ES2309845T3 - Procedimiento y dispositivo para empaquetar articulos de pequeñas dimensiones. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para empaquetar artículos (A) en forma de piezas pequeñas, en especial artículos (A) con un mango (A1), en el que el artículo (A) se recoge uno por uno mediante un primer dispositivo (10) y se transporta de modo continuo a un segundo dispositivo (20) que efectúa, como mínimo parcialmente, el empaquetado del artículo, caracterizado porque se realiza una adición de material de empaquetado en el primer dispositivo (10).
Description
Procedimiento y dispositivo para empaquetar
artículos de pequeñas dimensiones.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo para empaquetar artículos en forma de piezas pequeñas,
en especial artículos con un mango (caramelos de palo), de modo que
los artículos se extraen uno por uno por un cabezal de extracción
rotativo, se entregan a un cabezal de empaquetado y, una vez
terminado el empaquetado del producto, se descargan mediante un
dispositivo de descarga.
Para el empaquetado de artículos en piezas
pequeñas, tales como los caramelos duros o blandos, bombones u otros
productos de confitería en piezas pequeñas, se conocen tanto las
máquinas empaquetadoras intermitentes como las que funcionan según
el principio del trabajo continuo, de modo que generalmente las
máquinas de alto rendimiento en general deben funcionar según el
principio del trabajo continuo, ya que en caso contrario, además de
los inevitables tiempos muertos, las aceleraciones más elevadas del
producto y del material de empaquetado requieren una potencia más
elevada.
Las formas especiales de los artículos y
configuraciones de productos siempre plantean exigencias especiales
para el diseño de máquinas de empaquetado de alto rendimiento. Hasta
ahora, los artículos de configuraciones especiales, por ejemplo, los
caramelos de palo, es decir, bolas de caramelo duro o de bombón
dotadas de un mango, debido a sus características específicas, sólo
se han podido empaquetar según las reglas de la intermitencia y
consecuentemente, a rendimiento reducido. Por ello, las máquinas
empaquetadoras de funcionamiento intermitente destinadas a
empaquetar caramelos de palo con envoltura giratoria sólo consiguen
rendimientos reducidos, de unos 300 a 500 ciclos de trabajo por
minuto. Debido a los errores de producto (bolas sin mango o con
mango defectuoso o mal posicionado), se presentan problemas ya
durante la carga de los caramelos de palo sobre un plato de
separación y su separación en piezas sueltas con los mangos
orientados radialmente hacia afuera. Según el estado de la técnica,
los mangos de los caramelos de palo separados son extraídos siempre
por el lado del mango mediante pares de pinzas de una cadena, pero
este proceso de extracción nunca se puede realizar con una carga de
producción del 100%, lo que también ocasiona limitaciones de
rendimiento adicionales. Dichas pinzas, y con ello el producto, se
desplazan intermitentemente por un cabezal de empaquetado (entre un
troquel superior y un troquel inferior, introducidas junto con un
trozo de material de empaquetado). Después de formado el tubo de
material de empaquetado se calientan los dos extremos del tubo, y
sólo en una posición de conmutación posterior se realiza la
operación de envolver, con dos vueltas y sin oscilación.
Es necesario mejorar tanto la calidad del
empaquetado como el rendimiento del empaquetado.
El documento US 5,450,706 da a conocer una
máquina empaquetadora de caramelos de palo, según el preámbulo de la
reivindicación 14, en la que los productos, separados en piezas
sueltas, se extraen de un plato separador mediante un dispositivo de
transferencia y se entregan a un cabezal de empaquetado, en el que
se empaqueta el producto. La alimentación del material de
empaquetado se realiza hacia el cabezal de empaquetado.
El documento
EP-A-0 064 575 da a conocer un
dispositivo rotativo para envolver los extremos en forma de tubo de
un caramelo de palo.
El documento EP 0 036 282 A1 da a conocer una
máquina empaquetadora de caramelos de palo diseñada para
funcionamiento intermitente, en la que el material de empaquetado se
conduce a la cabeza del producto tipo caramelo de palo y
seguidamente es agarrado y transportado junto con el producto por un
dispositivo de transferencia.
Los documentos WO 03/086871 A y WO 2006/014107 A
dan a conocer sendas máquinas para empaquetar caramelos de palo, en
las que el material de empaquetado también se conduce a un cabezal
de empaquetado situado posteriormente.
El documento WO 2006/011793 A da a conocer una
máquina para empaquetar caramelos de palo en la que los productos
son conducidos por una cadena a una posición de recogida y, antes de
que sean agarrados por pares de mordazas de apriete, son
parcialmente envueltos con un trozo de material de empaquetado, de
modo que cada unidad de producto es sujetada por la rueda de
recogida junto con su trozo de material de empaquetado
correspondiente.
El documento
US-B1-6,539,687 da a conocer un
dispositivo de empaquetado en el que primero se envuelve el producto
con un tubo de material de empaquetado, antes de ser cerrado, por
ejemplo, con una envoltura de doble vuelta, para formar cierres
terminales.
Por ello, el objeto de la presente invención es
dar a conocer un procedimiento y un dispositivo para empaquetar
artículos en piezas pequeñas, en especial artículos con un mango,
que permiten alcanzar un rendimiento elevado con alta calidad de
empaquetado, y que crean las condiciones necesarias para poder
empaquetar también artículos complejos a rendimientos elevados.
Este objetivo se consigue, según la invención,
mediante un procedimiento con las características de la
reivindicación 1 y un dispositivo con las características de la
reivindicación 14.
\newpage
El procedimiento y el dispositivo, según la
invención, son especialmente ventajosos porque, por primera vez en
el campo de las máquinas de funcionamiento continuo, es decir,
máquinas empaquetadoras por las que los artículos pasan de modo
continuo, sólo existen dos cabezales giratorios, concretamente un
cabezal giratorio de extracción y un cabezal giratorio de
empaquetado, de modo que se reduce el tiempo de máquina para el
empaquetado de cada pieza del artículo y, gracias a una integración
más compacta de las operaciones de empaquetado y de las unidades de
empaquetado necesarias para ello, también para artículos complejos,
tales como los que poseen un mango, es posible alcanzar rendimientos
elevados, por ejemplo, de 1000 piezas por minuto.
El procedimiento, según la invención, se
caracteriza porque ya se realiza una adición de material de
empaquetado en la zona de un primer dispositivo, después de la
extracción de una unidad del artículo, la cual, junto con el trozo
de material de empaquetado, se transfiere a un segundo dispositivo,
el cabezal de empaquetado propiamente dicho, el cual conforma el
empaquetado del artículo.
En el marco de la presente invención, aunque los
nuevos procedimientos y dispositivos se prevén en especial para el
empaquetado de artículos con mango (caramelos de palo), no están en
modo alguno limitados a los mismos, sino que los principios de
funcionamiento hallados para estos artículos especiales se pueden
aplicar, en general, al empaquetado de artículos en piezas pequeñas
de formatos diferentes, de modo que el objeto de la invención no
está limitado al empaquetado de artículos con mango (con sellado) y
envoltura de aletas giradas.
En relación con el empaquetado de artículos con
mango, el procedimiento según la invención se caracteriza, en
especial, porque la recogida del producto, es decir, el agarre en el
mango, se realiza muy próximo a la bola del artículo y no, como
hasta ahora, en el extremo libre del mango.
Además, el dispositivo según la invención se
caracteriza porque la adición del material de empaquetado se ha
desplazado al cabezal de extracción, mientras que, hasta ahora, las
máquinas que trabajan de modo continuo disponen de un cabezal de
agarre entre el cabezal de extracción y el cabezal de empaquetado.
El primer cabezal de la máquina, que recoge los artículos separados
en piezas sueltas de un dispositivo de separación y carga de
producto, por ejemplo, desde un disco separador, también dispone de
los medios, hasta ahora asignados a un cabezal de agarre separado,
destinados a añadir el material de empaquetado al artículo en el
cabezal de extracción y entregar el artículo, junto con el material
de empaquetado, directamente del cabezal de extracción al cabezal de
empaquetado.
Para sellar la pieza de material de empaquetado
sobre el mango de un artículo se han previsto mordazas giratorias
calentadas.
Como ejemplo de productos, la presente solicitud
de patente se refiere, en especial, al empaquetado de artículos en
piezas pequeñas, dotados de un mango, los llamados caramelos de
palo, sin estar limitada a ellos. Hasta ahora, tales artículos no se
han podido embalar con máquinas de alto rendimiento que permitan una
producción de, por ejemplo, unas 1000 piezas por minuto. Una forma
ventajosa de realización del procedimiento para el empaquetado de
tales productos según el principio operativo de las máquinas
empaquetadoras de funcionamiento continuo consiste en que los
artículos con mango separados en piezas sueltas no se sujeten, como
hasta ahora, por el extremo libre del mango, sino que se sujeten por
la zona del mango situada del lado del artículo, es decir, en un
punto lo más próximo posible a la bola del producto. Esto tiene la
ventaja de que, por ejemplo, los errores de posición del mango
respecto a la bola no afectan a la manipulación del producto, de
modo que el producto se recoge con gran seguridad y las tolerancias
(por ejemplo, la excentricidad entre el mango y la bola) no influyen
en el resto del procedimiento de empaquetado.
Además de ello, esto hace que la conducción del
producto dentro del cabezal de extracción sea muy segura y crea por
ello condiciones favorables para la transferencia del artículo,
junto con el material de empaquetado, del cabezal de extracción al
cabezal de empaquetado. Además, la recogida cerca de la bola tiene
un efecto de centrado adicional del artículo, ya que los
dispositivos de extracción (pares de mordazas) pueden tener un
ángulo de apertura grande y asir con precisión el producto siempre
en la misma posición de extracción.
Tales productos en piezas pequeñas, también los
artículos con mango aquí considerados como un ejemplo de los mismos,
a veces se empaquetan con una envoltura de aletas giradas. Según una
forma de realización especialmente preferente de la presente
invención, para retorcer y sellar el material de empaquetado sobre
el mango de los artículos con mango se utilizan mordazas giratorias
calentadas que permiten realizar un sellado en caliente y conseguir
de esta manera una elevada calidad y resistencia del sellado del
empaquetado en la zona de transición entre el mango y la bola del
artículo. En su caso, para hacer aletas giradas en el extremo del
mango opuesto al artículo, también se podría utilizar una mordaza
giratoria, o bien se podrían utilizar tales mordazas giratorias
cuando se emplean películas para empaquetado sellables al calor para
empaquetar productos con envoltura de doble vuelta (artículos sin
mango), o bien se pueden utilizar hojas plásticas de mayor fuerza de
reposicionado para el sellado sobre el mango de artículos con mango,
sin que esto afecte el aspecto o el sellado del material de
empaquetado sobre el mango. No obstante, en este ejemplo la
envoltura de aletas giradas en el extremo del mango opuesto al
artículo se conforma como envoltura sencilla mediante mordazas
giratorias convencionales (no calentadas).
Otras configuraciones preferentes de los
dispositivos según la invención y del procedimiento según la
invención se exponen en las demás reivindicaciones dependientes.
\newpage
A continuación se explica la invención sobre la
base de un ejemplo de realización y de los dibujos correspondientes.
Los dibujos muestran:
- la figura 1 es una vista anterior esquemática
de una máquina empaquetadora destinada a empaquetar de forma
continua artículos con mango (caramelos de palo);
- la figura 2 muestra esquemáticamente el
dispositivo de carga de los artículos y su separación en
unidades;
- la figura 3 es una representación esquemática
y parcial de un dispositivo de cepillos destinado a orientar los
artículos;
- la figura 4 es una representación esquemática
parcial, en perspectiva, de un equipo de sensores de ciclos vacíos
del dispositivo de carga y separación en piezas sueltas;
- la figura 5 representa en perspectiva, parcial
y esquemáticamente, un cabezal de extracción y un anillo de carga
del dispositivo separador durante la extracción de un artículo;
- la figura 6 muestra parcialmente en
perspectiva el cabezal de extracción de la figura 5 durante la
operación de extracción, es decir, en relación con el anillo de
carga del dispositivo separador durante la extracción de un
artículo, visto desde el dispositivo separador;
- la figura 7 representa el cabezal de
extracción, de modo similar a la figura 6, y muestra la puesta a
disposición de un trozo de material de embalaje para un artículo
situado en el cabezal de extracción;
- la figura 8 es una representación frontal
esquemática general del cabezal de recogida y del cabezal de
embalado;
- la figura 9 muestra esquemáticamente en
perspectiva un dispositivo de accionamiento para el cabezal de
extracción de las figuras 5, 6 ó 7;
- la figura 10 muestra en perspectiva una parte
de la representación total de las unidades funcionales esenciales de
la máquina de embalar de la figura 1;
- la figura 11 muestra esquemáticamente en
perspectiva una parte de un cabezal de empaquetado en combinación
con una pinza giratoria destinada a sellar el material de
empaquetado sobre un mango de un artículo (caramelo de palo),
- la figura 12 es una vista parcial esquemática
en perspectiva de un cabezal giratorio posterior con pinzas
giratorias,
- la figura 13 muestra esquemáticamente una
estación giratoria con cabezal giratorio anterior y posterior
incluyendo el cabezal de empaquetado intermedio,
- la figura 14 muestra esquemáticamente el
extremo anterior de una pinza giratoria calentada, con un par de
mordazas giratorias, y
- la figura 15 representa esquemáticamente el
procedimiento para realizar el proceso de empaquetado en la máquina
empaquetadora, según la reivindicación 1, para el empaquetado de un
artículo con mango (caramelo de palo).
La figura 1 muestra una máquina empaquetadora
(100) que funciona según el principio del trabajo continuo, en la
que el artículo (A) (comparar con la figura 4) se extrae de modo
continuo de un dispositivo de carga y separación en piezas sueltas
(1) situada sobre un marco horizontal (1a) de perfil en "U" de
la máquina (el cual está apoyado sobre el suelo mediante pies de
máquina -1b-) mediante un cabezal de extracción (10) que puede girar
alrededor de un eje de rotación (11) (figura 5), y se transfiere,
junto con un trozo de material de empaquetado (12), a un cabezal de
empaquetado (20), el cual puede girar alrededor de un eje de
rotación (21) fijo (figura 8), de modo que, para envolver y sellar
la parte correspondiente del trozo de material de empaquetado (12)
sobre un mango (A1) del artículo (A), cada unidad de empaquetado del
cabezal de empaquetado (20) tiene asociada una pinza giratoria (71)
(comparar con las figuras 11 a 14). Mediante una rueda de descarga
(50), los artículos (A) totalmente empaquetados se conducen a un
dispositivo de descarga configurado en forma de cinta de descarga
(40) y se hacen salir de la máquina empaquetadora (100).
Para una mayor claridad, en la figura 1 se ha
omitido un cabezal giratorio (60) anterior dispuesto delante del
cabezal de empaquetado (20), y se representa un cabezal giratorio
(70) posterior como parte de una estación giratoria (80).
La máquina empaquetadora (100) se caracteriza
porque entre el artículo (A) totalmente empaquetado y la extracción
del artículo (A) del dispositivo de carga y separación en piezas
sueltas (1) solamente comporta dos cabezales de soporte para el
producto esenciales para el empaquetado, concretamente el cabezal de
extracción (10) y el cabezal de empaquetado (20), gracias a lo cual
se puede configurar el proceso de empaquetado para que sea
considerablemente más compacto, rápido y eficiente.(La rueda de
descarga -50- sólo es un dispositivo auxiliar independiente del
proceso de empaquetado). Con ello aumentan las exigencias relativas
a la configuración de la máquina empaquetadora y, en especial, del
diseño del cabezal de extracción (10). Por otra parte, tal como
sucede en el presente ejemplo de realización, esto permite
empaquetar los artículos (A) a un ritmo de trabajo de
aproximadamente 1.000 ciclos por minuto, es decir, a alto
rendimiento, siendo en este caso el artículo (A) una bola de
caramelo u otro producto de confitería unido a un mango (A1). En
este ejemplo de realización, se designa como (A2) la bola del
artículo (A). En la figura 1, las flechas (K), (L), (M), (N), (O),
(P) señalan los correspondientes sentidos de giro del disco
distribuidor (2) (flecha -K-), el anillo de carga (3) (flecha -L-),
el cabezal de extracción (10) (flecha -M-), el cabezal de
empaquetado (20) (flecha -N-), la rueda de descarga (50) (flecha
-O-) y el sentido de desplazamiento de la cinta de descarga (40)
(flecha -P-).
La figura 2 muestra esquemáticamente en detalle
el dispositivo de carga y separación en piezas sueltas (1), es
decir, un disco separador (2) que, del modo conocido, es descendente
hacia afuera desde su eje (2a), de modo que a lo largo del perímetro
exterior del disco separador (2) existe un anillo de alimentación
(3) con escotaduras (4) para alojar las bolas (A2) del artículo (A),
en cuyo contorno exterior las escotaduras (4) pasan a ser ranuras de
alojamiento (5) en las cuales entran los correspondientes mangos
(A1) del artículo (A) orientados radialmente hacia afuera cuando el
producto está adecuadamente colocado (comparar con las figuras 4 y
5). Además de un orientador (6) de producto situado sobre el disco
separador (2), existe un sistema de escobillas (7) con escobillas
(7b), (7c), (7d) de accionamiento individual que, junto con la guía
helicoidal (7a), sirve para llenar las escotaduras (4) del anillo de
alimentación (3) con el producto (A) (bolas -A2-) y para que los
mangos (A1) del artículo (A), gracias al sistema de escobillas (7) y
la guía helicoidal (7a), queden posicionados radialmente hacia
afuera y dentro de las ranuras de alojamiento (5) (comparar con las
figuras 4 a 6).
De esta manera se consigue un llenado elevado
del disco separador (2), de entre el 97% y el 100%.
Una cubierta exterior (8) sirve para proteger el
disco separador (2).
En las figuras 3 y 4 se vuelven a mostrar, de
diferentes formas esquemáticas y de perspectiva, detalles del
sistema de escobillas (7) (figura 3) y de un dispositivo sensor de
ciclo vacío (9) que se describirá más adelante. La figura 3 muestra
una vez más las formas diferentes de las escobillas (7b), (7c),
(7d), de modo que la escobilla (7b) es básicamente un cuerpo
cilíndrico alargado (7b1), con un primer tramo cilíndrico (7b1) de
diámetro creciente y un tramo cónico (7b2) extendido hacia adelante,
destinado a distribuir el artículo (A) con sus bolas (A2) en las
escotaduras (4), función en la que también participa la escobilla
cilíndrica (7c). La escobilla (7c) de forma de disco, cuyo ancho se
corresponde aproximadamente con el ancho del anillo de alimentación
(3), sirve para fijar con seguridad el producto (A) (que no se
muestra en la figura 3) dentro de las escotaduras (4). Cada una de
las escobillas (7b), (7c), (7d) es accionada individualmente por un
pequeño motor de corriente continua (13).
En la figura 3 no se han representado, abajo a
la izquierda, las escotaduras (4) del anillo de alimentación (3). La
figura 3 también muestra, debajo del anillo de alimentación, un riel
de guía (14) que cubre por debajo las escotaduras (4) en la mayor
parte del perímetro del anillo de alimentación (3), de modo que los
artículos (A) quedan alojados en las escotaduras de forma que no
pueden volcar.
Antes de una posición de extracción de los
artículos (A) existe un dispositivo sensor (9) de ciclos vacíos el
cual, en el presente ejemplo de realización y mediante una horquilla
de barrera óptica (15), explora y detecta los mangos (A1) de los
artículos (A), de modo que después de la posición de extracción
existe un dispositivo de expulsión por soplado (16) (boquilla de
expulsión) para los artículos que se encuentran en una escotadura
(4) y que no tienen mango (es decir, sólo la bola) y que no se
pueden seguir procesando. En esta zona no se ha previsto el riel
(14) (comparar con la figura 3), de manera que los artículos pueden
caer libremente hacia un recipiente colector. No obstante, teniendo
en cuenta el ritmo de trabajo, la fuerza de la gravedad no sería
suficiente para quitar el producto, por lo que se ha previsto una
expulsión forzada de los artículos defectuosos sin mango mediante
el dispositivo de expulsión por soplado (16). Además, en función de
una señal de fallo enviada por el dispositivo sensor (9) de ciclo
vacío, se detiene la adición de material de empaquetado, de forma
que en este caso no se conduce el trozo de material de empaquetado
(12) al cabezal de extracción (10), dado que en la posición
correspondiente del cabezal de extracción (10) no habrá producto
(A).
Un estribo de posicionado (17) situado por
encima del anillo de carga (3) en la zona de los mangos (A1) también
contribuye al posicionado correcto de los artículos (A) y con ello
asegura el posicionado. Teniendo en cuenta el elevado ritmo de
trabajo, es importante que los artículos (A) separados en piezas
sueltas estén orientados sin errores en la medida de lo posible.
El sistema de escobillas (7) descrito en
relación con las figuras 2 y 3 destinado a la colocación correcta de
los artículos (A) en las escotaduras (4) y, por ello, a garantizar
un grado de llenado elevado del anillo de carga (3), también puede
constar de una única escobilla de formas que dispone en cada una de
sus partes de la forma geométrica adaptada para ejecutar la función
de posicionado que en el presente ejemplo se asigna a las tres
escobillas (7b), (7c), (7d).
La figura 5 es una representación parcial,
esquemática y en perspectiva, de la situación de recogida de los
artículos y del cabezal de extracción (10) en el punto de
extracción, en el que los artículos (A) se extraen del anillo de
carga (3). La flecha (L) indica el sentido de giro de dicho anillo,
mientras que la flecha (M) indica el sentido de giro del cabezal de
extracción (10) alrededor del eje de rotación (11). Los artículos
(A) posicionados en el anillo de carga (3) se extraen por el mango
(A1) en un punto de extracción (E) (figura 5), de modo que el
cabezal de extracción (10) gira en sentido contrario al anillo de
carga (3) alrededor de un eje de rotación (11) fijo. En su lado
anterior se encuentran las unidades de extracción (18) que, a su
vez, están soportadas en el cabezal de extracción (10) de forma que
cada una de ellas puede girar alrededor de su correspondiente eje de
giro (19).
En el presente ejemplo de realización, el
cabezal de extracción (10) comporta seis unidades de extracción (18)
giratorias (ver la figura 6), dispuestas perimetralmente a iguales
distancias angulares, de modo que cada unidad de extracción (18)
está asociada a una pinza para material de empaquetado (23)
adicional que puede girar alrededor de un eje de giro (22) paralelo,
tal como se observa más claramente en las figuras 6 y 7.
Cada unidad de extracción (18) consta de un par
de mordazas de sujeción (24) constituida por una mordaza de sujeción
(24a) anterior, situada en primer lugar en el sentido de giro del
cabezal de extracción, y por una mordaza de sujeción (24b) posterior
situada en segundo lugar en el sentido de giro del cabezal de
extracción (10). Las mordazas de sujeción (24a), (24b) de cada par
de mordazas de sujeción (24) están dispuestas sobre el
correspondiente eje de giro (19) común, alrededor del cual realizan
sus movimientos de apertura y cierre para agarrar y sujetar el mango
(A1) del artículo (A), y de modo que todo el par de mordazas de giro
(24) también puede girar alrededor del eje de giro (19) en relación
con el movimiento de rotación del cabezal de extracción (10)
alrededor del eje de rotación (11). Esto sirve para adaptar la
distancia de separación de los artículos (A) situados en el anillo
de carga (3) a la separación entre las unidades de extracción (18)
(pares de mordazas de sujeción -24-), de modo que los pares de
mordazas de sujeción (24) ejecutan un movimiento acelerado tanto
antes como después del punto de extracción, mientras que sólo existe
un movimiento uniforme en una zona situada antes y después de un
punto de transferencia en el que el artículo se entrega al cabezal
de empaquetado (20). Existe una transición entre estas dos zonas.
Tal como se muestra claramente en las figuras 5 y 6, las mordazas de
sujeción (24a) y (24b) comprenden superficies prismáticas (Z) en sus
superficies interiores, para asir con seguridad y fiabilidad los
mangos (A1) cilíndricos del artículo (A). Además, una abertura ancha
de los pares de mordazas de sujeción (24), junto con la forma
prismática, contribuye a que los mangos (A1) se puedan asir y
conducir con seguridad, garantizando de esta manera una manipulación
muy fiable del producto sin tener que recurrir a otros órganos
conductores.
Para la extracción de los artículos del anillo
de carga (3) por cada par de mordazas de sujeción (24), es esencial
que el mango se agarre directamente lo más cerca posible de la bola
(A2), es decir, junto a la superficie exterior cilíndrica del anillo
de carga (3), con lo que también se consigue una compensación de las
tolerancias de la posición del mango (A1) respecto a la bola (A2),
ya que las desviaciones de la posición del mango (A1) respecto a la
bola (A2), en relación con una posición nominal, tienen un efecto
reducido o nulo (al contrario de lo que sucede en el extremo libre
del mango -A1-).
Lógicamente, el cabezal de extracción (10) puede
comportar más o menos de seis unidades de extracción (18)
giratorias, en función de la configuración general de la máquina
empaquetadora (100).
Además de la característica de asir el artículo
(A) por el mango (A1) en la zona superior, es decir, lo más cerca
posible de la bola (A2), otra característica especial de este
cabezal de extracción (10) es que también comporta pinzas para
material de empaquetado (23), es decir, que no solamente sirve para
extraer el producto del dispositivo de carga y separación en piezas
sueltas (1) (disco separador -2-), sino que también se conduce de
modo discreto el material de empaquetado, es decir, los trozos de
material de empaquetado (12), al cabezal de extracción (10) mediante
un dispositivo de alimentación de material de empaquetado no
representado en los dibujos, con lo que se realizan en un único
cabezal las dos funciones de "extracción" del artículo y de
"adición de material de empaquetado" al mismo. Esto se muestra
claramente en la figura 7, conduce a un considerable aumento de la
eficiencia y a que las funciones de empaquetado sean más compactas,
por lo que permite pasar a nuevos ritmos de trabajo superiores en
el empaquetado de artículos de este tipo, dotados de un mango.
Tal como muestran las figuras 5 y 6 (esta última
representa un esquema del cabezal de extracción -10- en una
perspectiva frontal), cada unidad de extracción (18), es decir, cada
par de mordazas de sujeción giratorias (24), está asociada a una
pinza para material de empaquetado (23) que básicamente consta de
una chapa en forma de "U", es decir, ranurada, que puede girar
alrededor de un eje de rotación (22) paralelo al eje de giro (19) de
las mordazas de sujeción pero separado del mismo y que también posee
un accionamiento independiente. También esta pinza para material de
empaquetado (23) ejecuta un movimiento acelerado y sirve para
permitir que, ya entre el punto de extracción del anillo de carga
(3) y el punto de transferencia al cabezal de empaquetado (20), se
conduzca al cabezal de extracción (10) el trozo de material de
empaquetado (12), necesario para empaquetar el artículo (A), y dicho
trozo se disponga sobre el artículo (A) mientras el mismo se sujeta
mediante el par de mordazas de sujeción (24).
Los correspondientes movimientos de control para
cada par de mordazas de sujeción (24) en su conjunto, para los
movimientos de apertura y cierre de las mordazas de sujeción (24a),
(24b) de cada par de mordazas de sujeción (24), así como el
movimiento de giro de cada pinza para material de empaquetado (23),
se derivan de curvas de mando configuradas en relación con la
rotación del cabezal de extracción (10) alrededor de su eje de giro
(11). En relación con ello, se hace referencia al dibujo esquemático
en perspectiva de la figura 9. Las curvas de mando (25), (26), en
combinación con los rodillos de mando (27), (28), sirven para
controlar los movimientos de las mordazas de sujeción (24a) y (24b),
anterior y posterior, del correspondiente par de mordazas de
sujeción (24), mientras toda la unidad de extracción (18) recorre
una curva envolvente (29) alrededor del eje de rotación (11) fijo,
que incluye las pinzas para material de empaquetado (23) asociadas a
cada unidad de extracción (18) y cuyo control de movimientos de giro
se realiza mediante las curvas de mando (31) y las correspondientes
levas de seguimiento (32). De esta forma se tiene en cuenta la
exigencia de que, por una parte, el trozo de material de empaquetado
(12), mediante la pinza para material de empaquetado (23) y el
correspondiente contrasoporte del par de mordazas de sujeción (24),
se coloque de modo fijo sobresaliendo del artículo (A), es decir,
próximo al mismo, y que, por otra parte, se asegure que el par de
mordazas de sujeción (24) puede extraer sin obstáculos del artículo
(A) del anillo de carga (3), sin que se produzcan colisiones entre
la pinza para material de empaquetado (23) y el anillo de carga (3),
o que durante el funcionamiento continuo de una máquina
empaquetadora de este tipo ocurra una situación de interferencia
peligrosa en la zona de la extracción. En el presente caso, este
problema se soluciona porque la pinza para material de empaquetado
(23), tal como muestra, en especial, la figura 7, es una chapa en
forma de "U", o sea, que comporta una ranura central (33) la
cual, mediante un movimiento descendente en sentido contrario al
sentido de giro del cabezal de extracción (10), permite alojar en la
ranura central (33) la pinza para material de empaquetado (23) por
un brazo (34) de la mordaza de sujeción (24a) anterior, por lo que
la hace pasar por el punto de extracción con un movimiento de
sentidos opuestos de cabeceo e inmersión, tal como se observa con
detalle en la figura 7, cuando se comparan las diversas posiciones
de fases de los pares de mordazas de sujeción (24) y las
correspondientes pinzas para material de empaquetado (23) en la
zona del punto de extracción. Para fijar el trozo de material de
empaquetado (12) de forma que cuelgue sobre el artículo (A) ya
asido, para su posterior plegado alrededor del artículo en el
cabezal de empaquetado (20), cada mordaza de sujeción (24a) anterior
comporta un contrasoporte de apriete (35). De este modo, el material
de empaquetado o el trozo de material de empaquetado (12) se sujeta
firmemente entre el extremo anterior de la pinza para material de
empaquetado (23) y el contrasoporte de apriete (35) con una parte
del trozo de material de empaquetado (12), y al mismo tiempo se
coloca sobre el artículo (A), es decir, sobre la bola (A2). Además
del propio movimiento continuo de rotación del cabezal de extracción
(11), se ejecutan en el mismo otros tres movimientos:
- apertura y cierre de los pares de mordazas de
sujeción (24) de las unidades de extracción (18),
- giro de los pares de mordazas de sujeción (24)
de las unidades de extracción (18) (en su totalidad), y
- giro y apertura y cierre de las pinzas para
material de empaquetado.
Tal como se indica en la parte superior derecha
de la figura 7 y se muestra de forma más completa en la figura 8, el
cabezal de extracción (10) está en "contacto de devanado" con
el cabezal de empaquetado (20), el cual comprende unidades de
empaquetado (36) en número y forma comparables, cada una de las
cuales consta de par de mordazas de sujeción de cabezal de
empaquetado (37), que pueden girar respecto a un eje de rotación, a
cada uno de los cuales está asociado un elemento plegador interior
(38) soportado independientemente de modo giratorio, destinado a
plegar y envolver el artículo (A) con un tubo de material de
empaquetado, tal como se explica más adelante.
Además de los procesos de movimiento de los
pares de mordazas de sujeción (24) descritos en relación con el
cabezal de extracción, dichos pares de mordazas de sujeción (24) de
dicho cabezal también pueden ser giratorios alrededor de un eje
vertical situado en un plano radial, en caso de que sea necesario o
conveniente reorientar la posición del artículo, por ejemplo, en
90º, antes de añadir el trozo de material de empaquetado. Es decir,
que el cabezal de extracción también puede servir para reorientar la
posición del artículo entre la posición de extracción del anillo de
carga (3) y una posición de transferencia al cabezal de empaquetado
(20).
La figura 8 muestra esquemáticamente la
correlación de efectos entre el cabezal de extracción (10) y el
cabezal de empaquetado (20), y explica los procesos que tienen lugar
dentro de los respectivos cabezales (10) y (20).
Antes de la transferencia del artículo (A) con
el trozo de material de empaquetado (12) a un par de mordazas de
sujeción de cabezal de empaquetado (37) con las mordazas de sujeción
de cabezal de empaquetado (37a) y (37b), el trozo de material de
empaquetado se coloca en ángulo o en forma de "U" alrededor del
artículo (A) (es decir, alrededor de la bola -A2- del mismo), tal
como muestra la figura 8 (ver también la figura 15). Las mordazas de
sujeción de cabezal de empaquetado (37a), (37b) de un par de
mordazas de sujeción de cabezal de empaquetado (37) agarran el
artículo (A), en cada caso con interposición del trozo de material
de empaquetado (12), para formar un tubo de material de empaquetado
al plegar el material de empaquetado (12) mediante el elemento
plegador interior (38) y un arco plegador exterior (39) (ver figura
8). Con ello se consigue el máximo cuidado del producto, ya que en
el cabezal de empaquetado (20) las mordazas de sujeción del cabezal
de empaquetado (37a), (37b) nunca sujeten el artículo directamente,
sino siempre agarrándolo por el trozo de material de empaquetado
(12) ya interpuesto. El tubo de material de empaquetado, de forma
cilíndrica, que rodea la bola (A2) se forma mediante un movimiento
de giro hacia adentro del elemento plegador interior (38) y un
movimiento perimetral a lo largo del arco plegador exterior (39),
del modo conocido por los especialistas, por lo que se pueden omitir
las explicaciones detalladas adicionales (comparar con la figura
11).
De forma comparable con el cabezal de extracción
(10), también en el cabezal de empaquetado (20), el cual gira
alrededor del eje de rotación (21) fijo, todos los demás movimientos
de control de rotación para hacer girar las mordazas de sujeción
(37) en su conjunto, la apertura y cierre de las mordazas de
sujeción (37a), (37b) (soportadas sobre ejes independientes), así
como el control del movimiento de rotación de los correspondientes
elementos plegadores interiores (38) (soportados sobre el mismo eje
que una mordaza de sujeción (37b) de un par de mordazas de sujeción
de cabezal de empaquetado -37-), se desarrollan mediante curvas de
mando estacionarias, dispuestas en combinación con el eje de
rotación (21) (de modo similar a lo que sucede en el cabezal de
extracción de la figura 9).
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En el presente ejemplo de realización se debe
empaquetar el artículo (A) (caramelo de palo), por una parte
(arriba), con una envoltura de aletas, mientras que en el lado
opuesto (en el mango -A1-) es imprescindible que el material de
empaquetado envuelva y selle el mango (A1) limpiamente. Por ello, el
cabezal de empaquetado (20) es parte de una estación giratoria (80)
que posee un cabezal de giro anterior (60) y un cabezal de giro (70)
posterior, tal como se observa en la vista lateral de la figura 13.
Para una mayor claridad del dibujo, en los demás dibujos, salvo en
la figura 10, no se ha representado, en especial, el cabezal de giro
(60) anterior. Cada uno de los cabezales de giro (60), (70) anterior
y posterior comporta un número de mordazas giratorias (61), (71),
que se corresponde con el de las unidades de empaquetado (36), y que
giran coaxialmente y de modo sincronizado con la rotación del
cabezal de empaquetado (20) alrededor del eje de rotación (21), de
forma que no cambia la posición relativa de los pares de mordazas de
sujeción de cabezal de empaquetado (37) respecto a las mordazas
giratorias (61), (71) con sus correspondientes pares de mordazas de
sujeción giratorias (62), (72).
La figura 10 muestra otra vez, como dibujo
parcial en perspectiva, los principales componentes de la máquina
empaquetadora, según el presente ejemplo de realización, con el
dispositivo de carga y separación en piezas sueltas (1) con el
anillo de carga (3) y las escotaduras (4) para el producto, el
cabezal de extracción (10) con las unidades de extracción (18)
incluyendo las pinzas para material de empaquetado (23), así como el
cabezal de empaquetado (20) con los pares de mordazas de sujeción de
cabezal de empaquetado (37) y el cabezal de giro (60) anterior, el
cabezal de giro (70) posterior con las mordazas giratorias (71) y la
cinta de descarga (40).
Tal como se observa en la figura 13, las
mordazas giratorias (71) del cabezal de giro (70) posterior están
configuradas de forma totalmente diferente a las mordazas giratorias
(61) del cabezal de giro (60) anterior, siendo estas últimas del
tipo tradicional ya que están previstas para asir el producto y
formar una envoltura de aletas, del modo tradicional, en combinación
con un tubo de material de empaquetado situado en el lado opuesto al
mango del producto.
Por ello, a continuación sólo se hace
referencia, en relación con las figuras 11, 12 y 13, a las novedosas
mordazas giratorias (71) del cabezal de giro (70) posterior que,
según la invención, se pueden calentar.
En el "lado del mango" del artículo (A)
(caramelo de palo) es necesario envolver y sellar limpiamente sobre
el mango (A1) el extremo circundante del tubo de material de
empaquetado, en un punto próximo al extremo del mango (A1) situado
en el lado del producto y de la bola (A2). Para ello se utiliza una
mordaza giratoria (71), es decir, un número de mordazas giratorias
(71) que se corresponde con el número de pares de mordazas de
sujeción de cabezal de empaquetado (37) y que giran de modo
sincronizado con los mismos, dispuestas sobre el cabezal de giro
(70) posterior y que, a su vez, pueden girar respecto al cabezal de
giro (70) alrededor de un eje longitudinal (75). Para ello, en el
cabezal de giro (70) se ha previsto un mecanismo de transmisión
(rueda anular estacionaria y ruedas planetarias rotativas), no
representado en los dibujos, de modo que cada mordaza giratoria (71)
gira sobre el cabezal de giro (70) a un régimen superior al régimen
de giro de éste y de modo uniforme alrededor de su eje longitudinal
(75), mediante el correspondiente árbol de mordaza de sujeción (75a)
apoyado en el cabezal de giro (70). Las mordazas giratorias (71)
comprenden pares de mordazas de sujeción (72) constituidos por una
pieza de mordaza giratoria (72a) y una pieza de mordaza giratoria
(72b), que efectúan un movimiento de apertura y cierre alrededor de
un eje (F) ortogonal respecto al eje longitudinal (75) (movimiento
pivotante). En sus superficies interiores comportan un hueco de
alojamiento (73), dimensionado teniendo en cuenta el diámetro del
mango (A1) que se alojará en el mismo para envolver y sellar de modo
liso el extremo del tubo de material de empaquetado, entre el mango
(A1) y la mordaza giratoria (71), cuando las mordazas giratorias
(71) realizan el movimiento de rotación antes descrito respecto al
cabezal de giro (70) alrededor de sus ejes longitudinales (75). Las
piezas de mordaza giratoria (72a), (72b) están acodadas alrededor
del eje (F) en aproximadamente 90º respecto a su sección de apoyo,
de modo que el mango (A1) del producto siempre se puede encerrar de
modo perfecto y con la holgura correspondiente para el sellado del
material de empaquetado.
Las mordazas giratorias (71) se diferencian de
las mordazas giratorias (61) del cabezal de giro (60) porque están
calentadas y, gracias al calentamiento de la mordaza giratoria (61),
como mínimo una de las piezas de mordaza giratoria (72a), (72b)
puede realizar un sellado en caliente y, en combinación con un
material de empaquetado adecuado, conseguir una elevada calidad de
sellado sobre el mango en la zona de transición entre el mango (A1)
y la bola (A2).
Tal como se observa claramente en el dibujo
parcial en perspectiva, según la figura 12, del cabezal de giro (70)
posterior, el calentamiento de la mordaza giratoria (71), o de una o
las dos piezas de mordaza giratoria (72a), (72b) de cada mordaza
giratoria (71) (en este ejemplo, siempre se calientan las dos piezas
de mordaza giratoria -72a-, -72b-), se realiza mediante cartuchos
calentadores (no representados en el dibujo) dispuestos en las
piezas de mordaza giratoria (72a), (72b), aunque también se pueden
disponer láminas calentadoras en las piezas de mordaza giratoria
(72a) y (72b). El calentamiento también se puede realizar por
inducción o mediante irradiación con haces de electrones o rayos
láser. La alimentación de corriente a las mordazas giratorias (71)
del cabezal de giro (70) posterior se realiza teniendo en cuenta el
movimiento de giro necesario de las mordazas giratorias (71)
alrededor de su eje longitudinal (75) (eje paralelo al eje de
rotación -21- del cabezal de empaquetado -20- o del cabezal de giro
-70- posterior) mediante un primer sistema de anillos colectores
(74) con anillos colectores (76) fijos en la caja y escobillas de
contacto (77) sujetas al cabezal de giro (70), así como con un
segundo sistema de anillos colectores, no representado, dispuesto
dentro del cabezal de giro (70), en especial, dentro de manguitos de
mordazas giratorias (81) (conectados con los correspondientes
árboles de las mordazas giratorias -75a-, o sea, que giran al mismo
régimen que las mordazas giratorias -71-), teniendo en cuenta la
rotación de la mordaza giratoria (71) alrededor de su eje
longitudinal (75).
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Mediante la modificación de la presión y de la
temperatura en los pares de mordazas giratorias -71) se puede
regular la solidez del sellado y, con ello, mejorar las propiedades
de apertura del empaquetado.
En combinación con las piezas de mordazas
giratorias (72a), (72b) se ha previsto una medición de temperatura
(medición infrarroja de la temperatura), preferentemente sin
contacto, que es parte de un circuito de mando para regular la
potencia de calentamiento de los pares de piezas de mordazas
giratorias. De esta manera se puede conseguir una regulación muy
precisa de la temperatura, ajustada a las características del
material de empaquetado y a las demás características del producto.
La utilización de mordazas giratorias calentadas para sellar el
material de empaquetado también permite emplear hojas de empaquetado
más gruesas o con una mayor fuerza de reposición.
El control y la medición de la temperatura
también se pueden realizar directamente mediante sensores de
temperatura dispuestos en las piezas calentadas de las mordazas
giratorias (71). El empleo de mordazas giratorias (71) calentadas no
se limita al presente ejemplo de realización o a los productos con
mango, sino que también es adecuado para otras aplicaciones, por
ejemplo, para la fabricación de empaquetados de aletas o
empaquetados de doble vuelta o vuelta sencilla (plegado de saquitos,
plegado agrupado), en especial cuando se utilizan materiales de
empaquetado relativamente gruesos o que poseen una elevada fuerza de
reposición.
Tal como ya se ha explicado en relación con la
figura 13, en posición opuesta al cabezal de giro (70) posterior
dotado de las mordazas giratorias calentadas (71) antes descrito, en
el otro lado del cabezal de empaquetado (20), está el otro cabezal
de giro (60) con las mordazas giratorias (61), preferentemente no
calentadas, que forman, con la parte sobresaliente del tubo de
material de empaquetado, una aleta girada corriente, que queda en la
parte del mango (A1) opuesta al lado de la bola (es decir, arriba),
cuando el mango (A1) está orientado hacia abajo.
La figura 1 muestra esquemáticamente el
dispositivo de descarga (40), el cual, mediante una rueda de
descarga (50), transporta fuera de la máquina los artículos
empaquetados (caramelos de palo).
La figura 14 muestra esquemáticamente la mordaza
giratoria (71) calentable, con las piezas de mordaza giratoria (72a)
y (72b), una conducción de alimentación de corriente (78) en forma
de espiral para compensar los movimientos, así como un tramo de
conductor (79) hacia la pieza de mordaza giratoria (72a), la
superior en la figura 14, dentro del cual se encuentra el cartucho
calentador. Para la pieza de mordaza giratoria (72b) se ha previsto
la misma disposición en la parte posterior de la figura 14. La
conducción de alimentación de corriente (78) está conectada con
conducción eléctrica al segundo sistema de anillos colectores dentro
del manguito de mordazas giratorias -81) rotativo. Naturalmente, el
primer sistema de anillos colectores (77) está conectado con el
segundo sistema de anillos colectores. Una envolvente del tramo de
conductor (79) está puesta a tierra mediante conexión a la
caja.
En la figura 5 se representa esquemáticamente el
desplazamiento del producto y la orientación de la posición del
artículo (A), en combinación con la adición de un material de
empaquetado. La adición de material de empaquetado superior (110) y
la adición de material de empaquetado inferior (120) se han previsto
para el cambio automático de material de empaquetado. Los productos
(A) llegan del dispositivo de separación en piezas sueltas (1)
mediante el cabezal de extracción (10), en el cual se incluye el
trozo de material de empaquetado (12) para su transferencia al
cabezal de empaquetado (20), en el que el producto (A) con mango
(caramelo de palo) se envuelve y, por una parte, se gira y se sella
en el mango (A1) y, por otra parte, se cierra con una aleta girada.
Después de una rotación de aproximadamente 270º, el cabezal de
empaquetado (20) entrega el artículo a la rueda de descarga (50), la
que deposita el artículo empaquetado terminado sobre la cinta de
descarga (40) para ser transportado fuera de la máquina.
Con la presente invención se da a conocer, por
primera vez, una máquina empaquetadora de funcionamiento continuo
dotada de solamente dos cabezales portadores de producto esenciales
para el empaquetado, el cabezal de extracción y el cabezal de
empaquetado, y cuyo cabezal de extracción está dotado de órganos
funcionales adicionales para la puesta a disposición de material de
empaquetado.
La presente invención no está limitada al
empaquetado de productos de confitería con mango, aunque es
especialmente adecuada para ello y, mediante la correspondiente
adaptación de los principios básicos expuestos, se puede realizar de
modo similar el empaquetado de otros artículos en piezas pequeñas,
con otros tipos de plegado. En el empaquetado de artículos con
mango, mediante la sujeción del artículo por el mango en una zona lo
más próxima posible del producto propiamente dicho (la bola) se ha
conseguido, por primera vez, eliminar prácticamente el efecto de las
tolerancias y los defectos resultantes de la fabricación (inserción
del mango en la bola) sobre el proceso de empaquetado. La
utilización de mordazas giratorias calentadas no sólo permite el
perfecto sellado del material de empaquetado sobre el mango, sino
que también básicamente mejora la fabricación de empaquetados con
aletas
giradas.
giradas.
En general, la máquina empaquetadora según la
presente invención tiene una configuración compacta y se caracteriza
por poseer un rendimiento de empaquetado no alcanzado hasta ahora,
de 600 a 1.000 ciclos de trabajo por minuto, para productos
complejos, tales como los productos con mango, y al mismo tiempo
tiene un funcionamiento dinámicamente suave, en especial gracias a
su principio de funcionamiento continuo.
Además de un nivel sonoro reducido, gracias a
los bajos esfuerzos dinámicos y al principio de empaquetado elegido
(inclusión del material de empaquetado ya en el cabezal de
extracción), se consigue un cuidado elevado del producto y
solicitaciones reducidas del material de empaquetado. Por ello, el
desgaste técnico de máquina y el coste del mantenimiento son
reducidos, con el consiguiente aumento de la eficiencia y de la
disponibilidad de la máquina empaquetadora.
Mediante la presente invención se crea, por
primera vez, una máquina empaquetadora que trabaja según el
principio de un funcionamiento continuo, dotada de dos cabezales de
procesado de producto, la cual permite, para productos complejos
(productos con un mango) alcanzar un ritmo de producción del orden
de los 1.000 ciclos por minuto, consiguiendo una configuración
compacta y cuidadosa del producto y del empaquetado, junto con una
elevada seguridad del producto y una reducida propensión a fallos
del dispositivo de empaquetado.
Claims (56)
1. Procedimiento para empaquetar artículos (A)
en forma de piezas pequeñas, en especial artículos (A) con un mango
(A1), en el que el artículo (A) se recoge uno por uno mediante un
primer dispositivo (10) y se transporta de modo continuo a un
segundo dispositivo (20) que efectúa, como mínimo parcialmente, el
empaquetado del artículo, caracterizado porque se realiza una
adición de material de empaquetado en el primer dispositivo
(10).
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque, durante el recorrido entre la recogida
del artículo (A) y su entrega por parte del primer dispositivo (10),
se realiza una reorientación de la posición del artículo, en
especial, mediante la rotación del artículo en aproximadamente
90º.
3. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la recogida del
artículo desde un dispositivo de separación en piezas sueltas (1) se
realiza en un movimiento de rotación, y la adición de un material de
empaquetado está precedida por un movimiento acelerado de una pinza
para material de empaquetado (23) dispuesta para fijar el material
de empaquetado sobre el correspondiente artículo (A).
4. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque una
diferencia de distribución entre los artículos (A) separados en
piezas sueltas y las unidades de extracción (18) del primer
dispositivo (10) que recogen el articulo (A) se compensa mediante un
movimiento acelerado previsto de las unidades de extracción (18),
antes y/o después de la recogida del artículo (A), en especial, un
movimiento de giro alrededor de un eje de rotación (19).
5. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado porque la
separación del artículo (A) en piezas sueltas se realiza básicamente
en un plano horizontal de preparación, la recogida del artículo (A)
y su transporte al segundo dispositivo (20) se realizan por un
primer segmento de trayectoria circular situado sobre un plano
esencialmente vertical, el material de empaquetado se añade al
artículo de modo básicamente radial respecto al movimiento del
mismo, y el artículo se conduce mediante el segundo dispositivo (20)
por un segundo segmento de trayectoria circular también situado
sobre un plano básicamente vertical.
6. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque,
antes de la recogida de un artículo (A), éste es comprobado, y se
desechan los artículos (A) defectuosos.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6,
caracterizado porque la detección de un artículo (A)
defectuoso detiene la adición de material de empaquetado.
8. Procedimiento para el empaquetado de
artículos con mango en piezas pequeñas con un método de trabajo
continuo, según una o varias de las reivindicaciones anteriores 1 a
7, caracterizado porque los artículos (A) separados en piezas
sueltas se sujetan en la zona del mango (A1) correspondiente al
extremo situado en el lado del artículo.
9. Procedimiento, según la reivindicación 8,
caracterizado porque, después de la formación de un tubo de
material de empaquetado sobre el artículo (A), se realiza un plegado
rotativo del mismo alrededor del mango (A1) y, en combinación con
ello, un sellado del material de empaquetado sobre el mango (A1)
mediante mordazas giratorias (71) calentadas.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado porque las mordazas giratorias (71) realizan un
movimiento de apertura y cierre y al mismo tiempo un movimiento de
rotación.
11. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque, después de la
formación de un tubo de material de empaquetado, el material de
empaquetado se pliega formando una envoltura de aleta y, para su
ajuste al mango (A1), se enrolla en uno de los lados del mango y al
mismo tiempo se sella, en especial, con un sellado en caliente.
12. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 1 a 11, caracterizado porque se
ha previsto un ritmo de trabajo de unos 1.000 ciclos por minuto y en
cada ciclo de trabajo se produce un artículo (A) totalmente
empaquetado.
13. Procedimiento, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 8 a 12, caracterizado porque
mediante una medición sin contacto de la temperatura se determina la
temperatura de las mordazas giratorias (71) y, sobre la base de
dicha medición, se realiza un ajuste de la temperatura de las
mordazas giratorias (71) a una temperatura de trabajo
predeterminada.
14. Dispositivo para empaquetar artículos en
piezas pequeñas, en especial, artículos con un mango, en el que los
artículos separados en piezas sueltas se recogen de un cabezal de
extracción giratorio, se entregan a un cabezal de empaquetado
giratorio y, después de realizado el empaquetado del producto, se
descargan mediante un dispositivo de descarga, caracterizado
porque el cabezal de extracción (18) es al mismo tiempo un cabezal
de pinzas para la adición de material de empaquetado al artículo (A)
a empaquetar.
15. Dispositivo, según la reivindicación 14,
caracterizado porque el cabezal de extracción (18) puede
girar alrededor de un eje de rotación (11) fijo y comporta unidades
de extracción (18) que están soportadas al mismo de modo que pueden
girar alrededor de sus propios ejes de giro (19) paralelos al eje de
rotación del cabezal de extracción.
16. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque las unidades
de extracción (18) comprenden pares de mordazas de sujeción (24) que
se pueden mover en sentidos opuestos.
17. Dispositivo, según la reivindicación 16,
caracterizado porque a cada par de mordazas de sujeción (24)
se ha asociado una pinza para material de empaquetado (23) que puede
girar alrededor de su propio eje de giro de pinza (22) paralelo al
eje de giro (19) del par de mordazas de sujeción.
18. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado porque los pares de
mordazas de sujeción (24) pueden girar alrededor de un eje de giro
(19) común el cual es paralelo al eje de rotación (11) del cabezal
de extracción (10).
19. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque el eje de giro
de pinzas (22) de la pinza para material de empaquetado (23) es
paralelo al eje de rotación (11) del cabezal de extracción (10) y/o
a los ejes de giro (19) de los pares de mordazas giratorias
(24).
20. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque los
movimientos de apertura y cierre de los pares de mordazas de
sujeción (24), los movimientos de giro de las mordazas de sujeción
(24a, 24b), así como los movimientos de giro de las pinzas para
material de empaquetado (23) del cabezal de extracción (10) proceden
de curvas de control (25, 26, 31) previstas en relación con el eje
de rotación (11) fijo del cabezal de extracción (10).
21. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 16 a 20, caracterizado porque una
mordaza de sujeción (24a, 24b) de cada par de mordazas de sujeción
(24), en especial, la mordaza de sujeción (24a) de cada par de
mordazas de sujeción (24) situada adelante en el sentido de giro del
cabezal de extracción (10), comprende un contrasoporte de apriete
(35) que actúa junto con una correspondiente pinza para material de
empaquetado (23).
22. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 21, caracterizado porque
dispone de un dispositivo de adición de material de empaquetado,
próximo al cabezal de extracción (10).
23. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 22, caracterizado porque
dispone de solamente dos cabezales (10, 20) portadores de
producto.
24. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 23, caracterizado porque se
han dispuesto un dispositivo de carga y separación en piezas sueltas
(1) básicamente horizontal y que puede girar alrededor de un eje
vertical (2a), y los cabezales (10, 20) de extracción y de
empaquetado básicamente verticales que pueden girar alrededor de
ejes de rotación (11, 21) horizontales.
25. Dispositivo, según la reivindicación 24,
caracterizado porque el dispositivo de carga y separación en
piezas sueltas (1) es un disco separador (2) dotado de un anillo de
carga (3) dispuesto en el perímetro exterior del mismo, en el que
existen escotaduras (4) destinadas a alojar los artículos (A), de
modo que el disco separador (22) y el anillo de carga (3) pueden
girar en sentidos opuestos.
26. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 25, caracterizado porque el
dispositivo de descarga es un dispositivo de cinta transportadora
(40) dispuesto en posición inclinada.
27. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 17 a 26, caracterizado porque la
pinza para material de empaquetado (23) está ranurada y en la ranura
(33), con un movimiento descendente de la pinza para material de
empaquetado (23), se puede alojar un brazo de palanca (34) de una
mordaza (24a) de un par de mordazas de sujeción (24).
28. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 16 a 27, caracterizado porque se
ha dispuesto un dispositivo de detección de artículos (9, 15) antes
de un punto de extracción en el que los pares de mordazas de
sujeción (24) extraen el artículo (A) del dispositivo de carga y
separación en piezas sueltas (1).
29. Dispositivo, según la reivindicación 28,
caracterizado porque, en función de una señal procedente del
dispositivo de detección de artículos (9, 15), se puede accionar un
dispositivo de expulsión de artículos (16) y/o un dispositivo de
adición de material de empaquetado.
30. Dispositivo, según la reivindicación 29,
caracterizado porque el dispositivo de expulsión de artículos
comporta un dispositivo de expulsión por soplado (16) y/o el
dispositivo de detección de artículos es una horquilla de barrera
óptica (15) que detecta un mango de artículo (A1).
31. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 25 a 30, caracterizado porque, en
relación con el disco separador (2), se ha dispuesto un sistema de
escobillas (7) próximo a una zona del perímetro exterior del disco
separador (2), en especial, una o varias escobillas de forma con
accionamiento (7b a 7d), para orientar la posición de cada artículo
(A) con el mango (A1) orientado radialmente hacia afuera y colocado
en las escotaduras (4) del anillo de carga (3).
32. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 31, caracterizado porque el
cabezal de empaquetado (20) puede girar alrededor de un eje de
rotación (21) fijo.
33. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 32, caracterizado porque el
cabezal de empaquetado (20) comprende varias unidades de empaquetado
(36) con mordazas de sujeción (37a, 37b), cada una de las cuales
puede girar alrededor de un eje de giro (21a) paralelo al eje de
rotación (21) del cabezal de empaquetado (20).
34. Dispositivo, según la reivindicación 33,
caracterizado porque cada unidad de empaquetado (36)
comprende un par de mordazas de sujeción de cabezal de empaquetado
(37) y un elemento de plegado (38), el cual está dispuesto sobre el
mismo eje que las mordazas de sujeción (37) pero que puede girar
independientemente del movimiento de giro de las mismas, de modo que
las mordazas de sujeción de cabezal de empaquetado (37a, 37b) de
cada par (37) pueden girar alrededor de su propio eje de giro (21a),
y los ejes de giro (21a) son paralelos.
35. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 34, caracterizado porque
dispone de un plegador exterior en el cabezal de empaquetado
configurado como arco plegador exterior (39).
36. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 34 ó 35, caracterizado porque, para cada par
de mordazas de sujeción del cabezal de empaquetado, se han dispuesto
un elemento plegador interior y otro exterior, soportados sobre ejes
giratorios.
37. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 14 a 36, caracterizado porque, en
combinación con estampadores de retención para artículos, se han
dispuesto en el cabezal de empaquetado varios compartimientos de
plegado giratorios.
38. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 34 a 37, caracterizado porque se
han dispuesto mordazas giratorias (61, 71) en los dos lados del par
de mordazas de sujeción de cabezal de empaquetado (37), que giran de
modo síncrono con el mismo, en especial, mordazas giratorias
calentadas, para la fabricación de empaquetados con, como mínimo,
una vuelta de envoltura.
39. Dispositivo, según la reivindicación 38,
caracterizado porque las mordazas giratorias (61, 71) están
soportadas en sus cabezales de giro (50, 70) en los dos lados del
cabezal de empaquetado (20), de forma que pueden girar alrededor de
su eje longitudinal (65, 75).
40. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 38 ó 39, para empaquetar artículos de piezas
pequeñas con mango, caracterizado porque las mordazas
giratorias (71) se pueden calentar.
41. Dispositivo, según la reivindicación 40,
caracterizado porque a cada par de mordazas de sujeción de
cabezal de empaquetado (37) se ha asociado una mordaza giratoria
(61, 71) en un cabezal giratorio (60, 70) anterior y/o
posterior.
42. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 40 ó 41, caracterizado porque las mordazas
giratorias (61, 71) están dispuestas, en correlación con las
unidades de empaquetado (36) del cabezal de empaquetado (20)
próximo, sobre un cabezal giratorio (60, 70), el cual está dispuesto
de forma coaxial con el cabezal de empaquetado (20) y puede girar de
modo síncrono con el mismo.
43. Dispositivo, según la reivindicación 42,
caracterizado porque las mordazas giratorias (61, 71) pueden
girar alrededor de un eje longitudinal (65, 75) y porque en su
extremo libre comportan un piezas de mordaza giratoria (62a, 62b;
72a, 72b) que pueden girar alrededor de un eje (F) entre una
posición de apertura y una posición de cierre.
44. Dispositivo, según la reivindicación 43,
caracterizado porque, como mínimo, una de las piezas de
mordaza giratoria (72a, 72b) se puede calentar, en especial,
mediante conducción de calor o aportación de calor sin contacto.
45. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 43 ó 44, caracterizado porque las dos piezas
de mordaza giratoria (72a, 72b) son calentables.
46. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones 40 a 45, caracterizado porque se ha asociado
a las mordazas giratorias (71), como mínimo, un dispositivo de
calentamiento independiente que actúa sobre cada mordaza giratoria
(71).
47. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 40 a 46, caracterizado porque en
las mordazas (71), en especial en las piezas de mordaza giratoria
(72a, 72b), se ha dispuesto, como mínimo, un cartucho calentador o
una lámina calentadora.
\newpage
48. Dispositivo, según la reivindicación 43,
caracterizado porque para cada pieza de mordaza giratoria
(72a, 72b) se ha previsto una conducción de corriente elástica, en
especial, una línea de alimentación eléctrica (79) dispuesta en
forma de resorte en espiral alrededor del eje (F).
49. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 40 a 48, caracterizado porque se
realiza una alimentación de corriente de las mordazas giratorias
(71) mediante, como mínimo, un sistema de anillos colectores (74),
preferentemente mediante dos sistemas de anillos colectores.
50. Dispositivo, según la reivindicación 49,
caracterizado porque el primer sistema de anillos colectores
(74) comprende anillos colectores (76) fijos en la caja y escobillas
de contacto (77) apoyadas en el cabezal de giro y conectado con
conducción de electricidad con el segundo sistema de anillos
colectores entre el árbol de mordaza giratoria (75a) y los anillos
colectores fijos al árbol de mordazas giratorias.
51. Dispositivo para empaquetar artículos con
mango, según una o varias de las reivindicaciones anteriores 40 a
50, caracterizado porque las dos piezas de mordaza giratoria
(72a, 72b) de un par de mordazas giratorias (72) comprenden un hueco
de alojamiento (73) central orientado en la dirección longitudinal
de la mordaza giratoria, destinado a alojar el mango (A1) del
artículo (A).
52. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 40 a 51, caracterizado porque el
movimiento de apertura/cierre de las piezas de mordaza giratoria
(62a, 62b; 72a, 72b) se derivan de un sistema de curvas de mando
previsto en combinación con un eje de rotación estacionario del
cabezal de giro (60, 70), y el movimiento de rotación de la mordaza
giratoria (61, 71) es producido por un árbol de mordaza giratoria
(75a) desde un mecanismo de transmisión dispuesto dentro del cabezal
giratorio (70), en especial, una transmisión de ruedas planetarias
con rueda central estacionaria.
53. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 40 a 52, caracterizado porque
dispone de un par de cabezales giratorios (60, 70), dispuestos uno a
cada lado del cabezal de empaquetado (20) y coaxialmente al
mismo.
54. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 43 a 53, caracterizado porque las
mordazas giratorias (71), en especial y como mínimo una de las
piezas de mordaza giratoria (72a), se pueden calentar mediante
conducción de calor, radiación térmica, mediante inducción o bien
mediante haces de electrones o rayos láser.
55. Dispositivo, según una o varias de las
reivindicaciones anteriores 40 a 54, caracterizado porque
dispone de un dispositivo de medición de temperatura destinado a
medir la temperatura de las piezas de mordaza giratoria, en especial
un dispositivo para medir la temperatura sin contacto, por ejemplo,
un dispositivo de medición infrarroja de la temperatura.
56. Dispositivo, según la reivindicación 55,
caracterizado porque el dispositivo de medición de la
temperatura es parte de un circuito de control destinado a ajustar
la temperatura de las mordazas giratorias (71), en especial, de la
pieza de mordaza giratoria (72a).
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