, ed un secondo lotto, ad un secondo porzionatore.

Le tasche sono sagomate e montate in modo da presentarsi di fronte al nastro di alimentazione come se facessero parte di un unico porzionatore, anche se in realtà appartengono a due diversi porzionatori, mossi da motori indipendenti.

Quando le tasche sul primo porzionatore sono occupate dai prodotti a formare un primo lotto, pronto per il prelievo, il secondo porzionatore continua l'operazione nel punto di carico senza soluzione di continuità, presentando una dopo l'altra le rispettive tasche vuote, pronte per essere occupate dai prodotti in arrivo dal nastro di alimentazione, per formare un secondo lotto.

Nel frattempo il primo porzionatore trasferisce il primo lotto fino al punto di prelievo del sistema pick-and-place.

Quindi, il primo porzionatore si ferma momentaneamente ed il primo lotto sosta, in tale punto di prelievo per un tempo sufficiente all'operazione eseguita dal pick-and-place.

Appena è completata tale operazione, il primo porzionatore porta il suo gruppo di tasche vuote al punto di alimentazione, accodandosi al secondo porzionatore, all'interno di un lasso di tempo tale da evitare discontinuità di confezionamento.

In questo modo è possibile caricare le tasche, nel punto di alimentazione, alla velocità determinata dal prodotto in arrivo dal nastro di alimentazione, mentre al punto di prelievo viene assicurato un tempo di sosta compatibile con l'operazione di prelievo.

Il porzionatore è mosso da motori elettronici che sono azionati da fotocellule di presenza prodotto sui nastri in arrivo.

Il funzionamento e la regolazione del sistema di porzionatori è gestito da un controllore tramite un software.

Tali tecniche note presentano alcuni inconvenienti.

Le tasche movimentate dai porzionatori sono costose e numerose, perché ogni singola tasca è atta a contenere un singolo prodotto e presentano sagome specifiche realizzate per ogni singolo tipo di prodotto.

Il numero di tasche e le relative sagome presentano anche lo scopo di compattare i prodotti per formare il lotto da confezionare.

Per questa ragione, ogni volta che cambia il formato del prodotto in arrivo dal nastro di alimentazione è necessario cambiare le tasche del porzionatore e questo richiede un notevole tempo di ri-attrezzamento della macchina.

Inoltre, anche a velocità di avanzamento del nastro di alimentazione modeste è necessario utilizzare due porzionatori e questo determina la necessità di possedere due differenti porzionatori con conseguenti due differenti motorizzazioni, due differenti gruppi di tasche ed un software di gestione globale, dell'attrezzatura, complesso e costoso.

Il compito del presente trovato è quello di realizzare una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che sia in grado di migliorare la tecnica nota in uno o più degli aspetti sopra indicati.

Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che elimini la necessità di utilizzare due porzionatori per le operazioni di confezionamento dei prodotti.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che elimini la necessità di avere tasche individuali per la formazione dei lotti di prodotti e che ne riduca il numero complessivo, a parità di prodotti porzionati.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che possa essere adattata facilmente a diversi tipi di prodotto.

Inoltre, la presente invenzione si prefigge lo scopo di superare gli inconvenienti della tecnica nota in modo alternativo ad eventuali soluzioni esistenti.

Non ultimo scopo del trovato è quello di realizzare una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione e a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una attrezzatura per raggruppare prodotti e separare lotti discreti, per il confezionamento, comprendente un porzionatore presentante:

- una cinghia scorrevole tra una pluralità di rulli di movimentazione e rinvio, la disposizione di detti rulli definendo il profilo trasversale di detta cinghia,

- una pluralità di setti separatori sviluppantesi da detta cinghia ortogonalmente ad essa, verso l'esterno di detto profilo trasversale,

detta attrezzatura caratterizzandosi per il fatto che detto porzionatore comprende almeno un tratto curvato sostanzialmente verso l'esterno di detto profilo trasversale di detta cinghia, tra due di detti rulli.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, dell'attrezzatura per raggruppare prodotti e separare lotti discreti, per il confezionamento, secondo il trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 illustra una vista complessiva di una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, secondo il trovato;

- la figura 2 illustra una vista laterale della attrezzatura di figura 1 in una prima applicazione operativa,

- la figura 3 illustra una vista laterale di una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, secondo il trovato, in una seconda applicazione operativa,

- la figura 4 illustra una vista laterale della attrezzatura di figura 1 in una terza applicazione operativa.

Con riferimento alle figure citate, una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, secondo il trovato, è indicata globalmente con il numero di riferimento 1.

L'attrezzatura 1 comprende un porzionatore Il porzionatore 10 è posto, in fase operativa, a valle di un nastro 11 di alimentazione di prodotti 12.

Il nastro 11 di alimentazione conduce i prodotti 12 verso il porzionatore 10.

Il porzionatore 10 presenta:

- una cinghia 13, scorrevole tra una pluralità di rulli 14 di movimentazione e rinvio, - una pluralità di setti 15 separatori sviluppantesi dalla cinghia 13 ortogonalmente ad essa.

Vantaggiosamente i setti 15 sono tutti uguali.

La disposizione di questi rulli 14 definisce il profilo trasversale della cinghia 13.

Con l'espressione “profilo trasversale”, nella presente descrizione, è intesa la proiezione della cinghia 13 sul piano ortogonale ai rulli 14.

Una delle peculiarità del trovato consiste nel fatto che la cinghia 13 comprende almeno un tratto 16 curvato sostanzialmente verso l'esterno del profilo trasversale della cinghia 13, tra due di questi rulli 14.

Questo tratto 16 curvato è rivolto verso il basso.

I setti 15 separatori si sviluppano verso l'esterno del profilo trasversale della cinghia 13.

Il porzionatore 10 comprende una sagoma 17, all'interno del profilo trasversale della cinghia 13, in corrispondenza del tratto 16 curvato, atta a determinarne la curvatura.

La sagoma 17 si sviluppa tra i due rulli 14 posti alle estremità del tratto 16 curvato.

Vantaggiosamente, la sagoma 17 presenta un profilo ad arco di cerchio.

Il porzionatore 10 comprende, all'esterno del profilo trasversale della cinghia 13 ed in corrispondenza del tratto 16 curvato, uno scivolo 18.

Lo scivolo 18 presenta la stessa curvatura della sagoma 17 e del tratto 16, è posto ad una distanza dalla cinghia 13 paragonabile all'altezza dei setti 15 e presenta una larghezza paragonabile alla larghezza della cinghia 13.

Lo scivolo 18 presenta una estremità superiore 19, posta in prossimità ed al di sotto del nastro 11 di alimentazione, in una prima forma applicativa rappresentata nelle figure 1, 2 e 4, ed una estremità inferiore 20, posta in corrispondenza di una porzione 21 apribile per scorrimento orizzontale.

La porzione 21 apribile è ad esempio un piano e/o una saracinesca orizzontale.

In una seconda forma applicativa dell'attrezzatura 1, rappresentata in figura 3, la porzione 21 apribile è posta in prossimità del nastro 11 di alimentazione.

In una forma realizzativa particolarmente vantaggiosa dell'attrezzatura 1, il porzionatore 10 presenta una cinghia 13 che comprende un tratto 22 sostanzialmente orizzontale, superiormente al tratto 16 curvato.

Il nastro 11 di alimentazione può essere disposto come rappresentato nelle figure 1, 2, e 4, per realizzare lotti di prodotti 12 nel porzionatore 10 con i singoli prodotti 12 disposti in verticale, oppure può presentare differente configurazione, come schematizzato in figura 3, per realizzare lotti di prodotti 12 nel porzionatore 10 con i singoli prodotti 12 disposti in orizzontale, uno sopra l'altro; in tal caso avrà una direzione di scorrimento disposta sostanzialmente a 90° rispetto al profilo trasversale del porzionatore 10.

Al di sotto della porzione 21 apribile è, ad esempio, posto un nastro 23 di trasporto di imballi 24.

In questo modo, è possibile confezionare un lotto di prodotti 12, disposto sulla porzione 21 apribile, aprendo tale porzione 21 e facendo cadere, per gravità, il lotto nell'imballo 24 disposto al di sotto.

In particolare, almeno uno dei rulli 14 è un rullo motore ed azionabile sia in un verso di rotazione che nel verso opposto.

In questo modo è possibile adattare il porzionatore 10 dell'attrezzatura 1 a diverse applicazioni ed al confezionamento di diversi tipi di prodotto 12.

Una delle peculiarità del trovato consiste nel fatto che l'attrezzatura 1 comprende un prozionatore 10 ed un nastro 11, di alimentazione, brandeggiante.

Con il termine “brandeggiante” nella presente descrizione si intende che il nastro 11, di alimentazione, è in grado di sollevare e/o abbassare la sua estremità prossima al porzionatore 10, come indicato dalla freccia 30 nelle figure.

Il brandeggio del nastro 11 di alimentazione è realizzato mediante mezzi sollevamento di per sé noti, sincronizzati con il movimento del porzionatore 10 e regolati da un software di controllo dell'intera attrezzatura 1.

Il funzionamento dell'attrezzatura 1 secondo una applicazione rappresentata nelle figure 2 e 4 è il seguente.

I prodotti 12 sono trasportati dal nastro 11, di alimentazione, verso il porzionatore 10.

Quando raggiungono l'estremità 19 superiore dello scivolo 18 entrano in un vano 25 realizzato tra due setti 15 consecutivi della cinghia 13, che avanza, a passo, con una velocità paragonabile alla velocità di caduta del prodotto 12 nel vano 25 della cinghia 13.

Man mano che i prodotti 12 entrano nel vano 25 della cinghia 13, quest'ultima avanza di un passo, nel verso della freccia 31.

I prodotti 12, imboccando lo scivolo 18, si compattano, disponendosi uno di fianco all'altro, per effetto della gravità, e grazie alla presenza dei setti 15 si formano lotti con un numero prestabilito di prodotti 12 disposti in verticale.

In questo modo è possibile ottenere dei lotti compatti, senza la necessità di singole tasche per ogni singolo prodotto.

Questi lotti, così formati avanzano verso la porzione 21 apribile.

Una volta che un lotto occupa interamente la porzione 21 apribile, quest'ultima si apre facendo cadere il lotto in un imballo 24 sottostante, portato in posizione dal nastro 23 di trasporto degli imballi.

Qualora il tempo di scarico del lotto sia superiore al tempo di alimentazione del porzionatore 10, è possibile consentire lo scarico del lotto, continuando ad alimentare il porzionatore 10 nel modo seguente.

Durante la fase di sosta della cinghia 13, per lo scarico del lotto attraverso la porzione 21 apribile, il nastro 11 effettua un brandeggio sollevandosi di un passo verso l'alto per alimentare il porzionatore 10.

Quindi, la porzione 21 apribile si richiude e la cinghia 13, fa due passi in avanti.

A questo punto il nastro 11 si abbassa di un passo per continuare ad alimentare il nuovo vano 25 del porzionatore 10 riportandosi alla configurazione di partenza, con la cinghia 13 che avanza nuovamente un passo alla volta.

In questo modo, l'attrezzatura 1 consente di effettuare un confezionamento a velocità paragonabili a quelle delle attrezzature ad oggi in commercio, ma adoperando un solo porzionatore.

Il funzionamento dell'attrezzatura 1 secondo una differente applicazione, rappresentata in figura 3, è il seguente.

I prodotti 12 sono trasportati da un nastro 11 di alimentazione verso il porzionatore 10, in un vano a fianco della porzione 21 apribile, il vano a destra in figura 3.

Il nastro 11 di alimentazione presenta una direzione di scorrimento sostanzialmente a 90° rispetto al profilo trasversale della cinghia 13, ed è prossimo alla porzione 21 apribile.

In questo caso, il brandeggio del nastro 11 di alimentazione è effettuato per impilare i prodotti, uno sopra l'altro, all'interno di un singolo vano 25.

Il nastro 11 di alimentazione si solleva di un passo, se necessario, ad ogni prodotto della pila, partendo dal livello di partenza.

Quando la pila è completa, la cinghia 13 avanza di un passo nel verso della freccia 32, ed il nastro 11 si abbassa di un numero di passi pari a quelli effettuati per riempire la pila del vano 25 precedente, dal livello inferiore.

Quindi l'operazione ricomincia per riempire un nuovo vano.

Il brandeggio è ridotto, o non necessario, nel caso in cui il nastro 11 di alimentazione sia ad un livello superiore rispetto al livello della porzione 21 apribile.

Una volta che un numero predefinito di queste pile, realizza il lotto prestabilito, occupando interamente la porzione 21 apribile, quest'ultima si apre facendo uscire il lotto.

Il lotto fuoriuscente dalla porzione 21 apribile cade, ad esempio, in un imballo 24 sottostante, portato in posizione dal nastro 23 di trasporto degli imballi.

In ogni forma applicativa, i lotti realizzati, che escono dalla porzione 21 apribile possono essere confezionati secondo un qualunque metodo di per sé noto.

Quando è necessario variare la misura o la forma dei vani del porzionatore 10, per un nuovo tipo di prodotti, è sufficiente allentare la tensione sul tenditore della cinghia, non rappresentato nelle figure e di tipo di per sé noto, sostituire la cinghia 13 con una che presenti setti a distanza, e di misura, opportuna, riapplicare la tensione al tenditore della cinghia e portarla nella posizione di avvio.

In tal modo, il trovato è impiegabile per raggruppare prodotti e separare lotti discreti di diversi tipi di prodotto, dagli snack ai biscotti, dai prodotti per il corpo alla profumeria.

L'attrezzatura 1, secondo il trovato, è gestita e comandata da un software.

Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e gli scopi preposti realizzando una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che elimina la necessità di possedere due porzionatori per le operazioni di confezionamento dei prodotti.

Con il trovato si è messo a punto una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che elimina la necessità di avere tasche individuali per la formazione dei lotti di prodotti e che riduce il loro numero complessivo, a parità di prodotti trasportati.

Inoltre, con il trovato si è realizzato una attrezzatura per raggruppare prodotti e/o separare lotti discreti, per il confezionamento, che può essere adattata facilmente a diversi tipi di prodotto.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura (1) per raggruppare prodotti e separare lotti discreti, per il confezionamento, comprendente un porzionatore (10) presentante: - una cinghia (13) scorrevole tra una pluralità di rulli (14) di movimentazione e rinvio, la disposizione di detti rulli (14) definendo il profilo trasversale di detta cinghia (13), - una pluralità di setti (15) separatori sviluppantesi da detta cinghia (13) ortogonalmente ad essa, verso l'esterno di detto profilo trasversale, detta attrezzatura (1) caratterizzandosi per il fatto che detto porzionatore (10) comprende almeno un tratto (16) curvato sostanzialmente verso l'esterno di detto profilo trasversale di detta cinghia (13), tra due di detti rulli (14).
2. Attrezzatura (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto porzionatore (10) comprende una sagoma (17), all'interno di detto profilo trasversale di detta cinghia (13), in corrispondenza di detto tratto (16) curvato, detta sagoma (17) sviluppandosi tra detti due rulli (14) posti alle estremità di detto tratto (16) curvato.
3. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta sagoma (17) presenta un profilo ad arco di cerchio.
4. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere, all'esterno di detto profilo trasversale di detta cinghia (13) ed in corrispondenza di detto tratto (16) curvato, uno scivolo (18).
5. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto scivolo (18) presenta la stessa curvatura di detta sagoma (17) e di detto tratto (16), è posto ad una distanza da detta cinghia (13) paragonabile all'altezza di detti setti (15) e presenta una larghezza paragonabile alla larghezza di detta cinghia (13).
6. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto scivolo (18) presenta una estremità superiore (19) ed una estremità inferiore (20), posta in corrispondenza di una porzione (21) apribile per scorrimento orizzontale.
7. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta porzione (21) è un piano e/o una saracinesca orizzontale.
8. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta cinghia (13) comprende un tratto (22) sostanzialmente orizzontale, superiormente a detto tratto (16) curvato.
9. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti rulli (14) è un rullo motore azionabile sia in un verso di rotazione che nel verso opposto.
10. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere un nastro (11) di alimentazione di detti prodotti (12).
11. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta estremità superiore (19), di detto scivolo (18), è posta in prossimità ed al di sotto di detto nastro (11) di alimentazione.
12. Attrezzatura (1), secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzata dal fatto che detta porzione (21) apribile è posta in prossimità di detto nastro (11) di alimentazione, detto nastro (11) di alimentazione presentando una direzione di scorrimento sostanzialmente a 90° rispetto a detto profilo trasversale di detta cinghia (13) di detto porzionatore (10).
13. Attrezzatura (1), secondo una delle rivendicazioni 10, 11 o 12, caratterizzata dal fatto che detto nastro (11) di alimentazione è brandeggiante.