ITBO20070179A1 - Dispositivo per il prelievo di articoli da una stazione di alimentazione e per l'inserimento degli stessi in un contenitore - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PER IL PRELIEVO DI ARTICOLI DA UNA STAZIONE DI ALIMENTAZIONE E PER L’INSERIMENTO DEGLI STESSI IN UN CONTENITORE

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione si inserisce nel settore tecnico delle macchine automatiche preposte al confezionamento di prodotti tipo pastiglie, compresse e simili entro un contenitore, ad esempio un flacone o un vasetto, oppure scatole od altro.

Sono note macchine del tipo richiamato che trovano impiego nell’industria farmaceutica, ed altre meno pregiate utilizzate per lo più in quella alimentare o dolciaria.

Nell’industria farmaceutica è richiesto che all’interno del contenitore entri un prefissato numero di articoli, con assoluta precisione del conteggio, mentre nelle altre può essere sufficiente garantire un numero od un peso minimo.

Nelle suddette macchine, note come contatrici, secondo uno schema costruttivo abbastanza diffuso, è prevista una prima linea operativa in cui i contenitori sono presi e trasportati sino ad una stazione di riempimento, nella quale confluisce anche una seconda linea, che alimenta gli articoli agli organi di introduzione preposti ad immetterli nei contenitori, il tutto nel rispetto di prefissate modalità di controllo del numero di articoli e/o del peso complessivo degli articoli introdotti nel contenitore.

Si comprende facilmente, quindi, che le maggiori differenze tra una macchina e l’altra, a parte gli accorgimenti adottati per trasportare i vari tipi di contenitore, riguardano la conformazione dei citati organi di introduzione e le modalità con cui gli stessi sono resi operativi.

In funzione delle specifiche necessità, quindi, si avranno organi di introduzione realizzati con soluzioni tecniche più o meno ingegnose e/o complesse; nel settore farmaceutico, ove è richiesta la precisione assoluta nel conteggio, si deve necessariamente ricorrere a quelle soluzioni in grado di rispettare le condizioni richieste, anche se complesse e, sovente, costose.

Per effettuare il conteggio, con minimizzazione degli errori, gli articoli devono essere singolarizzati, indirizzati verso mezzi di conteggio, ad esempio meccanici, elettromeccanici oppure ottici, ed infine inseriti nei contenitori; in alternativa è previsto di raggrupparli in lotti, dopo il conteggio, prima di inserirli nel contenitore.

I citati organi di singolarizzazione sono realizzati, in alcune tipologie di macchina, con elementi a formato, che devono essere sostituiti ogniqualvolta cambia l’articolo; quando la variazione di quest’ultimo riguarda la forma, anziché la dimensione, si possono verificare inconvenienti nel funzionamento dei suddetti organi, quando non, addirittura, una totale incompatibilità con il medesimo articolo.

Un ulteriore inconveniente, che può sorgere con le modalità operative sopra citate, riguarda il danneggiamento che particolari articoli, ad elevata friabilità, possono subire nella manipolazione a cui sono sottoposti nelle fasi di singolarizzazione, conteggio e formazione del lotto.

Scopo della presente invenzione è perciò quello di proporre un dispositivo per il prelievo di articoli da una stazione di alimentazione e per l’inserimento degli stessi in un contenitore, conformato in modo da non richiedere la preventiva singolarizzazione degli articoli e che la formazione di un lotto di articoli sia realizzata direttamente all’interno del contenitore.

Un altro scopo dell’invenzione consiste nel proporre un dispositivo costituito da un numero limitato di organi e, tra questi, limitare al massimo quelli a formato, così da ottenere un’elevata flessibilità con costi di realizzazione limitati in considerazione dei risultati conseguiti.

Un ulteriore scopo dell’invenzione consiste nel fornire un dispositivo avente caratteristiche tali da renderlo sicuramente idoneo ad essere utilizzato in qualsivoglia settore merceologico e vantaggiosamente in quello farmaceutico.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno rese evidenti nella seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione del dispositivo in oggetto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali: • la Fig.1 illustra una vista laterale schematica di una testa operativa del dispositivo, in una fase di prelievo degli articoli;

• la Fig.2 illustra parzialmente, in scala ingrandita, una sezione, secondo il piano II-II di Fig.1, di un’unità di presa del dispositivo;

• la Fig.3 illustra una vista schematica in pianta del dispositivo;

• la Fig. 4 illustra, nella stessa vista di Fig. 1, la testa operativa del dispositivo nella fase di introduzione degli articoli in un contenitore.

Con riferimento alle suddette figure, è stato indicato con 100 il dispositivo in oggetto, nel suo complesso.

Il dispositivo 100 è destinato, preferibilmente, ad essere associato ad una macchina confezionatrice del tipo noto citata in premessa, non illustrata in dettaglio, nella quale è prevista una linea di trasporto atta a far avanzare un contenitore 1, costituito ad esempio da un flacone, o un vasetto, od altro, sino ad una stazione di riempimento SR, con la relativa apertura 1A rivolta verso l’alto.

In detta stazione di riempimento SR, il dispositivo 100 opera l’inserimento di un prefissato numero di articoli 2, ad esempio compresse, pastiglie o simili, nel contenitore 1.

A valle della stazione di riempimento SR sono previste, in modo noto, ulteriori stazioni, non illustrate, nelle quali il contenitore 1, pieno di articoli 2, viene chiuso, ad esempio mediante un tappo.

Per semplicità di rappresentazione, si è considerata una macchina confezionatrice azionata a passo, così che ogni contenitore 1 sosti nella stazione di riempimento SR il tempo necessario all’attuazione delle fasi operative mediante il dispositivo 100; tuttavia, come specificato nel seguito, il medesimo dispositivo 100 è utilizzabile anche in una macchina confezionatrice azionata in continuo.

Il dispositivo 100 comprende una testa operativa 101 provvista di un gruppo di unità di presa a depressione 102, sviluppate verso il basso e costituite, ciascuna, da un corpo allungato nella cui estremità inferiore è sagomata una sede 102A, comunicante con un condotto aspirante 102B realizzato assialmente nel corpo della relativa unità di presa 102 (Figg.1, 2, 4).

Ogni condotto aspirante 102B è collegato, mediante un relativo tubo 202, con una sorgente del vuoto 200, esterna alla testa operativa 101 (Fig. 3) ed è dotato di rispettivi organi d’intercettazione, non illustrati, la cui apertura/chiusura consente/impedisce il collegamento con la medesima sorgente del vuoto 200.

Ogni sede 102A è sagomata a formato per ricevere e trattenere un corrispondente articolo 2; l’esempio di cui alle figure è riferito ad articoli 2 di forma sferica, con le sedi 102A sagomate a calotta di uguale raggio.

Naturalmente sono possibili forme diverse delle sedi 102A, in funzione dell’articolo 2, ma in ogni caso tale da consentire la presa di uno solo di questi per ciascuna unità di presa 102.

Il dispositivo 100 comprende mezzi di controllo, non illustrati in dettaglio, atti a verificare la presenza, o meno, di un articolo 2 in ciascuna sede 102A; detti mezzi, associati ad ogni unità di presa 102, possono essere, ad esempio, del tipo a misurazione della depressione esistente nel condotto aspirante 102B.

La testa operativa 101 è portata da organi di movimentazione 103, atti ad imprimere alla testa 101 medesima corse di andata e di ritorno, rispettivamente da una stazione di prelievo P dei citati articoli 2 (Fig. 1 e linee in tratteggio nella Fig. 4) ad una di rilascio R degli stessi, in corrispondenza del citato contenitore 1 (linee continue in Fig. 4), e viceversa.

Gli organi di movimentazione 103, di cui è rappresentata schematicamente la sola porzione terminale, sono di tipo sostanzialmente noto e sono costituiti, ad esempio, da un braccio robotizzato ad assi cartesiani oppure antropomorfo, dotato di idonei movimenti controllati elettronicamente, in accordo con le modalità di avanzamento del contenitore 1.

La stazione di prelievo P è definita da una vasca 105 (Figg. 1 e 4) in cui gli articoli 2 sono alimentati alla rinfusa e nella quale sono previsti organi, non illustrati, atti a mantenere un prefissato livello degli articoli 2, il più possibile omogeneo nelle varie zone della vasca 105.

Nella stazione di rilascio R sono previsti mezzi convogliatori 104, disposti sopra all’apertura 1A del contenitore 1 ivi in sosta, destinati ad interporsi tra quest’ultima e la citata testa operativa 101 per guidare l’ingresso degli articoli 2 nel medesimo contenitore 1, come descritto in seguito.

I suddetti mezzi convogliatori 104 sono costituiti, ad esempio, da una tramoggia in cui la sezione superiore d’imbocco 104A presenta un’area adeguatamente maggiore di quella, in pianta, del gruppo di unità di presa 102, e la sezione inferiore d’uscita 104B opportunamente inferiore di quella dell’apertura 1A del contenitore 1.

Il funzionamento del dispositivo 100 prevede una prima fase in cui la testa operativa 101 viene posizionata, dagli organi di movimentazione 103, in corrispondenza della stazione di prelievo P ed abbassata nella vasca 105 in modo che le unità di presa 102 si “immergano” nel cumulo degli articoli 2 (Fig. 1), con gli organi d’intercettazione dei condotti aspiranti 102B aperti.

Gli organi di movimentazione 103, a questo punto, imprimono alla testa operativa 101 uno o più movimenti orizzontali, di ampiezza e verso prefissati (frecce F nella Fig. 1), per agevolare l’aggancio spontaneo, per aspirazione, di un corrispondente articolo 2 ad una corrispondente sede 102A (Figg.1 e 2).

Dopo un tempo prestabilito, la testa 101 viene sollevata (linee tratteggiate nella Fig.4) e trasferita nella postazione di rilascio R, insieme agli articoli 2 trattenuti per aspirazione dalle relative unità di presa 102 (linee continue nella stessa Fig.4).

La chiusura degli organi d’intercettazione, con il conseguente ripristino della pressione atmosferica nei condotti 102B, determina il disimpegno degli articoli 2 dalle sedi 102A e la caduta degli stessi, entro i sottostanti mezzi convogliatori 104 e da questi all’interno del citato contenitore 1 (si veda ancora la Fig.4).

Nel caso in cui il dispositivo 100 sia associato a macchine confezionatrici con avanzamento continuo del contenitore 1, gli organi di movimentazione 103 devono consentire alla testa 101 una corsa d’inseguimento del contenitore 1, in transito nella stazione di riempimento SR, per un tratto sufficiente da consentire lo scarico degli articoli 2; ovviamente, devono essere al tempo stesso previsti organi motorizzati, associati ai mezzi convogliatori 104 ed atti ad imprimere ai medesimi una relativa corsa d’inseguimento sincronizzata con quella della testa 101.

Il funzionamento sopra descritto è riferito alla situazione più semplice, in cui il lotto da inserire nel contenitore 1 è costituito da un numero di articoli 2 pari a quello delle unità di presa 102 previste nella testa 101; in tal caso il riempimento del contenitore 1 può essere completato con un solo ciclo operativo della testa 101.

Per lotti formati da un numero di articoli 2 minore di quello delle unità di presa 102 è sufficiente escludere la quantità eccedente di queste ultime intervenendo sui rispettivi organi d’intercettazione per mantenerli chiusi.

Per lotti formati da un numero di articoli 2 superiore a quello delle unità di presa 102, si devono effettuare più cicli operativi della testa 101, con le stesse unità di presa 102 tutte o parzialmente attive secondo il numero totale di articoli da prelevare per formare il lotto.

Nell’eventualità che i citati mezzi di controllo verifichino uno o più mancati prelevamenti di articoli 2 dalla vasca 105, da parte di corrispondenti unità di presa 102, il programma di gestione del dispositivo 100 e della macchina confezionatrice interviene per attivare operazioni automatiche per l’espulsione dalla linea di produzione del contenitore 1 che ha ricevuto un numero di prodotti 2 non corrispondente a quello prefissato.

Secondo una variante costruttiva non illustrata, il dispositivo 100 può prevedere organi multipli per riempire, contemporaneamente, più di un contenitore per ogni ciclo operativo.

Da quanto sopra detto, risultano evidenti le vantaggiose caratteristiche del dispositivo proposto, in particolare per quanto riguarda la funzionalità e la versatilità d’uso, che restano costanti indipendentemente dalla forma degli articoli e che consentono di prelevare questi ultimi direttamente da una vasca in cui gli articoli stessi sono inseriti alla rinfusa, senza pertanto le complicate operazioni di singolarizzazione necessarie, nei dispositivi di arte nota, per il loro conteggio.

Un altro aspetto vantaggioso del dispositivo risiede nel fatto che il lotto viene formato direttamente all’interno del contenitore, diminuendo così il numero di manovre complessive a cui gli articoli sono sottoposti e riducendo, con ciò, le possibilità di danneggiamento di questi ultimi.

Grazie a detta flessibilità operativa del dispositivo, è possibile adattare facilmente ogni macchina confezionatrice a diversi formati, sia di articoli che di contenitori, mantenendo un alto standard di affidabilità ed incrementando, in tal modo, le possibilità di sfruttamento della macchina stessa.

Un ulteriore importante vantaggio, derivante dalla conformazione del dispositivo, riguarda il ridotto numero dei componenti a formato, in pratica le sole unità di presa, che possono costituire un unico insieme sostituibile con una sola, rapida, operazione. Il dispositivo proposto, garantendo un controllo assoluto del numero di articoli introdotti in ciascun contenitore, risulta sicuramente idoneo all’impiego nel settore farmaceutico ed inoltre, grazie alla sua semplicità ed al basso costo, può vantaggiosamente essere utilizzato anche in altri settori, in luogo di altri sistemi.

In luogo della vasca 105 è possibile utilizzare alimentatori di qualsiasi tipo, ad esempio quelli in cui gli articoli sono addossati in file parallele, o ordinati in relative sedi, con queste ultime, ad esempio, disposte in file.

Il dispositivo sopra descritto, in definitiva, è costituito da pochi elementi di semplice concezione, movimentati tramite organi commerciali (bracci robotizzati), ampiamente collaudati, i quali hanno un costo in sé non trascurabile, però già definito, non soggetto a imprevedibili aumenti nel corso dell’utilizzazione e sicuramente congruo rispetto alle prestazioni offerte.

Si intende comunque che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto al dispositivo potranno essere introdotte modifiche di dettaglio, per ragioni costruttive e/o funzionali, che si considerano sin d’ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il prelievo di articoli da una stazione di alimentazione e per l’inserimento degli stessi in un contenitore, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno una testa operativa 101, provvista di un gruppo di unità di presa a depressione 102, ciascuna delle quali sagomata a formato per prelevare e trattenere un corrispondente articolo 2; mezzi di controllo, atti a verificare la presenza di un articolo 2 in ognuna di dette unità di presa 102; organi di movimentazione 103, previsti per imprimere a detta testa operativa 101 corse di andata e di ritorno, rispettivamente da una stazione di prelievo P dei citati articoli 2 ad una di rilascio R dei medesimi, in corrispondenza del citato contenitore 1, e viceversa; mezzi convogliatori 104, previsti in detta stazione di rilascio R, al disopra dell’apertura 1A del citato contenitore 1, e destinati ad interporsi tra quest’ultima e la citata testa operativa 101 per guidare l’ingresso dei citati articoli 2 nel medesimo contenitore 1; organi di consenso, attivati in relazione di fase con detti organi di movimentazione 103, previsti per attivare tali unità di presa in detta stazione di alimentazione, con aggancio di altrettanti articoli mediante le stesse unità, e per disattivare le stesse unità in corrispondenza di detta stazione di rilascio con disimpegno di detti articoli da queste ultime e loro caduta nei sottostanti citati mezzi convogliatori 104.
2. 2) Dispositivo secondo la riv.1, caratterizzato dal fatto che le dette unità di presa 102 comprendono, ciascuna, un corpo allungato, sviluppato verso il basso ed attraversato longitudinalmente da un condotto aspirante 102B sagomato inferiormente a definire una sede 102A avente forma e dimensione conforme per un corrispondente articolo di detti articoli 2.
3. 3) Dispositivo secondo la riv.1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono associati a ciascuna di dette unità di presa 102.
4. 4) Dispositivo secondo la riv. 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di controllo sono del tipo a misurazione di depressione.
5. 5) Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che nella citata stazione di prelievo P è prevista almeno una vasca 105 in cui detti articoli 2 sono alimentati alla rinfusa, a definire un cumulo nel quale le citate unità di presa a depressione 102, portate da detta testa operativa 101, sono atte ad introdursi parzialmente per prelevare e trattenere corrispondenti articoli 2.
6. 6) Dispositivo secondo la riv.5, caratterizzato dal fatto che in detta vasca 105 sono previsti organi atti a mantenere un prefissato livello di detti articoli 2, omogeneo nelle varie zone della stessa vasca 105 7) Dispositivo secondo la riv. 1 o 5, caratterizzato dal fatto che i citati organi di movimentazione 103 sono atti ad imprimere, a detta testa operativa 101, movimenti orizzontali di ampiezza e verso prefissati, in relazione di fase con l’introduzione delle citate unità di presa 102 nel cumulo di articoli 2, per agevolare il detto impegno spontaneo di questi ultimi nelle citate sedi 102A. 8) Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che nella citata stazione di prelievo P i citati articoli 2 sono addossati in file parallele. 9) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dal fatto che nella citata stazione di prelievo P i citati articoli 2 sono disposte in relative sedi. 10) Dispositivo secondo la riv.9, caratterizzato dal fatto che dette sedi sono disposte in file. 11) Dispositivo secondo la riv. 1 o 7, caratterizzato dal fatto che detti organi di movimentazione 103 sono costituiti da almeno un braccio robotizzato ad assi cartesiani con movimenti controllati elettronicamente. 12) Dispositivo secondo la riv. 1 o 7, caratterizzato dal fatto che detti organi di movimentazione 104 sono costituiti da almeno un braccio robotizzato a movimenti antropomorfi controllati elettronicamente. 13) Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi convogliatori 104 sono costituiti da una tramoggia in cui la sezione superiore d’imbocco 104A presenta un’area adeguatamente maggiore a quella, in pianta, del citato gruppo di unità di presa 102, e la sezione inferiore d’uscita 104B non superiore a quella di detta apertura 1A del contenitore 1.