ITPR20090017A1 - Unita' modulare di confezionamento automatico per prodotti alimentari da confezionare in vaschette - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

UNITÀ MODULARE DI CONFEZIONAMENTO AUTOMATICO PER PRODOTTI ALIMENTARI DA CONFEZIONARE IN VASCHETTE

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

Il presente trovato si inserisce nel campo dei sistemi di confezionamento di prodotti alimentare, in particolare fette di carne, affettati, rotoli proscutto, pasta fresca, precotta o secca.

Il trovato riguarda una unità modulare di confezionamento automatico per i suddetti prodotti alimentari da confezionare in vaschette tramite una o più teste di presa per prelevare e trasferire il prodotto da un nastro d’alimentazione. Le vaschette da riempire circolano su un sistema a doppio nastro con convogliatori lineari affiancati e dispositivi spintori per l’inversione marcia, più volte per effettuare più depositi di prodotto al suo interno. La testa di presa impiega mezzi generatori di vuoto per provvedere al prelievo e al deposito; un lettore ottico visiona il posizionamento del prodotto sul nastro di alimentazione.

STATO DELL’ARTE

Esiste un brevetto europeo numero EP1177722, si descrive una macchina per il confezionamento di prodotti alimentari comprendente un alimentatore atto a prelevare una pluralità di linee di prodotto e ad alimentare ciascuna di dette linee ad un rispettivo trasportatore di prodotto e mezzi di distribuzione di prodotto di ciascuna linea per distribuirlo in contenitori alimentati su un dispositivo di trasporto in cui detti trasportatori di prodotto si estendono parallelamente uno sopra l’altro e presentano lunghezze diverse. Inoltre ciascun trasportatore ha una estremità di mandata in corrispondenza di una stazione di distribuzione atta a depositare il prodotto. La pasta arriva in continuo dalla linea di produzione sottoforma di nastri di pasta e scende per gravità dall’estremità di mandata alla stazione di distribuzione; qui un dispositivo di taglio provvede a tagliare il nastro di pasta creando una serie di fogli che vengono accolti da un dispositivo di presa e scarico (inclinato) atto a scaricarli nel sottostante contenitore.

Inconvenienti della suddetta tecnica risiedono nella bassa produttività della macchina che lamenta un elevato numero di scarti a causa di arricciature del foglio di pasta quando appoggia sul dispositivo di presa e scarico, tanto che il richiedente ivi prevedeva un dispositivo di espulsione. Altro inconveniente à ̈ dovuto al fatto che il nastro di pasta à ̈ appiccicoso per cui abbastanza instabile durante il trascinamento e la caduta per gravità nella stazione di distribuzione.

Esiste un brevetto americano US5509350 che descrive un apparato per la preparazione di un prodotto alimentare in strati comprendente due nastri trasportatori, in cui un primo nastro trasportatore à ̈ posizionato sotto un secondo nastro trasportatore, e dispone di una prima guida per orientare una pluralità di strisce di materiale di un prodotto alimentare in modo che una striscia à ̈ guidata sul primo nastro trasportatore e l’altra sul secondo nastro trasportatore.

Come nel caso esaminato in precedenza si manifestano i medesimi inconvenienti: bassa produttività e instabilità durante il trascinamento e la caduta per gravità nella stazione di distribuzione.

Esiste una domanda di brevetti italiana, ITPR2006A000068, che descrive una macchina per il confezionamento di prodotti alimentari derivati da pasta di sfoglia cotta (in pezzi semplici o formata e ripiena), in cui un convogliatore di vaschette si trova parallelo rispetto ad un nastro di alimentazione dei pezzi di sfoglia cotta ed una o più teste di presa (7) prelevano e trasferiscono dette fette dal nastro alle vaschette disposte sul convogliatore, ottenendo la distribuzione desiderata. Le teste di presa (7) sono libere di scorrere su di un contro telaio (6) che consente di ottenere un movimento d’inseguimento sul nastro (2) d’alimentazione pasta pre-tagliata. Sul nastro alimentatore le fette sono distribuite come all’interno di una matrice NxM, per determinare i diversi strati da prelevare e differenti stratigrafie/disposizione del prodotto finito: a seconda del formato/disposizione desiderato, ogni testa di presa preleva una sotto matrice nxm di unità dal nastro per depositarle all’interno delle vaschette secondo la disposizione desiderata.

Inconvenienti dell’arte nota sono la scarsa versatilità della macchina, legata ad un posizionamento matriciale ben definito del sistema di alimentazione pasta e la scarsa produttività in rapporto al numero di teste di presa.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO

Scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un sistema robotizzato di confezionamento di pasta, da confezionare in vaschetta, che elimini i sopra riportati inconvenienti.

Quanto sopra viene realizzato con un sistema robotizzato provvisto di sistema/dispositivo di visione durante la manipolazione di prodotti pasta; in tal modo la pasta non deve essere in posizione predeterminata.

Tra i vantaggi si evidenzia il fatto di:

- riuscire a prendere anche le fette/strati che sono disposte male a causa del taglio o passaggi cosa che gli altri sistemi non possono fare

- fare un controllo qualità sul prodotto di arrivo e non prelevare quelli che presentano difetti

Il sistema robotizzato, inoltre, utilizza una testa di presa che non prevede ventose per minimizzare l'area di contatto e quindi la contaminazione; la testa preleva il prodotto in ingresso e la deposita nell’apposita vaschetta; ancora, detta testa di presa à ̈ composta da elementi generatori di vuoto per effetto venturi regolabili individualmente i quali genera sia portata che grado di vuoto (regolabili agendo su valvola di intercettazione aria compressa) in moda da avere una portata che consenta al bordo di adattarsi alla superficie del prodotto anche senza aderire perfettamente ed un grado di vuoto che non aspiri il prodotto, anche il più sottile.

Il nastro di alimentazione à ̈ provvisto di una pluralità di fori per migliore presa ed evitare di essere agganciato dalla testa medesima.

Altro vantaggio à ̈ che il sistema integrato qui proposto si costituisce di isole di lavoro modulari di confezionamento pasta in automatico, per cui risulta versatile e abbinabile ad ulteriori unità modulari; sfruttando il medesimo nastro di alimentazione ed un innovativo sistema a doppio nastro di circolazione delle vaschette si raggiunge una produttività ed numero di strati depositati indipendenti dal numero di robot utilizzati, questa soluzione permette di ridurre il numero di robot e di dosatori:

Ad esempio: ipotizzando una produzione di lasagne di 1200 vaschette/ora a 5 strati (strati di pasta ogni confezione) con dosaggio di ragù e besciamella per ogni strato si ottiene che:

- La soluzione lineare classica richiederebbe cinque robot e dieci dosatori, mentre

- Con la soluzione del presente trovato si possono utilizzare solo due unità modulari e quattro dosatori Come detto, quanto sopra à ̈ possibile grazie ad un innovativo sistema di doppio nastro delle vaschette da riempire non operante ad anello chiuso ma che si compone di due convogliatori lineari affiancati e dispositivi spintori per l’inversione marcia, in modo da creare un avanzamento delle vaschette da riempire rotativo e continuo fino al loro completamento.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dall’unità modulare di confezionamento automatico di prodotti alimentari derivati da pasta di sfoglia cotta, in pezzi semplici o formata e ripiena,, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno.

- Figura 1: una vista in pianta di una unità modulare di confezionamento di pasta fresca da confezionare in vaschette, oggetto del trovato

- Figura 2: la vista in alzata della macchina di cui alla figura 1,

- Figura 3: ancora la macchina di cui alla figura 1 con carosello convogliatore delle vaschette orientato ortogonale rispetto al nastro di alimentazione pasta,

- Figura 4: un esempio di realizzazione di più unità modulari connesse in serie tra loro per aumentare la cadenza produttiva oraria

- Figura 5: un esempio della testa di presa del sistema robotizzato

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Con particolare riferimento alla figura 1, 2 3 e 4 si indica con 10, nel suo complesso, una unità modulare di confezionamento di prodotti alimentari 1, in particolare fette di carne, affettati, rotoli proscutto, pasta fresca, precotta o secca, da confezionare in vaschette 11.

Le vaschette 11 sono dei contenitori aperti superiormente entro i quali possono trovare alloggiamento diversi strati di prodotto 1 (pasta, sfoglia, fette ecc…) ed eventualmente altri alimenti/condimenti.

L’unità 1 consta di un almeno una testa di presa 4 di presa/prelievo del prodotto 1 in arrivo da apposito convogliatore alimentatore 2, un nastro provvisto di pluralità di fori, secondo il senso indicato dalla freccia F.

Detta testa di presa 4 comprende prevede l’impiego di elementi generatori di vuoto per effetto venturi regolabili individualmente in modo da avere una portata che consenta al bordo di adattarsi alla superficie del prodotto 1 anche senza aderire perfettamente ed un grado di vuoto che non aspiri il prodotto, nemmeno il più sottile. Ne consegue che con minimo contatto il prodotto viene trasferito all’interno della vaschetta 11, veicolata attraverso un sistema di doppio nastro che simula un loop chiuso attraverso spintori che trasferiscono le vaschette da un nastro all’altro.

Nello specifico il sistema a doppio nastro comprende una coppia di convogliatori 6 e 7 affiancati e provvisti di velocità di avanzamento V1 e V2 opposte e spintori 8 e 9 che provvedono a mandare sul convogliatore 6 o 7 adiacente la vaschetta 11 circolante sui convogliatori stessi: l’inversione di marcia crea una sorta di moto rotativo e continuo fino al raggiungimento degli strati e riempimento vaschetta. Ciascuno spintore 8, 9 si attiva quando davanti a sé si trova la vaschetta 11; lo spintore 8 agisce nel senso indicato dal riferimento F2 e spinge la vaschetta 11 dal convogliatore 6 a l 7 mentre lo spintore 9 si attiva nel senso indicato dal riferimento F1 e spinge la vaschetta dal convogliatore 7 al 6.

Per consentire l’ingresso delle vaschette 11, uno dei convogliatori, ad esempio il 6 in figura 2, à ̈ provvisto di ingresso I: un dispensatore di vaschette consente alle vaschette vuote di entrare nel sistema di carosello.

Per consentire l’uscita delle vaschette 11, l’adiacente convogliatore, il 7 in figura 2, à ̈ provvisto di una uscita U apribile all’occorrenza, ad esempio tramite una bandella mobile, in modo da far uscire le vaschette 11 una volta raggiunto il riempimento (numero di strati di pasta ed eventuale condimento) necessario.

Lungo il sistema di doppio nastro uno o più dosatori 5 provvedono ad inserire tra uno strato e l’altro di prodotto 1 un opportuno strato di condimento (ragù, besciamella, verdure, alimenti in genere ecc…)

Con questo sistema à ̈ possibile far circolare le vaschette il numero di volte occorrente effettuando più depositi all’interno della stessa (multi strato) e minimizzando il numero di manipolatori ed elementi dosatori 5.

Il mezzo di presa 4 va a prelevare il prodotto 1 in arrivo sul nastro d’alimentazione 2: un sistema di visione 3 artificiale à ̈ previsto prima di detto prelievo in modo da stabilire l’esatto posizionamento sul nastro 2 della pasta 1 da prelevare; detta acquisizione viene quindi passata al mezzo 4 che si posizionerà opportunamente sul nastro 2.

Il mezzo di presa 4 potrà essere montato su gruppi di traslazione liberi di scorrere su direzioni cartesiane oppure su uno o più bracci meccanici antropomorfi.

Con riferimento particolare alla figura 4 si osserva un esempio di realizzazione in cui più unità modulari 10 lavorano assieme in serie tra loro per aumentare la cadenza produttiva oraria. Il nastro d’alimentazione 2 à ̈ l’elemento comune alle unità modulari 10 attraversandole completamente; il sistema di visione 3 di ciascuna unità andrà ad identificare e comunicare, come detto in precedenza, l’esatto posizionamento sul nastro 2 della pasta 1 da prelevare; in al modo ciascuna linea (A, B, C in figura 4) potrà operare differenti soluzioni di prodotto allo stesso tempo, potendo ciascuna variare il numero di strati di prodotto 1 nella vaschetta 11 (differenti loop del sistema a doppio nastro) ed eventualmente condimento (differenti dosatori 5).

Sempre con riguardo alla configurazione di figura 4, ossia nelle versioni con più unità 10, à ̈ possibile avere i sistemi di visione 3 indipendenti per ogni unità 10, o un sistema di visione 3 unico nella prima unità che successivamente comanda, ripartendo secondo una percentuale stabilita, il prelievo dei prodotti 1 in arrivo.

Con riferimento particolare alla figura 5 si osserva un esempio della testa di presa 4 del sistema robotizzato composto da elementi 4A generatori di vuoto per effetto venturi regolabili individualmente i quali generano sia portata che grado di vuoto (regolabili agendo su valvola di intercettazione aria compressa inviata tramite apposito condotto 4B) in modo da avere una portata che consenta al bordo di adattarsi alla superficie del prodotto 1 anche senza aderire perfettamente ed un grado di vuoto che non aspiri il prodotto, nemmeno il più sottile.

L'aspirazione si può ottenere per 2 effetti: generazione del vuoto (tipicamente pompa del vuoto) o per effetto della velocità dell'aria (tipicamente soffiante); il vuoto à ̈ particolarmente indicato quando si hanno superfici lisce e piane e con elementi tipo ventose morbide che aderiscono perfettamente ad essa.

Tuttavia nel caso la superficie del prodotto 1 non à ̈ sempre piatta ma potrà essere anche ondulata cosicché non si riuscirebbe ad avere "tenuta" tra elemento di presa ed il prodotto 1.

Per ovviare al sopra lamentato inconveniente la testa 4 usa la portata dell'aria che, anche in caso di trafilamento, crea aspirazione.

Siccome il rischio in questo caso à ̈ che la portata d'aria tenda a risucchiare il prodotto stesso l'elemento 4A utilizzato à ̈ un generatore di vuoto e aspiratore allo stesso tempo, mediando entrambe le problematiche; quindi un sistema in grado di aspirare il prodotto 1 per effetto dell'accelerazione del aria (adatto quindi nel caso di trafilamenti con la superfice del prodotto 1 non perfettamente omogenea) senza però essere tale da risucchiare o danneggiare il prodotto stesso, come nel caso di prodotti quali pasta in sfoglia cotta/precotta, sottile e delicata.

Quanto sopra permette di limitare la superficie di contatto (e quindi la contaminazione) a differenza di una ventosa classica.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità (10) modulare di confezionamento automatico di prodotti alimentari (1) da confezionare in apposita vaschetta (11), detta unità (10) essendo provvista di almeno a. un nastro (2) di alimentazione dei prodotti (1) da confezionare, b. una o più teste di presa (4) per prelevare e trasferire la pasta (1) dal nastro (2) e riporle nelle vaschette (11) caratterizzata dal fatto che prevede di far circolare la vaschetta (11) su un sistema a doppio nastro con convogliatori (6, 7) lineari affiancati e dispositivi spintori (8, 9) per l’inversione marcia; la vaschetta (11) à ̈ fatta circolare il numero di volte occorrente per effettuare più depositi di pasta e/o condimento all’interno della stessa.
2. 2. Unità (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti convogliatori (6, 7) sono affiancati e provvisti di velocità di avanzamento (V1, V2) opposte e detti spintori (8, 9) provvedono a mandare sul convogliatore adiacente la vaschetta (11) circolante
3. 3. Unità (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto prelievo di pasta (1) à ̈ effettuato previo rilevamento della posizione di detta pasta (1) sul nastro (2) con un sistema di visione (3) artificiale che identifica la posizione e la comunica al mezzo di presa (4).
4. 4. Unità (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta testa di presa (4) comprende una pluralità di elementi generatori di vuoto per effetto venturi regolabili individualmente, generanti sia portata che grado di vuoto, regolabili agendo su valvola di intercettazione aria compressa, per avere una portata che consenta al bordo di adattarsi alla superficie del prodotto anche senza aderire perfettamente ed un grado di vuoto che non aspiri il prodotto, anche il più sottile.
5. 5. Unità (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto nastro (2) di alimentazione à ̈ provvisto di pluralità di fori per evitare di essere agganciato dalla testa medesima durante il vuoto.
6. 6. Unità (10) modulare di confezionamento automatico di prodotti alimentari (1) da confezionare in apposita vaschetta (11), detta unità (10) essendo provvista di almeno a. un nastro (2) di alimentazione dei prodotti (1) da confezionare, b. una o più teste di presa (4) per prelevare e trasferire il prodotto (1) dal nastro (2) e riporlo nelle vaschette (11) caratterizzata dal fatto che detta testa di presa (4) comprende una pluralità di elementi (4A) generatori di vuoto per effetto venturi regolabili individualmente, generanti sia portata che grado di vuoto, agendo su valvola di intercettazione aria compressa, per avere una portata che consenta al bordo di adattarsi alla superficie del prodotto anche senza aderire perfettamente ed un grado di vuoto che non aspiri il prodotto, anche il più sottile.