ITMI20061898A1 - Apparecchio per il trasferimento e posizionamento di articoli - Google Patents

Description

Apparecchio per il trasferimento e posizionamento di articoli

DESCRIZIONE

SFONDO DELL'INVENZIONE

Questa invenzione riguarda un apparecchio per trasferire articoli quali tamponi assorbenti nella fabbricazione di articoli assorbenti usa e getta quali ad esempio pannolini, indumenti di controllo dell'incontinenza o assorbenti femminili nel loro avanzamento lungo una linea di produzione.

Nella produzione e fabbricazione di prodotti usa e getta quali ad esempio pannolini o pannolini tipo mutandine, spesso risulta necessario fabbricare un componente del prodotto in un'orientazione e quindi ruotare tale componente di 90° acciocché sia appropriatamente orientato per l'uso in un'altra fase nel processo di produzione. Vari dispositivi sono stati sviluppati a tal fine e sono noti ai tecnici del ramo. Esempi di tali apparecchi sono quelli descritti nei brevetti US n. 4,726,876, 4,880,102 e 5,025,910.

Come discusso in precedenza, un tipico articolo da riorientare mediante l 'apparecchio di questa invenzione è un tampone assorbente. Dal momento che tamponi assorbenti sono tipicamente costituiti da vari veli, un nucleo assorbente e vari elementi elastici, vi è una tendenza di questi insiemi a contrarsi e distorcersi durante le operazioni dì trasferimento.

Un esempio di un dispositivo sviluppato a questo scopo è descritto nel brevetto US n. 6,648,122. In questo brevetto, è descritto un apparecchio che riceve inserti in corrispondenza di un punto di immissione, li stira nella direzione trasversale ad una lunghezza superiore al normale, e poi li posiziona su un nastro ricevente. Tuttavia, questo apparecchio ha il limite di ricevere e posizionare gli inserti a passi di prodotto, o velocità del nastro, simili. Inoltre, come affermato in precedenza, questo apparecchio è atto a stirare gli inserti solo in una direzione trasversale.

È auspicabile avere un apparecchio atto a ricevere articoli ad un passo, collocandoli poi su un trasportatore ricevente ad un secondo passo in modo da impartire maggiore flessibilità nella gamma di configurazioni di prodotto. È inoltre auspicabile avere un apparecchio che sia atto a stirare un articolo sia nella direzione trasversale che nella direzione di lavorazione .

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

L'apparecchio della presente invenzione è atto a ricevere inserti ad un passo, collocandoli poi su un trasportatore ricevente ad un secondo passo. Ciò consente il posizionamento di inserti molto corti su prodotti relativamente larghi, o inserti lunghi su prodotti relativamente stretti. Questa flessibilità dà all'utente l'opzione di configurare una vasta gamma di configurazioni di prodotto in risposta alle esigenze del mercato .

L'apparecchio utilizza profilatura a camme elettronica con servomotore per far corrispondere le velocità del nastro in corrispondenza dei punti di raccolta e posa. Un beneficio aggiuntivo di questa nuova configurazione consiste nel fatto che è possibile manipolare gli esatti profili di movimento così da ottimizzare i trasferimenti. Ciò costituisce uno strumento particolarmente utile nel senso che inserti possono essere manipolati stirandoli nominalmente nelle direzioni sia trasversale che di lavorazione, con la conseguente riduzione della quantità di raggrinzimento che potrebbe aver luogo allorché gli elementi elastici stirati vengono passati da un dispositivo al successivo.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Figura 1 è una vista verticale laterale frammentaria, mostrata in forma un po' schematica, di un assieme dì trasferimento di tamponi secondo questa invenzione .

La Figura 2 è una vista schematica frammentaria in prospettiva che mostra il relativo apparecchio mediante linee in trasparenza e illustra il percorso di movimento dei tamponi che procedono in conformità all'invenzione.

La Figura 3 è una vista dal basso dell'apparecchio secondo l'invenzione.

La Figura 4 è una vista verticale laterale dell'apparecchio secondo l'invenzione.

La Figura 5 è una vista in sezione trasversale semplificata dell'apparecchio secondo l'invenzione.

DESCRIZIONE DELLA FORMA DI REALIZZAZIONE PREFERITA

Sebbene la loro descrizione sia dettagliata ed esatta in modo da consentire ai tecnici del ramo l'attuazione dell'invenzione, le forme dì realizzazione fisica divulgate nel presente ambito esemplificano meramente l'invenzione, che può essere realizzata in altre strutture specifiche. Se è vero che viene descritta la forma di realizzazione preferita, i dettagli possono essere cambiati senza discostarsi dall'invenzione, che è definita dalle rivendicazioni.

Facendo riferimento più in particolare ai disegni, nella Figura 1 si vede un dispositivo di trasferimento 10 della presente invenzione. Il dispositivo di trasferimento 10 è atto a ricevere una serie di articoli da un dispositivo di rotazione dei tamponi 12 che include una pluralità di teste di trasferimento ad estensione radiale 16. Il dispositivo di rotazione dei tamponi 12 può essere ad esempio un dispositivo di rotazione dei tamponi rotante del tipo più esaustivamente descritto nel brevetto US n. 5,025,910. Gli articoli 14, quali ad esempio tamponi assorbenti, possono essere qualsivoglia articolo allungato che debba essere ruotato di 90° nel corso di un'operazione di fabbricazione. Tali dispositivi di rotazione dei tamponi 12 sono particolarmente necessari e sono atti all'uso nella produzione e confezionamento di pannolini sanitari nonché tamponi assorbenti che vengono usati nell'assemblaggio di indumenti usa e getta, quali ad esempio indumenti per incontinenza di adulti o pannolini per bambini.

Sempre nella Figura 1 si vede che articoli 14 vengono, uno ad uno in successione, raccolti dalle teste di trasferimento 16 del dispositivo di rotazione dei tamponi 12. Nella forma di realizzazione illustrata, i tamponi 14 vengono raccolti da un tamburo sotto vuoto 20 previsto per l'uso, a mo' di incudine, nel taglio di un nastro 22 di materiale assorbente in singoli tamponi 14 tramite l'uso di una taglierina rotante 24 di tipo ben noto nella tecnica. Vari dispositivi convenzionali di trasporto e cambio di direzione, quali ad esempio rulli, possono essere impiegati nell'alimentazione del nastro e non fanno parte di questa invenzione.

Una volta ruotati gli articoli 14 di 90 gradi, essi vengono raccolti dal dispositivo di trasferimento 10 di questa invenzione. In questo senso, è previsto un variatore di passo 43 inclinato che stira gli articoli 14, come verrà descritto in seguito, e li deposita in questa condizione su un altro trasportatore 28 allorché viaggia attorno alla superficie esterna di un tamburo 26. Un trasportatore 28 trasporta gli articoli 14 per l'ulteriore lavorazione o ad un dispositivo confezionatore, secondo quanto richiesto da una specifica applicazione.

Facendo riferimento alla Figura 2, vi si vede una raffigurazione schematica del percorso di avanzamento del nastro 22 e dei risultanti tamponi 14 formati a partire da esso. In questa raffigurazione i vari apparecchi sono stati eliminati ma sono parzialmente illustrati mediante linee in trasparenza.

Il dispositivo di trasferimento degli articoli 10, e in particolare il variatore di passo 43 inclinato di questa invenzione sono più esaustivamente mostrati nelle Figure 3-4.

Come mostrato nella Figura 3, il dispositivo di trasferimento 10 ed il variatore di passo 43 inclinato includono una sezione cilindrica centrale 30 ed una coppia di sezioni laterali inclinate 32, 34. La sezione cilindrica centrale 30 è atta a trattenere e trasferire il centro dell'articolo 14. Le sezioni laterali inclinate 32, 34 sono in forma di tronchi di cono aventi il loro asse di rotazione centrale ad un angolo obliquo rispetto alla sezione cilindrica centrale 30. Dato questo angolo obliquo, le superfici delle sezioni laterali 32, 34 pendono verso la sezione cilindrica centrale 30 in corrispondenza del punto di acquisizione dei tamponi. Tuttavia, le superfici delle sezioni laterali 32, 34 e della sezione centrale 30 si allineano approssimativamente fra loro in corrispondenza del lato opposto del dispositivo, ovvero il punto di rilascio dei tamponi. Questa configurazione fa si che i tamponi 14 vengano stirati in una direzione longitudinale allorché il tampone 14 viene ruotato dal punto di acquisizione dei tamponi al punto di rilascio dei tamponi.

Inoltre, come mostrato al meglio nella Figura 5, ciascuna fra la sezione centrale 30 e le sezioni laterali 32, 34 è costituita da due segmenti separatamente azionati. I segmenti separatamente azionati hanno due vantaggi. In primo luogo, si può utilizzare un differenziale di velocità fra la sezione centrale 30 e le sezioni laterali 32, 34 per stirare i tamponi 14 nella direzione trasversale. In secondo luogo, ciascun segmento di ciascuna sezione può essere azionato ad una differente velocità, per cui il dispositivo di trasferimento può posizionare un primo tampone 14 ad una prima velocità, mentre contemporaneamente un secondo tampone 14 viene acquisito ad una seconda velocità.

Nell'uso, l'apparecchio di trasferimento 10 ruota dalla posizione adiacente alle teste di trasferimento 16, in cui le superfici delle sezioni laterali 32, 34 e della sezione centrale 30 sono nella loro posizione più concava, alla loro orientazione lineare in corrispondenza del punto di rilascio, i tamponi 14 trasportati venendo ciascuno in successione stirato e tratto alla propria massima lunghezza. Se le sezioni laterali 32, 34 vengono azionate ad una differente velocità rispetto alla sezione centrale 30, i tamponi 14 verranno anche stirati nella direzione trasversale.

Come ben noto nella tecnica, ciascuno dei segmenti è collegato internamente ad una sorgente di vuoto. Uno schema di fori è previsto sulla superficie di ciascun segmento, attraverso cui il vuoto interno opera in modo da trarre i tamponi 14 verso la superficie. La sezione centrale 30 può essere dotata di una superficie avente un coefficiente di attrito superiore alle superfici delle sezioni laterali 32, 34. Pertanto, le estremità degli articoli 14 sono in grado di scorrere sulle facce delle sezioni laterali 32, 34 quando le forze di trazione che estendono i tamponi superano la forza richiesta per superare gli effetti dell'attrito. Il maggiore coefficiente di attrito della sezione centrale 30 evita che l'articolo trasferito 14 venga deviato dalla linea di mezzeria del dispositivo 10. Per esempio, la superficie della sezione centrale 30 può essere costituita da una gomma siliconica a basso durometro, mentre la superficie delle sezioni laterali 32, 34 può essere fatta di acciaio inossidabile.

Facendo nuovamente riferimento alla Figura 5, la sezione laterale 32 sinistra è costituita da un segmento interno 42 e da un segmento esterno 44. La sezione laterale 34 destra è anch'essa costituita da un segmento interno 46 e da un segmento esterno 48. Ciascun segmento è separatamente mobile ed azionato da un servomotore. Facendo innanzitutto riferimento alla sezione laterale 32 sinistra, il segmento esterno 44 è azionato da un primo servomotore 54 collegato direttamente al segmento esterno 44 da un primo albero motore 66. Il segmento interno 42 è collegato ad un secondo servomotore 56 mediante un primo set di denti per catena 86 e una prima cinghia 78. Parimenti, facendo riferimento alla sezione laterale 34 destra, il segmento esterno 48 è azionato da un terzo servomotore 58 direttamente collegato al segmento esterno 48 da un terzo albero motore 70, mentre il segmento interno 46 è collegato al suo quarto servomotore 60 da un secondo set di denti 88 ed una seconda cinghia 80.

La sezione centrale 30 è costituita da un primo segmento centrale 50 e da un secondo segmento centrale 52. Ciascun segmento 50, 52 è separatamene mobile ed azionato da un servomotore 62, 64 collegato al segmento 50, 52 da una cinghia e un set di denti 90, 92. Il primo segmento centrale 50 è azionato da un quinto servomotore 62 tramite un terzo set di denti 88 ed una terza cinghia 82. Il secondo segmento centrale 52 è azionato da un sesto servomotore 64 tramite un quarto set di denti 92 ed una quarta cinghia 84.

I due segmenti che costituiscono ciascuna sezione potrebbero essere azionati da un singolo servomotore, ma preferibilmente ciascuno dei segmenti va azionato separatamente in modo tale che uno possa raccogliere articoli ad una velocità, mentre 1'altro sta depositando gli articoli ad una differente velocità. Il fatto che ciascuna sezione laterale 32, 34 e la sezione centrale 30 vengano azionate separatamente consente di azionare le sezioni laterali 32, 34 e la sezione centrale 30 a differenti velocità. Questo differenziale di velocità consentirà di stirare l'articolo 14 nella direzione trasversale. Ciò è significativo nel senso che lo stiramento del prodotto riduce la quantità di raggrinzimento che può aver luogo allorché l'articolo stirato viene passato da un dispositivo al successivo.

Parimenti, ciascun segmento potrebbe essere azionato da mezzi di azionamento meccanici atti a produrre le variazioni di velocità. Ingranaggi eccentrici o altri ingranaggi non circolari potrebbero produrre una tale sorgente motrice di variazione della velocità. Tuttavia, i mezzi preferiti sono i servomotori poiché garantiscono programmabilità, flessibilità ed isolamento da perturbazioni di coppia. Una forma di realizzazione preferita di questa invenzione utilizza azionamenti separati per ciascuno dei sei segmenti. Ulteriori forme dì realizzazione utilizzano più di tre sezioni, o qualsiasi numero di segmenti ragionevole.

È evidente che questa tecnologia può essere applicata al trasferimento e posizionamento di molti differenti tipi di articoli nell'industria di articoli usa e getta nonché in altre industrie.

Quanto precede è considerato meramente illustrativo dei principi dell'invenzione. Inoltre, dal momento che molte modifiche e variazioni risulteranno immediatamente evidenti ai tecnici del ramo, non si desidera limitare l ' invenzione alla particolare struttura ed al particolare funzionamento mostrati e descritti. Se è vero che è stata descritta la forma dì realizzazione preferita, i dettagli possono essere cambiati senza discostarsi dall'invenzione, che è definita nelle rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchio per trasferire articoli da un primo dispositivo di trasporto mobile e depositare detti articoli su un secondo trasportatore mobile, comprendente: - un tamburo sotto vuoto centrale avente un asse centrale longitudinale e disposto in modo da acquisire e trasportare una porzione centrale di un articolo da trasferire; - una coppia di tamburi sotto vuoto laterali inclinati, ciascuno comprendente un tronco di cono avente un asse di rotazione centrale posto ad un angolo obliquo rispetto a quello di detto tamburo sotto vuoto centrale ed atto ad acquisire e trasportare le estremità di detto articolo, in cui a causa detto angolo obliquo facce dei tamburi laterali sono inclinate verso il centro dell'articolo in corrispondenza del suo punto dì acquisizione e sono parallele a, e genericamente in un piano con, la faccia del tamburo centrale in corrispondenza del punto di deposizione; detto tamburo centrale e ciascuno di detti tamburi laterali essendo indipendentemente girevoli ed indipendentemente controllati.
2. 2. Apparecchio secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuno di detti tamburi comprende due segmenti separati .
3. 3. Apparecchio secondo la rivendicazione 2, in cui ciascun segmento di tamburo è indipendentemente girevole ed indipendentemente controllato.
4. 4 . Apparecchio per raccogliere un articolo dalla periferia di una superficie genericamente toroidale, stirare detto articolo ad una condizione completamente estesa, ruotare detto artìcolo di 180° e collocarlo su una superficie di trasportatore mobile piatta, comprendente: - un tamburo sotto vuoto centrale disposto in modo da acquisire e trasportare una porzione centrale di un articolo da trasferire; - una coppia di tamburi sotto vuoto laterali inclinati, ciascuno comprendendo un tronco di cono con un diametro interno inferiore al suo diametro esterno ed avente un asse di rotazione centrale posto ad un angolo obliquo rispetto a quello di detto tamburo sotto vuoto centrale ed atto ad acquisire e trasportare le estremità di detto articolo, in cui detto angolo obliquo è tale che le facce dei tamburi laterali siano inclinate verso il centro dell'articolo in corrispondenza del suo punto di acquisizione e siano approssimativamente parallele a, e genericamente in piano con, la faccia del tamburo centrale in corrispondenza del punto di deposizione; detto tamburo centrale e ciascuno di detti tamburi laterali essendo indipendentemente girevoli ed indipendentemente controllati.
5. 5. Apparecchio per ruotare e trasferire in successione articoli che viaggiano in una schiera di articoli discreti, comprendente: - mezzi di azionamento girevoli che includono un mozzo girevole avente una pluralità di assiemi di testa di trasferimento montati su di esso ai fini della rotazione delle teste di trasferimento attorno ad un percorso chiuso passante attraverso una zona di acquisizione in cui vengono raccolti articoli ed una zona di scarico; - una pluralità di supporti ad estensione radiale posti attorno al mozzo girevole, ciascuno supportando un primo dispositivo di trasferimento di forma convessa montato trasversalmente al suo rispettivo supporto di detti supporti ed un asse girevole di detto supporto; - un secondo dispositivo di trasferimento posto in corrispondenza di detta zona di scarico ed atto a ricevere in successione articoli di detta schiera di articoli discreti da detto primo dispositivo di trasferimento; detto secondo dispositivo di trasferimento comprendendo un tamburo sotto vuoto centrale disposto in modo da acquisire e trasportare una porzione centrale di un artìcolo da trasferire ed una coppia di tamburi sotto vuoto laterali inclinati, ciascuno essendo in forma di tronco di cono avente un asse di rotazione centrale posto ad un angolo obliquo rispetto a quello di detto tamburo sotto vuoto centrale ed essendo atto ad acquisire e trasportare le estremità di detto articolo, in cui detto angolo obliquo è tale che le facce dei tamburi laterali siano inclinate verso il centro dell'articolo in corrispondenza del punto di acquisizione e sono approssimativamente parallele a, e genericamente in un piano con, la faccia del tamburo centrale in corrispondenza di un punto di deposizione; detto tamburo centrale e ciascuno di detti tamburi laterali essendo indipendentemente girevoli ed indipendentemente controllati.
6. 6. Apparecchio secondo la rivendicazione 5, in cui ciascuno di detti tamburi comprende due segmenti separati.
7. 7. Apparecchio secondo la rivendicazione 6, in cui ciascun segmento di tamburo è indipendentemente girevole ed indipendentemente controllato.
8. 8. Apparecchio per acquisire una successione di articoli trasversalmente orientati da un dispositivo rotante, ruotare, estendere la lunghezza di detti articoli e trasferire detti articoli ad un trasportatore piatto, comprendente: - una sezione di tamburo sotto vuoto centrale, disposta in modo da acquisire e trasportare il centro di ciascun successivo articolo da trasferire; una coppia di tamburi sotto vuoto laterali inclinati, ciascun tamburo comprendendo una sezione troncoconica ed essendo disposto in modo da acquisire e trasportare un'estremità di ciascun prodotto successivo, in cui l'angolo di inclinazione è tale che, in corrispondenza del punto di angolo più acuto, le facce del tamburo sotto vuoto siano approssimativamente parallele alle estremità di un articolo presentato in corrispondenza del suo punto di acquisizione e siano parallele a, e genericamente in piano con, la faccia della sezione dì tamburo sotto vuoto centrale in corrispondenza del punto di deposizione; detto tamburo sotto vuoto centrale e ciascuno di detti tamburi laterali essendo indipendentemente girevoli e indipendentemente controllati.
9. 9. Apparecchio secondo la rivendicazione 8, in cui ciascuno di detti tamburi comprende due segmenti separati.
10. 10. Apparecchio secondo la rivendicazione 9, in cui ciascun segmento di tamburo è indipendentemente girevole ed indipendentemente controllato