ES2959228T3 - Cuchilla giratoria para máquina de producción de envases y procedimiento que utiliza la citada cuchilla - Google Patents
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Abstract
El dispositivo para cortar tubos individuales a partir de un producto tubular continuo que se mueve en traslación de manera ininterrumpida y formado por una máquina de producción, comprende al menos un bastidor que es estacionario con respecto a la máquina, un conjunto que es móvil en traslación con respecto al bastidor y soporta un cabezal de corte movido en traslación lineal alternativa y en rotación, un primer mecanismo para mover dicho cabezal de corte en traslación alternativa, un segundo mecanismo para girar dicho cabezal de corte y un tercer mecanismo para accionar el inicio y el final de la operación de corte, en en el que dichos mecanismos son estacionarios con respecto al marco del dispositivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cuchilla giratoria para máquina de producción de envases y procedimiento que utiliza la citada cuchilla
Ámbito técnico y estado de la técnica
La presente invención concierne a un dispositivo de corte de tubos individuales según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento de corte de tubos individuales según la reivindicación 11. El documento JPH0857799 divulga tal dispositivo.
Tales máquinas de producción de envases, en particular de tubos, son conocidas en el estado de la técnica.
En tales máquinas, durante la producción de envases en forma de tubos, se crea generalmente un producto tubular continuo que es necesario cortar a la dimensión (longitud) deseada para formar el envase individual deseado, como un tubo. Es por tanto necesario integrar medios de corte en la máquina para obtener a su salida tubos individuales de una longitud determinada (en función del destino de los citados tubos). Sin embargo, siendo continua la formación del producto tubular y no deteniéndose para permitir el corte de tubos individuales, es necesario construir un sistema de corte que sea capaz de desplazarse siguiendo al producto tubular a la velocidad de este último y al mismo tiempo de cortar los tubos individuales en el producto tubular continuo sin detener a este último.
Sistemas de corte de tubos son conocidos en el estado de la técnica, por ejemplo por las publicaciones EP 2 085 169, EP 2008749, WO 2015/052338, GB 2120591 y KR 20120062045 como antecedentes tecnológicos.
Por ejemplo la publicación EP 2 085 169 describe un sistema de corte de tubos. Más concretamente, el sistema conocido por este documento comprende una mesa que se desplaza linealmente deslizándose en el sentido de la dirección de desplazamiento del producto tubular, soportando esta mesa en particular un brazo de corte con una herramienta de corte, estando montado el brazo de corte sobre un eje de giro que comprende un piñón de accionamiento, siendo activado el citado piñón por un dispositivo de accionamiento para controlar la rotación del brazo en una posición de corte del producto tubular en segmentos de tubo. Sin embargo, el sistema descrito es complicado y comprende numerosos elementos a bordo de la mesa, lo que le confiere una inercia importante y limita sus aceleraciones y ralentizaciones en el sentido lineal, lo que en consecuencia limita la cadencia de producción de tubos individuales cortados en el producto tubular.
En consecuencia, los dispositivos de corte giratorios conocidos tienen una cadencia limitada debido a las solicitaciones creadas por el movimiento lineal alternativo que genera fuertes aceleraciones. La reducción de la masa a bordo y, en consecuencia, de las fuerzas de inercia es un factor determinante para permitir el aumento de las cadencias de producción.
La publicación US 3,843,758 describe un procedimiento de fabricación de tubos anillados utilizados para el riego. El tubo formado en continuo es llevado a una estación de corte en la cual medios de corte se aplican y siguen el movimiento del tubo. En esta publicación, por tanto, todos los medios de corte se desplazan lo que no es óptimo desde el punto de vista de la inercia del sistema que haya que desplazar, acelerar y ralentizar, y en consecuencia perjudica la cadencia de producción.
La publicación CH 633742 describe un dispositivo para cortar tubos que utiliza cuchillas circulares alojadas libremente giratorias alrededor de su eje respectivo, y accionadas alrededor del tubo que haya que cortar. Cada cuchilla está alojada en un carro portacuchillas apto para desplazarse radialmente, unido por una articulación en ángulo recto a un cilindro central que puede efectuar un movimiento axial bajo la influencia de una presión de un fluido, a saber un líquido hidráulico, de modo que cuando el cilindro se desplaza axialmente los carros se desplazan radialmente. Sin embargo, este sistema es complicado y utiliza para su activación un líquido hidráulico lo que puede plantear problemas, o incluso estar prohibido, en ciertos ámbitos de aplicación de los tubos producidos (por ejemplo, para productos alimentarios y otros productos similares).
La publicación FR 2 972 670 describe un procedimiento y un dispositivo de realización de piezas, como piezas de revolución alargadas. El sistema descrito comprende un pórtico que soporta todo el dispositivo de mecanizado y de corte. Así, durante un movimiento paralelo al eje de rotación del dispositivo de mecanizado/corte, es decir según el sentido de desplazamiento del producto mecanizado, es necesario desplazar el pórtico y en consecuencia todo el dispositivo de mecanizado/corte. La inercia es por tanto máxima, lo que influye en la cadencia de producción del dispositivo descrito.
Sumario de la invención
Un objetivo de la invención es proponer un sistema de corte de tubos individuales en un producto tubular formado de modo continuo que mejore los dispositivos y procedimientos conocidos.
Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema de corte de tubos que sea más eficiente que los sistemas conocidos, en particular que limite el número de elementos a bordo de modo que se reduzca su inercia, especialmente en el sentido de desplazamiento del producto tubular y que a pesar de todo permita una cadencia de producción elevada.
Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema de corte que pueda ser fácilmente implementado y adaptado al diámetro del producto tubular e igualmente a la longitud del tubo que haya que cortar sin intervención importante sobre la máquina de producción.
Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema de corte que sea capaz de seguir las cadencias de producción de las máquinas actuales, es decir, cadencias elevadas.
Otro objetivo de la presente invención es proponer un sistema que pueda compensar fácilmente el desgaste de las cuchillas de corte, sin necesitar un cambio de las mismas.
Otro objetivo de la presente invención es proponer un procedimiento de corte de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo y en movimiento o desplazamiento lineal ininterrumpido.
En un modo de ejecución, la invención concierne a un dispositivo de corte de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo en movimiento de traslación ininterrumpido y formado por una máquina de producción, comprendiendo el dispositivo al menos
un bastidor fijo con respecto a la máquina,
un conjunto móvil en traslación con respecto al bastidor y que soporta un cabezal de corte accionado en traslación lineal alternativa y en rotación, comprendiendo el cabezal de corte al menos una cuchilla de corte montada en un brazo basculante,
un primer mecanismo que comprende al menos un primer motor para accionar en traslación alternativa el cabezal de corte,
un segundo mecanismo que comprende al menos un segundo motor para accionar en rotación el cabezal de corte,
un tercer mecanismo que comprende al menos un tercer motor para activar el inicio y el final de la operación de corte con la cuchilla de corte.
En el dispositivo de corte, los mecanismos son fijos en la dirección de desplazamiento del producto tubular con respecto al bastidor del dispositivo de modo que se limita el número y el peso de los elementos a bordo y, en consecuencia, que se limita la inercia. Preferentemente, al menos los motores de los tres mecanismos son fijos con respecto al bastidor del dispositivo.
En un modo de ejecución, los medios de activación del tercer mecanismo son fijos en la dirección de desplazamiento del producto tubular con respecto al bastidor.
En un modo de ejecución, el brazo basculante del cabezal de corte comprende al menos un eje de giro y un punto de activación; siendo accionado el eje de giro en traslación lineal alternativa por el primer mecanismo y en rotación por el segundo mecanismo; siendo accionado el punto de activación en rotación por el tercer mecanismo.
En un modo de ejecución, el dispositivo comprende al menos una columna de transmisión del accionamiento que une el eje de giro y los primero y segundo mecanismos.
En un modo de ejecución, un desfase en rotación entre el segundo mecanismo y el tercer mecanismo provoca un movimiento de rotación del brazo basculante y de la cuchilla de corte alrededor del eje de giro.
En un modo de ejecución, el segundo mecanismo comprende al menos una columna de accionamiento del cabezal de corte accionado en rotación por un segundo motor, estando unidos el brazo basculante y la cuchilla de corte a la columna de accionamiento por un eje de giro.
En un modo de ejecución, el primer mecanismo comprende un conjunto piñón-cremallera, el piñón es accionado por un primer motor.
En un modo de ejecución, la columna de accionamiento es accionada en rotación por el segundo motor a través de una polea y de una correa de accionamiento.
En un modo de ejecución, el punto de activación es accionado en rotación por el tercer motor a través de una polea y de una correa de accionamiento.
En un modo de ejecución, la invención concierne a una máquina de producción de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo, comprendiendo la máquina al menos un dispositivo tal como se describe en la presente solicitud.
En un modo de ejecución, la invención concierne a un procedimiento de corte de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo en un movimiento de traslación ininterrumpido, en el cual
se desplaza en traslación un conjunto móvil que soporta un cabezal de corte accionado en traslación lineal alternativa y en rotación, comprendiendo el cabezal de corte al menos una cuchilla de corte en un brazo basculante libre en rotación alrededor de un eje de giro,
se acciona en rotación un punto de activación,
se activa el inicio y el final de la operación de corte con la cuchilla de corte por un desfase en rotación del cabezal de corte y del punto de activación;
se lleva el conjunto móvil a un punto de partida para un nuevo ciclo de corte.
En un modo de ejecución del procedimiento, el accionamiento en traslación es realizado por un conjunto piñóncremallera.
En un modo de realización del procedimiento, el accionamiento de rotación es realizado por un motor que actúa sobre una polea por intermedio de una correa dentada.
En un modo de ejecución del procedimiento, el desfase permite regular el punto de corte en la cuchilla de corte y compensar el desgaste de la citada cuchilla.
Así, de acuerdo con los principios de la presente invención, en el procedimiento según la invención, los siguientes elementos no están a bordo, es decir que no tienen movimiento lineal alternativo a lo largo del eje de desplazamiento del tubo y, por lo tanto, no son desplazados:
-) los medios de accionamiento giratorio;
-) los medios de activación;
-) los medios de accionamiento lineal.
Estos medios de accionamiento o de activación comprenden en particular un motor.
Por el contrario, los medios de transmisión a bordo tienen una inercia baja, en particular en la dirección axial, es decir en el sentido del movimiento lineal alternativo. Estos medios a bordo transmiten los movimientos de accionamiento en traslación y rotación hasta el cabezal de corte. Estos permiten también la transmisión del movimiento de activación del cabezal de corte.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se comprenderá mejor gracias a la descripción de modos de ejecución de la misma y a las figuras en las cuales
La figura 1 ilustra un esquema de principio de la invención;
La figura 2 ilustra una vista esquemática en corte frontal del sistema de corte según la presente invención.
Descripción detallada
El dispositivo según la invención está formado en particular por una parte fija que comprende elementos pesados y difíciles de desplazar y una parte móvil ligera y fácil de acelerar y ralentizar para efectuar la operación de corte en el producto tubular en producción.
El dispositivo según la invención comprende medios de accionamiento en traslación que son fijos y medios de transmisión del movimiento de traslación que son móviles. Los medios de transmisión están diseñados de manera que tengan una inercia lo más baja posible.
Más específicamente, el dispositivo según la invención y tal como se ilustra en las figuras 1 y 2 comprende un soporte de transmisión 9 que es móvil en traslación con respecto a la máquina de producción. Esta traslación se obtiene por ejemplo por un sistema de piñón 10' y de cremallera 10, siendo posibles otros medios equivalentes. Preferentemente, el piñón 10' es accionado de modo directo o indirecto por un primer motor 10'', siendo el citado motor 10'' fijo con respecto a la máquina de producción. El movimiento de traslación del soporte 9 es lineal para seguir a la misma velocidad el desplazamiento de un producto tubular formado en la máquina y permitir su corte giratorio en tubos individuales durante un desplazamiento en traslación ininterrumpido según el eje longitudinal 13 del producto tubular en la dirección 26. Una vez terminado el corte giratorio, se retiran los medios de corte, como se explicará más adelante en la presente descripción, y se lleva el soporte 9 a una posición de partida para realizar un nuevo ciclo de corte de tubo.
El dispositivo de corte según la presente invención comprende además, como medio de accionamiento, un primer mecanismo de accionamiento de rotación formado en particular por un segundo motor 16, por ejemplo un servomotor, montado en la máquina, por una polea 7, por ejemplo puesta en rotación por una correa 14 unida al motor 16 u otros medios equivalentes, accionando la polea 7 al menos una columna de transmisión del accionamiento 5, deslizándose la citada columna 5 en una guía 18 de la polea 7 lo que permite su desplazamiento en traslación según el eje 13 del producto tubular. Esto permite por tanto desacoplar el mecanismo de accionamiento 14 que está fijado a la máquina mientras que la columna de transmisión 5 accionada en rotación se desplaza con el conjunto móvil. Pueden estar previstas varias columnas de transmisión 5, por ejemplo dos o más columnas con el fin de estabilizar el sistema de corte.
Una columna de transmisión 5 lleva medios de corte en forma de un cabezal de corte 1 que comprende un brazo basculante 25 que lleva una cuchilla de corte 2, estando montado el brazo 25 en la columna 5 por un eje de giro 3, que permite el giro del brazo y de la cuchilla 2 en dirección al eje 13 del tubo o que se aleja del citado eje para realizar la operación de corte de los tubos individuales a partir del producto tubular producido de forma continua. Durante el corte, el producto tubular es guiado en el cuerpo tubular 11.
El dispositivo comprende, como medios de accionamiento, un segundo mecanismo de accionamiento 15, definido también como un mecanismo de activación en lo que sigue, que comprende un tercer motor 17 de accionamiento, por ejemplo un servomotor, montado en la máquina, una polea de activación 8, siendo accionada la citada polea 8 en rotación por el motor 17 por ejemplo por medio de una correa o de otros medios equivalentes, accionando en rotación la citada polea de activación 8 un punto de activación 4 del brazo 25. Este punto de activación 4 está fijado a una varilla de activación 6 y se utiliza para realizar una rotación del brazo 25 y de la cuchilla de corte 2 alrededor de su eje de giro 3 del modo siguiente: el punto de activación 4 está desplazado con respecto al eje de giro 3, lo que tiene el efecto de que un movimiento relativo en rotación del citado punto de activación 4 con respecto al eje de giro 3 hará girar el brazo basculante 25 alrededor del eje 4 y por tanto aproximarle (o alejarle) del eje del tubo 13. Como las dos poleas 7 y 8 tienen el mismo eje de rotación que es el eje del tubo 13 un desfase relativo del punto de activación con respecto al eje de giro 3 puede ser obtenido por un desfase relativo de las poleas 7 y 8. Así, este desfase que es controlado a nivel de los motores 16 y 17 permite desplazar la cuchilla de corte 2 hacia una posición de corte del producto tubular aproximándola al eje 13, o retirarla de la posición de corte alejándola del eje 13 actuando simplemente sobre el desfase de las poleas 7 y 8 y el basculamiento resultante del brazo 25.
La figura 2 ilustra esquemáticamente los medios de corte del producto tubular a nivel del cabezal de corte 1. El brazo basculante 25 está montado en el eje 3 de giro y lleva en un extremo la cuchilla de corte 2. El otro extremo del brazo 25 está unido al punto de activación 4, y durante la rotación del sistema, el eje de giro 3 seguirá el círculo 27 mientras que el punto de giro 4 seguirá el círculo 28. Como se describió anteriormente, un desfase relativo del punto de activación 4 y del eje de giro tendrá el efecto de una rotación del brazo 25, lo que permite, en función del sentido del desfase, aproximar la cuchilla 2 al eje 13 y por lo tanto efectuar el corte del tubo o alejarlo del eje.
Según la invención, el funcionamiento del cabezal de corte se puede resumir del modo siguiente:
-) El eje de giro y el punto de activación son accionados en rotación alrededor del eje del tubo 13. Este movimiento es necesario para efectuar el corte circular del tubo con la cuchilla de corte 2.
-) El eje de giro 3 y el punto de activación 4 son controlados por separado. Si su posición relativa es constante, no hay movimiento radial de la cuchilla de corte 2. Si su posición relativa cambia, se genera un movimiento radial de la cuchilla de corte 2 que permite así el corte circular de un tubo individual durante el desplazamiento en traslación a la velocidad de movimiento del producto tubular.
Las regulaciones del cabezal de corte son preferentemente las siguientes:
-) posición radial inicial de la cuchilla de corte 2 (en función del diámetro del tubo): la posición inicial se ajusta por la distancia relativa (es decir, un desfase angular) entre el punto de activación 4 y el eje de giro 3.
-) la profundidad de corte se ajusta por otro valor de desfase angular entre el punto de activación 4 y el eje de giro 3.
-) las posiciones angulares inicial y final de corte se pueden regular en cualquier momento porque la posición angular del eje de giro 3 y la del punto de activación 4 son conocidas en todo momento. Por lo tanto, el desfase es permanentemente regulable. Es por tanto fácil adaptar el sistema según la invención a diferentes diámetros o grosores de tubos.
-) Las columnas de transmisión del accionamiento 5 transmiten movimientos lineales y de rotación al cabezal de corte.
-) El eje de activación 6 transmite el control de la posición relativa del punto de activación.
-) El casquillo de calibración 12 sujeta el tubo durante el corte y centra el tubo con respecto al eje teórico. El casquillo de calibración 12 permite dar una referencia a la profundidad de corte (la posición radial de la cuchilla se ajusta con respecto al casquillo). El casquillo de calibración 12 permite igualmente obtener un corte más limpio optimizando la holgura axial entre el casquillo 12 y la cuchilla 2.
Los elementos con referencia del 18 al 23 son medios de guía, en particular:
18 es un cojinete guía longitudinal de la columna 5 en la polea 7, para el desplazamiento longitudinal de la columna 5 durante el corte;
19 es un cojinete de guía en rotación de la columna 5, en el eje 13 del tubo,
20 es el cojinete de guía la rotación de la polea 7 en el eje 13 del tubo;
21 es el cojinete de guía la rotación de la polea 8 en el eje 13 del tubo;
22 es el cojinete de guía del mecanismo de accionamiento 14;
23 es el cojinete de guía del mecanismo de activación 15.
La referencia 26 indica la dirección de desplazamiento del producto tubular.
El procedimiento implementado en la máquina y según la invención hace posible el corte de tubos individuales sin interrumpir la formación del producto tubular en el que se cortan estos tubos individuales.
En el procedimiento según la invención, se efectúa un corte de tubos individuales a partir de un producto tubular que tiene una forma continua y está en movimiento de traslación ininterrumpido, implementando las etapas siguientes -) se desplaza en traslación el conjunto móvil.
-) se acciona en rotación el brazo basculante con la cuchilla de corte alrededor del eje del producto tubular, -) se acciona en rotación el punto de activación,
-) se activa el inicio y/o el final de la operación de corte por un desfase en rotación del cabezal de corte y del punto de activación;
-) una vez terminado el corte, se lleva el conjunto móvil a un punto de partida.
Preferentemente, el accionamiento en traslación se realiza por un conjunto piñón-cremallera 10, 10', estando fijado el piñón a la máquina y la cremallera al conjunto móvil.
El procedimiento según la invención permite cortar un cuerpo tubular individual impreso en referencia a una marca o un cliché en una secuencia repetitiva según el eje de desplazamiento del producto tubular.
El procedimiento permite terminar el corte de los cuerpos tubulares individuales de modo muy preciso en una posición la más aguas abajo a lo largo del eje 13. Esta invención tiene la ventaja de simplificar las operaciones de transferencia de los citados cuerpos tubulares en los mecanismos o estructuras colocados aguas abajo.
El accionamiento en rotación es realizado por un motor que actúa sobre una polea por intermedio de una correa dentada.
Según el procedimiento, el desfase permite igualmente regular el punto de corte en la cuchilla de corte y compensar el desgaste de la citada cuchilla.
Claims (14)
1. Dispositivo de corte de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo en movimiento de traslación ininterrumpido y formado por una máquina de producción, comprendiendo el citado dispositivo al menos un bastidor fijo con respecto a la máquina,
un conjunto móvil en traslación con respecto al bastidor y que soporta un cabezal de corte (1) accionado en traslación lineal alternativa y en rotación, comprendiendo el citado cabezal de corte al menos una cuchilla de corte (2) montada en un bazo basculantes (25),
un primer mecanismo que comprende al menos un primer motor (10’') para accionar en traslación alternativa al citado cabezal de corte,
un segundo mecanismo que comprende al menos un segundo motor (16) para accionar en rotación el citado cabezal de corte,
un tercer mecanismo que comprende al menos un tercer motor (17) para activar el inicio y el final de la operación de corte con la cuchilla de corte,
estando caracterizado el dispositivo de corte por el hecho de que los citados primero, segundo y tercero mecanismos son fijos en la dirección de desplazamiento del producto tubular con respecto al bastidor del dispositivo.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el cual los medios de accionamiento del tercer mecanismo (6, 8, 21, 15, 23, 17) son fijos en la dirección de desplazamiento del producto tubular con respecto al bastidor.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el brazo basculante del cabezal de corte comprende al menos un eje de giro (3) y un punto de activación (4); siendo accionado el eje de giro en traslación lineal alternativa por el primer mecanismo y en rotación por el segundo mecanismo; siendo accionado el punto de activación en rotación por el tercer mecanismo.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende al menos una columna (5) de transmisión del accionamiento que une el eje de giro y los primero y segundo mecanismos.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual un desfase de rotación entre el segundo mecanismo y el tercer mecanismo provoca un movimiento de rotación del brazo basculante (25) y de la cuchilla de corte (2) alrededor del eje de giro (3).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el segundo mecanismo comprende al menos una columna de accionamiento (5) del cabezal de corte accionada en rotación por un segundo motor (16), estando el brazo basculante y la cuchilla de corte unidos a la citada columna de accionamiento por un eje de giro (3).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el primer mecanismo comprende un conjunto de piñón-cremallera (10, 10'), siendo accionado el citado piñón (10') por un primer motor (10'’’).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual la citada columna de accionamiento (5) es accionada en rotación por el segundo motor (16) a través de una polea (7) y de una correa de accionamiento (1).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual el citado punto de activación (4) es accionado en rotación por el tercer motor (17) a través de una polea y de una correa de accionamiento.
10. Máquina de producción de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo, comprendiendo la citada máquina al menos un dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes.
11. Procedimiento de corte de tubos individuales a partir de un producto tubular continuo en movimiento de traslación ininterrumpido, en un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual
se desplaza en traslación un conjunto móvil que soporta un cabezal de corte accionado en traslación lineal alternativa y en rotación, comprendiendo el citado cabezal de corte al menos una cuchilla de corte en un brazo basculante libre en rotación alrededor de un eje de giro,
se acciona en rotación un punto de activación,
se activa el inicio y el final de la operación de corte con la cuchilla de corte por un desfase en rotación del cabezal de corte y del punto de activación,
se lleva el conjunto móvil a un punto de partida para un nuevo ciclo de corte.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual el accionamiento en traslación se realiza por un conjunto de piñón-cremallera.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 y 12, en el cual el accionamiento en rotación es realizado por un motor que actúa sobre una polea por intermedio de una correa dentada.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, en el cual el desfase permite regular el punto de corte en la cuchilla de corte y compensar el desgaste de la citada cuchilla.
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