ITMI951928A1

ITMI951928A1 - Procedimento e dispositivo per l'introduzione di confezioni comprimibili in contenitori

Info

Publication number: ITMI951928A1
Application number: IT95MI001928A
Authority: IT
Inventors: Heinz Focke; Harald Freudenberg
Original assignee: Focke & Co
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1997-03-15
Also published as: US5857311A; US5666786A; DE4434866C2; JPH08175503A; IT1277595B1; ITMI951928A0; DE4434866A1

Abstract

Procedimento e dispositivo per l'introduzione di confezioni comprimibili, in particolare involti (10) o gruppi (16, 17) di involti di confezioni piccole (11) di fazzoletti di carta di un cartone (15).Oggetti o confezioni o gruppi di confezioni di prodotti in cellulosa sono difficili da manipolare dal punto di vista della tecnica di confezionamento. Per l'introduzione in un cartone (15) aperto in alto, gruppi (16, 17) di confezioni costituiti da una pluralità di confezioni piccole (11) di fazzoletti di carta vengono compressi meccanicamente, in particolare in una forma a V, poi afferrati sul lato superiore da una testa di sollevamento (23) con ventose (24 27), e trattenuti mediante aspirazione. La testa di sollevamento (23) trasporta uno strato completo di gruppi (16, 17) di confezioni dall'alto nel cartone (15), ove la formazione compressa, rimpicciolita degli involti (10) viene mantenuta fino alla deposizione nel cartone (15)(Figura 6).

Description

Procedimento e dispositivo per l’introduzione di confezioni comprimibili in contenitori

Descrizione:

L'invenzione riguarda un procedimento per l'introduzione di oggetti in materiale comprimibile, permeabile all'aria, in particolare in cellulosa, preferibilmente gruppi di confezioni o involti di confezioni - gruppi di involti - con fazzoletti di carta in contenitori grandi, come i cartoni. Inoltre l'invenzione riguarda un dispositivo per l'esecuzione del procedimento.

Dal punto di vista della tecnica di confezionamento la manipolazione di oggetti morbidi, cedevoli, in particolare di prodotti in cellulosa come fazzoletti di carta, pannolini, tovaglioli, ecc., presenta particolari difficoltà con un decorso meccanizzato delle fasi di lavoro. L'invenzione si occupa dell'introduzione di tali oggetti in contenitori più grandi, cioè in cartoni. Concretamente si tratta del riempimento di cartoni di grande volume con gruppi di confezioni piccole per fazzoletti di carta riunite in un involto. Le confezioni piccole con rispettivamente più fazzoletti di carta piegati vengono solitamente offerte quali involti con dieci, dodici, e più confezioni piccole. L'involto è circondato da un involucro di pellicola o simili. Il cartone serve per l'alloggiamento di una pluralità di tali involti. Più involti sono disposti in uno strato, e più strati sono disposti uno sull'altro nel cartone. Nei negozi discount, questo serve contemporaneamente alla presentazione e alla vendita degli involti. Finora è consuetudine riempire manualmente tali cartoni con gli involti a strati.

È compito dell'invenzione eseguire a macchina l'introduzione in contenitori di oggetti morbidi, cedevoli, e permeabili all'aria, in particolare l'introduzione di involti di fazzoletti di carta in cartoni, senza pregiudicare con ciò la merce da confezionare.

Per la soluzione di questo compito il procedimento secondo invenzione è caratterizzato dal fatto che gli oggetti o le confezioni (di involti) vengono disaerati con riduzione delle dimensioni esterne, e poi introdotti nel contenitore mediante organi di trasporto meccanici o pneumatici mantenendo le dimensioni ridotte, e che dopo la deposizione nel contenitore gli oggetti riacquistano del tutto, o quasi, il volume originario mediante assorbimento di aria.

L'invenzione sfrutta la compressibilità degli oggetti, in particolare però anche la permeabilità all'aria. Mediante disaerazione o eliminazione dell'aria le dimensioni esterne degli oggetti o del gruppo di involti da introdurre nel contenitore come unità vengono ridotte, cosicché l'introduzione in un contenitore adeguato alle dimensioni esterne dell'oggetto è facilitata. Dopo la deposizione dell'oggetto nel contenitore questo si riempie nuovamente d'aria, cosicché il volume originario viene nuovamente raggiunto del tutto, o quasi.

L'aria viene preferibilmente asportata dall'oggetto mediante aspirazione in combinazione con l'azione di pressione su di esso. Particolarmente vantaggiosa è un'esecuzione secondo invenzione, nella quale per la manipolazione dei gruppi di involti vengono impiegati organi di sollevamento con una testa aspirante. Questa afferra gli involti sul lato superiore. Mediante la depressione nella regione della testa aspirante l'aria viene parzialmente asportata dagli involti, cosicché il volume è ridotto.

Preferibilmente gli involti, prima della presa mediante la testa aspirante vengono compressi mediante compressione meccanica, cioè mediante un gruppo di compressione agente lateralmente sugli involti, cosicché il volume si riduce con emissione d'aria. In questa formazione compressa prestabilita, preferibilmente di sezione trasversale a forma di V, gli involti vengono sollevati dalla testa aspirante e introdotti nel contenitore.

Il gruppo di compressione e l'organo di sollevamento con testa aspirante sono realizzati in maniera particolare secondo invenzione. In particolare la testa aspirante è dotata d più, preferibilmente quattro, organi di ritenuta, ciascuno per un gruppo di involti, cosicché in una fase di lavoro può essere introdotto nel contenitore uno strato completo di involti.

Ulteriori dettagli dell'invenzione vengono di seguito illustrati più dettagliatamente sulla scorta di esempi di esecuzione del dispositivo. Sono visibili:

nella fig. 1 un involto di confezioni singole di fazzoletti di carta in raffigurazione prospettica,

nella fig, 2 un dispositivo per la manipolazione di tali involti in pianta,

nella fig. 3 il dispositivo secondo la fig. 2 in una vista o una sezione trasversale del piano di sezione III - III della fig. 2,

nella fig. 4 una testa aspirante di un trasportatore di sollevamento in vista dal basso,

nella fig. 5 una regione parziale della testa aspirante secondo la fig. 4 in sezione verticale in scala ingrandita, nella fig. 6 una stazione di compressione per gruppi di involti in vista laterale,

nella fig. 7 un'altra esecuzione di una stazione di compressione per gruppi di involti in pianta.

I disegni si occupano della manipolazione di involti 10 costituiti da una pluralità di confezioni piccole 11 a forma di parallelepipedo. Per esse si tratta a loro volta di gruppi di fazzoletti di carta piegati, avvolti mediante una pellicola. Un involto 10 è costituito da più confezioni piccole 11, situate una accanto all'altra in più file longitudinali e trasversali. Nel presente esempio di esecuzione l'involto 10 è costituito da tre file longitudinali di confezioni piccole 11.

L'involto 10 è circondato da un involucro 12 dell'involto. Questo è costituito solitamente da una pellicola in materiale artificiale o naturale, ma può essere costituito anche da carta. L'involucro 12 dell'involto è piegato in modo da circondare completamente l'involto 10 allungato a forma di parallelepipedo. Nella regione di lati frontali si trovano piegature frontali 13 a guisa di busta. Su un lato (superiore) decorre un cordone longitudinale o cordone di chiusura 14. I lembi di piegatura della piegatura frontale 13 nonché il cordone di chiusura 14 sono prodotti mediante sigillatura o incollatura, tuttavia non sono a tenuta d'aria a causa della loro struttura. Anche l'involucro 12 stesso dell'involto può essere realizzato permeabile all'aria.

Per la presentazione e la vendita degli involti 10 questi devono essere introdotti in contenitori grandi, cioè in un cartone 15. Nella maggior parte dei casi questo viene disposto nel negozio di vendita per la presentazione degli involti 10. Il consumatore preleva gli involti 10 direttamente dal cartone 15.

Gli involti 10 sono disposti a strati nel cartone 15. Ciascuno strato è costituito da più gruppi 16, 17 di involti. Nel présente esempio di esecuzione (fig. 4) uno strato è costituito da quattro gruppi 16, 17 di involti di grandezza differente. Due gruppi 16 di involti diametralmente opposti uno all'altro sono costituiti rispettivamente da cinque involti 10 disposti uno accanto all'altro. Due gruppi 17 di involti più piccoli, parimenti diametralmente opposti, sono costituiti ciascuno da tre involti disposti uno accanto all'altro. Questa formazione è data dalla misura in pianta prestabilita del cartone 15.

Gli involti 10 vengono introdotti nel cartone 15 mediante un dispositivo funzionante automaticamente, e precisamente a strati. Un trasportatore sollevatore 18 afferra rispettivamente un'unità costituita rispettivamente da due gruppi 16, 17 di involti di formato più grande e più piccolo (fig. 4), e la trasporta nel cartone 15. I gruppi 16, 17 di involti vengono afferrati dal trasportatore sollevatore 18 corrispondentemente alla posizione, cioè nella formazione secondo la fig. 4, e così trasportati fino al posizionamento nel cartone 15.

Nel dispositivo secondo la fig. 2 gli involti addotti da una confezionatrice di involti su un trasportatore alimentatore 19 vengono raggruppati in una stazione di raccolta 20 a formare i gruppi 16, 17 di involti di grandezza differente. Nella regione del trasportatore alimentatore 19 gli involti 10 vengono trasportati con la loro estensione longitudinale rivolta in direzione di trasporto e susseguentisi a distanza ravvicinata. Nella regione della stazione di raccolta 20 gli involti vengono fatti proseguire uno dopo l'altro in direzione trasversale, finché non si è formato un gruppo 16, 17 di involti di più involti. Il trasportatore alimentatore 19 è dotato, prima della stazione di raccolta 20 in direzione di trasporto, di un organo di arresto 21. Mediante esso viene temporaneamente arrestata la successiva fila di involti 10, mentre l’involto nella stazione di raccolta 20 viene trasportato in direzione trasversale.

Il trasportatore sollevatore 18 è realizzato nel presente caso quale robot con un braccio articolato 22. All'estremità libera di esso è applicata una testa di sollevamento 23. Questa afferra i gruppi 16, 17 di involti sul lato superiore. La testa di sollevamento 23 è predisposta in modo che possa essere afferrato rispettivamente uno strato completo - nel presente caso quattro gruppi 16, 17 di involti.

Gli involti 10 o i gruppi 16, 17 di involti vengono afferrati nel presente caso esclusivamente mediante forza aspirante. A tale scopo la testa di sollevamento 23 è dotata sul lato inferiore di organi aspiranti. L'esecuzione preferita mostrata è dotata di quattro ventose 24, 25, 26 e 27 a guisa di piastra o di cuscino. Ciascuna ventosa serve per afferrare e trattenere un gruppo 16, 17 di involti esclusivamente sul lato superiore dei singoli involti 10 .

Le ventose 24..27 sono applicate a un dispositivo di trasporto della testa di sollevamento 23, cioè a una cassetta aspirante 28 comune. Questa è collegata da una parte al braccio articolato 22 tramite un'asta portante 29 verticale. Un tubo aspirante 30 conduce dal vano interno della cassetta aspirante 28 a una fonte di depressione, ad esempio a un aspiratore.

Le ventose 24..27 rettangolari sono applicate agli angoli della cassetta aspirante 28 parimenti rettangolare al disotto della stessa. Come visibile in particolare dalla fig. 2, le ventose 24..27 sporgono lateralmente oltre la cassetta aspirante 28 con le loro delimitazioni esterne. La posizione relativa delle ventose 24..27 corrisponde con ciò esattamente alla formazione dei gruppi 16, 17 di involti in un'unità da manipolare insieme costituita rispèttivamente da due gruppi 16, 17 di involti.

Ciascuna ventosa 24..27 è costituita nel presente esempio di esecuzione da una cassetta portante 31, rivolta verso il basso con un lato aperto. All'interno della cassetta portante 31 piana è disposto un corpo 32 elastico comprimibile elasticamente, permeabile all'aria, costituito preferibilmente da gomma spugnosa porosa, quindi permeabile all'aria. Gli oggetti da manipolare, quindi gli involti 10, poggiano su questo corpo 32. Un'ala 33 perimetrale verticale della cassetta portante 31 è dotata sul bordo inferiore di un labbro di tenuta 34 parimenti perimetrale. Questo è costituito da un profilato cavo, e sporge verso il basso oltre il corpo 32, e con ciò poggia a tenuta sul lato superiore degli involti 10.

Per la trasmissione di depressione alla cassetta portante 31 o al corpo 32 una parete di fondo della cassetta portante 31 è dotata di un'apertura 36. Questa corrisponde a un'apertura 37 in una parete 38 inferiore della cassetta aspirante 28. L'interno della cassetta aspirante 28 è complessivamente sotto depressione.

Per la manipolazione dei gruppi 16, 17 di involti le ventose 24..27 possono essere investite singolarmente da aria compressa o disaerate. A tale scopo a ciascuna ventosa 24..27 è associato un organo di intercettazione. Nel presente caso all'interno della cassetta aspirante 28 si trova una piastra di chiusura 39 al disopra dell'apertura 37. La piastra di chiusura 39 è azionabile mediante un cilindro 40 a fluido in pressione. Mediante abbassamento della piastra di chiusura 39 l'apertura 37 viene chiusa.

I gruppi 16, 17 di involti vengono alloggiati nella stazione di raccolta 20 da una tavola 41. Mediante un organo spingente trasversale 42 gli involti 10 in arrivo vengono sospinti uno dopo l'altro in direzione trasversale sulla tavola 41, finché non è formato un gruppo 16, 17 di involti della grandezza necessaria. Questo viene poi sollevato mediante una delle ventose 24 .. 27.

Per la composizione di un'unità completa quale strato nel cartone 15 la testa di sollevamento 23 viene abbassata più volte, nel presente caso quattro volte, sulla tavola 41, per sollevare rispettivamente un gruppo 16, 17 di involti. Con ciò la testa di sollevamento 23 viene ruotata intorno a un asse verticale, cosicché una ventose 24..27 libera è sempre posizionata al disopra del gruppo 16, 17 di involti da sollevare.

Le ventose 24..27 a forma di piastra sono di uguale grandezza. Le dimensioni sono scelte in modo che anche con gruppi 17 di involti piccoli con soli tre involti 10 la superficie di tenuta delle ventose 24..27 sia coperta mediante gli involti 10. Con gruppi 16 di involti grandi gli involti 10 si estendono con la loro estensione longitudinale trasversalmente all'estensione longitudinale delle ventose 25, 26. Anche con questa posizione relativa è garantito che ciascun involto 10 poggi con una superficie sufficiente sulla ventosa 25, 26.

La stazione di raccolta 20 è dotata di un gruppo di compressione meccanico per comprimere in direzione trasversale il gruppo 16, 17 di involti formato. Il gruppo di compressione è costituito nel presente caso dall'organo spingente trasversale 42 con piastra spingente 43 su uno dei lati, e da un organo spingente antagonista 44, parimenti con piastra spingente 45, sul lato opposto. L’organo spingente antagonista 44 è parimenti dotato di un cilindro 46 a fluido in pressione, che si trova al disotto del piano di moto dei gruppi 16, 17 di involti mediante realizzazione piegata a gomito di una biella 47.

Le piastre spingenti 43, 45 si estendono sui lati opposti uno all'altro preferibilmente per l'intera superficie laterale degli involti 10 esterni. Le piastre spingenti 43, 45 sono disposte in una posizione relativa a forma di V, convergendo verso il basso. Muovendo una contro l'altra le piastre spingenti 43, 45 gli involti 10 dei rispettivi gruppi 16, 17 di involti vengono compressi, ove si forma un contorno a forma di V, convergente verso il basso. Con questa conformazione il gruppi 16, 17 di involti viene sollevato dalla testa di sollevamento 23 o dalla rispettiva ventosa 24..27.

Un'altra forma di esecuzione della stazione di raccolta 20 è mostrata in pianta nella fig. 7. Con questa elaborazione i gruppi 16, 17 di involti formati sulla tavola 41 (non riconoscibili) vengono trasportati quale unità mediante uno sgombratore 48 in una stazione di compressione 49 separata. In essa il rispettivo gruppo 16, 17 di involti poggia su una base, ad esempio su un'estensione della tavola 41. Un organo compressore 50 agisce su un involto 10 esterno e spinge il gruppo 16, 17 di involti contro una parete di arresto 51 stazionaria, comprimendolo. Con ciò viene provocata una compressione e una riduzione di volume del gruppo 16, 17 di involti nello stesso modo come nell'esempio di esecuzione della fig. 1 o della fig. 6. Una piastra spingente 52 e la parete di arresto 51 sono con ciò disposte preferibilmente parimenti in posizione obliqua, cioè convergenti verso il basso, analogamente alle piastre spingenti 43, 45. Il gruppo 16, 17 di involti finito di formare viene sollevato mediante la testa di sollevamento 23 nella regione della stazione di compressione 49.

Il vantaggio di questa esecuzione consiste nel fatto che durante la compressione e la formazione di un gruppo 16, 17 di involti finito, e durante il sollevamento da parte della testa di sollevamento 23, nella regione della stazione di raccolta 20 può essere già composto il gruppo 16, 17 di involti successivo. Risulta con ciò un notevole risparmio di tempo.

L'efficacia del dispositivo si basa sulla compressibilità e permeabilità all'aria degli oggetti da manipolare, cioè degli involti 10 e dei gruppi 16, 17 di involti. Con pellicole a tenuta quale involucro 12 dell'involto la permeabilità all'aria risulta mediante il cordone di chiusura 14 e la piegature frontali 13, attraverso cui viene in parte aspirata aria. La riduzione di volume degli involti 10 o dei gruppi 16, 17 di involti viene con ciò provocata dalle ventose 24..27 della testa di sollevamento 23. Con la compressione meccanica degli involti 10 l'aria viene premuta fuori in maniera efficace dagli involti 10. Le ventose 24..27 mantengono la formazione compressa degli involti 10 fino al rilascio degli stessi nel cartone 15. Con ciò mediante le ventose 24 .. 27 viene mantenuta per la durata del processo di riempimento anche la forma di sezione trasversale a forma di V che facilita l'abbassamento dei gruppi 16, 17 di involti nel cartone 15.

Il riempimento del cartone 15 è nel presente caso completamente meccanizzato. I cartoni vuoti raddrizzati vengono addotti su un trasportatore 53 di cartoni ad una stazione di riempimento 54. Questa si trova nella regione di lavoro del trasportatore sollevatore 18. Dopo il riempimento a strati del cartone 15 questo viene fatto proseguire sul trasportatore 53 di cartoni. Il cartone 15 è allora pronto per la spedizione.

Claims

Procedimento e dispositivo per l'introduzione di confezioni comprimibili in contenitori Rivendicazioni : 1. Procedimento per l'introduzione di oggetti in materiale comprimibile, permeabile all'aria, in particolare in cellulosa, preferibilmente gruppi di confezioni o involti di confezioni -gruppi (16, 17) di involti - con fazzoletti di carta in contenitori grandi, come i cartoni (15), caratterizzato dal fatto che gli oggetti o gli involti (10) o gruppi (16, 17) di involti vengono disaerati con riduzione delle dimensioni esterne, poi introdotti nel contenitore (cartone 15) mediante organi di trasporto meccanici o pneumatici mantenendo le dimensioni ridotte, e che dopo la deposizione nel contenitore gli oggetti riacquistano del tutto, o quasi, il volume originario mediante assorbimento di aria .
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'aria viene asportata mediante compressione meccanica degli oggetti o involti (10) circondati da un involucro (12) (dell'involto) permeabile all'aria e/o mediante aspirazione.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'aria viene asportata mediante un organo di sollevamento con una testa aspirante - ventosa (24, 25, 26, 27) facente presa preferibilmente su un lato superiore degli oggetti, ove preferibilmente gli involti sono posizionati con il cordone di chiusura (14) permeabile all'aria rivolto verso l'alto.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o una delle ulteriori rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'oggetto o gli involti (10) viene/vengono compresso/i mediante azione di forza laterale prima del sollevamento da parte dell'organo sollevatore, in particolare con produzione di una formazione di sezione trasversale a forma di V, convergente verso il basso, ove l'azione di forza laterale viene mantenuta almeno fino al sollevamento dell'oggetto o degli involti (10) da parte dell'organo sollevatore .
5. Dispositivo per l'introduzione di oggetti comprimibili elasticamente, permeabili all'aria, in particolare gruppi di confezioni o involti (10) - gruppi (16, 17) di involti costituiti da confezioni piccole (il)con fazzoletti di carta, in un contenitore grande, in particolare in un cartone (15), caratterizzato dal fatto che un oggetto, in particolare un involto o un gruppo (16, 17) di involti, può essere afferrato sul lato superiore mediante aspirazione da parte di almeno un organo aspirante, cioè un trasportatore sollevatore (18) presentante una ventosa (24, 25, 26, 27), trasportato, e deposto nel cartone (15).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che involti (10) o gruppi (16, 17) di involti con cordone di chiusura (14) permeabile all'aria rivolto verso l'alto sono afferrabili mediante una ventosa (24..27).
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che l’involto (10) o il gruppo (16, 17) di involti è comprimibile meccanicamente con fuoriuscita dell'aria prima dell 'afferraggio da parte del trasportatore sollevatore (18), in modo che l'involto (10) o il gruppo (16, 17) di involti presenti un volume ridotto.
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che l'involto (10) o il gruppo (16, 17) di involti è comprimibile mediante organi di compressione agenti lateralmente, che producono una forma in sezione trasversale a forma di V, convergente verso il basso, dell'involto (10) o del gruppo (16, 17) di involti, e che questa formazione è mantenuta da parte delle le ventose (24..27) mediante depressione agente sull'involto o sul gruppo (16, 17) di involti fino alla deposizione nel cartone (15).
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che una stazione di raccolta (20) o stazione di compressione (49) presenta organi di compressione posizionabili su lati opposti di un involto (10) o di un gruppo (16, 17) di involti, cioè piastre spingenti (43, 45) o una parete di arresto (51) con piastra spingente (52), ove gli organi di compressione a forma di piastra sono disposti in una posizione obliqua convergente verso il basso.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che il trasportatore sollevatore (18) presenta una testa di sollevamento (23) con più ventose (24, 25, 26, 27) comandabili individualmente, ove ciascuna ventosa (24..27) serve ad afferrare un involto o un gruppo (16, 17) di involti, in particolare in modo che gli involti (10) afferrati da tutte le ventose (24..27) corrispondano a vino strato nel cartone (15).
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che quattro ventose (24..27) con forma in pianta quadrata o rettangolare sono disposti sul lato inferiore di una cassetta aspirante (28) comune della testa di sollevamento (23), ove l'alimentazione di depressione a ciascuna ventosa (24..27) è comandabile individualmente.
12 . Dispositivo secondo la rivendicazione 10 o una delle ulteriori rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ciascuna ventosa (24..27) realizzata a forma di piastra presenta un corpo (32) piano, in particolare a forma di piastra, in materiale elastico permeabile all'aria, in particolare gomma spugnosa porosa, per l'appoggio degli involti (10) o gruppi (16, 17) di involti alla ventosa (24..27).
13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il corpo (32) elastico permeabile all'aria è fissato in una cassetta portante (31) piana, che presenta un labbro di tenuta (34) perimetrale esterno per l'appoggio a tenuta sulla superficie dell'involto (10) o del gruppo (16, 17) di involti.