ITPR970003A1

ITPR970003A1 - AUTOMATIC MACHINE FOR PACKING OBJECTS OF FLAT SHAPE AND ALU NGATA.

Info

Publication number: ITPR970003A1
Application number: IT97PR000003A
Authority: IT
Inventors: Paolo Ziveri
Original assignee: Paolo Ziveri
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1998-07-21
Also published as: IT1294069B1

Description

DESCRIZIONE dell' invenzione avente per titolo "Macchina automatica confezionatrice di oggetti di forma piatta ed allungata" DESCRIPTION of the invention entitled "Automatic packaging machine for flat and elongated objects"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda una macchina automatica che compie ritmicamente l'operazione della formazione di pacchi ordinati di oggetti piatti ed allungati quali le palette o cucchiaini per il caffè, che vengono usati prevalentemente nei distributori automatici di bevande calde. Attualmente esistono sul mercato macchine semiautomatiche atte a svolgere detto lavoro, ma che risultano avere per diversi motivi una bassa produzione. La presente invenzione basata su di un nuovo concetto si prefigge lo scopo di aumentare la produttività fino ad un terzo in più delle attuali macchine. La macchina si compone sostanzialmente di 4 unità : la prima, che partendo dagli oggetti alla rinfusa dentro la tramoggia, li dispone in modo che tutti abbiano il loro asse longitudinale ordinatamente parallelo e ben pareggiati, cioè disposti fra due piani verticali aventi una distanza reciproca pari alla lunghezza degli oggetti. La seconda unità ha lo scopo di disporre gli oggetti in posizioni ben definite entro appositi alloggiamenti aventi forma e dimensioni perfettamente adeguate a quelle degli oggetti da impacchettare. La terza parte ha lo scopo di sovrapporre gli oggetti facendoli entrare uno sotto l'altro entro due guide orizzontali e di dividerli in pacchi ciascuno contenente un numero prefissato di oggetti. La quarta e ultima unità ha infine il compito di avvolgere i pacchi con fascette di carta incollandone le estremità e di impilare i pacchi ottenuti. Naturalmente tale macchina, mediante opportuni adattamenti, potrà essere utilizzata per confezionare oggetti aventi forma similare, in particolare forma piatta ed allungata. Nella descrizione che segue e nei disegni allegati è illustrata una realizzazione preferenziale del trovato con schema complessivo in fig.10. I particolari costruttivi potrebbero comunque variare o potrebbe mancare una parte di questa macchina senza per ciò uscire dall'ambito della presente invenzione. The present invention relates to an automatic machine which rhythmically performs the operation of forming ordered packs of flat and elongated objects such as stirrers or spoons for coffee, which are mainly used in automatic hot drink dispensers. Currently there are semi-automatic machines on the market suitable for carrying out this work, but which for various reasons result in low production. The present invention based on a new concept has the aim of increasing productivity by up to one third more than current machines. The machine basically consists of 4 units: the first, which starting from the objects in bulk inside the hopper, arranges them so that all have their longitudinal axis neatly parallel and well balanced, i.e. arranged between two vertical planes having an equal mutual distance to the length of the objects. The second unit has the purpose of arranging the objects in well-defined positions in suitable housings having a shape and size perfectly suited to those of the objects to be packaged. The third part has the purpose of overlapping the objects by making them enter one under the other within two horizontal guides and to divide them into packs each containing a predetermined number of objects. Finally, the fourth and last unit has the task of wrapping the packs with paper strips, gluing the ends and stacking the packs obtained. Naturally, this machine, by means of suitable adaptations, can be used to package objects having a similar shape, in particular a flat and elongated shape. In the following description and in the attached drawings a preferential embodiment of the invention is shown with an overall diagram in fig. 10. The construction details could in any case vary or a part of this machine could be missing without thereby departing from the scope of the present invention.

La fig.l rappresenta la parte di macchina destinata ad allineare gli oggetti. Fig. 1 represents the part of the machine intended to align the objects.

La fig.2 rappresenta il sistema per disporre gli oggetti in alloggiamenti appropriati, il nastro trasportatore ed il sistema per impilare gli oggetti. Fig. 2 represents the system for arranging the objects in appropriate slots, the conveyor belt and the system for stacking the objects.

La fig.3 mostra i particolari atti ad impilare gli oggetti onde formare il pacco e la fig.4 mostra il sistema per selezionare gli oggetti corti. Fig. 3 shows the details suitable for stacking the objects to form the pack and fig. 4 shows the system for selecting short objects.

La fig.9 mostra la parte di avvolgimento dei pacchi già formati con fascette di carta ed il loro incollaggio, controllo ed impilamento. Fig. 9 shows the winding part of the packs already formed with paper bands and their gluing, control and stacking.

Gli oggetti da confezionare vengono immessi nella tramoggia (1)(fig.1), naturalmente detta tramoggia potrebbe ricevere gli oggetti direttamente dalla macchina a monte in modo da formare una linea continua di produzione. Sul lato di questa tramoggia è posta una serie di elementi fissi (2) entro i quali scorre un altra serie di elementi mobili (3). Questi elementi, sia i fissi che i mobili, hanno la forma di un cuneo a sezione grosso modo trapezoidale aventi la superficie corrispondenti alle basi disposte verticalmente a quella corrispondente ad un lato inclinata verso l'esterno della tramoggia. The objects to be packaged are placed in the hopper (1) (fig. 1), of course said hopper could receive the objects directly from the upstream machine so as to form a continuous production line. On the side of this hopper there is a series of fixed elements (2) within which another series of mobile elements (3) slides. These elements, both fixed and mobile, have the shape of a wedge with a roughly trapezoidal section having the surface corresponding to the bases arranged vertically to that corresponding to a side inclined towards the outside of the hopper.

Inoltre la posizione in cui lavorano è scalare ascendente verso l'esterno della tramoggia. Furthermore, the position in which they work is ascending towards the outside of the hopper.

Gli elementi fissi sono solidali alla tramoggia, mentre gli elementi mobili sono fissati tramite i biscottini (4) e (5) alla leva (6); questa a sua volta è infulcrata in (7) e la sua estremità (8) è fatta oscillare verticalmente dall'eccentrico (10) per mezzo del braccio (9).Come si rileva dalla fig.1 il primo elemento mobile (11) è fissato alla leva (6) tramite il braccio (4) in un punto più distante dal fulcro rispetto al braccio (5) che muove gli altri elementi per cui la corsa è maggiore. The fixed elements are integral with the hopper, while the mobile elements are fixed by means of the biscuits (4) and (5) to the lever (6); this in turn is pivoted in (7) and its end (8) is made to oscillate vertically by the eccentric (10) by means of the arm (9). fixed to the lever (6) by means of the arm (4) at a point further away from the fulcrum than the arm (5) which moves the other elements for which the stroke is greater.

Questo elemento ha la funzione di rimuovere gli oggetti dentro la tramoggia in modo che non formino dei ponti e non vengano quindi interessati all'azione degli elementi successivi . Questi, che potrebbero chiamarsi "organi allineatori", sono disposti in modo tale che alle estremità della loro corsa [corrispondente ai punti morti dell'eccentrico (10)], la superficie inclinata superiore, che porta gli oggetti da impacchettare, si trova in continuità con la corrispondente superficie inclinata degli elementi fissi; nel punto morto inferiore è in continuità con la superficie inclinata dell'elemento che precede, mentre nel punto morto superiore è in continuità con la superficie inclinata dell'elemento che segue. This element has the function of removing the objects inside the hopper so that they do not form bridges and are therefore not affected by the action of the subsequent elements. These, which could be called "aligning organs", are arranged in such a way that at the ends of their stroke [corresponding to the dead points of the eccentric (10)], the upper inclined surface, which carries the objects to be packaged, is in continuity with the corresponding inclined surface of the fixed elements; in the lower dead center it is in continuity with the inclined surface of the preceding element, while in the upper dead center it is in continuity with the inclined surface of the following element.

L' oggetto da impacchettare in pratica partendo dal fondo è sollevato dal primo elemento mobile che lo solleva fino all'altezza del primo elemento fisso su cui scivola ha causa dell'inclinazione della superficie di appoggio. In practice, starting from the bottom, the object to be packed is lifted by the first mobile element which raises it up to the height of the first fixed element on which it slides due to the inclination of the support surface.

Questo moto di scivolamento si arresta contro la parete del secondo elemento fisso per cui si ha un primo assestamento. Questa operazione si ripete fino a che l'oggetto è arrivato alla sommità della scalata dove si trovano gli organi pareggiatori . This sliding motion stops against the wall of the second fixed element so that a first settlement occurs. This operation is repeated until the object has reached the top of the climb where the joggers are located.

In pratica, mentre tutte le stazioni hanno una larghezza ben superiore alla larghezza di un oggetto, ma inferiore a 2 volte la lunghezza, per impedire inpuntamenti, nell'ultima casella ci sono due piastre laterali che, in sincronismo con l'immissione degli oggetti si chiudono fino ad una lunghezza esattamente pari alla lunghezza degli oggetti stessi. In practice, while all the stations have a width much greater than the width of an object, but less than 2 times the length, to prevent beating, in the last box there are two side plates which, in synchronism with the insertion of the objects, they close up to a length exactly equal to the length of the objects themselves.

Da questo punto in avanti infatti gli oggetti vengono prelevati perfettamente guidati anche alle estremità. From this point on, in fact, the objects are picked up perfectly guided even at the ends.

Da questa stazione gli oggetti vengono prelevati da un nastro trasportatore (12)(fig.2) destinato a dare ad ogni oggetto una posizione ben definita. From this station the objects are picked up by a conveyor belt (12) (fig. 2) intended to give each object a well-defined position.

Questo trasportatore è costituito da due catene laterali unite fra di loro da traversini sagomati (13). This conveyor consists of two side chains joined together by shaped cross members (13).

La sagoma di questi traversini è destinata ad accogliere perfettamente gli oggetti da impacchettare. The shape of these crosspieces is designed to perfectly accommodate the objects to be packed.

Questo trasporto ha un primo tratto inclinato e, se il carico alla partenza è esuberante , come in genere si preferisce, il trasportatore tende a trascinare una quantità superiore a quello dovuto, cioè a trasportare più di un oggetto per traversino. This transport has a first inclined section and, if the load at the start is exuberant, as is generally preferred, the conveyor tends to drag a quantity greater than that due, that is, to transport more than one object per crossbar.

Si ha allora un nastro supplementare (16) che agisce sulla parte sottostante del trasportatore principale (12), il quale è fatto girare alla stessa velocità e nello stesso senso di quest'ultimo, ed ha la possibilà di oscillare essendo montato su di un braccio (15) il quale appoggia ad una estremità sulla camma (17). Durante questa oscillazione i dentelli (14) montati sul nastro stesso fanno in modo che gli oggetti che vengano a trovarsi fra un traversino e l'altro siano costretti a scivolare verso il basso lasciando cosi' salire solo quegli oggetti che si trovano all'interno degli alloggiamenti, inoltre una spazzola (18), che gira in senso opposto al nastro, fa si che non possano salire due oggetti contemporaneamente. There is then an additional belt (16) which acts on the underlying part of the main conveyor (12), which is made to rotate at the same speed and in the same direction as the latter, and has the possibility of oscillating being mounted on an arm (15) which rests at one end on the cam (17). During this oscillation, the teeth (14) mounted on the belt itself ensure that the objects that come between one crossbar and the other are forced to slide downwards, thus letting only those objects that are inside the housings, moreover a brush (18), which rotates in the opposite direction to the belt, ensures that two objects cannot go up at the same time.

Alla sommità di questo nastro (12) gli oggetti vengono prelevati da un trasportatore selezionatore (19) dotato di organi di spinta. At the top of this belt (12) the objects are picked up by a sorting conveyor (19) equipped with thrust members.

Questo trasportatore è pure formato da due catene laterali munite di dentelli (20) che hanno funzione di spingere gli oggetti da impacchettare facendoli scorrere su apposite guide (50)(fig.4). This conveyor is also formed by two side chains equipped with teeth (20) which have the function of pushing the objects to be packaged by making them slide on special guides (50) (fig. 4).

Queste sono sagomate in modo tale che un oggetto(51) avente una lunghezza ridotta, non viene più supportato dalle guide stesse (50) , ma cade e non viene quindi impacchettato. Si ha perciò una selezione degli oggetti con lo scarto di quelli che escono dallo standard di lunghezza. These are shaped in such a way that an object (51) having a reduced length is no longer supported by the guides themselves (50), but falls and is therefore not packaged. Therefore, there is a selection of the objects with the difference of those that come out of the standard length.

Alla fine di questo trasportatore gli oggetti vengono portati con le loro estremità entro le scanalature elicoidali contrarie fra di loro di due cilindri (21) che provocano l'impilamento degli oggetti. At the end of this conveyor the objects are brought with their ends into the helical grooves opposite to each other of two cylinders (21) which cause the objects to be stacked.

Infatti quando l'oggetto da impacchettare arriva in corrispondenza delle scanalature elicoidali dei cilindri (21) , viene a cessare l'appoggio su cui scorreva, per cui esso viene ad appoggiarsi con le sue estremità entro détte scanalature . In fact, when the object to be packaged arrives in correspondence with the helical grooves of the cylinders (21), the support on which it slid ceases, so that it comes to rest with its ends within said grooves.

La rotazione dei cilindri è, come si vede in fig.4, contraria al senso di marcia degli oggetti e le scanalature sono realizzate in modo tale per cui, con la rotazione indicata gli oggetti si spostano verso destra e vengono trattenuti sempre sulla generatrice posta piano contenente gli assi dei due cilindri. The rotation of the cylinders is, as seen in fig. 4, contrary to the direction of movement of the objects and the grooves are made in such a way that, with the rotation indicated, the objects move to the right and are always held on the generatrix placed flat containing the axes of the two cylinders.

Per questo esistono guide (22)(fig.3) entro quali gli oggetti sono obbligati a scorrere orizzontalo verso destra impilandosi l'uno fianco l'altro, in modo da costruire un pacco , che verrà tenuto a contatto con i cilindri scanalati della paratia (25) la quale è libera di scorrere verso destra e viene tenuta con una leggera pressione verso i cilindri da una molla, onde evitare che gli oggetti posti sulla guida (22) abbiano a coricarsi. For this there are guides (22) (fig. 3) within which the objects are forced to slide horizontally to the right, stacking side by side, in order to build a pack, which will be kept in contact with the grooved cylinders of the bulkhead (25) which is free to slide to the right and is held with a slight pressure towards the cylinders by a spring, in order to prevent the objects placed on the guide (22) from lying down.

Al numero di oggetti stabiliti conteggiati sensore fotocellula (23) si avrà l'innalzamento e la traslazione verso destra della paratia (26), contemporaneamen si avrà l'abbassamento della paratia (24) rappresentazione in fig.5. At the set number of objects counted, the photocell sensor (23) will raise and move the bulkhead (26) to the right, while the bulkhead (24) will be lowered at the same time, shown in fig. 5.

A questo punto si avrà il pacco degli oggetti già conteggiati tutto verso destra (fig.6) che abilitando un consenso abbinato alla guida (28) farà scendere lo spintore (27) atto ad immettere il pacco entro i riscontri (29) e (30) del trasportatore (31) (fig.7). At this point you will have the pack of objects already counted all the way to the right (fig. 6) which, by enabling a consent combined with the guide (28), will make the pusher (27) drop down to insert the pack within the stops (29) and (30). ) of the conveyor (31) (fig. 7).

Nel frattanto la paratia (24) che aveva il compito di tenere le palette a contatto con i cilindri scanalati in assenza della paratia (25) verrà fatta alzare dal contatto che stabilisce la paratia (25) durante il movimento di ritorno verso sinistra (fig.7), contemporaneamente si avrà l'abbassamento e lo spostamento verso sinistra della paratia (26) e l'innalzamento dello spintore (27) (fig.8). A questo punto tutto il congegno si è predisposto per ripetere il ciclo e formare un nuovo pacco. In the meantime the bulkhead (24) which had the task of keeping the vanes in contact with the grooved cylinders in the absence of the bulkhead (25) will be raised by the contact that establishes the bulkhead (25) during the return movement to the left (fig. 7), the bulkhead (26) will be lowered and moved to the left and the pusher (27) raised at the same time (fig. 8). At this point the whole device is ready to repeat the cycle and form a new pack.

Ora il pacco già alloggiato nei riscontri (29) e (30) (fig.9) del trasportatore alla fascettatrice (31) che è costituito da due catene dotate di moto intermittente trasferisce il pacco dalla stazione (32) alla (33) e successivamente (34) e (35). [fig.9] Now the pack already housed in the stops (29) and (30) (fig. 9) of the conveyor to the banding machine (31) which consists of two chains with intermittent motion transfers the pack from station (32) to (33) and subsequently (34) and (35). [fig.9]

Nella stazione (33) avviene l'avvolgimento degli oggetti con fasce di carta la quale viene prelevata dalla bobina (47) per mezzo di una pinza scorrevole (42) comandata da un braccio oscillante (44) che per ogni pacco effettua una corsa, durante la quale, sposta la trancia taglierina (45) in modo da permettere alla pinza (42) di prendere e trascinare il nuovo lembo di carta tenuto in tensione dai tensionatori (46) (Fig.9). In the station (33) the objects are wound with strips of paper which are picked up from the reel (47) by means of a sliding gripper (42) controlled by an oscillating arm (44) which performs a stroke for each pack, during which moves the shear cutter (45) so as to allow the gripper (42) to take and drag the new flap of paper held under tension by the tensioners (46) (Fig. 9).

Appena il pacco da avvolgere è arrivato nella stazione (33) i due bracci (36) che sono cavi internamente e collegati ad un depressore scendono sulla fascetta (43), a questo punto la taglierina (45) taglia la fascetta e contemporaneamente la pinza (42) si apre permettendo alla fascetta (43) di essere prelevata dai bracci (36) per mezzo dei fori di aspirazione ricavati alle estremità degli stessi. As soon as the pack to be wrapped has arrived in the station (33) the two arms (36) which are internally hollow and connected to a depressor descend on the clamp (43), at this point the cutter (45) cuts the clamp and at the same time the pliers ( 42) opens allowing the clamp (43) to be picked up by the arms (36) by means of the suction holes obtained at the ends of the same.

I bracci (36) allora invertendo il movimento salgono verso l'alto facendo aderire la fascetta alla parte inferiore del pacco con i due lembi (37) e (38) ancora trattenuti dai bracci (36). Ora la partenza della slitta (39) stacca il primo lembo (37) e lo fa aderire alla parte superiore sinistra del pacco, lo spruzzatore (41) immette una goccia di colla a caldo sul lembo di carta, a questo punto si chiude la slitta (40) staccando il secondo lembo di carta (38) che si sovrappone al precedente rimanendo incollato, sigillando cosi' il pacco in modo ottimale. The arms (36) then, by reversing the movement, rise upwards making the band adhere to the lower part of the pack with the two flaps (37) and (38) still held by the arms (36). Now the start of the slide (39) detaches the first flap (37) and makes it adhere to the upper left part of the pack, the sprayer (41) puts a drop of hot glue on the flap of paper, at this point the slide closes (40) by detaching the second flap of paper (38) which overlaps the previous one remaining glued, thus sealing the pack in an optimal way.

Si avrà poi il trasferimento del pacco cosi' confezionato verso la stazione (34) dov'è predisposto un controllo per verificare che la confezione abbia i requisiti adeguati, quindi la stazione (35) nella quale tréunite lo spintore (48) i pacchi finiti vengono accatastati nel contenitore (49) di qui i pacchi possono essere prelevati manualmente o entrare in una incartonatrice che si può trovare normalmente in commercio. The package thus packaged will then be transferred to the station (34) where a control is set up to verify that the package has the appropriate requirements, then the station (35) in which the finished packages are combined with the pusher (48). stacked in the container (49) from here the packs can be picked up manually or enter a cartoning machine that can normally be found on the market.

Claims

CLAIMS 1.) Automatic machine for packing flat and elongated objects characterized by the fact that the hopper destined to receive the objects in bulk has a wall equipped with a step elevator destined to pick up said objects from the hopper and arrange them all with their axes longitudinal parallel to each other. 2.) Machine as per the title characterized by the fact that the step elevator is made up of a series of fixed elements (2) (fig. 1) and a series of vertically movable elements (3) (fig. supporting surfaces of the objects inclined so as to make the objects slide from the movable element onto the fixed element. 3.) Machine as per the title, characterized by the fact that the objects reached in the upper part of the toothed loader (fig. 1) (where they tend to pile up), are picked up by a conveyor belt (12) (fig. 2) which the objects individually in special housings (13) (fig. 2). 4.) Machine as per the title, characterized by the fact that an additional belt (16) (fig.2) that works below the conveyor belt (12) (fig.2) facilitates the settling of the objects in the recesses of the belt and it does not allow objects to be transported in a disordered way. 5.) Machine as per the title characterized by the fact that the pack formed by the two grooved cylinders (21) (fig. 4) is horizontal, which allows it to be translated on the banding machine, making it move at a minimum. 6.) Machine as per the title characterized by the fact that a system of three bulkheads (24) (25) (26) (fig. 3), which work alternately, allows the transposition of the newly formed pack and the formation of the next pack without having to stop the two grooved cylinders (21) (fig. 4), which therefore continuously introduce the incoming objects, significantly increasing the production of the machine. 7.) Machine as per the title characterized by the fact that the banding of the pack (33) (fig. 9) takes place with paper bands (43) (fig. 9) which are fed, each time, by unwinding a reel (47 ) (fig. 9) thanks to a particular combined mechanism of pliers (42) (fig. 9) and cutter (45) (fig. 9), which allows you to unwind and cut cable ties to the desired size at each cycle. 8.) Machine as per the title characterized by the fact that the transport of the packs to the banding machine takes place with an intermittent linear movement with four stations. The first (32) (fig. 9) receives the objects, the second (33) (fig. 9) ties them, the third (34) (fig. 9) controls them, the fourth (35) (fig. 9) ) finally stacks them in the container.