ITMI960368U1

ITMI960368U1 - Apparecchio e metodo di etichettatura a velocita' ultraelevata

Info

Publication number: ITMI960368U1
Application number: IT96MI000368U
Authority: IT
Inventors: Daniel M Dickey
Original assignee: Cms Gilbreth Packaging Systems
Priority date: 1991-05-08
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-17
Also published as: US5160570A; IT240665Y1; WO1992019502A1; EP0583395A4; EP0583395A1

Description

Descrizione del brevetto per modello di utilità avente per titolo:

"Apparecchio e metodo di etichettatura a velocità' ultraelevata"

GENERALITÀ ' SULL'INVENZIONE

1. CAMPO DELL'INVENZIONE

L'invenzione si riferisce ad un apparecchio ed a metodi per l'avvolgimento continuo, ad alta velocità, di etichette su contenitori in posizione verticale .

2. TECNICA ANTERIORE

La movimentazione meccanica di contenitori, per l'applicazione di etichette agli stessi, comporta l’utilizzo di un certo numero di componenti integrati per garantire il funzionamento come una unità per avvolgere, in modo continuo dei contenitori con una corrispondente etichetta. Questo apparato, in accordo con quanto descritto nel brevetto U.S No. 4.242.167, può includere un mezzo di alimentazione delle etichette, un mezzo per il taglio di segmenti di etichette, un complesso, contenente un adesivo, per l'applicazione dell'adesivo, o colla, a segmenti di etichette, un tamburo a vuoto, per il trasferimento dei segmenti di etichetta ad una posizione in corrispondenza della quale questi segmenti vengono avvolti su di un contenitore e mezzi per l'alimentazione dei contenitori verso la posizione di etichettatura ed in allontanamento da tale posizione. E' stato riscontrato che le limitazioni concernenti la velocità di qualsiasi dei vari componenti secondari, limita la velocità della operazione globale, l'apparato descritto nel brevetto U.S. No. 4.242.167 è stato progettato per il funzionamento ad una velocità pari, approssimativamente, a 100 contenitori al minuto.

E' stato scoperto che i metodi di applicazione di un adesivo, adottati negli apparati della tecnologia anteriore, non consentono lo svolgimento di operazioni di etichettatura ad alta velocità. Un complesso a rullo di applicazione della colla/barra di applicazione della colla viene comunemente utilizzato per riportare della colla, secondo un dato disegno, sulle etichette. In accordo con quanto descritto nel brevetto U.S. No. 4.104.845, l'adesivo fusibile a caldo viene incanalato da un serbatoio, attraverso un passaggio, all'interno di una "barretta" di colla. Il passaggio termina in una parte di deposito della colla sulla superficie della barretta di colla, in contatto faccia a faccia con il rullo. Deve essere rilevato che è sempre più difficoltoso distribuire e scaricare la colla che viene depositata sulla superficie del rullo. La colla in eccesso si traduce in una stampa disuniforme e non nitida. Inoltre, quando l'apparato viene fatto funzionare ad una velocità superiore ai 600 contenitori per minuto, la colla può volare via dal rullo.

Un altro svantaggio significativo della tecnologia anteriore è rappresentato dal fatto che la velocità globale di una operazione di etichettatura risulta limitata dal convogliatore di scarico. La velocità di scarico deve quindi venire regolata in modo tale da tenere conto delle velocità di rotazione e delle instabilità dei contenitori in uscita. Secondo quanto rappresentato nei brevetti U.S. Ni. 3.765.991 e 3.834.963, il corrispondente apparato, di tipo tradizionale, scarica i contenitori fra un singolo nastro posizionato in posizione opposta ad una parete stazionaria. Tuttavia, questa struttura introduce instabilità addizionali ai contenitori di uscita e non permette uno scarico di contenitori superiore a 600 contenitori per minuto.

Lo scopo precipuo della presente invenzione è quello di garantire una etichettatura, ad alta velocità, di contenitori, eliminando gli svantaggi della tecnologia anteriore.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di evitare tali svantaggi fornendo un apparato ed un metodo che consentono la collocazione di etichette, su contenitori, ad alta velocità distribuendo, nel contempo e scaricando, in modo efficiente, la colla.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di consentire lo svolgimento di una operazione di etichettatura, ad alta velocità, mediante stabilizzazione dei contenitori di uscita, in modo tale da consentire al convogliatore di scarica di operare ad elevate velocità.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di impedire che si verifichino delle instabilità durante lo scarico, in modo tale da consentire velocità operative di 1.000 o più contenitori per minuto.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato di etichettatura e ad un metodo corrispondente in grado di adattare, in modo caratteristico, i componenti tradizionali che vengono utilizzati, per la collocazione di etichette su contenitori, operando in modo continuo e ad elevate velocità. Per conseguire lo scopo consistente nell'applicazione di etichette, direttamente su contenitori cilindrici, ad elevata velocità, l'invenzione in oggetto migliora la velocità e l'efficienza delle operazioni di applicazione della colla mentre facilita una rapida uscita dei contenitori, mediante stabilizzazione della fase di scarico dei contenitori.

:Il complesso di applicazione della colla include mezzi per il deposito della colla su di un rullo di alimentazione della colla, per mezzo di una barra di applicazione della colla, progettata in modo specifico, la quale presenta un portale rastremato di deposito della colla, un bordo posteriore che agisce come una spazzola per l'eliminazione della colla ed una scanalatura cava adiacentemente al bordo, la quale raccoglie la colla in eccesso. La rastrematura del portale di deposito, unitamente alle forze rotazionali del rullo di applicazione della colla, consente la creazione di pressioni sufficienti a forzare la colla nelle scanalature fra le godronature sulla superficie del rullo. Questo consente una rapida rotazione del rullo per la colla e garantisce la possibilità di una elevata velocità dell'operazione di etichettatura. La colla depositata attraverso il portale rastremato per la colla, viene distribuita in uno strato uniforme, per mezzo di un bordo posteriore a labbro sulla barra per la colla, mentre la colla in eccesso viene raccolta nella cavità che segue il bordo posteriore .

La stabilizzazione e la scarica rapida dei contenitori etichettati, vengono ottenute attraverso l'uso di due nastri paralleli posizionati sui lati opposti di un convogliatore di scarico. I nastri indirizzano gli scivoli dei contenitori che ruotano, in modo tale da smorzare la rotazione ed impedire che si verifichino delle instabilità, per quanto concerne i contenitori, lungo il convogliatore di scarico .

In conformità con i principi della presente invenzione, queste caratteristiche permettono, allo apparato, di operare ad elevate velocità per quanto concerne l'applicazione delle etichette.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nei disegni è stata illustrata una versione preferita dell'invenzione. Nei disegni:

la FIGURA 1 è una vista in pianta dell ' apparato;

la FIGURA 2 è una vista in pianta, dall'alto, su scala maggiore, del convogliatore di scarico e dei nastri di stabilizzazione;

la FIGURA 3 è una vista in pianta, dall'alto, del complesso comprendente la barra di applicazione della colla ed il rullo di applicazione della colla; e

la FIGURA 4 è una vista laterale considerata presa lungo la linea di sezione 4-4 della figura 3, del rullo di applicazione della colla e della barra di applicazione della colla.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA VERSIONE PREFERITA

L'invenzione risulterà più evidente dal riferimento dettagliato ai disegni. Secondo quanto rappresentato nelle figure 1 e 2, i contenitori 1, non dotati di etichette, vengono convogliati, sul convogliatore di alimentazione 6, verso la posizione di etichettatura 15, per mezzo di una vite di alimentazione 3 e di due ruote a stella 4 e 5, disposte tangenzialmente. I contenitori 1 si spostano, liberamente, lungo il convogliatore 6 e vengono trasportati, in modo libero, nelle cavità delle ruote a stella 4 e 5, lungo un percorso sagomato a S.

Quando ognuno dei contenitori 1 inizia ad uscire dalla ruota principale a stella 5, lo stesso avanza fra la parte interna a settore cilindrico del tampone 7 ed il passaggio 8 per la bottiglia. Ad ogni contenitore 1 viene impartita una rotazione quando lo stesso esce, tangenzialmente, dalla ruota a stella 5 ed appoggia contro il rullo sul tampone 7. Dopo che il contenitore ha raggiunto una data velocità di rotazione, lo stesso è pronto per la applicazione della corrispondente etichetta.

Il tamburo a vuoto 10, posizionato in modo tale da risultare tangente nei confronti della ruota a stella 5, conv glia, verso la posizione di etichettatura 15, una sequenza di etichette incollate 20 che presentano appunto una delle loro superfici dotata di uno strato di colla. Quando i contenitori che ruotano raggiungono la posizione di etichettatura 15, le etichette vengono avvolte, sequenzialmente, per mezzo del contatto fra i contenitori non etichettati 1 ed il fronte anteriore incollato 17 dell'etichetta 20 disposta sulla sporgenza 11 del tamburo a vuoto 10. Dopo che una etichetta è stata avvolta sul contenitore, i vari contenitori etichettati 2 continuano a ruotare quando gli stessi escono e vengono etichettati al convogliatore di carico 9.

Secondo quanto rappresentato nella figura 2, la rapida rotazione e l'instabilità dei contenitori etichettati, che altrimenti limiterebbero la velocità di funzionamento dell'apparato, vengono smorzate per mezzo di due nastri di stabilizzazione 12 e 14. I nastri, posizionati in parallelo lungo il percorso di scarica dei contenitori, vengono comandati, in sensi opposti, attorno alle colonnine 26 e premono contro i lati dei contenitori, in modo tale da impedire che gli stessi possano ruotare. I nastri 12 e 14 si spostano approssimativamente alla stessa velocità del convogliatore di scarico 9, in modo tale da garantire un'uscita dolce dei contenitori.

I nastri di stabilizzazione 12 e 14 vengono preferibilmente realizzati con l'impiego di una pluralità di membri a nastro di poliuretano 13 sovrapposti. Il numero delle unità a nastro individuale su ogni nastro di stabilizzazione può venire variato in funzione dell ' altezza dei contenitori che devono venire trattati sull'apparato. Il membro di tensionamento 21, collocato lungo il percorso del nastro, garantisce l'ottenimento della tensione appropriata del nastro.

Facendo riferimento alle figure, verrà ora descritta la preparazione, in continuo, di segmenti di etichette. I segmenti di etichetta vengono formati alimentando, in modo continuo, lo stock 16 delle etichette, per il tramite di un rullo (non rappresentato) al tamburo a vuoto 10. Opportuni rulli di pressione (non rappresentati), provocano l'avanzamento dello stock attraverso un elemento di taglio a coltello il quale taglia, in maniera continua, tratti prestabiliti di etichetta, mentre il bordo anteriore 17 dell'etichetta 20, viene mantenuto, per effetto dell'azione esercitata dal vuoto, sulla sporgenza 11 di un tamburo a vuoto 10.

Dopo che ogni segmento di etichetta 20 è stato tagliato, lo stesso viene posizionato sulla superficie del tamburo a vuoto 10 e viene posto in rotazione attraverso una posizione 21 di stampa e di incollaggio, in cui la colla viene riportata, sulla etichetta, per mezzo del rullo 30 di applicazione della colla, in accordo con quanto rappresentato nelle figure 3 e 4. Le sporgenze 11 presenti sul tamburo a vuoto 10, agiscono come platine per la stampa dei bordi anteriori e posteriori dei segmenti di etichetta. In conformità con i principi della presente invenzione, la colla può venire altrimenti riportata soltanto sul bordo anteriore di un'etichetta, lasciando il bordo posteriore unito al contenitore oppure al bordo anteriore corrispondente, utilizzando altri mezzi comportanti, ad esempio, l'utilizzo di un solvente, oppure in grado di stabilire una unione per via termica.

Il rullo 30 per la colla, secondo quanto rappresentato nelle figure 3 e 4, riceve la colla dalla faccia della barra per la colla, indicata in 31. La colla 36 viene alimentata dal serbatoio 36A della colla, attraverso il canale interno 25 per la colla, sino alla faccia 31 della barra per la colla, per l'applicazione alla superficie del rullo rotante 30 per la colla. Il canale 25 termina in un'apertura rastremata, di configurazione triangolare, indicata in 40, sulla faccia 35 della barra per la colla. Quando la colla entra nell'apertura rastremata 40, la rotazione del rullo per la colla 30 provoca la formazione di una pressione appropriata nella configurazione rastremata 40, in modo tale da forzare la colla nella superficie configurata formata dalle scanalature 44, fra le zigrinature 45 presenti sul rullo di incollaggio 30. Ovviamente, altre configurazioni che consentano un funzionamento analogo, risulteranno del tutto evidenti agli esperti del settore.

La figura 4 indica che la rastrematura deve presentare un angolo di 15°. Il complesso conforme all'invenzione può creare, con successo, pressioni appropriate, in corrispondenza di altri angoli di rastrematura compresi fra 5° e 45°. La rastrematura 40 può pure presentare un picco in corrispondenza di un punto che risulta sfalsato dalla linea centrale del canale 25 per la colla. Configurazioni alternative di rastrematura sviluppano configurazioni variabili di pressurizzazione della colla nella faccia zigrinata del rullo di incollaggio 30.

La colla in eccesso si raccoglie nella parte cava 43. Il bordo 42 a valle dell'apertura rastremata 40 sulla faccia della barra di incollaggio strofina ed elimina la colla in eccesso sulla superficie del rullo di incollaggio 30 e raccoglie la colla nella parte cava 43 disposta verticalmente. La colla viene distribuita per mezzo del bordo 42, mentre la colla in eccesso fluisce nella parte cava 43 dove la stessa può venire raccolta per il riciclo.

Quantunque la presente invenzione sia stata descritta con riferimento alla versione preferita della stessa, deve essere rilevato che varie modifiche possono venire apportate da parte degli esperti del settore, senza scostarsi dallo spirito e dallo scopo dell'invenzione, secondo quanto definito nelle rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un apparecchio di etichettatura per la applicazione, ad alta velocità, di etichette a contenitori cilindrici comprende: (a) un tamburo cilindrico rotante comportante una pluralità di sporgenze sullo stesso e mezzi per trattenere un'etichetta su di una faccia dello stesso, in modo tale che un'estremità di detta etichetta possa venire a contatto della parte superiore di una sporgenza; (b) un mezzo a rullo per l'applicazione della colla, presentante una superficie configurata, per l'applicazione della colla sulle estremità di detta etichetta trattenuta su dette sporgenze; (c) una barra per la colla, collegata ad un serbatoio della colla, per l'applicazione della colla ad una superficie di detto mezzo a rullo di applicazione della colla, attraverso un'apertura rastremata, formata in una faccia di detta barra per la colla, tale faccia indirizzando detti mezzi a rullo per l’applicazione della colla; (d) mezzi per la distribuzione di detta colla in dette scanalature e per l'eliminazione della colla in eccesso dalla superficie di detti mezzi a rullo di applicazione della colla; (e) mezzi a convogliatore per l'alimentazione continua dei contenitori cilindrici, in rapida successione, ad una stazione di applicazione delle etichette ; (f) mezzi per impartire una rotazione in senso opposto rispetto al senso di rotazione di detto tamburo cilindrico rotante, a detti contenitori, in corrispondenza della stazione di applicazione delle etichette, in modo tale che le estremità di dette etichette possano contattare una superficie di detto contenitore e possano venire applicate allo stesso; (g) un convogliatore di scarico per il trasporto di detti contenitori dotati di etichette, in rapida successione, da detta stazione di applicazione delle etichette; (h) mezzi a nastro di stabilizzazione, montati in modo indipendente, per lo smorzamento della rotazione assiale di detti contenitori dotati di etichette supportando, nel contempo, gli stessi in una posizione verticale, quando detti contenitori vengono scaricati su detto convogliatore di scarico.
2. Un apparecchio come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui i mezzi per la distribuzione e l’eliminazione della colla in eccesso , includono mezzi a rullo, di tipo cavo, disposti ortogonalmente rispetto ai mezzi di applicazione della colla e formano un bordo che elimina, con l'azione esercitata dalla racla, la colla in eccesso al di sopra di detti mezzi a rullo di applicazione della colla e forniscono un mezzo che consente la rimozione della colla in eccesso, per la raccolta ed il drenaggio.
3. Un apparecchio di etichettatura, come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui la superficie configurata di detti mezzi a rullo di applicazione della colla sono rappresentati da una serie alternata di godronature e di scanalature.
4. Un apparecchio di etichettatura, secondo la rivendicazione 2, in cui detta depressione, o cavità, è integralmente formata nella faccia della barra di alimentazione della colla.
5. Un apparecchio come descritto nella rivendicazione 1, in cui detta colla è una colla fusibile a caldo.
6. Un apparecchio come descritto nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi a nastro di stabilizzazione, montati indipendentemente, comprendono almeno due nastri rotanti, paralleli fra loro, che vengono a contatto di detti contenitori etichettati, su lati opposti.
7. Un apparecchio come descritto nella rivendicazione 6, in cui detti nastri paralleli vengono realizzati con l'impiego di una pluralità di membri a nastro di poliuretano.
8. Un apparecchio come descritto nella rivendicazione 1, in cui detti mezzi per la distribuzione e l'eliminazione della colla in eccesso, includono un bordo posteriore sulla faccia della barra di applicazione della colla, contenente un labbro ed in grado di creare una cavità laterale in cui la colla in eccesso può venire raccolta e scaricata.
9. Un metodo di applicazione di etichette, in rapida sequenza, a contenitori cilindrici, comprendente le seguenti fasi di: (a) trasporto continuo di una rapida sequenza di contenitori cilindrici verso una stazione di applicazione di etichette; (b) posizionamento di un bordo anteriore di un segmento di etichetta su sporgenze formate sulla periferia di un tamburo a vuoto; (c) applicazione della colla a detto bordo anteriore del segmento di ogni etichetta; (d) avanzamento del segmento di etichetta verso la stazione di applicazione dell'etichetta; (e) aumento della velocità di rotazione di ogni contenitore ed applicazione del segmento, etichetta a detto contenitore; (f) scarico rapido di detti contenitori in condizione eretta ed in posizione stazionaria, mediante supporto simultaneo degli stessi e smorzamento della rotazione attorno ai propri assi.
10. Il metodo secondo la rivendicazione 9, in cui la fase di applicazione della colla include le fasi addizionali di incanalamento della colla su di una barra di colla posizionata verticalmente, di deposito della colla su di un rullo di applicazione della colla, attraverso un ingresso rastremato su detta barra di applicazione della colla, distribuzione di dtta colla, in modo uniforme, sulla superficie del rullo di applicazione della colla e raccolta dell'adesivo in eccesso, in una cavità ortogonale rispetto al rullo di applicazione della colla.
11. Il metodo secondo la rivendicazione 9, in cui le fasi di posizionamento e di applicazione della colla ad un bordo anteriore includono le fasi addizionali di posizionamento e di applicazione della colla ad un bordo posteriore.
12. Il metodo secondo la rivendicazione 11, in cui le fasi di fissaggio del segmento di etichetta al contenitore, includono le fasi addizionali di fissaggio del bordo posteriore a detto bordo anteriore.
13. Un apparecchio di etichettatura per la applicazione, ad alta velocità, di etichette a contenitori, comprendente: (a) mezzi per alimentare, in modo contìnuo, i contenitori ad una stazione di applicazione della etichetta; (b) mezzi per fare ruotare, angolarmente, detti contenitori alimentati in continuo, prima dell 'applicazione dell 'etichetta; (c) una barra, posizionata verticalmente, per l'applicazione della colla, contenente un ingresso rastremato che riceve la colla in corrispondenza della rispettiva parte terminale superiore da un alimentatore della stessa e deposita detta colla, sotto pressione, su di un mezzo a rullo di applicazione della colla, contenente una superficie configurata; (d) mezzi per distribuire e raccogliere la colla in eccesso dalla superficie di detti mezzi a rullo di applicazione della colla; (e) un tamburo cilindrico rotante con mezzi a vuoto, per trattenre un'etichetta sulla superficie dello stesso, tale tamburo portando, in primo luogo, un bordo di detta etichetta, in contatto con la colla depositata su detti mezzi a rullo di applicazione della colla e per portare, in secondo luogo, l'etichetta in contatto con detti contenitori rotanti, alimentati in modo continuo, in modo tale che detta etichetta possa venire applicata a detto contenitore ; (f) mezzi di scarico per convogliare detto contenitore dotato di etichetta, in allontanamento da detta stazione di applicazione delle etichette; (g) nastri stabilizzatori paralleli, montati in modo indipendente e rotanti in sensi opposti, i quali ricevono detti contenitori etichettati da detti mezzi di scarico e per smorzare la rotazione assiale di detti contenitori etichettati, mentre supportano gli stessi in posizione verticale.
14. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 13, in cui detti mezzi per la distribuzione e la raccolta dell'eccesso di colla includono una cavità disposta adiacentemente a detto ingresso rastremato su detta barra di applicazione della colla.
15. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 13, in cui detta superficie configurata presenta una serie di zigrinature e di scanalature che si alternano.
16. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 14, in cui detto imbocco rastremato presenta una configurazione triangolare.
17. Apparecchio di etichettatura come rivencato nella rivendicazione 15, in cui detto ingresso rastremato di emissione della colla porta ad un punto che risulta sfalsato dalla linea centrale dell'imbocco di emissione della colla.
18'. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 12, in cui detto mezzo a rullo configurato di applicazione della colla presenta una superficie che contiene delle scanalature fra le zigrinature.
19. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 16, in cui detto imbocco sagomato triangolarmente, comporta un angolo di rastrematura compreso fra 5° e 45°.
20. Apparecchio di etichettatura come rivendicato nella rivendicazione 18, in cui detto imbocco rastremato, di configurazione triangolare, presenta un angolo di rastrematura pari, approssimativamente, a 15°.