ES2280928T3 - Aparato para envolver grupos de productos. - Google Patents
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Abstract
Aparato para envolver grupos (1) de productos (2) con una película, el aparato (4) comprendiendo al menos lo siguiente: - una primera superficie (5), que se mueve en una dirección (A) para transportar los productos (2) a una segunda superficie (6) para allí formar los grupos (1) de productos y envolver los grupos (1) con un recorte de película (3) usando adecuados medios de envoltura (7) que tienen un primer eje de impulsión (AE1); - una unidad de alimentación (8) de película (3) que, por corte, define la extensión de la película (3) cuyo tamaño depende de las dimensiones del grupo (1) de productos a envolver; la unidad (8) estando situada debajo y cerca de una ranura (9) que separa la primera superficie (5) de la segunda superficie (6), y teniendo un segundo eje eléctrico de impulsión (AE2) para permitir el desenrollado de una definida cantidad de película (3) en la dirección de la segunda superficie (6); - una unidad (10) de predesenrollado de la película (3), la cual comprende al menos una bobina (11) de película (3) situada aguas arriba de la unidad de alimentación (8) según la dirección (B) de desenrollado de la película (3) y debajo de la primera y la segunda superficie (5 y 6), el aparato estando caracterizado por el hecho que además comprende al menos lo siguiente: - un tercer eje eléctrico de impulsión (AE3) situado y operativo en la unidad de predesenrollado (10) para mover la película (3) hacia la unidad de alimentación (8) en función de la necesidad de película (3) o de la velocidad de alimentación controlada por el segundo eje eléctrico (AE2) de la unidad de alimentación (8); dicho tercer eje eléctrico (AE3) ubicado entre la bobina (11) y un rodillo (13), aguas arribas de la unidad de alimentación (8) que controla el desenrollado de la película (3) y comprende al menos un tercer impulsor de fase variable (14) situado entre la bobina (11) y el rodillo (13), y un par de rodillos (15 y 16) de alimentación de película (3), uno de los cuales está conectado cinemáticamente al tercer impulsor (14); - una unidad (12) que controla el segundo y tercer eje eléctrico (AE2 y AE3) y que está situada y opera entre los mismos dos ejes eléctricos (AE2 y AE3) para sincronizar el control de alimentación de la película (3).
Description
Aparato para envolver grupos de productos.
La presente invención se refiere a un aparato
para envolver grupos de productos con una película de plástico, en
particular una película termocontraíble.
El aparato halla aplicación en el campo de
máquinas para empaquetar productos, con referencia especial al
tratamiento de productos de forma cilíndrica o paralelepípeda, tales
como por ejemplo botellas, latas y similares.
En la actualidad, las máquinas automáticas de
este tipo presentan una línea para procesar y alimentar botellas
(este término específico se usa por motivos de conveniencia de
descripción y, por ende, sin que ello implique la exclusión de
productos de forma diferente) a una serie de estaciones para
emplazar y reunir grupos de productos, y para envolver tales grupos
de productos con una película de plástico.
Las estaciones de emplazamiento y agrupamiento
son adecuadas para formar grupos de una cantidad predeterminada de
productos, variable en función del tamaño del producto y del paquete
a realizar (en el caso de botellas, por ejemplo, podría componerse
de dos filas de tres botellas cada una), y transportar los productos
a las estaciones de envoltura, al final de las cuales los grupos de
productos formados dejan la estación para ser alimentados a una
estación final donde se completa el proceso de empaquetado,
generalmente con una película termocontraíble.
La estación de envoltura comprende un sistema de
alimentación de bobina que constituye una estación para alimentar
de modo continuo la película de plástico termocontraíble (usada para
envolver los productos) y situada debajo del nivel del
transportador a lo largo del cual se mueven los productos.
La bobina alimenta una unidad que sirve para
definir y cortar el recorte de película necesario para envolver el
grupo de productos en una dirección correspondiente a la dirección
de avance de los productos hasta el transportador de los mismos
productos.
De acuerdo con los métodos conocidos, sobre el
transportador hay un "puente" de envoltura que guía la película
(suspendida por traviesas impulsadas por cadenas paralelas situadas
de ambos lados de las mismas traviesas) por encima de los grupos de
productos, pasando a través de una ranura, de manera tal de envolver
el grupo de productos mientras el mismo se está moviendo sobre el
transportador.
En la práctica, el grupo de productos es
envuelto por la película que se desenvuelve en la misma dirección
de avance de los productos, los extremos de la película
superponiéndose en parte después de la operación de envoltura y
dejando una abertura en la envoltura en correspondencia de las caras
laterales verticales del mismo grupo de productos. El apriete de la
película se lleva a cabo mediante las típicas propiedades de
termocontracción de la película, muy conocido en este sector.
Hasta ahora, sobre la base de esta estructura de
máquina, se hicieron varios intentos para mejorar la productividad
y reducir los tiempos muertos, por ejemplo, debido al cambio de
tamaño, que exigen distintas operaciones sobre las unidades
impulsoras (tales como por ejemplo aquellas de la unidad que
alimenta y corta la película, de modo de cambiar la dimensión de
los recortes de la misma película), y tiempos muertos mecánicos, por
ejemplo, debido a ajustes, con medios manuales, de la altura de la
estructura que mueve las traviesas de elevación y guía de la
película.
Por este motivo la parte solicitante ha diseñado
y fabricado una unidad de alimentación y corte (ver la patente de
invención EP 839.723) situada inmediatamente debajo de la ranura de
alimentación de la película a la superficie donde se produce la
envoltura y que se compone de un par de rodillos giratorios en
sentidos opuestos entre los cuales se introduce, en correspondencia
de un punto de contacto tangencial, la película a alimentar. El
primer rodillo presenta una cuchilla sobresaliente en sentido radial
mientras que el segundo rodillo presenta una acanaladura radial en
condiciones de alojar la cuchilla durante una rotación de corte y
una faceta plana en su superficie, que forma un canal para el libre
tránsito de la película.
Esta estructura mejora sensiblemente la
alimentación y el corte de la película, permitiendo que sea casi
continua, y acelera los procedimientos de cambio en términos de
longitud y formación del recorte de película a usar sobre los
grupos de productos.
Siguiendo en la senda de mejoras de la unidad de
alimentación y corte de la película la parte solicitante también ha
diseñado y fabricado una unidad mejorada para la envoltura de grupos
de productos (ver el documento EP-A 1.256.519, que
publica un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1 y que
corresponden a la solicitud de patente de invención italiana
BO2001A000284). Esta unidad mejorada se compone de al menos una
traviesa para soportar y guiar la película, soportada en un extremo
por una única barra motorizada, situada cerca de un lado de la
superficie de transporte y medios de ajuste que actúan al menos
sobre una única barra y adecuados para permitir una rotación de la
traviesa entre una primera trayectoria activa, que se extiende por
encima de la superficie de transporte y una segunda trayectoria de
retorno, que se extiende por debajo de la superficie de transporte,
siguiendo una trayectoria tipo arco cuya distancia con respecto a la
superficie de transporte varía y se puede predisponer en función de
las dimensiones del grupo de productos a envolver.
Esta estructura constructiva permitió mejorar
aún más la velocidad de envoltura y reducir los tiempos muertos
debidos a los cambios, conectando el sistema de control y
alimentación de la unidad de envoltura a la unidad de alimentación
y corte de la película, esta última componiéndose de dos rodillos de
alimentación instalados de ambos lados de una unidad de corte de la
película.
Después de numerosas pruebas, sin embargo, se ha
encontrado que la aumentada velocidad de envoltura y el más rápido
tiempo de cambio ha desbaratado el normal funcionamiento de la
estación tradicional de desenrollado de la película desde la
bobina.
En efecto, en las máquinas actuales, la estación
de predesenrollado se compone de dicha bobina de película y de un
rodillo (normalmente denominado "dandy roll" o rodillo libre)
que se mueve con un movimiento oscilante, situado después de la
bobina en la dirección de desenrollado de la película y que actúa
como un regulador compensador de alimentación manteniendo
alimentada con película la unidad de corte.
Puesto que el funcionamiento de la unidad de
corte depende del sistema descrito arriba, la misma se ve sometida
a solicitudes irregulares de alimentación de película, debido sobre
todo a la mayor velocidad con la cual los grupos de productos se
envuelven, la cual no es compensada por la unidad de
predesenrollado.
Esta irregularidad puede provocar que la
película se deforme elásticamente o salga fuera de su recorrido
mientras se desplaza del "dandy roller" a la estación de corte
inmediatamente por debajo de la superficie de trabajo.
Lo anterior puede conducir a un ondulado o a
pliegues de la película que se está alimentando a la unidad de
corte, lo cual, a su vez, se puede traducir en un corte errático y
recortes incorrectos de la película.
Asimismo, el área cerca de la unidad de corte se
utiliza para centrar los puntos impresos sobre la película de modo
que a posteriori se ubique correctamente sobre el grupo de
productos: es obvio que de existir un ondulado o pliegues en la
película estas imperfecciones impiden que los puntos impresos se
ubiquen correctamente cuando se realiza el corte para obtener el
recorte de película.
La presente invención, por lo tanto, tiene como
un objetivo superar las desventajas mencionadas con anterioridad a
través de un aparato para envolver grupos de productos con una
película de plástico estructurado de manera de proporcionar alta
productividad y reducir de manera significativa los tiempos muertos
necesarios en caso de cambios, ofreciendo al mismo tiempo un alto
grado de precisión de desenrollado de la película compatible con la
productividad del aparato, pero sin alterar la estructura básica del
mismo aparato.
En conformidad con la presente invención, este
objetivo se logra mediante un aparato para envolver productos con
una película de plástico en conformidad con la reivindicación 1.
Las características técnicas de la presente
invención, con referencia a los objetivos mencionados, están
descritas con suma claridad en las reivindicaciones que están más
adelante y sus ventajas se ponen de manifiesto en la descripción
detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos que exhiben
una realización preferida de la presente invención proporcionada a
título puramente ejemplificador sin restringir el alcance del
concepto inventivo, y en los cuales:
- la figura 1 muestra una vista lateral
esquemática, con algunas partes omitidas para poder apreciar mejor
otras, de un aparato según la presente invención para envolver
grupos de productos con una película;
- la figura 2 es un detalle (D) amplificado de
la figura 1, que muestra una unidad de predesenrollado de la
película en una vista lateral esquemática;
- la figura 3 es un detalle (E) de la figura 1,
que muestra otra realización del aparato según la presente
invención en una vista lateral esquemática.
Con respecto a los dibujos anexos, en particular
con respecto a la figura 1, el aparato según la presente invención,
denotado en su totalidad con el número 4, se usa para envolver
grupos (1) de productos (2) con una película (3), preferentemente,
pero sin que ello implique ninguna restricción, una película
termocontraíble.
Los productos (2) exhibidos en la figura 1 son
botellas, a título puramente ejemplificador y, por ende, sin
excluir del alcance de la presente invención productos de forma
diferente.
En las estaciones concernientes a la presente
invención, el aparato (4) incluye lo siguiente:
- una primera superficie (5), que se mueve en
una dirección (A) (ver la flecha de la figura 1), para transportar
productos (2) a una segunda superficie (6) para allí formar los
grupos (1) de productos (1) y para envolver de los grupos (1) así
formados con un recorte de película (3) usando adecuados medios de
envoltura (7) que tienen un primer eje de impulsión (AE1);
- una unidad (8) de alimentación de película (3)
que, por corte, define un recorte de película (3) cuyo tamaño es
función de las dimensiones del grupo (1) de productos a envolver; la
unidad (8) estando ubicada debajo y cerca de una ranura (9) que
separa la primera y la segunda superficie (5 y 6); la unidad (8)
teniendo un segundo eje eléctrico de impulsión (AE2) para permitir
el desenrollado en la dirección de la segunda superficie (6) de una
cantidad definida de película (3);
- una unidad (10) para predesenrollar la
película (3) y que comprende una bobina (11) de película (3) situada
antes de la unidad de alimentación (8) en una dirección (B) de
desenrollado de la película (3) y debajo de las dos superficies (5
y 6).
Aparte de lo anterior, la unidad de
predesenrollado (10) comprende un tercer eje eléctrico de impulsión
(AE3) situado y operativo en la unidad de predesenrollado (10) para
mover la película (3) hacia la unidad de alimentación (8) en
función de las necesidades de película (3) o de la velocidad de
alimentación controlada por el segundo eje eléctrico (AE2) de la
unidad de alimentación (8).
El número 12 denota una unidad que controla el
segundo y el tercer eje eléctrico (AE2 y AE3) y está situada y
opera entre los mismos dos ejes eléctricos (AE2 y AE3) de modo de
sincronizar el control de alimentación de la película (3).
Observando con mayor detenimiento los detalles
constructivos del aparato (4) en la figura 1, los medios de
envoltura (7), de tipo conocido y por ende no descritos
detalladamente, se componen de un par de varillas (7a y 7b)
soportadas por una única barra (7c) que gira (ver la flecha F1) de
un lado de la segunda superficie (6), mientras que la unidad de
alimentación (8) de película, también del tipo conocido, comprende
dos pares de rodillos alimentadores (8a-8b y
8e-8f) situados de ambos lados de un conjunto que se
compone de una cuchilla (8c) y una contracuchilla (8d).
Como se puede ver en las figuras 1 y 2, el
tercer eje eléctrico (AE3) puede estar situado entre la bobina (11)
y un rodillo (13) que controla el desenrollado de la película
(3).
En este caso específico, el tercer eje eléctrico
(AE3) puede comprender un tercer impulsor de fase variable (14)
situado entre la bobina (11) y el rodillo (13), y un par de rodillos
(15 y 16) alimentadores de película (3), uno de los cuales está
conectado cinemáticamente al tercer impulsor (14).
El rodillo denotado con el número 15 y el tercer
impulsor (14) están conectados cinemáticamente mediante una correa
dentada sin fin (17) arrastrada alrededor de respectivas ruedas (18
y 19) engargoladas, respectivamente, al rodillo (15) y a un árbol
(20) que sobresale del tercer impulsor (14).
Además, entre la bobina (11) y el par de
rodillos (15 y 16) hay una pluralidad de rodillos locos tensores
(30) de la película (3), algunos de los cuales están instalados en
una placa fija (31) donde se halla el tercer impulsor (14),
mientras que los demás están ubicados sobre un brazo oscilante (32)
pivotado en el punto "C" de un bastidor (33) que forma parte
del aparato (4).
En otra realización, ilustrada en la figura 3,
el tercer eje eléctrico (AE3) puede estar instalado y operar
directamente sobre la bobina (11) de película (3).
También en esta realización el tercer eje
eléctrico (AE3) puede comprender un tercer impulsor de fase variable
(14) conectado axialmente a un cilindro giratorio (21) que soporta
la bobina (11) de manera tal de permitir que la velocidad de
predesenrollado pueda ser correlacionada directamente con la
velocidad de alimentación y corte de la unidad de alimentación y
corte (8).
La unidad de predesenrollado (10), además, puede
comprender medios (22) para controlar el desenrollado de la
película (3), los cuales pueden estar ubicados entre el tercer eje
eléctrico (AE3) y la unidad de alimentación y corte (8) y estar
conectados directamente a dicha unidad de control (12).
Observando con mayor nivel de detalle, los
medios de control (22) comprenden:
- dicho rodillo tubular (13) guiado de ambos
lados por respectivas guías verticales (23) (dibujadas con una
línea de trazos en la figura) que se apoya sobre la película (3) que
se está desenrollando de manera de poder deslizarse con libertad
hacia arriba y abajo junto con la película (3) (ver la flecha F2 de
la figura 2);
- al menos un sensor (24) para detectar la
presencia del rodillo (13), el cual está ubicado en un punto cercano
al piso (P) sobre el cual se apoya el aparato (4).
El sensor (24) está conectado a la unidad de
control (12) pudiendo enviar a la misma unidad de control (12) una
señal (S) para detener el segundo y el tercer eje eléctrico (AE2 y
AE3) cuando:
- el rodillo (13) está en una primera posición
baja con la película cerca del piso (P), lo que equivale a decir
una posición lejos del tercer eje eléctrico (AE3), por un lapso de
tiempo mayor que un tiempo predeterminado, lo cual corresponde a
ausencia de pedido de película (3) por parte del segundo eje
eléctrico (AE2); y
- el rodillo (13) y la película (3) están en una
segunda posición levantada, lo que equivale a decir, cerca del
tercer eje eléctrico (AE3), por un lapso de tiempo mayor que un
tiempo predeterminado, lo cual corresponde a ausencia de
alimentación de película (3) por parte del tercer eje eléctrico
(AE3).
Análogamente al tercer eje eléctrico (AE3), el
segundo eje eléctrico (AE2) puede comprender un segundo impulsor de
fase variable (25), y, para presentar una estructura controlada
electrónicamente, también el primer eje (AE1) puede ser de tipo
eléctrico con un primer impulsor de fase variable (26).
Lo anterior permite conectar los tres ejes
eléctricos (AE1, AE2 y AE3) a la unidad de control (12) (por
ejemplo, un microprocesador con bancos de memoria preprogramados)
de manera de coordinar los respectivos perfiles de movimiento que
substancialmente están constituidos por levas eléctricas para la
sincronización del funcionamiento de los tres impulsores.
El aparato estructurado según se ha descrito con
anterioridad, por lo tanto, logra los objetivos antes mencionados
simplemente agregando a la unidad de predesenrollado un motor
impulsor controlado por las unidades que se hallan después de la
misma unidad de predesenrollado.
Por lo tanto, de esta manera el desenrollado de
la película se puede sincronizar con el pedido de película hecho
por la unidad de alimentación y corte en función del tamaño de los
grupos de productos a envolver.
Esta estructura, aparte de mantener el aparato
estructuralmente simple, aumenta de manera significativa no sólo la
fiabilidad del sistema de desenrollado, puesto que la bobina queda
adecuadamente tensada a lo largo de todo su recorrido de
alimentación, sino también la productividad de la máquina ya que las
unidades que forman parte del aparato están siempre sincronizadas y
sus impulsores coordinados por la unidad de control que controla la
forma de las levas eléctricas que operan sobre los componentes en
movimiento.
Asimismo, el hecho que la película pueda
mantener un recorrido de alimentación lineal mejora la calidad del
producto final envuelto sin reducir la productividad del
aparato.
La invención que se acaba de describir presenta
claras aplicaciones industriales y se puede modificar de distintas
maneras sin por ello apartarse del alcance de la invención según se
describe en las reivindicaciones que siguen.
Claims (10)
1. Aparato para envolver grupos (1) de productos
(2) con una película, el aparato (4) comprendiendo al menos lo
siguiente:
- una primera superficie (5), que se mueve en
una dirección (A) para transportar los productos (2) a una segunda
superficie (6) para allí formar los grupos (1) de productos y
envolver los grupos (1) con un recorte de película (3) usando
adecuados medios de envoltura (7) que tienen un primer eje de
impulsión (AE1);
- una unidad de alimentación (8) de película (3)
que, por corte, define la extensión de la película (3) cuyo tamaño
depende de las dimensiones del grupo (1) de productos a envolver; la
unidad (8) estando situada debajo y cerca de una ranura (9) que
separa la primera superficie (5) de la segunda superficie (6), y
teniendo un segundo eje eléctrico de impulsión (AE2) para permitir
el desenrollado de una definida cantidad de película (3) en la
dirección de la segunda superficie (6);
- una unidad (10) de predesenrollado de la
película (3), la cual comprende al menos una bobina (11) de película
(3) situada aguas arriba de la unidad de alimentación (8) según la
dirección (B) de desenrollado de la película (3) y debajo de la
primera y la segunda superficie (5 y 6), el aparato estando
caracterizado por el hecho que además comprende al menos lo
siguiente:
- un tercer eje eléctrico de impulsión (AE3)
situado y operativo en la unidad de predesenrollado (10) para mover
la película (3) hacia la unidad de alimentación (8) en función de la
necesidad de película (3) o de la velocidad de alimentación
controlada por el segundo eje eléctrico (AE2) de la unidad de
alimentación (8); dicho tercer eje eléctrico (AE3) ubicado entre la
bobina (11) y un rodillo (13), aguas arribas de la unidad de
alimentación (8) que controla el desenrollado de la película (3) y
comprende al menos un tercer impulsor de fase variable (14) situado
entre la bobina (11) y el rodillo (13), y un par de rodillos (15 y
16) de alimentación de película (3), uno de los cuales está
conectado cinemáticamente al tercer impulsor (14);
- una unidad (12) que controla el segundo y
tercer eje eléctrico (AE2 y AE3) y que está situada y opera entre
los mismos dos ejes eléctricos (AE2 y AE3) para sincronizar el
control de alimentación de la película (3).
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que el tercer eje eléctrico (AE3)
está situado y opera sobre la bobina (11) de película.
3. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que el rodillo (15) y el tercer
impulsor (14) están conectados cinemáticamente mediante una cadena
dentada (17) enrollada alrededor de respectivas ruedas (18, 19)
engargoladas, respectivamente, al rodillo (15) y a un árbol (20) que
sobresale del tercer impulsor (14).
4. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que entre la bobina (11) y los dos
rodillos (15 y 16) hay una pluralidad de rodillos locos tensores
(30) de la película (3) algunos de los cuales están instalados en
una placa fija (31) donde está el tercer impulsor (14), mientras que
otros están instalados en un brazo oscilante (32) pivotado en un
punto (C) del bastidor (33) que forma parte del aparato (4).
5. Aparato según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado por el hecho que el tercer eje eléctrico (AE3)
comprende un tercer impulsor de fase variable (14) conectado
axialmente a un tambor giratorio (21) que soporta a la bobina (11)
de modo que permita que la velocidad de predesenrollado esté
directamente correlacionada con la velocidad de alimentación y
corte de la unidad de alimentación y corte (8).
6. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que la unidad de predesenrollado
(10) comprende medios (22) para controlar el desenrollado de la
película (3) y que pueden estar ubicados entre el tercer eje
eléctrico (AE3) y la unidad de alimentación y corte (8) y conectados
directamente a la unidad de control (12).
7. Aparato según las reivindicaciones 6,
caracterizado por el hecho que los medios de control (22)
comprenden:
- un rodillo tubular (13) guiado por ambos lados
por guías verticales (23), el cual se apoya libremente sobre la
película (3) que se está desenrollando de modo que se pueda mover
hacia arriba y hacia abajo junto con la película (3); y al
menos
- un sensor (24) para detectar la presencia del
rodillo (13) y ubicado en un punto cercano al piso (P); el sensor
(24) estando conectado a la unidad de control (12) y siendo adecuado
para enviar una señal (S) a la misma unidad de control (12) para
detener el segundo y el tercer eje eléctrico (AE2 y AE3) cuando
- el rodillo (13) se halla en una primera
posición más baja con la película cerca del piso (P), lo que
equivale a decir, una posición lejos del tercer eje eléctrico
(AE3), por un lapso de tiempo mayor que un tiempo predeterminado,
que corresponde a una ausencia de solicitud de película (3) por
parte del segundo eje eléctrico (AE2), y
- el rodillo (13) y la película (3) están en
correspondencia de una segunda posición elevada, es decir, cerca
del tercer eje eléctrico (AE3), por un lapso de tiempo mayor que un
tiempo predeterminado, que corresponde a falta de alimentación de
película (3) por parte del tercer eje eléctrico (AE3).
8. Aparato según las reivindicaciones 1,
caracterizado por el hecho que el primer eje (AE1) es del
tipo eléctrico.
9. Aparato según la reivindicación 1 y 8,
caracterizado por el hecho que el primer y segundo eje de
impulsión (AE1 y AE2) comprenden, respectivamente, a un primer
impulsor de fase variable (26) y un segundo impulsor de fase
variable (25).
10. Aparato según la reivindicación 1 y 9,
caracterizado por el hecho que la unidad de control (12) está
conectada al primer, segundo y tercer eje eléctrico (AE1, AE2 y
AE3) de manera de coordinar los respectivos perfiles de movimiento
que substancialmente constituyen levas eléctricas.
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