ITSA20120010A1

ITSA20120010A1 - Macchina incassettatrice di confezioni flow pack e metodo di riempimento.

Info

Publication number: ITSA20120010A1
Application number: IT000010A
Authority: IT
Inventors: Antonino Marzuillo
Original assignee: Antonino Marzuillo
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-12

Description

â€œMacchina incassettatrice di confezioni flow pack e metodo di riempimentoâ€

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una macchina e relativo metodo ideati per introdurre in cassette o cartoni tipo plateaux, una disposizione organizzata di vaschette o cestini confezionati con macchine tipo flow pack, e contenenti verdure, prodotti ortofrutticoli o prodotti in genere.

Allo stato attuale della tecnica esistono in letteratura numerose macchine incassettatrici o incartonatrici automatiche e soluzioni ideate per organizzare e introdurre prodotti vari, in cartoni, cassette e imballaggi in generale. Tra i documenti di anterioritÃ consultati si segnalano: - EP 0242 759 A2; - US 4 534 153; - US 2007/0084147 A1; - CA 2 600 153; - KR 101116191; - IT 1390266.

Con riferimento alla Classificazione Internazionale dei Brevetti di Invenzione si propongono le seguenti classi di possibile appartenenza: B 65 B5/06; B 65 B5/08; B 65 B5/10; B 65 B35/18; B 65 B35/50.

Esistono giÃ in commercio diverse soluzioni in grado di introdurre cestini di frutta e ortaggi in cassette o cartoni tipo plateaux. In queste macchine, i cestini vengono prima allineati e predisposti in formazione, poi spostati su speciali palette retrattili e sporgenti superiormente alia cassetta, infine vengono lasciati cadere per gravitÃ nella cassetta mediante una sottrazione repentina della paletta. In altre macchine i cestini vengono introdotti attraverso nastri o benne contrapposte sempre facendoli cadere nella cassetta e poi spostando le file formatesi.

Tuttavia, queste macchine risultano spesso inefficaci nel campo di applicazione del presente trovato.

La tecnica nota e sempre piÃ¹ diffusa del confezionamento in flow pack, consiste nel conformare un film in polipropilene in continuo sul prodotto, termosaldato trasversalmente e longitudinalmente su tutta la lunghezza della confezione. Le confezioni cosÃ¬ ottenute risultano essere voluminose, delicate e leggere, e la loro introduzione in imballaggi standard presenta notevoli difficoltÃ anche per gli operatori manuali, con rischio di rottura e lacerazione del film della confezione stessa.

Allo stato attuale della tecnica le macchine di incartonamento descritte risultano inadeguate ad introdurre in cartoni e cassette strette, i cestini di verdure confezionati in flow pack.

La difficoltÃ che impedisce alle macchine esistenti di assolvere al problema in oggetto, risiede nel rigonfiamento caratteristico delle confezioni flow pack, particolarmente accentuato nel caso di confezionamento in atmosfera protettiva, spesso aggiunta in fase di saldatura della pellicola.

Le confezioni ottenute, essendo leggere, delicate e voluminose, non possono essere introdotte nelle cassette semplicemente affidando il compito alla caduta per forza peso. Inoltre la loro introduzione forzata deve essere attentamente salvaguardata a causa della delicatezza del film protettivo.

Il presente trovato riesce a risolvere i problemi suddetti grazie al lavoro in sinergia di tre gruppi di dispositivi. Un primo gruppo di dispositivi (TAV. 2) ha il compito di disporre in formazione le confezioni, centrarle rispetto alla cassetta in attesa e compattarle il piÃ¹ possibile. Un secondo gruppo di dispositivi (TAV. 4) ha il compito di prendere il blocco di confezioni formato, sollevarlo, trasportarlo ed introdurlo allâ€™interno della cassetta. Il terzo gruppo di dispositivi (TAV. 3 - 4) ha la funzione di bloccare e preparare la cassetta per ricevere le confezioni, proteggere le confezioni introdotte dalle asperitÃ interne della cassetta stessa, ripartire le prime confezioni introdotte per consentire una seconda introduzione, favorire l'introduzione sotto eventuali alette aggettanti della cassetta.

Queste ed altre caratteristiche del trovato sono di seguito descritte con l'ausilio di dodici figure disposte su sette tavole, che ne illustrano a titolo esemplificativo e non limitativo i particolari e le fasi operative.

â€¢ La FIG. 1 illustra una vista assonometrica della macchina nel suo insieme;

<â€¢>Le FIGG. 2 - 3 illustrano in vista assonometrica due fasi di lavoro del gruppo di dispositivi atti all'ordinamento compatto di quattro cestini;

<â€¢>La FIG. 4 mostra una vista assonometrica del dispositivo deputato al bloccaggio della cassetta, ed al convogliamento e ripartizione dei cestini;

<â€¢>Le FIGG. 5 - 6 mostrano con viste in sezione due fasi di introduzione dei cestini nella cassetta;

<â€¢>Le FIGG. 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 mostrano con viste schematiche in pianta e sezione sei fasi del metodo di riempimento;

â€¢ Il PART. 61 mostra un dettaglio della vista in sezione della FIG. 6;<â€¢>Il PART. 81 mostra un dettaglio della vista in sezione della FIG. 8;<â€¢>Il PART. 91 mostra un dettaglio della vista in sezione della FIG. 9;

Un dispositivo di disimpilatura (D) o sistema di distribuzione equivalente, provvede a scaricare, su di un piano (R), una cassetta (V) per volta prelevata dal fondo di una pila (FIG, 1 ). La singola cassetta (V) viene trasportata, da un martinetto non visibile in figura, fino alla stazione di riempimento.

Un dispositivo (T) costituito da un telaio rettangolare rigido (FIGG. 1 - 4 -7 ) viene tenuto sospeso perpendicolarmente alla stazione di riempimento mediante un martinetto elettrico o pneumatico (T1) e attende l'arrivo della cassetta. Il martinetto (T1 ) provvede ad abbassare il dispositivo (T) sulla cassetta giunta alla stazione di riempimento, guidato con precisione da una coppia di binari e carrelli di tipo noto (T21 ) e (T22).

Sui due lati lunghi del dispositivo (T) sono incernierate due sponde oscillanti (T61) e (T62), sagomate in modo da presentare una parete in lamiera sottile liscia in grado di introdursi all'interno della cassetta (FIGG.

4 - 7 - 8) e una parete esterna con labbro rinforzato, che funge da contrappeso. Quando il dispositivo (T) Ã ̈ sollevato, la forza peso che agisce sul baricentro delle tramogge oscillanti (T61) e (T62) ne mantiene divaricate le pareti interne consentendo un sicuro ingresso nel cartone (PART. 81).

Durante la fase di discesa del dispositivo (T), mentre le pareti interne si introducono nel cartone, i labbri rinforzati delle sponde (T61) e (T62) incontrano degli sporti inclinati registrabili (G1) e (G2). Detti sporti costringono le sponde oscillanti ad una leggera rotazione fino a farle aderire alle pareti interne della cassetta (PART. 91).

Una possibile variante costruttiva prevede che detta rotazione puÃ² essere gestita da attuatori elettrici o pneumatici preposti.

Contemporaneamente alle operazioni precedenti, un nastro trasportatore (N) o sistema equivalente, (FIGG. 2 - 7) trasporta le confezioni flow pack (C) fino ad impattare contro una sponda di fine corsa (F2). La spinta esercitata dal treno di confezioni sulla sponda di fine corsa (F2) attiverÃ un sensore di tipo noto. Il martinetto (F1) spingere in avanti la sponda (F) che sposta su di un piano (R) le due confezioni giunte a fine corsa, ed Ã ̈ sagomata in modo da chiudere il transito alle altre confezioni in coda sul nastro (N). La spinta di due confezioni ravvicinate per volta viene assicurata dalla possibilitÃ di regolare la sensibilitÃ della sponda di fine corsa (F2) nei confronti della spinta esercitata dalle confezioni accodatesi (FIG 3). Il coefficiente di attrito tra nastro (N) e confezioni (C) sarÃ sufficientemente basso, da consentire al treno di confezioni di slittare quando il transito viene chiuso dalla sponda (F) in posizione avanzata.

La sponda (F) si ritrae per consentire il posizionamento di altre confezioni. Una seconda coppia di confezioni viene spostata dalla sponda (F) che incontra e prosegue la spinta in avanti della coppia precedentemente spostata (FIGG. 3 - 8). Una sponda (L) con due lati ortogonali (L2) ed (L3), Ã ̈ incernierata in un punto (L4). In attesa dell'arrivo delle confezioni nella zona di raggruppamento, una molla di contrasto (L1), costringe il dispositivo (L) a disporsi come in (FIGG. 2 - 7), con il lato (L3) leggermente divaricato, in modo da offrire piÃ¹ spazio elle confezioni spostate, scongiurando il pericolo di intraversamento delle stesse. Lâ€™angolo di apertura desiderato puÃ² essere regolato mediante una vite di registro. Le quattro vaschette, spinte dalla sponda (F), incontrano il lato (L2) del dispositivo (L) costringendolo ad una leggera rotazione. Tale rotazione consentirÃ al lato (L3) di disporsi parallelamente alla direzione di spinta di (F) compattando in automatico (FIGG. 3 - 8) il gruppo di confezioni contro la sponda fissa (F3). Una variante al sistema di compattamento descritto, potrebbe essere realizzata con una sponda mobile solo sul lato (L3) e gestita con attuatori elettrici o pneumatici.

Il gruppo di quattro confezioni formatosi viene cosÃ¬ confinato in un recinto delimitato: dalla sponda mobile (F), dalla sponda fissa registrabile (F3) che Ã ̈ il prolungamento della sponda di fine corsa (F2), e dalle due pareti registrabili (L2) ed (L3) appartenenti alla sponda oscillante (L). Una testa di presa (P) viene abbassata mediante un martinetto elettrico o pneumatico (Z) fino a raggiungere il gruppo di quattro confezioni (FIG. 8). Dei generatori di vuoto di tipo noto (P2) creano una depressione nelle ventose di tipo noto (P1) di cui Ã ̈ dotata la testa di presa (P). La testa di presa aggancia e solleva le confezioni. Il dispositivo (L), privo della presenza delle confezioni, recupera la posizione divaricata (FIGG. 2 - 7 9) grazie alla molla di contrasto (L1). Un secondo martinetto elettrico o pneumatico (Y) trasporta il martinetto (Z) fino alla posizione perpendicolare alla stazione di riempimento. Il martinetto (Z) si abbassa consentendo alla testa di presa di introdurre le prime quattro confezioni all'interno della cassetta (FIGG. 5 - 9). Due paratie (T31) e (T32) disposte in posizione congiunta al centro del dispositivo (T) si frappongono tra le confezioni introdotte dividendole in due coppie (FIGG. 4 - 5 - 9). La testa dÃ¬ presa (P) Ã ̈ sagomata con una sezione frontale ad arco (FIG. 5 - 6) in modo da consentire l'introduzione delle confezioni fino al fondo della cassetta, senza urtare le paratie (T31) e (T32) disposte in posizione congiunta. La testa di presa rilascia le confezioni e ritorna nella posizione di partenza per il prelievo di un secondo gruppo di confezioni (FIG. 10). Intanto le paratie (T31) e (T32) azionate dai martinetti (T51) e (T52) e guidate da due coppie di binari e carrelli di tipo noto (T41) e (T42), si allontanano secondo due versi opposti, separando le confezioni in due coppie (FIG. 10). Due elementi (T71) e (T72) sono ancorati ai lati corti del telaio (T) e sono sagomati (FIGG. 4 - 5 - 10) in modo da comprimere gradualmente la parte superiore delle confezioni (PART. 61) quando vengono spostate dalle paratie (T31) e (T32), favorendone l'inserimento al di sotto delle alette aggettanti (AG) di cui Ã ̈ eventualmente dotata la cassetta (V). Durante lo spostamento gli elementi (T61) e (T62) coprono la parete interna della cassetta prevenendo impuntamenti o lacerazioni del film plastico delle confezioni. Nel frattempo un secondo gruppo di confezioni viene formato come descritto in precedenza e la testa di presa lo preleva e lo introduce nella cassetta, nello spazio lasciato libero dal primo gruppo (FIG. 11). Il dispositivo (T) viene estratto dalla cassetta mediante l'azione del martinetto (T1) mentre la testa di presa trattiene brevemente le confezioni per evitarne la fuoriuscita. Appena anche la testa di presa si sarÃ sollevata, (FIG. 12) un martinetto non visibile in figura espelle la cassetta piena di confezioni (VC). La cassetta piena espulsa viene unita alle precedenti e successive cassette completate mediante un dispositivo di accatastamento (I). Una nuova cassetta viene posizionata nella stazione di riempimento e il ciclo ricomincia.

Oltre agli elementi descritti e rappresentati nelle figure la macchina comprende un quadro elettrico con una centralina elettronica per la programmazione e la gestione del ciclo operativo, valvole, sensori e componentistica elettrica e pneumatica di tipo noto.

In conclusione pregi e caratteristiche innovative del trovato consistono in: Una speciale tramoggia di riempimento identificata come dispositivo (T), che rappresenta il cuore innovativo del trovato, essendo l'elemento che rende possibile l'introduzione automatica delle confezioni flow pack voluminose e leggere in cartoni stretti e con alette aggettanti tipo plateaux. Una stazione di raggruppamento delle confezioni, semplice ed affidabile, formata dalla combinazione di una sponda di fine corsa (F2) che risponde rapidamente alla spinta di un treno di confezioni, mentre Ã ̈ in grado di attendere se il numero delle confezioni Ã ̈ insufficiente, una sponda traslante (F) che sposta due confezioni per volta bloccando le altre in coda e una sponda oscillante (L) che centra e compatta le confezioni sfruttando la spinta delle confezioni stesse;

Una speciale testata di presa (P) in grado di prelevare le confezioni a gruppi, che sfrutta la tecnica nota della generazione di vuoto. Questa tecnica consente di prelevare e rilasciare rapidamente le confezioni anche delicate e leggere, consentendo, inoltre, di forzare la loro introduzione in contenitori stretti.

Un metodo di riempimento che conferisce alla macchina precisione, ripetibilitÃ e una elevata resa produttiva.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Macchina incassettatrice di confezioni flow pack e metodo di riempimento, comprendente: â€¢ un sistema di trasporto (N) che alimenta la macchina con le confezioni (C); â€¢ un sistema distributore di cassette (D) che alimenta la macchina con le cassette vuote (V); â€¢ un sistema accumulatore di cassette (I) che allontana dalla stazione di riempimento le cassette piene di confezioni (VC). Caratterizzata dal fatto di avere: â€¢ un dispositivo (T) che blocca la cassetta (V) nella stazione di riempimento, convoglia e salvaguarda l'integritÃ delle confezioni (C) introdotte nella cassetta, ripartisce il primo gruppo di confezioni per l'introduzione del secondo gruppo, favorisce l'introduzione delle confezioni (C) sotto le eventuali alette aggettanti (AG) della cassetta; â€¢ una sponda di fine corsa (F2), che rileva la presenza delle confezioni trasportate dal nastro (N); â€¢ una sponda traslante (F) che sposta le confezioni su di un piano (R); â€¢ una sponda a cerniera (L) che favorisce lo spostamento delle confezioni (C) e le compatta in automatico; â€¢ una testa di presa (P) che afferra il gruppo di confezioni e lo trasporta mediante un martinetto verticale (Z) di tipo noto, abbinato ad un un martinetto orizzontale (Y) di tipo noto.
2) Macchina...., come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il dispositivo (T) Ã ̈ dotato di sponde a cerniera (T61 ) e (T62) le cui pareti si dispongono in posizione divaricata verso il centro del dispositivo (T) per consentire una sicura introduzione nella cassetta.
3) Macchina...., come alla rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che le pareti delle sponde (T61 ) e (T62), durante la fase di discesa del dispositivo di bloccaggio (T), possono ruotare fino ad aderire internamente alla cassetta, di un angolo determinato dalla guida dÃ¬ apposite sporgenze inclinate registrabili (G1 ) e (G2).
4) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il dispositivo (T) Ã ̈ dotato di elementi (T71 ) e (T72) sagomati al fine di comprimere la parte superiore delle confezioni, per favorire l'inserimento delle stesse al di sotto delle eventuali alette aggettanti (AG) di cui Ã ̈ dotata la cassetta (V).
5) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il dispositivo (T) Ã ̈ dotato di paratie (T31 ) e (T32) capaci di scorrere lungo la direzione perpendicolare alle facce, passando dalla posizione congiunta al centro del dispositivo (T) fino ad allontanarsi equamente della distanza necessaria all'introduzione di un secondo gruppo di confezioni.
6) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la sponda di fine corsa (F2) Ã ̈ in grado di azionare un sensore di tipo noto, quando la spinta delle confezioni trasportate dal nastro (N) supera un valore soglia predeterminato, garantendo l'accumulo di piÃ¹ confezioni in coda.
7) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la sponda a cerniera (L), in assenza di azioni esterne, si dispone in una posizione divaricata favorevole allo spostamento delle confezioni, per mezzo di una molla o contrappeso di contrasto (L1 ).
8) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la sponda a cerniera (L) Ã ̈ in grado di centrare e compattare le confezioni semplicemente in conseguenza alla rotazione determinata dalla spinta generata dallo spostamento delle confezioni stesse.
9) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che la testa di presa (P) Ã ̈ sagomata con una sezione frontale ad arco in modo da consentire l'introduzione delle confezioni fino al fondo della cassetta, senza urtare le paratie (T31) e (T32) disposte in posizione congiunta.
10) Macchina . come alla rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il metodo di riempimento si articola secondo le seguenti fasi: a) Prelevare una cassetta (V) da una pila sospesa . b) Spostare la cassetta (V) fino alla stazione di riempimento (FIG. 7). c) Abbassare il dispositivo di bloccaggio (T) sulla cassetta in attesa (FIG. 8). d) Trasportare le confezioni (C) mediante un nastro (N) fino ad attivare la leva di fine corsa (F2). e) Azionare la sponda (F) per spostare due confezioni. f) Ritrarre la sponda (F) per consentire l'avanzamento di altre confezioni. g) Azionare la sponda (F) per spostare due confezioni. h) Centrare e compattare il gruppo di confezioni mediante la rotazione della sponda a cerniera (L). i) Abbassare la testa di presa (P) sul gruppo di confezioni. j) Azionare la generazione del vuoto nelle ventose (P1) della testa di presa (P) per prelevare le confezioni. k) Sollevare le confezioni afferrate dalla testa di presa (P) mediante un martinetto (Z). l) Traslare la testa di presa (P) mediante un martinetto (Y) fin sopra il dispositivo (T). m) Abbassare la testa di presa (P) per introdurre le confezioni nella cassetta (FIG. 9). n} Allontanare le paratie (T31) e (T32) per separare le confezioni in due coppie (FIG. 10). o) Formare un secondo gruppo di confezioni. p) Prelevare il secondo gruppo di confezioni con la testa di presa (P). q) Introdurre il secondo gruppo nello spazio liberato dalle prime quattro confezioni (FIG. 11). r) Sollevare il dispositivo (T). s) Trattenere la testa di presa (P) per evitare la fuoriuscita delle confezioni dalla cassetta. t) Sollevare la testa di presa (P). u) Espellere la cassetta piena (VC) e introdurre una successiva cassetta vuota (V), (FIG 12). v) Ricominciare il ciclo.