ITBO20130136A1 - Dispositivo e metodo per marcare pacchetti di sigarette - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione interessa il settore tecnologico degli impianti per l’impacchettamento dei pacchetti, con particolare riferimento agli impianti automatizzati che richiedono una marcatura laser su un lato esterno del pacchetto.

In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo retrofit e relativo metodo per marcare pacchetti di sigarette con informazioni per mezzo di una stazione di marcatura preferibilmente di tipo laser.

Arte nota

Nella realizzazione di impianti destinati all’impacchettamento dei pacchetti delle sigarette à ̈ noto l’impiego di un marcatore laser quando si vuole applicare informazioni su un lato esterno del pacchetto di sigarette.

Questa operazione di marcatura viene generalmente eseguita in linea con l’impianto di impacchettamento delle sigarette al fine di non diminuire la produttività.

In altre parole, sono noti impianti di impacchettamento che prevedono l’impiego di una stazione di marcatura integrata con l’impianto stesso.

Attualmente sono ancora ampiamente diffusi impianti di impacchettamento che non comprendono una stazione laser integrata, perciò in tal caso qualora si desideri effettuare una marcatura laser à ̈ necessario modificare radicalmente il layout dell’impianto qualora si voglia conservare una produttività adeguata.

Risulta, quindi, fortemente sentita l’esigenza di avere a disposizione un dispositivo di tipo retrofit e relativo metodo per marcare pacchetti di sigarette in grado di poter essere integrato sugli impianti di impacchettamento esistenti, senza stravolgere il layout preesistente e conservando allo stesso tempo la stessa produttività, nell’ambito di una soluzione costruttiva semplice e razionale.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di soddisfare la suddetta esigenza e di ovviare nel contempo agli inconvenienti di cui si à ̈ detto con riferimento alla tecnica nota.

Sommario dell'invenzione

Tale scopo à ̈ raggiunto da un dispositivo per marcare pacchetti, in accordo con la rivendicazione 1 della presente invenzione.

Lo scopo suddetto à ̈ altresì conseguito da un metodo per marcare pacchetti di sigarette, in accordo con la rivendicazione 9 della presente invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata fatta qui di seguito di una forma realizzativa preferita, ma non esclusiva, della presente invenzione, con riferimento alle unite figure, date a titolo esemplificativo ma non limitativo.

Breve descrizione dei disegni

- La figura 1 mostra una vista schematica di un dispositivo per marcare pacchetti, in accordo con la presente invenzione;

- La figura 2 mostra una vista laterale semplificata e parzialmente in sezione del dispositivo di figura 1;

- La figura 3 mostra una vista dall’alto del dispositivo di figura 1;

- La figura 4 mostra una vista prospettica e parzialmente in sezione del dispositivo di figura 1;

- La figura 5 mostra una vista semplificata presa dalla freccia A di figura 1.

Descrizione dettagliata

Con riferimento alle suddette figure, con 1 Ã ̈ globalmente indicato un dispositivo per marcare pacchetti in accordo con la presente invenzione.

Il dispositivo 1 à ̈ impiegato in particolare per marchiare pacchetti di sigarette. Pertanto nel seguito della presente invenzione faremo esplicito riferimento ai pacchetti di sigarette, senza che ciò sia limitato solamente a tale uso.

Il dispositivo 1 Ã ̈ in grado di marcare pacchetti di sigarette 100 trasportati tramite un nastro trasportatore 2 con flusso continuo non fasato lungo una direzione di avanzamento. I pacchetti di sigarette provengono da una macchina di impacchettamento di sigarette e sono destinati ad una macchina incellofanatrice.

Il disposto 1 comprende nelle sue linnee generali:

- mezzi di spinta 31 azionati in modo da prelevare i pacchetti dal nastro trasportatore 2 e spingerli con una certa velocità controllata, in modo ordinato e intermittente lungo detta direzione di avanzamento;

- una stazione marcatrice, globalmente indicata con 4, disposta per ricevere i pacchetti 100 spinti in maniera ordinata dai mezzi di spinta 31 comprendente un marcatore 42 atto a marcare i pacchetti 100 su almeno una delle loro aree esposte ed un dispositivo di controllo 48 atto a verificare la qualità della marcatura. Tale stazione marcatrice 4 presenta una pluralità di sedi 41 atte ad essere azionate in modo da ricevere in maniera ordinata dai mezzi di spinta 31 i pacchetti 100 ed in modo da essere in grado di presentare questi pacchetti ricevuti nelle sedi 41 di fronte al marcatore 42, successivamente presentarli di fronte al dispositivo di controllo 48 ed infine restituirli al nastro trasportatore 2 nella medesima configurazione in cui sono stati prelevati.

Con riferimento alla forma di realizzazione illustrate nelle figure allegate, i mezzi di spinta comprendono una prima coppia di cinghie 31 rotanti poste tra loro contrapposte ad una prefissata distanza in funzione dello spessore dei pacchetti 100 e tale da toccare i fianchi dei pacchetti 100 da spingere in modo ordinato ed intermittente alla stazione marcatrice 4.

Questa prima coppia di cinghie 31 à ̈ posta ad di sora del nastro trasportatore 2 a monte della stazione marcatrice 4, cos’ che quando il pacchetto di sigarette 100 arriva interposto tra le due cinghie formanti la prima coppia di cinghie 31, il pacchetto 100 viene spinto con una velocità definita dalla velocità di rotazione della coppia di cinghie 31.

Con riferimento al marcatore 42, esso comprende un dispositivo laser per marcare i pacchetti 100 di sigarette per mezzo di etichettatura laser o per mezzo di ablazione laser, quando i pacchetti vengono a trovarsi di fronte ad esso per poter essere investiti dal raggio laser.

In alternativa, il marcatore può essere anche del tipo Inkjet. In accordo con la forma preferita di realizzazione della presente invenzione, la stazione marcatrice 4 comprende una ruota 40 avente asse di rotazione X posto parallelamente alla direzione di avanzamento dei pacchetti 100, con le sedi 41 poste circonferenzialmente su questa ruota 40.

Al fine di evitare l’accumulo dei pacchetti 100 a monte della prima coppia di cinghie 31 ed evitare/ridurre gli urti tra i pacchetti 100, à ̈ previsto l’impiego di seconda coppia di cinghie 21 poste a monte della prima coppia di cinghie 31 e atte a consentire l’avanzamento in maniera continua dei pacchetti 100 trascinati sul nastro trasportatore 2.

In pratica, i pacchetti 100 di sigarette, quando trascinate in avanzamento dalla seconda coppia di cinghie 21 mette in ordine i pacchetti 100. Nello specifico, Ã ̈ possibile fare in modo che i pacchetti 100 di sigarette siano tra loro accostati. In questo modo viene creato un trenino di pacchetti 100 tra loro affiancati.

L’azionamento delle coppie di cinghie 31, 21 avviene con mezzi motori noti nel settore.

Nell’esempio, i pacchetti 100 sono disposti durante il loro avanzamento di costa, cioà ̈ con il loro lato più stretto e lungo adagiato sul nastro trasportatore 2.

La distanza tra la prima coppia di cinghie 31 e la seconda coppia di cinghie, presa lungo la direzione di avanzamento, Ã ̈ tale per cui un pacchetto 100 di sigarette nel passaggio dalla prima coppia di cinghie 21 alla seconda coppia di cinghie 31 Ã ̈ in presa sia dalla prima coppia di cinghie 31 sia dalla seconda coppia di cinghie 31.

In pratica, la distanza tra le due coppie di cinghie 31 e 21 à ̈ scelta in modo che vi sia un instante in cui il pacchetto 100 di sigarette à ̈ fatto avanzare da entrambe le coppie di cinghie 31 e 21.

Opportuni mezzi di regolazione sono previsti al fine di consentire di variare la distanza delle cinghie di ciascuna coppia 31, 21 in funzione dello spessore dei pacchetti 100 di sigarette.

Tale distanza à ̈ scelta in modo che il pacchetto 100 di sigarette venga a trovarsi in contatto con le due cinghie formanti la coppia.

Con riferimento alle sedi 41 della ruota della macchina marcatrice 4, nell’esempio ciascuna sede 41 comprende una coppia di pareti laterali 41a contrapposte, formate con un materiale e poste ad una distanza tra loro tale per cui il pacchetto 100 di sigarette spinto dalla prima coppia di cinghie 31 viene bloccato e trattenuto per frizione.

Nell’esempio illustrato, le pareti laterali 41a di ciascuna sede 41 sono fissate ad un corpo, con il quale formano un elemento 45 a pezzo unico conformato a forcella, fissato alla ruota 40. Gli elementi 45 a forcella sono montati pertanto a raggiera sulla ruota 40.

La ruota 40 Ã ̈ azionata in rotazione da un apposito motore 49 che aziona in rotazione la ruota 40 passo passo con moto intermittente in modo da fornire il tempo necessario alle operazioni di ingresso del pacchetto, marcatura e controllo.

Al fine di portare i pacchetti 100 di sigarette ad una prefissata posizione rispetto al un dispositivo laser 42, la ruota 40 à ̈ interposta tra due rispettive pareti piane fisse poste perpendicolarmente all’asse di rotazione X della ruota 40. Nell’esempio le pareti si concretano in un anello anteriore 43 ed un anello posteriore 44 tra loro concentrici.

Questi anelli 43,44 non interferiscono con la rotazione della ruota 40 e presentano una rispettiva tasca circolare entro cui le estremità dei pacchetti 100 di sigarette strisciano quando sono trattenuti dalle pareti laterali 41a delle sedi 41.

In questo modo eventuali pacchetti 100 di sigarette non correttamente posizionati rispetto alle pareti 41a vengono assestati nel loro posizionamento dalla spinta ricevuta da uno dei due anelli quando il pacchetto 100 viene trasportato dalla ruota 40 in rotazione.

Grazie a questo riposizionamento, il pacchetto 100 di sigarette quando arriva nella posizione di marcatura in corrispondenza del dispositivo laser 42 si presenta sempre nella stessa identica posizione, permettendo così di ottenere marcature precise e sempre nello stesso posto sul pacchetto 100.

Naturalmente, i due anelli 43,44 presentano una finestra 46 e 47, rispettivamente di ingresso e uscita, in corrispondenza della posizione di prelievo, in cui viene spinto il pacchetto 100 nella sede 41, e nella posizione di cessione, in cui il pacchetto 100 fuoriesce dalla sede 41.

Nell’esempio illustrato, la posizione di prelievo e la posizione di cessione si trovano allineate. In altre parole le due finestre 46, 47 sono contrapposte e affacciate tra loro.

Questa posizione permette di effettuare l’operazione di ingresso e uscita dalla sede 41 con un’unica operazione.

Infatti, quando un pacchetto 100 di sigarette viene spinto dal secondo trasportatore 3 entro la sede 41 attraverso la finestra di ingresso 46, l’ulteriore pacchetto 100 che dovesse già occupare la sede 41 viene a sua volta spinto dal nuovo pacchetto 100, e fatto fuoriuscire dalla finestra di uscita 47, andando a porsi direttamente sul terzo trasportatore 5, posto sul retro della ruota 40, in proseguimento del primo e secondo trasportatore 2 e 3. In altre parole, l’uscita del pacchetto 100 marcato e controllato avviene tramite la spinta di un nuovo pacchetto 100 in ingresso.

In alternativa à ̈ possibile l’impiego di uno spingitore dedicato in una stazione successiva alla stazione di controllo e antecedente a quella di inserimento.

Nell’esempio illustrato, il dispositivo di controllo 48 à ̈ posto circonferenzialmente a valle, con riferimento al senso di rotazione della ruota 40, rispetto al dispositivo laser 42.

Questo dispositivo di controllo 48, ad esempio del tipo ottico con uso di una telecamera, à ̈ atto a verificare la qualità della marcatura subita dal pacchetto 100 di sigarette per mezzo del marcatore laser 42, prima che venga fatto fuoriuscire dalla ruota 40 verso il nastro trasportatore 2.

Al fine di evitare che i pacchetti 100 che non dovessero superare il controllo vengano incellofanati nella successiva macchina incellofanatrice, à ̈ previsto l’impiego di un opportuno dispositivo di scartamento 51 disposto a valle della ruota 40 e atto ad espellere i pacchetti 100 non correttamente marcati.

A titolo di esempio, quale dispositivo di scartamento 51 può essere impiegato un sistema a soffio azionato quando il pacchetto 100 da scartare viene a porsi difronte ad un ugello da cui fuoriesce un soffio di aria compressa azionato da un sensore che comunica con il dispositivo di controllo 48.

In alternativa all’impiego di una ruota 40 come sopra descritta, à ̈ possibile prevedere l’impiego di un sistema a pulegge e cinghia a cassetti rotanti rispetto ad un asse parallelo a quello del moto, e azionata ancora con moto intermittente.

Le stesse sedi 41 possono essere assume svariate configurazione come ad esempio anche quella di un cassetto.

Operativamente, Ã ̈ possibile installare il dispositivo per marcare pacchetti, in particolare di sigarette, secondo la presente invenzione su qualsiasi impianto di impacchettamento preesistente.

I pacchetti 100 di sigarette vengono ordinati e disposti equidistanti tra loro dalla seconda coppia di cinghie 21.

A valle della seconda coppia di cinghie 21 viene a trovarsi la seconda coppia di cinghie 31 che prende i pacchetti 100 provenienti dalla seconda coppia di cinghie 21 e li spinge entro una delle sedi 41 della stazione marcatrice 4, passando attraverso la finestra di ingresso 46.

Il pacchetto 100 di sigarette spinto dalla prima coppia di cinghie 31 viene arrestato tra i due fianchi 41a della sede 41. L’ingresso del pacchetto 100 entro la sede 41 avviene con la ruota 40 ferma.

Una volta che la sede 41 Ã ̈ stata occupata dal pacchetto 100, la ruota 40 viene azionata in rotazione di un passo, in modo da rendere disponibile la successiva sede 41 ad accogliere un nuovo pacchetto 100 di sigarette spinto sempre dalla prima coppia di cinghie 31.

Riempita questa nuova sede 41 con il nuovo pacchetto 100 di sigarette, la ruota 40 nuovamente compie un passo di rotazione per rendere disponibile la sede 41 successiva nella posizione di prelievo, e così di seguito.

I pacchetti 100 che sono già stati cariati nella ruota 40, accolti nelle rispettive sedi 41, proseguono il loro percorso circonferenziale mentre la ruota 40 gira di un passo per volta.

Quando un primo pacchetto 100 arriva di fonte al dispositivo laser 42, il dispositivo effettua la marcatura nel momento in cui la ruota 40 à ̈ in arresto, cioà ̈ nel momento in cui sta caricando un nuovo pacchetto 100 nella sede 41 che viene a trovarsi nella posizione di prelievo.

Nell’esempio, il dispositivo laser 42 si trova a circa 90° di rotazione rispetto alla posizione di prelievo, assumendo la posizione di prelievo a 0°, perciò quando il pacchetto 100 à ̈ stato caricato sulla ruota 40, al raggiungimento di 90° di rotazione, avviene la marcatura.

La ruota 40 prosegue a ruotare passo a passo fino a portare il pacchetto 100 di sigarette, già sottoposto a marcatura, in corrispondenza del dispositivo di controllo 48, il quale verifica che l’operazione di marcatura sia stata eseguita correttamente. Nell’esempio, il dispositivo di controllo 48 si trova a circa 270° di rotazione rispetto alla posizione di prelievo, corrispondente a circa 180° di rotazione rispetto al dispositivo laser 42.

Il controllo viene effettuato mentre la ruota 40 Ã ̈ in fase di arresto con il pacchetto 100 da controllare posto di fronte al dispositivo di controllo 48.

Quando la sede 41 contenente il pacchetto 100 arriva nuovamente alla posizione di partenza, cioà ̈ dopo aver compiuto un giro completo di 360°, il pacchetto viene spinto in uscita dalla sede 41 per far posto ad un nuovo pacchetto di sigarette da sottoporre a marcatura.

La spinta del pacchetto 100 già marcato e sottoposto a controllo e che ha già percorso sulla ruota 40 l’intera circonferenza di 360°, viene spinto in uscita attraverso la finestra di uscita 47, da un nuovo pacchetto di sigarette 100 spinto dalla prima coppia di cinghie 31 attraverso la finestra di entrata 46.

In pratica, la sede 41 viene riempita con un nuovo pacchetto 100 e contemporaneamente viene liberata da un pacchetto già marcato, perché à ̈ il nuovo pacchetto che spinge il pacchetto già marcato.

Una volta che il pacchetto già marcato viene spinto in uscita dalla sede 41, esso prosegue il suo avanzamento sul nastro trasportatore 2 diretto alla macchina incellofanatrice. Non appena il pacchetto à ̈ uscito dalla ruota, marcato e controllato, l’eventuale pacchetto 100 che non avesse superato il controllo effettuato dal dispositivo di controllo 48, viene espulso dal nastro trasportatore 2.

L’espulsione avviene attraverso il dispositivo di scartamento 51 per mezzo di un soffio di aria compressa emesso attraverso un ugello indirizzato sul pacchetto da scartare.

Come si può apprezzare da quanto descritto, il dispositivo e il metodo secondo la presente invenzione consentono di soddisfare le esigenze e di superare gli inconvenienti di cui si à ̈ detto nella parte introduttiva della presente descrizione con riferimento alla tecnica nota.

Infatti, partendo da un sistema di trasporto di pacchetti di sigarette esistente, il dispositivo secondo l’invenzione preleva, marca, controlla e restituisce il pacchetto al sistema di trasporto nella medesima configurazione con cui veniva precedentemente trasportato. Il nastro di trasporto non viene interrotto. L’unica modifica apportata riguarda le sponde di contenimento del pacchetto.

Ovviamente, al dispositivo e al metodo sopra descritti, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione, quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per marcare pacchetti (100) trasportati tramite un nastro trasportatore (2) con flusso continuo non fasato lungo una direzione di avanzamento, comprendente: - mezzi di spinta (31) azionati in modo da prelevare i pacchetti dal nastro trasportatore (2) e spingerli con una certa velocità controllata, in modo ordinato e intermittente lungo detta direzione di avanzamento; - una stazione marcatrice (4) disposta per ricevere i pacchetti (100) spinti in maniera ordinata da detti mezzi di spinta (31) comprendente un marcatore (42) atto a marcare i pacchetti (100) su almeno una delle loro aree esposte ed un dispositivo di controllo (48) atto a verificare la qualità della marcatura; detta stazione marcatrice (4) presentando una pluralità di sedi (41) atte ad essere azionate in modo da ricevere in maniera ordinata dai mezzi di spinta (31) detti pacchetti (100) ed in modo da essere in grado di presentare detti pacchetti ricevuti nelle sedi (41) di fronte a detto marcatore (42), successivamente presentarli di fronte al dispositivo di controllo (48) ed infine restituirli al nastro trasportatore (2) nella medesima configurazione in cui sono stati prelevati.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di spinta comprendono una prima coppia di cinghie (31) rotanti poste tra loro contrapposte ad una prefissata distanza in funzione dello spessore dei pacchetti (100) e tale da toccare i fianchi dei pacchetti (100) da spingere in modo ordinato ed intermittente alla stazione marcatrice (4).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto marcatore (42) comprende un dispositivo laser per marcare i pacchetti (100) per mezzo di etichettatura laser o per mezzo di ablazione laser.
4. 4. Dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui detta stazione marcatrice (4) comprende una ruota (40) avente asse di rotazione (X) posto parallelamente alla direzione di avanzamento dei pacchetti (100), dette sedi (41) essendo poste circonferenzialmente su detta ruota (40).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui ciascuna sede (41) posta sulla ruota (40) della stazione marcatrice (4) comprende una coppia di pareti laterali (41a) contrapposte formate con un materiale e poste ad una distanza tra loro tale per cui il pacchetto (100) spinto mezzi di spinta (31) viene bloccato per frizione.
6. 6. Dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, comprendente una seconda coppia di cinghie (21) poste a monte di detti mezzi di spinta (31) atte a consentire l’avanzamento in maniera continua dei pacchetti (100) trascinati sul nastro trasportatore (2) in modo da evitare l’accumulo dei pacchetti (100) a monte dei mezzi di spinta (31) ed evitare/ridurre gli urti tra i pacchetti (100).
7. 7. Dispositivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, comprendente un dispositivo di scartamento (51) posto a valle della stazione marcatrice (4) e atto ad espellere i pacchetti (100) non correttamente marcati.
8. 8. Metodo per marcare pacchetti (100) trasportati tramite un nastro trasportatore (2) con un flusso continuo non fasato lungo una direzione di avanzamento comprendente le seguenti fasi: - predisporre mezzi di spinta (31) per prelevare i pacchetti (100) dal nastro trasportatore e farli avanzare e spingerli con una certa velocità controllata e in modo ordinato lungo detta direzione di avanzamento; - predisporre una stazione marcatrice (4) disposta per ricevere i pacchetti (100) spinti da detti mezzi di spinta (31) in maniera ordinata ed intermittente; in cui la stazione marcatrice (4) comprende un marcatore (42) ed un dispositivo di controllo (48) della marcatura; detta stazione marcatrice (4) presentando una pluralità di sedi (41) azionate in rotazione con moto intermittente ed atte a ricevere in maniera ordinata dai mezzi di spinta (31) detti pacchetti (100) e presentarli di fronte a detto sistema di marcatura (42) atta a marcare i pacchetti (100) su almeno una delle loro aree esposte, successivamente presentarli di fronte al dispositivo di controllo (48) per controllare la marcatura effettuata ed infine restituirli al nastro trasportatore (2) nella medesima configurazione in cui sono stati prelevati.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui i pacchetti (100) sono inseriti entro dette sedi (41) quando la stazione marcatrice (4) Ã ̈ in una fase di sosta del suo moto intermittente.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detta stazione marcatrice (4) Ã ̈ azionata con moto intermittente in rotazione rispetto ad un asse di rotazione (X) disposto parallelamente alla direzione di avanzamento.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui dette sedi (41) sono poste circonferenzialmente su una ruota (40), detta ruota (40) essendo azionata in rotazione rispetto a detto asse di rotazione (X) per svolgere le seguenti operazioni: - porre una sede (41) per volta in una prefissata configurazione di prelievo in cui viene accolto il pacchetto (100) proveniente dai mezzi di spinta (31), la ruota (40) essendo arrestata quando viene accolto il pacchetto (100), - portare la sede (41) contenente il pacchetto (100) di fonte al marcatore (42), attraverso la rotazione della ruota (40), - effettuare la marcatura del pacchetto (100) con il marcatore (42) su almeno una delle sue aree esposte, la ruota (40) essendo arrestata per un tempo necessario a consentire la marcatura, - effettuare il controllo della marcatura del pacchetto (100) con il dispositivo di controllo (48), la ruota (40) essendo arrestata per un tempo necessario a consentire il controllo; - riportare la sede (41) contenente il pacchetto (100) marcato e controllato nuovamente nella prefissata configurazione di prelievo, successivamente - spingere in uscita dalla sede (41) il pacchetto (100) già marcato in modo da liberare la sede (41) per un nuovo pacchetto (100).
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui la restituzione del pacchetto (100) al nastro trasportatore (2) avviene per mezzo di una spinta ricevuta direttamente da un nuovo pacchetto (100) in ingresso nella sede (41) spinto da detti mezzi di spinta (31).
13. 13. Metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni 9 - 12, in cui la marcatura del pacchetto (100) da parte del marcatore (42), il controllo del pacchetto (100) da parte del dispositivo di controllo (48), l’uscita dalla sede (41) di un pacchetto (100) marcato e controllato e l’ingresso di un nuovo pacchetto (100) nella sede (41) avvengono contemporaneamente.