IT202100032234A1

IT202100032234A1 - TRIAXIAL LABELING MACHINE

Info

Publication number: IT202100032234A1
Application number: IT102021000032234A
Authority: IT
Inventors: Andrea Schiavina
Original assignee: Gruppo Fabbri Vignola Spa
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-06-22
Also published as: WO2023119148A1

Description

ETICHETTATRICE TRIASSIALE TRIAXIAL LABELING MACHINE

La presente invenzione riguarda le macchine per applicare etichette a imballaggi, ed in particolare una etichettatrice triassiale in grado di applicare etichette in posizioni differenti ed eventualmente con orientamenti differenti su imballaggi di forme variabili, specialmente nel settore della macchine confezionatrici di prodotti alimentari. Nel seguito si far? specifico riferimento alla applicazione della presente invenzione al suddetto settore, ma ? chiaro che l?etichettatrice descritta nella presente domanda pu? essere utilizzata in qualsiasi altro settore in cui ? necessario poter variare liberamente il posizionamento di una etichetta sulla superficie superiore di un imballaggio. The present invention concerns machines for applying labels to packaging, and in particular a triaxial labeling machine capable of applying labels in different positions and possibly with different orientations on packages of variable shapes, especially in the sector of food product packaging machines. Will it be done in the following? specific reference to the application of the present invention to the aforementioned sector, but? It is clear that the labeller described in this application can? be used in any other sector where ? It is necessary to be able to freely vary the positioning of a label on the upper surface of a package.

Come ? noto, i prodotti alimentari freschi quali carne, pesce, formaggio, frutta, etc. sono solitamente posti in vassoi o contenitori che vengono poi sigillati con un film plastico, che pu? essere un film estensibile oppure un film termosaldabile idoneo per imballaggio in atmosfera modificata o sottovuoto (c.d. skin packaging) o altro tipo di film. In ogni caso, l?imballaggio risultante ha una forma irregolare e altezza variabile a seconda della forma e quantit? di alimento, per cui l?etichetta viene applicata dall?alto mediante un applicatore con un piattello dotato di movimento lungo l?asse verticale Z, ed eventualmente rotante attorno a detto asse per poter variare l?orientamento dell?etichetta. As ? known, fresh food products such as meat, fish, cheese, fruit, etc. they are usually placed in trays or containers which are then sealed with a plastic film, which can be a stretch film or a heat-sealable film suitable for modified atmosphere or vacuum packaging (so-called skin packaging) or other type of film. In any case, the resulting packaging has an irregular shape and variable height depending on the shape and quantity. of food, whereby the label is applied from above using an applicator with a plate equipped with movement along the vertical Z axis, and possibly rotating around said axis to be able to vary the orientation of the label.

La posizione di applicazione dell?etichetta sull?imballaggio ? determinata da un sistema di spostamento dell?applicatore sia lungo l?asse trasversale X che lungo l?asse longitudinale Y. Nei sistemi noti, l?applicatore ? tipicamente disposto su un carrello trasversale per il moto lungo l?asse X e detto carrello a sua volta si sposta lungo l?asse Y. Pi? specificamente, il carello comprende un primo motore per muovere l?applicatore lungo una guida trasversale, tipicamente mediante una prima cinghia dentata o simili, ed il carrello ? a sua volta mosso lungo due guide laterali longitudinali tramite altre due cinghie dentate o simili azionate da un secondo motore fisso sul telaio della etichettatrice. The position of application of the label on the packaging? determined by a system of movement of the applicator both along the transversal X axis and along the longitudinal Y axis. In known systems, the applicator is typically arranged on a transversal trolley for motion along the X axis and said trolley in turn moves along the Y axis. specifically, the carriage includes a first motor for moving the applicator along a transverse guide, typically by means of a first toothed belt or the like, and the carriage is in turn moved along two longitudinal lateral guides via two other toothed belts or similar driven by a second motor fixed on the labeller frame.

Questa configurazione tradizionale presenta l?inconveniente di richiedere lo spostamento avanti e indietro lungo l?asse Y di un carrello piuttosto pesante, poich? comprende non solo la guida trasversale e l?applicatore con il suo attuatore per il movimento lungo l?asse verticale Z, ma anche il primo motore e la prima cinghia dentata per lo spostamento dell?applicatore lungo l?asse X. Di conseguenza, l?inerzia elevata del carrello aumenta il tempo per lo spostamento e l?inversione di direzione lungo l?asse Y, limitando quindi la produttivit? della macchina, e richiede un motore fisso di adeguata potenza con relativo costo ed ingombro. This traditional configuration has the drawback of requiring a rather heavy trolley to be moved back and forth along the Y axis, since it includes not only the transversal guide and the applicator with its actuator for movement along the vertical Z axis, but also the first motor and the first toothed belt for moving the applicator along the X axis. Consequently, the The high inertia of the truck increases the time for moving and reversing direction along the Y axis, thus limiting productivity. of the machine, and requires a fixed motor of adequate power with relative cost and size.

Inoltre, la presenza di due/tre motori sul carrello, nel caso sia presente anche il motore per la rotazione del piattello, implica l?uso di molteplici cavi che devono essere collegati al carrello contribuendo alla complessit? ed all?inerzia del sistema. Anche l?uso di tre cinghie costituisce un elemento di complessit? con riflessi negativi sul costo e l?affidabilit? del sistema, nonch? sulla manodopera richiesta per l?assemblaggio e la manutenzione del sistema. Furthermore, the presence of two/three motors on the trolley, if the motor for rotating the plate is also present, implies the use of multiple cables that must be connected to the trolley, contributing to the complexity of the trolley. and the inertia of the system. The use of three straps also constitutes an element of complexity. with negative repercussions on cost and reliability? of the system, as well as? on the labor required for assembly and maintenance of the system.

Scopo della presente invenzione ? quindi quello di fornire una etichettatrice che supera i suddetti inconvenienti. Tale scopo viene conseguito per mezzo di una etichettatrice in cui lo spostamento sia dell?applicatore lungo l?asse X che del carrello lungo l?asse Y sono ottenuti con una sola cinghia dentata che si estende sia lungo le guide longitudinali del carrello che lungo la guida trasversale dell?applicatore che ? fissato alla cinghia, la quale ? mossa da due motori fissi sul telaio ed agisce sul carrello solo tramite quattro rulli di rinvio portati dal carrello. Purpose of the present invention? therefore that of providing a labeling machine which overcomes the aforementioned drawbacks. This purpose is achieved by means of a labeling machine in which the movement of both the applicator along the transverse guide of the applicator which is fixed to the strap, which is moved by two motors fixed on the frame and acts on the trolley only via four return rollers carried by the trolley.

Il vantaggio fondamentale dell?etichettatrice in oggetto ? quindi quello di ridurre la massa del carello, che non comprende pi? il motore per spostare l?applicatore lungo l?asse X n? la relativa cinghia. Di conseguenza, l?inerzia ridotta del carrello permette di diminuire il tempo richiesto per lo spostamento e l?inversione di direzione lungo l?asse Y, incrementando quindi la produttivit? della macchina, e richiede motori di minore potenza con relativa riduzione di costo ed ingombro. Inoltre, avere solo due motori fissi sul telaio permette di ridurre il numero di cavi che devono essere collegati al carrello e quindi la complessit? e l?inerzia del sistema. The fundamental advantage of the labeller in question is? therefore that of reducing the mass of the cart, which no longer includes? the motor to move the applicator along the the relevant strap. Consequently, the reduced inertia of the trolley allows to reduce the time required for moving and reversing direction along the Y axis, thus increasing productivity. of the machine, and requires lower power motors with relative reduction in cost and size. Furthermore, having only two motors fixed on the frame allows you to reduce the number of cables that must be connected to the trolley and therefore the complexity of the chassis. and the inertia of the system.

Un altro importante vantaggio della suddetta etichettatrice ? dato dalla sua semplicit? strutturale e basso costo dovuti all?uso di una sola cinghia invece di tre cinghie, riducendo quindi la sua complessit? con riflessi positivi sul costo e l?affidabilit? del sistema, nonch? sulla manodopera richiesta per l?assemblaggio e la manutenzione del sistema. Another important advantage of the aforementioned labeller? given by its simplicity? structural and low cost due to the use of a single belt instead of three belts, thus reducing its complexity? with positive effects on cost and reliability? of the system, as well as? on the labor required for assembly and maintenance of the system.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche dell?etichettatrice secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di una sua forma realizzativa con riferimento agli annessi disegni, in cui: la Fig.1 ? una vista prospettica dall?alto che mostra schematicamente gli elementi principali del sistema di spostamento di un?etichettatrice secondo l?invenzione; Further advantages and characteristics of the labeling machine according to the present invention will be evident to those skilled in the art from the following detailed description of one of its embodiments with reference to the attached drawings, in which: Fig.1 is a perspective view from above which schematically shows the main elements of the movement system of a labeler according to the invention;

la Fig.2 ? una vista in pianta dal basso del sistema di Fig.1; Fig.2 ? a bottom plan view of the system in Fig.1;

la Fig.3 ? una vista in pianta dall?alto del sistema di Fig.1; Fig.3? a top plan view of the system in Fig.1;

la Fig.4 ? una vista frontale del sistema di Fig.1; e Fig.4 ? a front view of the system in Fig.1; And

la Fig.5 ? una vista laterale destra del sistema di Fig.1; Fig.5 ? a right side view of the system in Fig.1;

Facendo riferimento alle suddette figure, si vede che un?etichettatrice secondo la presente invenzione comprende tradizionalmente due guide laterali longitudinali 1, 1? per lo spostamento lungo l?asse Y di un carrello trasversale 2, il quale porta un applicatore 3 mobile lungo una doppia guida trasversale 4 per lo spostamento lungo l?asse X. L?applicatore 3 ? dotato anche di un attuatore per lo spostamento lungo l?asse Z del piattello 6 che porta l?etichetta da applicare all?imballaggio, e di un ventilatore 5 per creare depressione all?interno del piattello 6 e sostenere le etichette. Un primo motore 7 fissato sul telaio della etichettatrice, in posizione anteriore, aziona tramite un riduttore di velocit? 8 una cinghia dentata 9. La cinghia 9 ? avvolta anche su una puleggia dentata posteriore 10 allineata longitudinalmente al riduttore di velocit? 8, per realizzare lo spostamento del carrello 2 lungo la guida 1 (per semplicit?, i denti sul lato interno della cinghia 9 non sono mostrati nei disegni). Referring to the aforementioned figures, it can be seen that a labeling machine according to the present invention traditionally includes two longitudinal lateral guides 1, 1? for the movement along the Y axis of a transversal trolley 2, which carries an applicator 3 mobile along a double transversal guide 4 for the movement along the X axis. The applicator 3 is also equipped with an actuator for moving the plate 6 along the Z axis which carries the label to be applied to the packaging, and with a fan 5 to create depression inside the plate 6 and support the labels. A first motor 7 fixed on the frame of the labeller, in a front position, operates via a speed reducer. 8 a toothed belt 9. The belt 9? also wound on a rear toothed pulley 10 aligned longitudinally to the speed reducer? 8, to move the carriage 2 along the guide 1 (for simplicity, the teeth on the internal side of the belt 9 are not shown in the drawings).

Come accennato in precedenza, l?aspetto innovativo della presente invenzione consiste nel fatto che la cinghia dentata 9 non si estende solo lungo la guida longitudinale sinistra 1 tra il riduttore di velocit? 8 e la corrispondente puleggia dentata posteriore 10, ma anche lungo il carrello 2 e la guida longitudinale destra 1?. Pi? specificamente, l?etichettatrice comprende un secondo motore 7? fissato sul telaio della macchina confezionatrice, anch?esso in posizione anteriore, che pure agisce tramite un riduttore di velocit? 8? sulla cinghia dentata 9, che ? avvolta anche su una corrispondente puleggia dentata posteriore 10? allineata longitudinalmente al riduttore di velocit? 8?, cosicch? la cinghia dentata 9 si estende anche lungo la guida longitudinale destra 1?. As mentioned previously, the innovative aspect of the present invention consists in the fact that the toothed belt 9 does not extend only along the left longitudinal guide 1 between the speed reducer and 8 and the corresponding rear toothed pulley 10, but also along the carriage 2 and the right longitudinal guide 1?. More? specifically, the labeller includes a second motor 7? fixed on the frame of the packaging machine, also in a front position, which also acts via a speed reducer? 8? on the toothed belt 9, which is? also wound on a corresponding rear toothed pulley 10? aligned longitudinally to the speed reducer? 8?, so? the toothed belt 9 also extends along the right longitudinal guide 1?.

Ciascuna delle porzioni di estremit? del carrello 2 che scorrono sulle guide longitudinali 1, 1? ? dotata inferiormente di una coppia di rulli di rinvio 11, 11? distanziati longitudinalmente e preferibilmente allineati, attorno ai quali la cinghia dentata 9 ? avvolta per curvare di 90? in direzione trasversale lungo la guida 4 in modo da estendersi anche lungo il carrello 2. In questo modo, la cinghia dentata 9 si estende ad anello con una forma in pianta sostanzialmente ad H (Figg.2-3), secondo un percorso formato da otto tratti che in sequenza possono essere identificati come segue: Each of the end portions? of the carriage 2 which slide on the longitudinal guides 1, 1? ? equipped at the bottom with a pair of return rollers 11, 11? spaced longitudinally and preferably aligned, around which the toothed belt 9 is positioned. wrapped to turn 90? in a transversal direction along the guide 4 so as to also extend along the carriage 2. In this way, the toothed belt 9 extends in a ring with a substantially H-shaped plan (Figs. 2-3), along a path formed by eight traits which in sequence can be identified as follows:

1. tra il riduttore di velocit? sinistro 8 ed il rullo di rinvio anteriore sinistro 11; 1. between the speed reducer? left 8 and the left front return roller 11;

2. tra il rullo di rinvio anteriore sinistro 11 e il rullo di rinvio anteriore destro 11?; 3. tra il rullo di rinvio anteriore destro 11? e il riduttore di velocit? destro 8?; 2. between the left front idler roller 11 and the right front idler roller 11?; 3. between the right front idler roller 11? and the speed reducer? right 8?;

4. tra il riduttore di velocit? destro 8? e la puleggia dentata posteriore destra 10?; 5. tra la puleggia dentata posteriore destra 10? e il rullo di rinvio posteriore destro 11?; 4. between the speed reducer? right 8? and the right rear toothed pulley 10?; 5. between the right rear toothed pulley 10? and the right rear return roller 11?;

6. tra il rullo di rinvio posteriore destro 11? e il rullo di rinvio posteriore sinistro 11; 7. tra il rullo di rinvio posteriore sinistro 11 e la puleggia dentata posteriore sinistra 10; 6. between the right rear idler roller 11? and the left rear return roller 11; 7. between the left rear idler roller 11 and the left rear toothed pulley 10;

8. tra la puleggia dentata posteriore sinistra 10 e il riduttore di velocit? sinistro 8. 8. between the left rear toothed pulley 10 and the speed reducer? left 8.

Nella forma realizzativa illustrata, l?applicatore 3 ? fissato sul secondo tratto con l?asta che porta il piattello 6 disposta dietro alla doppia guida 4, ma l?asta potrebbe eventualmente essere disposta anche in mezzo o davanti a quest?ultima e/o l?applicatore 3 potrebbe essere fissato sul sesto tratto. In the illustrated embodiment, the applicator 3 is fixed on the second section with the rod carrying the plate 6 positioned behind the double guide 4, but the rod could possibly also be placed in the middle or in front of the latter and/or the applicator 3 could be fixed on the sixth section.

Preferibilmente, la cinghia dentata 9 non ? un anello continuo ma ? tagliata in corrispondenza dell?applicatore 3, che funge da connettore regolabile tra le due estremit? della cinghia dentata 9 per realizzare l?anello. Questa configurazione ha il vantaggio che la lunghezza dell?anello non deve corrispondere necessariamente ad un multiplo del passo dei denti della cinghia dentata 9, poich? la distanza tra le sue estremit? pu? essere regolata liberamente nella zona di fissaggio dell?applicatore 3. Preferably, the toothed belt 9 is not a continuous ring but? cut at the applicator 3, which acts as an adjustable connector between the two ends? of the toothed belt 9 to make the ring. This configuration has the advantage that the length of the ring does not necessarily have to correspond to a multiple of the pitch of the teeth of the toothed belt 9, since it the distance between its ends? can? be freely adjusted in the fixing area of the applicator 3.

L?etichettatrice comprende inoltre un?unit? di controllo (non mostrata) che controlla il funzionamento dei due motori 7, 7? per realizzare con l?unica cinghia dentata 9 tutti gli spostamenti del carrello 2 e dell?applicatore 3 in base allo schema sotto riportato, secondo le notazioni indicate in Fig.3. In pratica, tramite la rotazione simultanea dei motori in senso orario (O) oppure antiorario (AO), sempre con riferimento alla vista dall?alto di Fig.3, oppure mantenendo uno dei due motori statico (S) ? possibile ottenere sia i singoli spostamenti lungo le due direzioni trasversale e longitudinale che gli spostamenti combinati simultanei lungo entrambe dette direzioni. The label maker also includes a unit controller (not shown) which controls the operation of the two motors 7, 7? to carry out all the movements of the trolley 2 and the applicator 3 with the single toothed belt 9 according to the diagram below, according to the notations indicated in Fig.3. In practice, through the simultaneous rotation of the motors clockwise (O) or anti-clockwise (AO), always with reference to the top view of Fig.3, or by keeping one of the two motors static (S)? It is possible to obtain both the individual displacements along the two transversal and longitudinal directions and the simultaneous combined displacements along both said directions.

Si noti che se l?applicatore fosse fissato sul sesto tratto della cinghia dentata 9 allora i segni degli spostamenti X nella tabella sarebbero invertiti, ovvero X diventerebbe -X. Note that if the applicator were fixed on the sixth section of the toothed belt 9 then the signs of the X movements in the table would be reversed, i.e. X would become -X.

? chiaro che la forma realizzativa dell?etichettatrice secondo l'invenzione sopra descritta ed illustrata costituisce solo un esempio suscettibile di numerose variazioni. In particolare, lo specifico tipo di applicatore 3 potrebbe essere differente da quello mostrato e descritto sopra, senza che ci? influisca sul sistema di spostamento che costituisce l?essenza dell'invenzione. Analogamente, la posizione anteriore dei motori 7, 7? ? preferibile per facilitare la loro manutenzione/sostituzione, ma il sistema potrebbe essere rovesciato scambiando la posizione dei motori 7, 7? con quella delle pulegge dentate 10, 10?. ? It is clear that the embodiment of the labeller according to the invention described and illustrated above constitutes only an example susceptible to numerous variations. In particular, the specific type of applicator 3 could be different from the one shown and described above, without this? affects the movement system which constitutes the essence of the invention. Similarly, the front location of engines 7, 7? ? preferable to facilitate their maintenance/replacement, but the system could be reversed by exchanging the position of the motors 7, 7? with that of the toothed pulleys 10, 10?.

Lo stesso vale per la definizione delle tre direzioni X, Y, Z poich? ? chiaro che l?etichettatrice pu? essere disposta con qualsiasi orientamento spaziale e la descrizione si riferisce solo alle posizioni relative tra i suoi elementi secondo l?esempio illustrato. The same goes for the definition of the three directions X, Y, Z since? ? it is clear that the labeller can be arranged with any spatial orientation and the description refers only to the relative positions between its elements according to the illustrated example.

Claims

1. Triaxial labeling machine including:

- two longitudinal lateral guides (1, 1?);

- a transversal carriage (2) movable along said longitudinal lateral guides (1, 1?); - a label applicator (3) movable along a transversal guide (4), carried by said transversal trolley (2), and provided with an actuator for moving a plate (6) along a direction perpendicular to said longitudinal guides (1 , 1?) and transverse (4);

- a first motor (7) fixed on a frame of the labeling machine and equipped with a first speed reducer? (8);

- a toothed belt (9) driven by said first speed reducer? (8) and wound on a first toothed pulley (10) aligned longitudinally to the first speed reducer? (8); And

- a unit? control device operationally connected to control the operation of said first motor (7) and of said actuator for moving said plate (6); characterized by the fact that the labeller also includes:

- a second motor (7?) fixed on the frame of the labeller and equipped with a second speed reducer? (8?);

- a second toothed pulley (10?) aligned longitudinally to said second speed reducer? (8?); And

- a pair of return rollers (11, 11?) spaced longitudinally and preferably aligned, arranged at each end portion? of the transversal carriage (2);

and by the fact that the toothed belt (9) extends like a ring being wound in sequence around the first speed reducer? (8), to a first front return roller (11) adjacent to it, to a second front return roller (11?), to the second speed reducer? (8?), to the second toothed pulley (10?), to a first rear transmission roller (11?) adjacent to it, to a second rear transmission roller (11), and to the first toothed pulley (10),

and by the fact that said label applicator (3) is fixed to the toothed belt (9) in one of the two sections between the return rollers (11, 11?),

and by the fact that said unit? control ? operationally connected to said second motor (7?) so as to control the simultaneous operation of the two motors (7, 7?).

2. Labeling machine according to claim 1, characterized in that the toothed belt (9) is not a continuous ring but? cut at the label applicator (3), which acts as an adjustable connector between the two ends. of the toothed belt (9) to make the ring.

3. Labeling machine according to claim 1 or 2, characterized in that the label applicator (3) includes a further actuator for the rotation of the plate (6).

4. Labeling machine according to one of the previous claims, characterized in that both motors (7, 7?) are mounted on the frame in a front position.

5. Method for the operation of a labeling machine according to one of the previous claims, characterized in that to obtain purely transversal movements the two motors (7, 7?) are rotated in the same direction, for purely longitudinal movements the two motors (7, 7?) are rotated in the opposite direction and for combined movements one of the two motors (7, 7?) is kept static.