ES2709603T3 - Máquina de embalaje y procedimiento para la operación de una máquina de embalaje - Google Patents

Abstract

Máquina de embalaje con - por lo menos dos estaciones de embalaje dispuestas secuencialmente en orden consecutivo, en donde cada estación de embalaje presenta una cinta de entrada y una cinta de salida, y la cinta de entrada alimenta envases a la estación de embalaje y la cinta de salida recibe los envases procesados por la estación de embalaje, - una cinta transportadora dispuesta entre la cinta de salida de una primera estación de embalaje y la cinta de entrada de una segunda estación de embalaje, y - uno mando central, caracterizada por - que el mando central determina por lo menos la velocidad real de la cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, así como de la cinta transportadora, y - que el mando central determina por lo menos la densidad de empaques real de las cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, así como de la cinta transportadora, y - que el mando central, en función de la densidad de empaques real y de las velocidades reales, determina por lo menos las velocidades nominales para la cintas de entrada y la cintas de salida de las estaciones de embalaje, así como de la cinta transportadora, de tal manera que no se reduzca una distancia mínima de los envases entre ellos.

Description

DESCRIPCION

Maquina de embalaje y procedimiento para la operacion de una maquina de embalaje

La presente invencion se refiere a una maquina de embalaje y a un procedimiento para la operacion de una maquina de embalaje.

Las maquinas de embalaje, en el sentido de la presente invencion, se emplean en particular de manera posterior al llenado de envases (en lo siguiente tambien denominados brevemente como empaques). Los envases rellenados, en particular empaques de alimentos, se procesan adicionalmente en maquinas de embalaje, por ejemplo, se proveen con pajitas y se embalan en paquetes mayores, por ejemplo, con cuatro, seis u ocho envases, o algo similar.

A este respecto, los envases rellenados se procesan adicionalmente en las mas diversas unidades de procesamiento (tambien denominadas como estaciones de embalaje). Cada estacion de embalaje individual presenta un rendimiento nominal y un rendimiento ajustado. El rendimiento nominal determina el numero de empaques por unidad de tiempo que puede producir la estacion de embalaje, y tambien se puede denominar como capacidad nominal. El rendimiento ajustado determina el numero real de empaques que pueden ser producidos por unidad de tiempo y tambien se puede denominar como capacidad actual. El numero de envases puede de recibir la estacion de embalaje por unidad de tiempo tambien se puede denominar como rendimiento de entrada. Esta normalmente es identica al rendimiento ajustado, en particular si en la estacion de embalaje, que es lo normal, el numero de envases introducidos es igual al numero de envases procesados.

En una maquina de embalaje se proveen consecutivamente (corriente abajo) las mas diversas estaciones de embalaje, que en particular presentan diferentes rendimientos nominales y rendimientos ajustados. Por lo tanto, normalmente tambien es diferente el rendimiento de entrada de las distintas estaciones de embalaje. Delante y detras de cada estacion de embalaje individual se provee una cinta, que en particular forma parte de la respectiva estacion de embalaje. En la entrada de la estacion de embalaje se provee una cinta de entrada y en la salida de la estacion de embalaje se provee una cinta de salida.

Debido a que las estaciones de embalaje se disponen de manera secuencial unas detras de otras, es necesario un funcionamiento libre de fallos, para prevenir que los envases se acumulen y formen un atasco sobre las cintas. De manera convencional, un atasco en la entrada de una estacion de embalaje se previene debido a que en la zona de la cinta de entrada se provee un sujetador o un tope de parada, que impide el transporte adicional de los envases hacia la entrada de la estacion de embalaje. Los envases siguientes chocan con el envase parado por el tope de parada y forman un atasco.

En las maquinas convencionales, los envases se desplazan a distancias indefinidas entre si, y en particular los envases se pueden tocar mutuamente sobre las cintas, en particular en caso de un atasco. Esto puede ser problematico en particular en el caso de envases blandos, ya que esto se pueden danar mutuamente al entrar en contacto entre si. En particular en las curvas de las cintas transportadoras, los bordes de los envases pueden presionarse contra los envases adyacentes, lo que puede causar danos a los envases adyacentes.

El documento WO0119677 desvela un dispositivo con varios transportadores que se coordinan a traves de un mando.

Por esta razon, el objetivo de la presente invencion ha consistido en proveer una maquina de embalaje que permita un embalaje cuidadoso de envases rellenados.

Este objetivo se logra de acuerdo con la presente invencion por medio de una maquina de embalaje de acuerdo con la reivindicacion 1, as! como un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 16.

Una maquina de embalaje de acuerdo con la presente invencion dispone en particular de las estaciones de embalaje mencionadas al principio. Cada una de estas estaciones de embalaje dispone preferentemente de una cinta de entrada y una cinta de salida.

Adicionalmente, de acuerdo con la presente invencion se propone que en cada caso entre una cinta de salida y una cinta de entrada se provea una cinta transportadora que pueda operarse de manera independiente de la cinta de entrada y la cinta de salida. En lo sucesivo, cuando se hable de cintas, ello puede referirse en cada caso a por lo menos una de las cintas de entrada, cintas de salida o cintas transportadoras.

La maquina de embalaje de acuerdo con la presente invencion dispone de por lo menos dos estaciones de embalaje. Estas pueden ser en particular un as! llamado “Straw Applicator” (aplicador de pajitas), as! como tambien un as! llamado “Traypacker” (unidad embaladora de bandejas). Estas y otras estaciones de embalaje pueden proveerse de manera secuencial a lo largo de la maquina de embalaje. Los envases pasan consecutivamente (corriente abajo) por las respectivas estaciones de embalaje.

Dentro de una maquina de embalaje de acuerdo con la presente invencion, en la cinta de salida de una maquina de llenado, de la que salen los envases rellenados, puede proveerse en primer lugar una as! llamada “Buffer Table” (mesa almacenadora). A la mesa almacenadora llegan los envases rellenados desde la maquina de llenado y pueden transferirse desde la mesa almacenadora con un rendimiento ajustado que puede ser diferente del rendimiento de salida de la maquina de llenado.

Cada cinta puede cargarse con un numero maximo de envases, cuando se alcanza una densidad maxima de empaques. La densidad maxima de empaques puede definirse individualmente para la instalacion. La densidad de empaques preferentemente se determina por la longitud de los envases mas una distancia definida entre dos envases. Referido a, por ejemplo, un metro, se obtiene una medida para la densidad de empaques. De acuerdo con la presente invention, puede estar previsto que entre dos envases se mantenga una distancia minima. Por lo tanto, para cada envase se puede suponer como mlnimo la propia longitud mas la distancia minima arriba mencionada. La longitud de la cinta dividida por esta medida da como resultado el numero maximo de envases sobre la cinta.

Bajo el termino “densidad de empaques” se puede entender el numero de envases por unidad de longitud. Este valor resulta del numero de envases sobre la cinta dividido entre la longitud de la cinta.

La densidad de empaques resulta de la entrada de envases por unidad de tiempo dividido entre la velocidad de la cinta. El rendimiento de una cinta, asi como tambien de una estacion de embalaje, puede resultar del numero de envases recibidos por unidad de tiempo. La capacidad de reception de una cinta puede resultar de la diferencia entre la velocidad maxima de la cinta y la velocidad real de la cinta multiplicado por la diferencia entre la densidad maxima de empaques y la densidad real de empaques. Esta medida puede indicar, cuantos envases mas por unidad de tiempo puede recibir una cinta. El rendimiento de salida de una cinta se puede determinar basandose en la densidad de empaques real expresada en envases por longitudes y la velocidad de la cinta.

De acuerdo con la presente invencion, la maquina se opera preferentemente a traves de un mando central, de tal manera que preferentemente el caudal del paso de envases por unidad de tiempo se mantiene constante en todas las estaciones de embalaje y cintas.

La maquina de embalaje de acuerdo con la presente invencion dispone preferentemente de por lo menos dos estaciones de embalaje. A cada una de estas estaciones de embalaje preferentemente se asigna una cinta de entrada y una cinta de salida. Por lo tanto, la cinta de entrada y la cinta de salida pueden formar parte de la respectiva estacion de embalaje. Por lo tanto, una cinta de entrada y una cinta de salida pueden ser operadas en cada caso por la estacion de embalaje correspondiente.

De acuerdo con la presente invencion, entre dos estaciones de embalaje se provee preferentemente una cinta transportadora que funciona de manera independiente. La cinta transportadora recibe preferentemente envases desde la cinta de salida de la primera estacion de embalaje y transporta estos envases hacia una cinta de entrada de una segunda estacion de embalaje.

Ahora bien, para prevenir que los envases se acumulen y atasquen dentro de la estacion de embalaje, de acuerdo con la presente invencion se provee un mando central. De acuerdo con la invencion, se ha observado que en el trayecto de la estacion de embalaje, es decir, corriente abajo de la trayectoria de los envases, se pueden presentar fallos, o los rendimientos de componentes individuales corriente abajo pueden ser menores que los rendimientos de componentes dispuestos corriente arriba, lo que forzosamente llevaria a un atasco. Ademas, los fallos o diferencias de rendimiento (por ejemplo, debido a reducciones temporales del rendimiento) pueden tener como resultado que corriente arriba de ello se presenten atascos. Para prevenir este tipo de atascos y asegurar al mismo tiempo que la distancia minima entre los envases dentro de lo posible no se reduzca, el mando central vigila por lo menos la velocidad real de las cintas de entrada y las cintas de salida, asi como de la cinta transportadora.

Para esto es posible que el mando se comunique a traves de una red de comunicaciones, en particular un bus de comunicaciones paralelo y/o serial, con las respectivas cintas. En particular, en las cintas pueden proveerse sensores de velocidad. Tambien es posible que la velocidad de la cinta se detecte directamente en los motores de accionamiento de las cintas. La velocidad detectada de las cintas puede notificarse al mando central, de tal manera que en el mando se determinan las velocidades reales de las cintas de la maquina de embalaje.

Se ha observado ademas que deberia existir una information central sobre la densidad de empaques de las diferentes cintas. Esta informacion es relevante para saber si corriente abajo de una determinada estacion de embalaje todavia existe capacidad de recepcion disponible, de tal manera que, dado el caso, el rendimiento de salida de una estacion de embalaje se pueda aumentar, aumentando igualmente el rendimiento de los componentes dispuestos corriente abajo.

La densidad de empaques real puede ser detectada por el mando central mediante sensores dispuestos en las cintas. Con esto sensores se puede determinar cuantos envases por unidad de tiempo pasan junto al sensor. Conociendo la velocidad de una cinta, se puede calcular el numero de envases por unidad de longitud y a partir de esto en el mando se puede derivar la densidad de empaques real.

Con el fin de asegurar un caudal de envases uniforme corriente abajo a lo largo de la maquina de embalaje, se propone que el mando central, en funcion de la densidad de empaques real y de las velocidades reales, determine por lo menos velocidades nominales para las cintas de entrada y las cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como para la cinta transportadora. Con estos valores nominales se alimentan los motores de las cintas y de manera correspondiente se accionan las cintas. A traves del mando central es posible detectar y controlar el caudal del paso total de empaques en la estacion de embalaje. Si corriente abajo se presentan densidades de empaques mayores, proximas a la densidad de empaques maxima, dado el caso se puede reducir corriente arriba la velocidad de las cintas para proporcionar un alivio corriente abajo.

A este respecto, para cada estacion de embalaje, como se describe mas abajo, tambien se puede variar y, dado el caso, reducir el rendimiento ajustado, de tal manera que ademas del transporte de los envases tambien se puede modificar el rendimiento ajustado, lo que lleva a una variacion del caudal de paso a traves de una estacion de embalaje.

En particular en la puesta en servicio de una maquina de embalaje, es decir, durante el arranque de las estaciones de embalaje de la maquina de embalaje, se deberla tener en cuenta que cuando una estacion de embalaje se pone en marcha, la misma no se tiene que volver a desactivar o ralentizar inmediatamente despues. Esto se asegura debido a que el mando central vigila para cada estacion de embalaje si los envases que salen de la respectiva estacion de embalaje pueden ser procesados corriente abajo. Solo si el mando central determina que corriente abajo de una estacion de embalaje se puede efectuar el procesamiento de los envases sin que se formen atascos, es decir, sin que se exceda la densidad maxima de empaques o que no se mantenga la distancia minima entre los envases, se podra poner en marcha la estacion de embalaje. Lo mismo obviamente tambien rige para las cintas dispuestas corriente abajo, que igualmente deben presentar el rendimiento requerido.

Para que en el mando se pueda controlar el caudal de paso a traves de la maquina de embalaje en su totalidad, se propone parametrizar por lo menos una velocidad maxima para las respectivas cintas en el mando. De esta manera, el mando tiene conocimiento de que tan alta puede ser la velocidad de cada cinta individual. La velocidad nominal no se deberla ajustar entonces por encima de la velocidad maxima. Basandose en la velocidad maxima y la densidad maxima de empaques, el mando central tambien puede calcular el rendimiento maximo de cada cinta.

Adicionalmente, en el mando se puede parametrizar por lo menos una longitud de las cintas. Dependiendo de la longitud de las cintas, se puede determinar la capacidad de recepcion de cada cinta. Conociendo la longitud definida de los envases, es decir, la longitud real de los envases mas la distancia definida entre dos envases, preferentemente la mitad de una longitud del envase, se puede calcular cuantos envases caben sobre una respectiva cinta.

Tambien se propone que en el mando se parametrice por lo menos una densidad de empaques maxima para las cintas en funcion de un tamano de los envases. En particular, la densidad de empaques puede depender del tamano de paquete. En un paquete pueden incluirse envases individuales o varios paquetes. La distancia entre dos envases o entre dos paquetes, en cada caso, se puede parametrizar con una distancia minima, que preferentemente es igual a la mitad de un envase o de un paquete. Si en un paquete se encuentran, por ejemplo, seis envases y si la longitud del paquete es, por ejemplo, de 30 cm, entonces si se considera una distancia minima de 15 cm, se puede alcanzar una densidad maxima de empaques de seis empaques por 45 cm, es decir, 131/3 empaques por metro.

Para asegurar que las velocidades reales determinadas por el mando se correspondan entre si, se propone que la velocidad real se determine a una frecuencia de referencia igual para todas las cintas. Es decir, por ejemplo, todas las cintas operan simultaneamente a una frecuencia de referencia de, por ejemplo, 50 Hz y a esa frecuencia de referencia el mando determina la velocidad real de las cintas. Por variacion de la frecuencia se puede modificar la velocidad real y adaptarla a una velocidad nominal, en particular en una relacion lineal entre frecuencia y velocidad.

Como se ha mencionado mas arriba, el caudal de paso por la maquina de embalaje tambien depende del rendimiento ajustado de cada estacion de embalaje individual. Para poder ajustar las estaciones de embalaje, se propone que el mando determine un rendimiento ajustado para en cada caso una estacion de embalaje. Esta determinacion del rendimiento ajustado se ajusta preferentemente en funcion de las cintas y/o estaciones de embalaje dispuestas en cada caso corriente abajo de una estacion de embalaje. En particular, el rendimiento ajustado es como maximo tan grande como el menor rendimiento de entrada de una estacion de embalaje corriente abajo de la estacion de embalaje ajustada. Ademas se puede determinar el rendimiento de cada cinta, si se multiplica la densidad maxima de empaques por la velocidad maxima de una cinta, y asi se puede determinar cuantos empaques por unidad de tiempo puede recibir una cinta. La cinta con el menor rendimiento puede ser restrictiva para el rendimiento ajustado de una estacion de embalaje dispuesta corriente arriba. El mando vigila los respectivos rendimientos y ajusta correspondientemente el rendimiento ajustado de una respectiva estacion de embalaje.

Como se ha mencionado previamente, en el mando se puede determinar un rendimiento de recepcion de una cinta basandose en la densidad maxima de empaques y la velocidad maxima de la cinta. En el ejemplo antes descrito, la densidad maxima de empaques es de 131/3 empaques por metro. Una velocidad de 5 m/s, resulta un rendimiento de recepcion de 662/3 empaques por segundo. El rendimiento de recepcion se puede determinar para cada cinta. En particular, sin embargo, el rendimiento de recepcion se determina para las cintas transportadoras. La cinta de entrada y la cinta de salida preferentemente estan ni mencionadas de tal manera que pueden cubrir por lo menos el rendimiento nominal de la estacion de embalaje asignada, es decir que presentan un rendimiento correspondiente al rendimiento nominal.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se propone que el mando determine la capacidad de recepcion de una cinta. Como capacidad de recepcion se puede entender el valor que corresponde a cuantos envases mas por unidad de tiempo se pueden recibir por encima del valor actual. Para esto, por ejemplo, se puede multiplicar la diferencia entre la velocidad maxima y la velocidad real por la diferencia entre la densidad de empaques maxima y la densidad de empaques real. Si se sabe cuantos envases mas puede recibir una cinta por segundo, y si esto se calcula para todas las cintas corriente abajo, entonces, dado el caso, se podra aumentar el rendimiento ajustado de una estacion de embalaje. Esto tiene como condicion que las estaciones de embalaje dispuestas corriente abajo tambien presentan en cada caso un rendimiento nominal aumentado con relacion a su rendimiento ajustado, para poder aumentar tambien el rendimiento de las mismas.

La determinacion del posible aumento del caudal del paso de todas las cintas e estaciones de embalaje corriente abajo de una estacion de embalaje previene que una estacion de embalaje se cargue con un rendimiento ajustado incrementado que corriente abajo lleva a que se forme un atasco. Durante el arranque de las estaciones de embalaje, por lo tanto, se asegura que cuando la estacion de embalaje arranque, los envases que salen de la estacion de embalaje puedan ser recibidos corriente abajo. Ademas se previene que despues del arranque de una estacion de embalaje se tenga que reducir su rendimiento ajustado, ya que corriente abajo se ha presentado un atasco. Esto solo es necesario en caso de fallo, ya que en el caso normal se sabe de antemano que tan alto puede ser el rendimiento ajustado maximo de una respectiva estacion de embalaje, debido a que en la central se conoce el rendimiento nominal de las estaciones de embalaje corriente abajo y los rendimientos maximos de las cintas corriente abajo. Por lo tanto, a traves del mando central se asegura un funcionamiento optimo de una maquina de embalaje con una pluralidad de estaciones de embalaje.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se propone que el mando determine el rendimiento ajustado para una estacion de embalaje dispuesta corriente arriba en funcion del rendimiento de recepcion de por lo menos una, preferentemente de todas las cintas dispuestas corriente abajo, as! como en funcion del rendimiento de recepcion de por lo menos una, preferentemente de todas las estaciones de embalaje dispuestas corriente abajo. En particular se determina el rendimiento de recepcion mlnimo de todas las cintas corriente abajo y el rendimiento de recepcion mlnimo de todas las estaciones de embalaje corriente abajo. El valor mlnimo de este rendimiento de recepcion determina el valor del rendimiento ajustado para la estacion de embalaje que se va a ajustar. Con esto se asegura que los envases producidos por la estacion de embalaje tambien puedan ser recibidos y procesados siempre corriente abajo, sin que se produzca un atasco, y asegurando al mismo tiempo que se mantenga la distancia minima entre dos empaques o envases.

Como ya se ha mencionado al comienzo, en la maquina de embalaje preferentemente se provee una mesa de almacenamiento dispuesta despues de la maquina de llenado. Esta mesa de almacenamiento puede acoger un gran numero de envases que salen de la maquina de llenado, sin tener que transferir los envases directamente a su cinta de salida. Por lo tanto, la mesa de almacenamiento puede servir como tampon, que en primer lugar recibe los envases excedentes. Una mesa de almacenamiento preferentemente es la primera estacion de embalaje a lo largo de varias estaciones de embalaje dispuestas consecutivamente corriente abajo en una maquina de embalaje. El control de las respectivas estaciones de embalaje y cintas se efectua preferentemente en cada caso corriente abajo de una mesa de almacenamiento, en particular se determinan corriente abajo de una mesa de almacenamiento la velocidad nominal y/o el rendimiento de ajuste. El mando vigila preferentemente en cada caso las estaciones de embalaje dispuestos entre dos mesas de almacenamiento, si fuese el caso, o entre una mesa de almacenamiento y un extremo de la maquina de embalaje.

Para optimizar el caudal de paso de envases a traves de la maquina de embalaje, se propone que el mando siempre vigile el rendimiento ajustado y la velocidad de las cintas y ajuste estos valores de tal manera que se alcance dentro de lo posible la densidad maxima de empaques a la velocidad maxima de las cintas. Esto normalmente no es posible durante el arranque de una estacion de embalaje, ya que el numero de envases salientes de una estacion de embalaje aumenta con el tiempo durante el arranque. Sin embargo, este aumento del numero de envases salientes tiene que llevar a que las cintas y estaciones de embalaje dispuestas corriente abajo tengan que aumentar su rendimiento antes, y a mas tardar cuando, se alcance la densidad maxima de empaques. Para mejorar el caudal de paso, se propone que el mando determine de manera iterativa el rendimiento ajustado y/o la velocidad nominal para las cintas y/o instalaciones de procesamiento dispuestas corriente abajo, partiendo en cada caso de una mesa de almacenamiento.

A este respecto, el ajuste se puede determinar en cada caso basandose en estas cintas y/o instalaciones de procesamiento dispuestas corriente abajo. La iteracion se puede efectuar de manera continua en cada caso desde la ultima cinta o la ultima instalacion de procesamiento, visto en direction corriente abajo, hasta la primera instalacion de procesamiento o la primera cinta, visto en direccion corriente abajo. Corriente arriba de la ultima instalacion de procesamiento o de la ultima cinta se detecta que tan alto es el respectivo rendimiento y/o si todavla existe capacidad de recepcion. Dependiendo del menor rendimiento registrado, corriente abajo de la primera estacion de embalaje o de la primera cinta se ajusta entonces de manera correspondiente el rendimiento ajustado o la velocidad. Esta vigilancia se efectua de manera iterativa en cada caso a lo largo de todas las estaciones de embalaje y cintas, y si una cinta corriente abajo o una estacion de embalaje corriente abajo presenta capacidad de recepcion, se puede aumentar su rendimiento, lo que lleva a que corriente arriba la estacion de embalaje o las cintas tambien se puedan aumentar en sus respectivos rendimientos.

Para prevenir que en caso de fallo de una cinta dispuesta corriente abajo o de una instalacion de procesamiento dispuesta corriente abajo los envases se acumulen y atasquen en una estacion de embalaje dispuesta corriente arriba, se propone que una cinta de salida tenga por lo menos una longitud tal que la cinta de salida, tomando en cuenta la densidad maxima de empaques, puede recibir en cada caso todos los envases que se encuentran dentro de la estacion de embalaje. Con esto se asegura que cada estacion de embalaje en caso de fallo pueda vaciarse, es decir, que todos los envases actualmente procesados puedan salir de la estacion de embalaje a la cinta de salida. Para minimizar el numero de sensores, se propone que en cada caso en una cinta se disponga exactamente un sensor que detecte un envase. En particular, el sensor se provee en una cinta corriente arriba en la zona de un sitio de transferencia hacia una cinta adyacente corriente abajo.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se propone que la central reciba una solicitud de envases de una instalacion de procesamiento, y en particular que esta solicitud incluya informacion sobre la capacidad de recepcion. Por lo tanto, una estacion de embalaje puede avisar a la central si todavla dispone de capacidad de recepcion, en particular si el rendimiento ajustado es menor que el rendimiento nominal. Dependiendo de si las estaciones de embalaje disponen de capacidad de recepcion o no, la central puede ajustar las cintas y/o estaciones de embalaje dispuestas corriente arriba de dicha estacion de embalaje de tal manera que la alimentacion de envases en la estacion de embalaje se aproxime al rendimiento ajustado especificado. Por lo tanto, se puede aumentar en cada caso de manera individual el rendimiento de todas las estaciones de embalaje y/o cintas corriente arriba, para operar la estacion de embalaje corriente abajo con el maximo rendimiento.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se propone que la central registre el rendimiento de recepcion de todas las cintas y/o estaciones de embalaje corriente abajo de una mesa de almacenamiento. En funcion de esto, la central puede aproximar el rendimiento ajustado de la mesa de almacenamiento al rendimiento de recepcion mlnimo registrado, y preferentemente sin exceder este valor. Por lo tanto, el rendimiento de la mesa de almacenamiento se adapta al miembro mas debil en la cadena de instalaciones de procesamiento y cintas corriente abajo.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, se propone que la central ajuste de las velocidades nominales de las cintas y el rendimiento ajustado de la instalacion de procesamiento de tal manera que el caudal de paso a lo largo de la maquina se mantenga constante. Con esto se asegura que el numero de envases por unidad de tiempo que pasan a traves de la maquina de embalaje se mantenga constante en todas las estaciones de embalaje.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un procedimiento para la operacion de una maquina de embalaje de este tipo. A este respecto, se propone que se determine por lo menos la velocidad real de las cintas de entrada y de las cintas de salida de la estacion de embalaje y de la cinta transportadora. Adicionalmente, se determina por lo menos la densidad de empaques real de las cintas de entrada y las cintas de salida de la estacion de embalaje y de la cinta transportadora. En funcion de las densidades de embalaje reales y las velocidades reales se determinan por lo menos las velocidades nominales para las cintas de entrada y las cintas de salida de las estaciones de embalaje y de la cinta transportadora. Este registro y determinacion se efectua preferentemente en una central, que esta conectada con las estaciones de embalaje de la maquina de embalaje, as! como tambien con las cintas y con los motores y sensores en las cintas, en cada caso.

La presente invencion se describe mas detalladamente a continuacion basandose en ejemplos de realizacion representados en los dibujos. En los dibujos:

La Fig. 1 muestra una estacion de embalaje.

Las Fig. 2a-c muestran una vista esquematica de envases dispuestos sobre una cinta.

La Fig. 3 muestra una vista esquematica de una cinta con una curva.

La Fig. 4 muestra una vista esquematica de un sensor en una cinta transportadora.

La Fig. 5 muestra una vista esquematica de una maquina de embalaje.

La Fig. 1 muestra una estacion de embalaje 2. La estacion de embalaje 2 puede representar las mas diversas funciones de embalaje. En particular, una estacion de embalaje 2 de este tipo se provee corriente abajo despues de una maquina de llenado. La estacion de embalaje 2 puede ser, por ejemplo, un “Straw Applicator” (aplicador de pajitas), un “Traypacker” (unidad embaladora de bandejas), una mesa de almacenamiento o algo similar. La estacion de embalaje 2 dispone de una cinta de entrada 4 y una cinta de salida 6. Tanto la cinta de entrada 4 como tambien la cinta de salida 6 se accionan en cada caso por al menos un motor 4a, 6a, en particular un motor electrico de corriente alterna. La estacion de embalaje 2 se puede operar con un rendimiento maximo correspondiente a un rendimiento nominal, por ejemplo, un numero de envases por unidad de tiempo. El rendimiento real de una estacion de embalaje 2 se puede determinar por medio de un rendimiento ajustado, que preferentemente corresponde como maximo al rendimiento nominal, y que indica cuantos envases por unidad de tiempo procesa efectivamente la estacion de embalaje 2.

De manera correspondiente al rendimiento ajustado de una estacion de embalaje 2, se puede efectuar la alimentacion de envases mediante la cinta de entrada 4.

Sobre la cinta de entrada 4 puede disponerse un numero de envases. A este respecto, se debe observar una distancia minima entre dos envases, que preferentemente corresponde a por lo menos la mitad de la longitud de un envase. La as! llamada densidad de empaques sobre la cinta de entrada 4, que preferentemente rige para todas las demas cintas, puede indicar cuantos envases por unidad de longitud se pueden disponer sobre la cinta de entrada 4. Si se multiplica la densidad de empaques sobre una cinta por la velocidad de la cinta, se obtiene como resultado el rendimiento de una cinta, en particular el numero de envases que se entregan al final de la cinta por unidad de tiempo. Preferentemente, el rendimiento de la cinta de entrada 4 como tambien de la cinta de salida 6 corresponden al rendimiento ajustado de la estacion de embalaje 2.

De acuerdo con la presente invencion, la estacion de embalaje 2 dispone de un modulo de comunicaciones 8. El modulo de comunicaciones 8 puede proveerse de manera unitaria para la estacion de embalaje 2, o tambien puede dividirse en modulos de comunicaciones individuales, que se disponen en cada caso en la estacion de embalaje 2 en la cinta de entrada 4 y en la cinta de salida 6.

A traves del modulo de comunicaciones 8 se pueden transmitir datos de ajuste y datos de funcionamiento de la estacion de embalaje 2 a una central. A este respecto, por ejemplo, en particular se puede almacenar y leer el estado de la estacion de embalaje 2, as! como tambien de las cintas 4 y 6. Adicionalmente, por ejemplo, se puede transmitir el rendimiento ajustado actual de la estacion de embalaje 2, as! como tambien la velocidad de los motores 4a, 6a y, por lo tanto, la velocidad de las cintas 4, 6. Tambien se pueden recibir valores nominales, en particular para el rendimiento ajustado, as! como tambien para la velocidad de las cintas 4 y 6. Por lo tanto, por medio del modulo de comunicaciones 8 es posible un control central de la estacion de embalaje 2, al igual que de la cinta de entrada 4 y de la cinta de salida 6.

Entre la cinta de entrada 4 y la cinta de salida 6 de dos estaciones de embalaje 2 mutuamente adyacentes se puede proveer una cinta transportadora 10. Una cinta transportadora 10 de este tipo se representa, por ejemplo, en las figuras 2a-c. Obviamente, las representaciones por su sentido tambien son aplicables a las cintas 4, 6. Las figuras 2a-c muestra en la cinta transportadora 10 en una vista desde arriba con diferentes densidades de empaques. Sobre la cinta transportadora 10 se transportan envases 12. Un envase 12 tiene una longitud de envase 12a, que es la extension del envase 12 en la direccion de transporte. Entre los envases 12 existe una distancia 14. Esta distancia 14 entre los envases 12 se detecta mediante sensores, como se describe mas abajo.

Durante el funcionamiento de una cinta 10, los envases 12 se transportan sobre la cinta 10 en la direccion de transporte corriente abajo. Dependiendo del numero de envases 12 que se depositan por unidad de tiempo sobre la cinta 10 y la velocidad de la cinta 10, se ajusta la distancia 14. En la Fig. 2a, la distancia 14 es tan grande que es mucho mayor que la mitad de la longitud 12a. En particular, la longitud de los envases 12a puede ser determinante para la distancia minima 14. Se puede definir una distancia minima 14, que tiene que mantenerse entre los envases 12. Esta distancia minima 14 puede encontrarse, por ejemplo, entre la longitud 12a y la mitad de la longitud 12a del envase 12. En funcion de la distancia 14 se determina la densidad de empaques sobre la cinta 10.

La Fig. 2b muestra la cinta 10 con una densidad maxima de empaques. A este respecto, la distancia 14 entre dos envases 12 corresponde a la mitad de la longitud 12a. En particular si la distancia 14 corresponde esta distancia minima, se ha alcanzado la densidad de empaques maxima sobre la cinta 10. Si tambien se ha alcanzado la velocidad maxima de la cinta 10, entonces la cinta ya no dispone de capacidad de recepcion adicional y transportan los envases 12 con el maximo rendimiento. El numero de envases que son transportados por la cinta 10 por unidad de tiempo resulta de la velocidad de la cinta 10 multiplicada por la densidad de empaques.

La Fig. 2c muestra otro ejemplo, en el que los envases 12, sin embargo, se transportan demasiado proximos los unos a los otros. Se puede ver que la distancia 14 es menor que, por ejemplo, la mitad de la longitud del envase 12a. En este caso se pueden producir danos en los envases 12, que preferentemente son envases blandos. Un posible dano puede presentarse en caso de atascos, ya que los envases chocan entre si en sus superficies laterales a lo largo de la direccion de desplazamiento, por lo que, por ejemplo, pueden borronearse o ensuciarse los rotulos impresos.

Tambien es posible que se produzcan danos durante el transporte de los envases 12 a lo largo de una curva de una cinta 10, como se representa en la Fig. 3. Si la distancia 14 es demasiado pequena, como se muestra en la Fig. 3, un borde lateral de un envase 12 puede presionar contra la superficie lateral de un envase 12 que le precede, lo que puede resultar en un dano del envase precedente 12. Dentro de lo posible se deben evitar danos en los envases 12.

Para poder detectar una distancia entre los envases 12 sobre una cinta 10, al igual que, dado el caso, sobre una de las cintas 4 o 6, preferentemente en los extremos de las respectivas cintas 6, 10 se proveen sensores 16. Los sensores 16 son, por ejemplo, sensores de proximidad o sensores fotosensibles, por ejemplo, barreras de luz. Mediante el uso de los sensores 16 se puede registrar el tiempo que transcurre hasta que un nuevo envase 12 siga a un envase 12 previo. Si se conoce la velocidad de la cinta 10, basandose en ello se puede calcular la distancia 14 de los envases 12 entre si.

Los sensores 16 pueden transmitir sus valores de medicion a la central bien sea de manera autonoma o a traves del modulo de comunicaciones 8. Tambien es posible que dentro de los sensores 16 o en la cinta 10 se provea una unidad de calculo, que junto con la velocidad de la cinta calcule la distancia de los envases 12 y transmita esta information de distancia a la central. En funcion de la distancia medida, se puede ajustar una instalacion de procesamiento 2 en lo referente a su rendimiento, al igual que las cintas 4, 6, 10 en lo referente a la velocidad.

La Fig. 5 muestra una maquina de embalaje 20 con diferentes estaciones de embalaje 2, 2', 2”. Se puede ver que a cada estacion de embalaje 2 esta asignada una cinta de entrada 4 y una cinta de salida 6. Entre la cinta de entrada 4 y la cinta de salida 6 que dispone en cada caso una cinta transportadora 10, 10'. Cada estacion de embalaje 2-2”, as! como la maquina de llenado 22 y tambien las cintas transportadoras 10, 10', estan conectadas por medio de un bus de comunicaciones 24 con una central 26. En la central 26 ingresan en particular datos sobre las respectivas densidades de empaques en las cintas 4, 6, 10, as! como sobre las velocidades de las cintas 4, 6, 10 y tambien sobre los rendimientos ajustados de la estacion de embalaje 2.

La central 26 gestiona el control de todas las estaciones de embalaje 2, as! como de las cintas 4, 6, 10 de manera centralizada, y preferentemente las controla de tal manera que corriente abajo, es decir, partiendo de la maquina de llenado 22 (o de una mesa de almacenamiento) hasta la ultima estacion de embalaje 2” se asegura un flujo de envases tan constante como sea posible. En particular se quiere prevenir un atasco sobre una de las cintas 4, 6, 10 y mantener la distancia minima entre los envases 12 sobre las cintas 4, 6, 10. A este respecto, se prescinde en particular de topes de parada u otros dispositivos de sujecion.

En la Fig. 5, por ejemplo, la estacion de embalaje 2 es una mesa de almacenamiento. Preferentemente, en cada caso corriente abajo de una mesa de almacenamiento 2 el ajuste para las cintas 4, 6, 10 y la estacion de embalaje 2 y 2” es controlada por la central 2. La maquina de llenado 22 suministra envases 12, que se encuentran rellenados y cerrados. Estos envases 12 se desplazan sobre la cinta de entrada 4 a la mesa de almacenamiento 2. La mesa de almacenamiento 2 en primer lugar almacena los envases 12 de forma intermedia. Al comienzo, es decir, cuando arranca la maquina de embalaje 20, la central 26 primero comprueba si en la cinta de salida 6” se pueden recibir envases 12.

Ademas de esto, la central 26 tambien comprueba si en la cinta transportadora 10 se pueden recibir envases 12. Posteriormente, la central 26 comprueba el rendimiento nominal de la estacion de embalaje 2”. Despues, la central 26 comprueba el rendimiento nominal de la estacion de embalaje 2', as! como la posibilidad de que las cintas 4' o 6' puedan recibir envases.

Adicionalmente, la central 26 comprueba si la cinta 10 puede recibir envases y si la cinta 6 puede recibir envases. Si esto esta asegurado, la maquina de embalaje 20 y las estaciones de embalaje 2, 2' y 2” se pueden poner en marcha. Para esto, la central 26 comprueba cual de las estaciones de embalaje 2', 2” o cual de las cintas 4, 6, 10 presenta el menor rendimiento. Es decir, si sobre una cinta 4, 6, 10 de envases 12, se comprueba la capacidad de reception de las mismas. Adicionalmente se determina el menor rendimiento nominal de la estacion de embalaje 2', 2”. El valor del menor rendimiento de una cinta o del menor rendimiento nominal de una estacion de embalaje 2', 2” se usa para indicarle a la mesa de almacenamiento 2 que transfiera envases con un determinado rendimiento de salida a la cinta 6.

Despues arrancan las cintas y la estacion de embalaje 2', 2“ y procesan los envases suministrados por la mesa de almacenamiento 2. Durante el funcionamiento se comprueba constantemente si el rendimiento ajustado de todas las estaciones de embalaje 2', 2“ corriente abajo alcanzan o no el rendimiento nominal. Si no lo alcanzan, entonces todavla existe capacidad de recepcion, de tal manera que, dado el caso, se puede aumentar el rendimiento ajustado de dichas estaciones de embalaje 2', 2“. Ademas, se comprueba constantemente que tan alta es la densidad de empaques sobre las respectivas cintas 4, 6, 10 y que tan alta es la velocidad de la cintas. Si todavla no se ha alcanzado la densidad de empaques maxima y/o si las cintas todavla no funcionan a la velocidad maxima, entonces, dado el caso, las cintas pueden recibir mas envases, es decir que todavia disponen de capacidad de recepcion.

Si se determina que todas las estaciones corriente abajo disponen de capacidad de recepcion o que se puede aumentar su rendimiento ajustado, en cada caso, la mesa de almacenamiento 2 recibe la instruction de suministrar envases con una mayor frecuencia, de tal manera que se incrementa el grado de utilization y la densidad de empaques a lo largo de todas las cintas. Este proceso se efectua continuamente de manera iterativa, de tal manera que para cada estacion de embalaje 2, 2', 2“ se comprueba si las estaciones de embalaje o las cintas dispuestas corriente abajo todavla disponen de capacidad de recepcion o si ya se encuentran en su llmite de rendimiento. En el primer caso, se pueden incrementar las capacidades de recepcion mediante el aumento del rendimiento ajustado, as! como tambien de las velocidades de las cintas, y por lo tanto se puede aumentar el caudal de paso a traves de la maquina de embalaje 20.

Por medio del mando central 26 se asegura que siempre exista un flujo de envases corriente abajo a lo largo de toda la maquina de embalaje, sin que se produzcan estancamientos o que no se mantenga una distancia minima entre dos envases.

Lista de caracteres de referenda

2 Estacion de embalaje

4 Cinta de entrada

6 Cinta de salida

4a, 6a Motor

8 Modulo de comunicaciones

10 Cinta transportadora

12 Envase

12a Longitud

14 Distancia

16 Sensor

20 Maquina de embalaje

22 Maquina de llenado

24 Bus de comunicaciones

26 Central

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Maquina de embalaje con

- por lo menos dos estaciones de embalaje dispuestas secuencialmente en orden consecutivo, en donde cada estacion de embalaje presenta una cinta de entrada y una cinta de salida, y la cinta de entrada alimenta envases a la estacion de embalaje y la cinta de salida recibe los envases procesados por la estacion de embalaje, - una cinta transportadora dispuesta entre la cinta de salida de una primera estacion de embalaje y la cinta de entrada de una segunda estacion de embalaje, y

- uno mando central,

caracterizada por

- que el mando central determina por lo menos la velocidad real de la cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como de la cinta transportadora, y

- que el mando central determina por lo menos la densidad de empaques real de las cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como de la cinta transportadora, y

- que el mando central, en funcion de la densidad de empaques real y de las velocidades reales, determina por lo menos las velocidades nominales para la cintas de entrada y la cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como de la cinta transportadora, de tal manera que no se reduzca una distancia minima de los envases entre ellos.

2. Maquina de embalaje de acuerdo con la reivindicacion 1,

caracterizada por

- que en el mando se parametriza por lo menos una velocidad maxima para la cintas de entrada y/o las cintas de salida y/o las cintas transportadoras, y/o

-- en el mando se parametriza por lo menos una longitud de la cintas de entrada, de las cintas de salida y/o de las cintas transportadoras, y/o

-- en el mando se parametriza por lo menos una densidad de empaques maxima para la cintas de entrada y/o las cintas de salida y/o las cintas transportadoras en funcion del tamano de los envases, en donde en particular una distancia minima entre dos envases sobre una de las cintas corresponde a la mitad de la longitud del envase.

3. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina la velocidad real a una frecuencia de referencia que es igual para todas las cintas.

4. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina un rendimiento ajustado para cada una de las estaciones de embalaje.

5. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina la capacidad de recepcion de una cinta basandose en una densidad de empaques maxima y una velocidad maxima de la cinta.

6. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina la capacidad de recepcion de una cinta basandose en la densidad de empaques real y la densidad de empaques maxima, asi como la velocidad real y la velocidad maxima de la cinta.

7. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina un rendimiento ajustado para una estacion de embalaje dispuesta corriente arriba en funcion de la capacidad de recepcion de por lo menos una, preferentemente de todas las cintas corriente abajo, asi como de una capacidad de recepcion de por lo menos una, preferentemente de todas las estaciones de embalaje corriente abajo.

8. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina una velocidad nominal para una cinta dispuesta corriente arriba en funcion de la capacidad de recepcion de por lo menos una, preferentemente de todas las cintas corriente abajo, as! como de la capacidad de recepcion de por lo menos una, por lo menos de todas las estaciones de embalaje corriente abajo.

9. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina las velocidades nominales y/o los rendimientos ajustados para cada una de las estaciones de embalaje y las cintas dispuestas corriente abajo de una mesa de almacenamiento.

10. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que el mando determina el rendimiento ajustado y/o la velocidad nominal de manera iterativa a partir en cada caso de una mesa de almacenamiento para las cintas y/o las estaciones de embalaje dispuestas corriente abajo, basado en cada caso en las cintas y/o estaciones de embalaje dispuestas corriente abajo de las mismas.

11. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que una cinta de salida presenta por lo menos una longitud tal que la cinta de salida, tomando en cuenta la densidad de empaques maxima, puede recibir en cada caso todos los envases en proceso de embalaje que se encuentran dentro de la estacion de embalaje.

12. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que en cada caso exactamente un sensor que detecta un envase esta dispuesto en una cinta, en particular en una zona de un sitio de transferencia a una cinta adyacente.

13. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que una central recibe una solicitud de envases desde una estacion de embalaje, en particular por que la solicitud incluye una informacion sobre la capacidad de recepcion y por que las cintas y/o las estaciones de embalaje dispuestas corriente arriba de dicha estacion de embalaje se ajustan de tal manera que la introduccion de envases a la estacion de embalaje se aproxima a la capacidad de recepcion indicada.

14. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que la central registra las capacidades de recepcion de todas las cintas y/o las estaciones de embalaje corriente abajo de una mesa de almacenamiento y por que la central aproxima el rendimiento ajustado de la mesa de almacenamiento a la capacidad de recepcion minima registrada, y preferentemente no la excede.

15. Maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada por

- que la central ajuste las velocidades nominales de las cintas y los rendimientos ajustados de las estaciones de embalaje de tal manera que el caudal de paso a lo largo de la maquina de embalaje se mantiene constante.

16. Procedimiento para operar una maquina de embalaje de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por

- que se determina por lo menos la velocidad real de la cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como de la cinta transportadora, y

- que se determina por lo menos la densidad de empaques se real de las cintas de entrada y de las cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como de la cinta transportadora, y

- que en funcion de la densidad de empaques real y de las velocidades reales se determinan por lo menos velocidades nominales para las cintas de entrada y la cintas de salida de las estaciones de embalaje, as! como para la cinta transportadora, de tal manera que no se reduce la distancia minima de los envases entre ellos.