ES2970199T3 - Máquina de envasado para fabricar bolsas filtrantes con productos de infusión - Google Patents

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Abstract

Se describe una máquina envasadora para fabricar bolsas filtrantes (I) con productos de infusión que comprende una pluralidad de estaciones de procesamiento (2) y una unidad de limpieza (4). Las estaciones de procesamiento (2) definen una ruta de procesamiento y están configuradas para elaborar productos de infusión (I). La unidad de limpieza (4) está configurada para eliminar el polvo del recorrido de procesamiento y, a su vez, comprende un dispositivo generador (4a) colocado encima del recorrido de procesamiento y configurado para generar un flujo de aire (X) diseñado para empujar el polvo debajo del recorrido de procesamiento. ; al menos una rejilla de ventilación (4b) acoplada al dispositivo generador (4a) y diseñada para conducir el flujo de aire (X) a lo largo de una dirección de emisión predeterminada que se extiende alrededor del recorrido de procesamiento y al menos un dispositivo de succión (4c) colocado en el trayectoria de procesamiento y configurada para aspirar el polvo favoreciendo la evacuación de la máquina (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina de envasado para fabricar bolsas filtrantes con productos de infusión
Campo técnico
La presente invención se refiere al sector técnico de las instalaciones y sistemas de envasado de productos.
En particular, la invención se refiere a una máquina de envasado para fabricar bolsas de filtro con productos de infusión (como té, café, manzanilla y similares)
Antecedentes de la técnica
En general, las máquinas de envasado de la técnica previa comprenden una pluralidad de estaciones de procesamiento en las que se realizan las etapas respectivas que contribuyen a fabricar bolsas filtrantes con productos de infusión.
Estas bolsas filtrantes con productos de infusión se fabrican generalmente a partir de trozos de material filtrante, que se pliega de tal manera que encierra, en su interior, una o dos dosis de una sustancia destinada a ser infundida. Las bolsas filtrantes también están asociadas a un hilo que permite conectar la bolsa filtrante con una etiqueta de agarre, con lo que el producto queda listo para ser agrupado y apilado adecuadamente en una zona de salida de la máquina, a la que suele seguir una estación para el envasado final de los productos de infusión dentro de contenedores o cajas adecuados.
Antes de apilar las bolsas filtrantes, se puede empaquetar cada una de ellas utilizando una hoja de material de envoltura convenientemente plegada sobre la bolsa para definir el típico paquete tipo sobre que contiene la bolsa filtrante.
En general, la fabricación de productos de calidad aceptable requiere tanto una gran precisión del proceso de producción para garantizar que cada bolsa contenga exactamente y sólo una cantidad precisa de material de infusión, como un funcionamiento igualmente perfecto de las partes mecánicas de las estaciones de envasado que componen la máquina.
En este contexto, es particularmente importante poder realizar el proceso de producción en condiciones de gran limpieza, para evitar que cualquier cuerpo extraño pueda ser transferido y posteriormente encerrado en el interior de la bolsa.
Además, el movimiento y las vibraciones de las partes mecánicas de la máquina pueden generar una caída accidental de pequeñas partículas de producto en polvo en zonas críticas de las estaciones operativas con posibles depósitos del producto que, con el tiempo, podrían dañar las partes mecánicas móviles. Como se ha mencionado anteriormente, el término cuerpos extraños puede significar, a modo de ejemplo, polvo, o porciones de material de infusión incorrectamente dispersas dentro del área de procesamiento y/o a lo largo de la trayectoria de procesamiento.
Al mismo tiempo, la complejidad estructural típica de las máquinas de envasado hace sustancialmente imposible llevar a cabo una limpieza continua y óptima sin afectar negativamente a la productividad, dando lugar a costosos tiempos de inactividad de la máquina, o sin hacer necesario el uso o la aplicación de sistemas de limpieza que son particularmente costosos y complejos y sólo se justifican en máquinas de envasado de muy alta gama.
En el documento JP 2004099121 se divulga una máquina de envasado provista de una estación de limpieza de bolsa filtrante individual dedicada. La estación está equipada con un generador de un soplo de aire que invierte la bolsa única formada. El flujo de aire es aspirado hacia arriba por un dispositivo de succión.
Sumario de la invención
En este contexto, el propósito técnico que constituye la base de la invención es proporcionar una máquina de envasado que supere al menos algunos de los inconvenientes anteriormente mencionados de la técnica anterior.
En particular, el objetivo de la invención es proporcionar una máquina de envasado que pueda funcionar en condiciones óptimas de limpieza de forma sencilla y económica.
La finalidad técnica indicada y los objetivos especificados se consiguen sustancialmente mediante una máquina de envasado que comprende las características técnicas descritas en una cualquiera de las reivindicaciones anexas. La invención describe una máquina de envasado para fabricar bolsas filtrantes con productos de infusión que comprende una pluralidad de estaciones de procesamiento y una unidad de limpieza.
Las estaciones de procesamiento definen una trayectoria de procesamiento y están configuradas para fabricar bolsas de filtro con productos de infusión.
La unidad de limpieza está configurada para eliminar el polvo de la trayectoria de procesamiento y, a su vez, comprende un dispositivo generador colocado por encima de la trayectoria de procesamiento y configurado para generar un flujo de aire diseñado para empujar el polvo por debajo de la trayectoria de procesamiento; al menos una rejilla de ventilación acoplada al dispositivo generador y diseñada para transportar el flujo de aire a lo largo de una dirección de emisión predeterminada que se extiende al menos alrededor de la trayectoria de procesamiento y al menos un dispositivo de succión colocado la trayectoria de procesamiento y configurado para succionar el polvo promoviendo la evacuación de la máquina.
Ventajosamente, la máquina según la invención obtiene de manera simple y eficaz una eliminación óptima del polvo presente en el interior de la máquina, evitando así la acumulación de cuerpos extraños en su interior. Las reivindicaciones dependientes, incorporadas aquí por referencia, se refieren a diferentes realizaciones de la invención. Breve descripción de los dibujos
Otras características de la invención y sus ventajas son más evidentes en la descripción no limitativa que sigue, con referencia a una realización preferida pero no exclusiva de una máquina de envasado, como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los que:
Las figuras 1 y 2 son vistas esquemáticas de una máquina para envasar bolsas filtrantes con productos de infusión según la invención;
La figura 3 muestra un detalle estructural de la máquina de la figura 1.
Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención
En los dibujos adjuntos, el número 1 denota genéricamente una máquina para envasar bolsas de filtro con productos de infusión, indicada a continuación simplemente como máquina de envasado 1.
La máquina 1 comprende una pluralidad de estaciones de tratamiento 2 posicionadas según un orden preciso destinado a definir una trayectoria de procesamiento a lo largo de la cual se ensamblan progresivamente bolsas de filtro con productos de infusión, bolsa de filtro que se denominará en lo sucesivo simplemente producto de infusión "I". A título de ejemplo no limitativo, las estaciones de tratamiento 2 pueden comprender una sucesión de estaciones destinadas a fabricar bolsas filtrantes a partir de trozos de material filtrante y que contengan una dosis (bolsa de un lóbulo) o dos dosis (bolsa de dos lóbulos) de una sustancia destinada a la infusión (como té, café, manzanilla natural o manzanilla con sustancias aromatizantes añadidas) y a aplicar a estas bolsas una porción de hilo que tenga en un extremo una etiqueta de agarre, mientras que en el otro extremo el hilo se asocia a la bolsa filtrante. Opcionalmente, las estaciones de procesado también pueden incluir una estación diseñada para aplicar una lámina de material de recubrimiento a la bolsa filtrante después de la aplicación del hilo y la etiqueta.
Por ejemplo, la máquina 1 puede comprender una primera estación de procesamiento 2a en la que las dosis de sustancia para infusión (contenidas en una tolva 2b) se colocan, a distancias predeterminadas, sobre una banda continua formada por material filtrante "M".
La máquina 1 también puede comprender una segunda estación de procesamiento 2c en la que la tira continua sobre la que se colocan las dosis se corta y se dobla para formar la forma del producto de infusión "I" al que también se aplica el hilo "F".
La máquina 1 también comprende una serie de estaciones de procesamiento en las que se completan las operaciones de formación del producto de infusión "I".
Una tercera estación 2d alimenta una etiqueta "E" que se aplicará al producto de infusión (etiqueta separada por una banda continua). La etiqueta "E" se asocia entonces al producto de infusión "I" y al hilo "F".
Una cuarta estación de procesamiento 2e en la que una banda continua de material de sobre envoltura "S" se corta en trozos y se envuelve alrededor del producto de infusión "I" completando su formación.
El desplazamiento de los productos de infusión "I" a través de las diferentes estaciones de procesamiento 2 y, por consiguiente, a lo largo de toda la trayectoria de procesamiento, puede efectuarse ventajosamente mediante un carrusel rotativo (denotado en los dibujos adjuntos con la referencia "R") que dispone de una sucesión de pinzas radiales que definen asientos destinados a recibir y retener los productos de infusión "I" en formación y a suministrarlos luego en secuencia a las diferentes estaciones de procesamiento 2 durante su rotación.
La máquina 1 comprende también una estación de salida 3 situada inmediatamente después de la trayectoria de procesamiento y que recibe de ella los productos de infusión "I" para permitir su extracción de la máquina 1.
La máquina 1 comprende además una unidad de limpieza 4 configurada para eliminar el polvo de la trayectoria de procesamiento.
El término "polvo" se utiliza para incluir porciones de material de infusión que no están correctamente posicionadas o, en general, cualquier otro agente extraño cuya presencia en el interior de la trayectoria de procesamiento pueda afectar negativamente a la correcta producción del producto de infusión "I", reducir la calidad global o alterar el correcto funcionamiento de las estaciones operativas.
En otras palabras, la unidad de limpieza 4 permite mantener la máquina limpia, especialmente durante su utilización, y evitar la entrada de cuerpos extraños en los productos de infusión "I".
Más en detalle, la unidad de limpieza 4 comprende un dispositivo generador 4a, una rejilla de ventilación 4b y un dispositivo de aspiración 4c.
El dispositivo generador 4a está situado por encima de la trayectoria de procesamiento y está acoplado preferentemente a una pared superior de la máquina 1.
En uso, el dispositivo generador está configurado para generar y emitir un flujo de aire "X", preferentemente un flujo laminar, diseñado para empujar el polvo hacia abajo (es decir, por debajo de la trayectoria de procesamiento).
La generación de un flujo que sea laminar permite, en efecto, la dirección y evita la aparición, en el interior del espacio de trabajo de la máquina 1, de turbulencias no deseadas.
La rejilla de ventilación 4b está acoplada al dispositivo generador 4a y está configurada para transportar el flujo de aire "X" hacia la pluralidad de estaciones de procesamiento (es decir, a lo largo de una dirección de emisión predeterminada que se extiende alrededor de la trayectoria de procesamiento).
En otras palabras, la rejilla de ventilación permite dirigir el flujo de aire "X" en función de las necesidades de funcionamiento de la máquina 1 o en función de la arquitectura de construcción de las estaciones de la máquina, de manera que este último no golpee la trayectoria de tratamiento sino únicamente las porciones del espacio interior de la máquina 1 inmediatamente adyacentes a la misma. Por consiguiente, bajo la acción de la rejilla de ventilación 4b, el flujo de aire no golpea la trayectoria de elaboración y no interactúa con el producto de infusión "I" durante su producción, alejando únicamente el polvo presente en la máquina 1 de la trayectoria de elaboración.
Preferentemente, pero no necesariamente, la rejilla de ventilación 4b está configurada para transportar el flujo de aire "X" cerca de la tira continua "M" a una posición intermedia entre la estación de aplicación 2a y la estación de corte 2c. De este modo, es posible garantizar la eliminación del polvo en un punto particularmente importante de la trayectoria de procesamiento en el que el material de infusión está expuesto a una posible contaminación, puesto que ya ha salido de la tolva 2b que lo contenía y aún no está completamente encerrado en la bolsa fabricada a partir de la banda continua "M".
A ello se añade el hecho de que al hacer laminar este flujo (que puede afectar incluso a una pieza próxima al carrusel "R") se evita que el polvo se acumule en las demás piezas de la máquina situadas aguas abajo con respecto a la zona de generación del flujo; hecho que determina una barrera protectora.
Por otra parte, el dispositivo de aspiración 4c está situado debajo de las estaciones de tratamiento 2 y configurado para aspirar el flujo de aire X transportado por la rejilla de ventilación 4b, de manera que aspira el polvo golpeado por el flujo de aire X a lo largo de la trayectoria de procesamiento.
Preferentemente, el dispositivo de aspiración 4c está situado frente al dispositivo generador 4a y la rejilla de ventilación 4b está configurada para transportar el flujo de aire X a lo largo de una dirección de emisión sustancialmente vertical. La máquina 1 comprende una cámara de contención 10 que alberga en su interior la pluralidad de estaciones de tratamiento 2.
La cámara de contención 10 está delimitada por una pared inferior 1f, por una pared superior 1s (orientada hacia la pared inferior 1f), por una primera pared vertical 1a (trasera) y una segunda pared vertical 1b (orientada hacia la primera pared vertical 1a).
La segunda pared vertical 1b está equipada con puertas 1c que mantienen la cámara 10 aislada del entorno exterior, pero al mismo tiempo permiten cualquier inspección de las estaciones de procesamiento 2.
A la luz de esto, el dispositivo de succión 4c se coloca en la pared inferior 1f de la cámara de contención 10 y se enfrenta al dispositivo generador 4a colocado en la pared superior 1s.
A la luz de lo anterior, la pluralidad de estaciones de procesamiento 2 se posiciona (es decir, se extiende) sobre la primera pared vertical 1a de la cámara de contención 10.
La primera pared vertical 1a se extiende sustancialmente perpendicular a la pared inferior 1f antes mencionada y a la pared superior 1s.
La cámara de contención 10 define por tanto un entorno aislado de factores externos, durante su funcionamiento, y permite el flujo laminar de aire X un alto nivel de precisión en su direccionalidad alto-bajo para la evacuación del material polvoriento presente en el interior de la cámara de contención 10.
Por lo tanto, en uso, el dispositivo de aspiración está configurado para aspirar el polvo, promoviendo la expulsión de la máquina 1.
En general, los distintos componentes de la unidad de limpieza 4 contribuyen por tanto de manera sinérgica a generar un flujo de aire "X" que fluye sustancialmente desde el dispositivo generador 4a hacia el dispositivo de aspiración 4b pasando alrededor de la trayectoria de tratamiento y a lo largo de una trayectoria vertical.
De este modo, la unidad de limpieza 4, en uso, recoge y transporta el polvo, alejándolo de la trayectoria de procesamiento para garantizar que la máquina 1 funcione siempre en condiciones óptimas de limpieza.
Estructuralmente, el dispositivo de aspiración 4c comprende una cámara de recogida, en cuyo interior se transporta y agrupa el polvo, favoreciendo su recogida, y una fuente de presión neumática negativa 4e acoplada a ella y conectada a una unidad de recogida 4d situada en un entorno exterior a la máquina 1 para evacuar el polvo.
En particular, la cámara de recogida tiene una forma sustancialmente frustocónica colocada de tal manera que la base más grande está orientada hacia la trayectoria de procesamiento.
En otras palabras, la cámara de recogida tiene sustancialmente forma de embudo, lo que permite optimizar la recogida del polvo.
La fuente de presión negativa neumática, por otro lado, está acoplada a la cámara de recogida con un conducto respectivo y, como se ha mencionado anteriormente, está preferentemente fuera de la máquina.
Preferentemente, el dispositivo de succión 4c está situado directamente debajo del dispositivo generador 4a y la rejilla de ventilación 4b está configurada para transportar el flujo de aire "X" a lo largo de una dirección de emisión sustancialmente vertical.
De este modo, se reduce la longitud de la trayectoria que debe seguir el polvo para ser retirado de la máquina 1 y, por lo tanto, es posible minimizar la potencia del flujo de aire "X", reduciendo aún más el riesgo de su interacción en particular con el material de infusión y, en general, con el proceso de producción del producto de infusión "I".
La presencia de la unidad de limpieza 4 en el interior de una cámara de contención 10 con un espacio interior predeterminado permite posicionar el dispositivo generador 4a y la unidad de aspiración 4c de forma que se obtengan flujos de aire con una dirección precisa y exacta en función del tipo de limpieza necesaria y que permitan una operación de evacuación rápida.
Según otro aspecto de la presente invención, la unidad de limpieza 4 puede comprender una pluralidad de dispositivos generadores 4a, preferentemente todos ellos situados en la pared superior de la máquina 1.
Los dispositivos generadores 4a pueden ser adyacentes entre sí de manera que funcionen conjuntamente para generar el mismo flujo de aire "X" o estar espaciados entre sí de manera que generen flujos de aire "X" respectivos que sean independientes y no interactúen entre sí.
A este respecto, la unidad de limpieza 4 puede comprender una única rejilla de ventilación 4b a la que están acoplados uno o más dispositivos generadores 4a, o una pluralidad de rejillas de ventilación distintas 4b acopladas cada una a dispositivos generadores 4a respectivos o a pluralidades respectivas de dispositivos generadores 4a.
De este modo es posible obtener una dirección particularmente precisa de cada flujo de aire "X" que se genera en el interior de la máquina 1.
Del mismo modo, la unidad de limpieza 4 puede comprender una pluralidad de dispositivos de aspiración 4c, preferentemente todos colocados en la pared inferior 1f de la máquina 1 y equidistantes entre sí o, en cualquier caso, colocados según una disposición regular destinada a ocupar de manera uniforme la pared inferior.
Esta característica permite optimizar la recogida y la eliminación del polvo sin su posible acumulación progresiva en la parte inferior de la máquina 1.
En términos generales, la máquina 1 puede comprender una pluralidad de unidades de limpieza 4 posicionadas de tal manera que operen en diferentes porciones de la trayectoria de procesamiento, cada una de las cuales puede comprender uno o más dispositivos generadores 4a y/o rejillas de ventilación 4b y/o dispositivos de succión 4c.
De este modo, es posible generar flujos de aire "X" específicos que afectan a porciones precisas de la trayectoria de procesamiento, cada uno dirigido y modulado en función de las condiciones ambientales y de funcionamiento de la máquina 1.
Para optimizar la dirección del flujo de aire ""X", la rejilla de ventilación 4b puede comprender aletas regulables que permiten modificar la dirección de emisión.
La máquina puede comprender además una unidad de control (no ilustrada) conectada operativamente a las aletas regulables para modificar la disposición en función de una entrada que puede ser introducida por un usuario.
De este modo es posible actuar rápidamente sobre la disposición de las aletas si, a raíz de cualquier variación de las condiciones de funcionamiento de la máquina 1, es necesario modificar la dirección de emisión del flujo de aire "X".
Ventajosamente, la invención alcanza los objetivos preestablecidos superando los inconvenientes de la técnica anterior al proporcionar al usuario una máquina de envasado equipada con una unidad de limpieza que es simple y barata y que permite eliminar el polvo y otros cuerpos extraños, si los hay, de la máquina 1, de su trayectoria de procesamiento en particular, durante la operación de producción de la máquina.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina de envasado para fabricar bolsas filtrantes (I) con productos de infusión que comprende una pluralidad de estaciones de procesamiento (2) que definen una trayectoria de procesamiento y están configuradas para fabricar bolsas filtrantes (I) y una unidad de limpieza (4) configurada para eliminar el polvo de la trayectoria de procesamiento; dicha unidad de limpieza (4) que comprende:
- un dispositivo generador (4a) situado por encima de la trayectoria de tratamiento y configurado para generar un flujo de aire (X), preferentemente un flujo laminar de aire (X) descendente; dicha unidad de limpieza se caracteriza por
- una rejilla de ventilación (4b) acoplada al dispositivo generador (4a) y configurada para transportar el flujo de aire (X) hacia dicha pluralidad de estaciones de procesamiento (2); y por
- un dispositivo de aspiración (4c) colocado debajo de las estaciones de tratamiento (2) y configurado para aspirar el flujo de aire (X) transportado por la rejilla de ventilación (4b) de manera que aspire el polvo golpeado por el flujo de aire (X) a lo largo de la trayectoria de procesamiento.
2. La máquina según la reivindicación 1, en la que la pluralidad de estaciones de procesamiento (2) comprende al menos:
- una estación de aplicación (2a) en la que una sucesión de dosis de un material de infusión se deposita sobre una sucesión respectiva de porciones de tira continua (M) de material filtrante;
- una estación de corte (2c) en la que cada porción de tira continua (M) se corta y se dobla alrededor del producto de infusión respectivo;
dicha rejilla de ventilación (4b) está configurada para transportar el flujo de aire (X) al menos en la proximidad de la banda continua (M) a una posición intermedia entre la estación de aplicación y la estación de corte.
3. La máquina según la reivindicación 1 o 2, en la que el dispositivo de aspiración (4c) está situado frente al dispositivo generador (4a) y la rejilla de ventilación (4b) está configurada para transportar el flujo de aire (X) a lo largo de una dirección de emisión sustancialmente vertical.
4. La máquina según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la unidad de limpieza (4) comprende una pluralidad de dispositivos generadores (4a) y/o una pluralidad de rejillas de ventilación (4b) y/o una pluralidad de dispositivos de aspiración (4c).
5. La máquina según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una cámara de contención (10) que alberga en su interior dicha pluralidad de estaciones de tratamiento (2), estando dicho dispositivo de aspiración (4c) situado en una pared inferior (1f) de dicha cámara de contención (10).
6. La máquina según la reivindicación 5, en la que dicha pluralidad de estaciones de procesamiento (2) está posicionada sobre una primera pared vertical (1a) de dicha cámara de contención (10), extendiéndose dicha primera pared vertical (1a) sustancialmente perpendicular a dicha pared inferior (1f).
7. La máquina según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la rejilla de ventilación (4b) comprende una pluralidad de aletas regulables para modular la dirección de emisión del flujo de aire.
8. La máquina según la reivindicación 7, que comprende una unidad de control que actúa sobre dichas aletas regulables para modificar la dirección de emisión del flujo de aire en función de una entrada que puede ser introducida por un operador.
9. La máquina según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispositivo de aspiración (4c) comprende:
- una cámara de recogida (4d) diseñada para favorecer la recogida del polvo;
- una fuente (4e) de presión neumática negativa acoplada a la cámara de recogida y conectada con un entorno exterior para evacuar dicho polvo.
10. La máquina según la reivindicación 9, en la que la cámara de recogida tiene una forma sustancialmente frustocónica con una base mayor orientada hacia la trayectoria de procesamiento.
11. La máquina según la reivindicación 9 o 10, en la que la fuente (4d) de presión neumática negativa está fuera de la máquina y conectada a la cámara de recogida mediante un conducto.
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