BR202019012710U2 - maquina de dobrar e colar caixas de papelao - Google Patents

Abstract

“MÁQUINA DE DOBRAR E COLAR CAIXAS DE PAPELÃO”, que apresenta o relatório descritivo de modelo de utilidade, se refere a uma máquina para conformar caixas de papelão, sendo montada em uma estrutura metálica (1), com um fechamento (2) formado por portas e placas de proteção, caracterizada por o fato do depósito de papelão (3) compreender um subsistema de regulagem por fusos (4), uma pluralidade de bases de módulos de cola, um sistema de regulagem de abertura, sistema de aplicação de cola (25), sistema de ventosas (21) acionadas por um cilindro, sendo que parte destas, é dotadas de válvula (22), possuindo um braço de torção (11), braço de regulagem (13), uma guia linear (16), molde com engate rápido, sistemas de ar, automação e de comando e controle.

Description

MAQUINA DE DOBRAR E COLAR CAIXAS DE PAPELAO

[1] Esta patente de modelo de utilidade visa proteger uma nova forma e aperfeiçoamento em Máquina de dobrar e colar caixas de papelão que apresenta uma máquina cuja finalidade está em conformar caixas de papelão ou similar.

[2] O campo de aplicação é de embalagens, sendo que neste referido pedido, são utilizados dispositivos e elementos de dobra, com fechamento e laterais.

[3] Como estado da técnica, são conhecidos vários equipamentos destinados à conformação ou dobra de caixas de papelão ou similar, dotados de sistema de tração móvel formado por corrente e roda dentada, dentre eles as patentes PI 9608268, PI 9702337, BR 102015018914-1, BR 132015030930-8, WO 2015/019243, MU8600883-8, BR 11 2012 000356 9, ES8704799, ES2176483 que revelam máquinas de transporte de placas de papelão, conformação e embalagem.

[4] As soluções apresentadas dentre outras comercializadas no mercado voltadas ao segmento de conformação e montagem de caixas de papelão ou material similar, baseiam-se na utilização de sistema de tração por correias, correntes, polias ou rodas dentadas, com acionamento pneumático por dois ou mais pistões, uso de ventosas, sistema de elevação, movimentação por esteiras, correias dentadas, correntes ou similares.

[5] Diante da necessidade de aprimoramento de métodos e sistemas que permitam realizar a montagem de caixas de papelão nos mais diversos formatos e tipos de fechamentos de dobra, modificando as matrizes, e otimizando o espaço de montagem, é que encontramos alguns inconvenientes nos sistemas comercializados e utilizados atualmente, como fato alguns modelos serem compostos de dois cilindros guiados, (conjunto direito e esquerdo) para avanço e recuo das ventosas, onde os mesmo devem sempre estar sincronizados para correta movimentação vertical da folha de papelão, onde a qualquer perca de sincronia, notada em desgaste normal a qualquer equipamento mecânico, há parada na máquina por não conseguir depositar a folha perfeitamente no subconjunto seguinte, e consequentemente queda de produtividade.

[6] Pensando nestes inconvenientes e no propósito de superá-los desenvolveu-se uma Máquina de dobrar e colar caixas de papelão.

[7] Trata-se de uma máquina que realiza todo o processo de alimentação, dobra colagem e montagem de diversos tipos de formatos de caixas de papelão, ou material similar, apresentado em lâminas vincadas.

[8] Seu funcionamento é elétrico pneumático e o controle realizado por painéis eletrônicos acionados manualmente, por cabo ou à distância, além de ser dotado de um sistema de avanço e recuo de ventosas constituído de apenas um cilindro.

[9] A referida máquina é constituída de deposito de papelão, sistema de ventosas, lançadeira, sistema de aplicação de cola, braço de fixação do molde, um conjunto matriz, um sistema de ar composto por reservatório, compressor, reservatório de cola e secador, além do sistema de automação.

[10] As principais características com relação á automação da dita máquina consistem em permitir a visualização de seu status através de um smartphone, dispositivo móvel, via wi-fi ou software. Permite o ajuste flexível de velocidade da máquina através da IHM (interface homem máquina) de preferencialmente 200 a 1800 caixas/hora. Permite o ajuste preciso de aplicação de cola em milímetros, orientados pela medida real do papelão. A dita máquina permite ainda o ajuste de velocidade de todos os motores através da IHM além de realizar backup e restauração do programa do CLP através de cartão SD, e de igual forma o backup e restauração de parâmetros do servo-drive através da IHM, incluindo ainda o comando manual dos dispositivos da máquina via IHM. É dotada de um comando semiautomático de cada processo, de forma a pegar da caixa, enviar, colar, dobrar e empilhar separadamente pela IHM. Por fim, permite ainda a visualização do status da rede de comunicação e dispositivos via IHM e visualização de status das entradas digitais do CLP via IHM.

[11] Com relação ao funcionamento, o sistema foi desenvolvido de modo que na primeira etapa para a formação das caixas temos o conjunto depósito de papelão aonde são posicionadas as folhas. Este conjunto possui regulagem feita por fusos, que são ajustados conforme o tamanho da caixa. Além da regulagem por fuso indicando a largura da folha, são posicionadas as chapas de encosto para adequar-se ao comprimento do papelão. Uma das laterais deste conjunto possui um sensor que tem por função identificar a falta de papelão e neste caso, a máquina precisa ser abastecida com mais folhas para dar continuidade ao processo.

[12] Para o processo de colagem das caixas a referida máquina apresenta um sistema composto com quatro bases de módulos de cola, sendo que duas delas são fixas no conjunto do depósito, (uma base no conjunto direito, e uma base no conjunto esquerdo) que são posicionadas conforme a regulagem de abertura do depósito. Os outros dois módulos estão fixos em um fuso, possibilitando a regulagem horizontal conforme necessário.

[13] As folhas de papelão, ou similar, ficam dispostas sobre uma retenção e são deslocadas por um conjunto das ventosas e posicionadas na base do depósito. A lançadeira é acionada e desloca a folha de papelão até o local da dobra, centralizada entre a matriz e o molde, sendo este processo facilitado pelo conjunto de depósito. A escova, localizada logo na saída, estabiliza o papelão para aplicação da cola. A retenção primária mantém a folha de papelão posicionada para formação da caixa, não permitindo seu recuo ao encontrar o limitador. A retenção secundária tem por função segurar a lateral da folha, atrasando a segunda dobra.

[14] Os sistemas de retenção primária, secundária e limitador, possuem regulagem e são preferencialmente ajustados na lateral do depósito de acordo com as dimensões da folha de papelão.

[15] A primeira ação do processo de formação de caixas tem seu inicio pela ventosa, que busca a folha de papelão no depósito deixando-a em sobre base para ser arrastada pela lançadeira até a matriz.

[16] Este sistema de ventosas é guiado pelas laterais e é acionado verticalmente por apenas um cilindro, garantindo que todas as ventosas encostem ao mesmo tempo na folha de papelão, proporcionando uma pega uniforme.

[17] As ventosas são fixas em um perfil metálico para facilitar seu reposicionamento, facilitando processo de troca de caixas, onde as duas ventosas possuem válvula de esfera, que se caracterizam por trabalhar abertas ou fechadas, com acionamento manual por alavanca. Este sistema é aplicado para que o conjunto de ventosas se adapte a uma maior variação de caixas.

[18] A segunda ação é o acionamento da lançadeira, que tem por função posicionar a folha de papelão centralizada entre a matriz e o molde.

[19] Após ser retirada do depósito pelas ventosas, a folha de papelão é posicionada em cima da lançadeira e guiada até sua posição de formação por taliscas.

[20] A posição exata da folha de papelão é garantida por um servo-motor, posicionado na lateral da lançadeira. Este componente permite aliar precisão e velocidade, pois, independente do posicionamento da talisca, é possível localizá-la a partir de um comando, e reposiciona-la no “ponto zero” pré-determinado.

[21] A lançadeira ainda possui um fuso de regulagem com guias, que permite o avanço ou recuo dependendo do tamanho da caixa a ser formada.

[22] Durante o processo de movimentação da folha de papelão pela lançadeira, ocorre aplicação do adesivo. Conforme mencionado anteriormente, a máquina possui preferencialmente quatro bases de módulo de cola, sendo que duas estão no conjunto do depósito, sendo reguladas com este conjunto, e outros dois módulos são regulados de forma independente destes, podendo variar a posição de aplicação da cola.

[23] A dita lançadeira posiciona a folha de papelão para formação da caixa, e o braço de fixação é acionado. Sua função consiste em levar o molde até a matriz, empurrando a folha de papelão já com cola, para formar a caixa. A movimentação vertical do mancal é feita pela rotação do eixo de um redutor que tem seu acionamento e controle através de um servo motor.

[24] O braço de torção está fixo no eixo do redutor por um sistema de bucha cone, que garante a fixação sem gerar folga no eixo. Cada caixa que é formada faz com que o eixo seja acionado e freado, com esse sistema de bucha o eixo não danifica o sistema comparado ao sistema de chavetas, este braço de torção além de ser fixo no redutor possui um pino na ponta oposta, onde está posicionando o braço de regulagem.

[25] A referida máquina de dobrar e colar caixas de papelão, ainda é composta por um sistema de regulagem para abranger alturas de caixas diferenciado dos existentes. O braço de regulagem possui um pino central com rosca, que permite o ajuste na altura final do molde, que deve ser posicionado conforme altura de caixa a ser formada. Para ajustar a altura do molde, é necessário que o conjunto esteja avançado (molde dentro da matriz), e o braço de regulagem seja ajustado conforme altura da caixa. A régua fixada na barra vertical se ajusta conforme a abertura do braço de regulagem, e um ponto podem ser definidos pela seta que fica fixa na lateral do conjunto.

[26] O braço de regulagem é fixo por pinos, tanto na parte superior como na inferior, porém o pino inferior possui uma regulagem vertical, que é ajustado em proporção a abertura ou fechamento do braço.

[27] Seu diferencial consiste na troca rápida de molde, porém apenas quando alteradas as medidas laterais das caixas. Caso a altura seja a única diferença é alterado apenas a altura de descida do molde, feito no braço de regulagem. A precisão de posicionamento do molde é garantida pelos guias lineares, os quais geram pouco atrito, e também pelo servo motor, que foi aplicado a esta função com a proposta de precisão e velocidade. Seu movimento é proporcional a um comando, que recebe sinal de um controle verificando a posição atual podendo controlar seu movimento indo para aposição desejada com velocidade monitorada.

[28] O último processo de formação de caixas está no conjunto da matriz. Ao acionar o braço de fixação, o molde é direcionado contra os guias, conformando a folha de papelão. A referida máquina tem a configuração necessária para dobra de 5 modelos de caixas diferentes, ou mais, sendo necessário o setup ou preparação do conjunto matriz. A exemplo, os modelos caixa coluna, suas variantes e similares. A posição da coluna é sempre a mesma em qualquer formato de papelão, devido ao posicionamento das unhas que a formam. A folha é posicionada no ponto correto para ser conformada, o molde desce fazendo com que o papelão se encoste aos guias, formando as caixas.

[29] No processo de conformação, a primeira dobra da caixa é feita pela torre, exceto nos modelos de caixa de profundidade reduzida, denominada P-84, onde é feita pelo guia de dobra lateral. Esta peça é diferente para caixa P-84, ficando mais alto que a torre. As próximas dobras são feitas pela chapa lateral e pelo guia lateral. No caso da caixa P-84 a dobra é guiada pela torre, que também é uma peça específica para este modelo de caixa, e um guia lateral. A segunda dobra sofre um “atraso” pelo fato de que a aba da caixa fica obstruída pela retenção secundária.

[30] O próximo estágio para caixas coluna é a denominada caixa coluna Plaform é a formação da “coluna” com o avanço do cilindro. A caixa Plaform não possui coluna (o cilindro é desabilitado), e no caso da P-84, a “coluna” é formada em outro estágio, ou seja, um conjunto diferenciado.

[31] A retenção da caixa é acionada neste estágio para todos os formatos de caixas, deforma a mantê-la posicionada. Junto a ela, é acionado também o esmagador que pressiona a lateral da caixa. A segunda caixa coluna, por ter a aba lateral mais alta, possui recortes pelos quais o virador entra para formar a coluna. Para a caixa Coluna, o último estágio é o acionamento do virador de abas, que prensa o interior da dobra de coluna promovendo a aderência da cola. Para os outros formatos, o virador de caixas forma a dobra da aba superior, no caso das caixas modelo P-84 o conjunto do virador é diferenciado, e a caixa tem sua última dobra neste estágio, quando o virador completa o ciclo, formando a coluna. Já para a última dobra das caixas denominadas coluna Plato e Plato o esmagador retorna a posição inicial e avança novamente para pressionar a “orelha” da caixa.

[32] Por fim, caixas são retiradas da matriz na medida em que são formadas. Uma caixa empurra a outra, que cai na esteira dando sequência ao processo.

[33] O reservatório de cola é utilizado basicamente para armazenar a cola granulada. Este sistema é acionado pelo coleiro, que a medida que o nível de cola reduz, emite um sinal para válvula que aciona a Venturi, transportando desta maneira o adesivo granulado para dentro do coleiro.

[34] A referida máquina apresenta economia ar no seu processo, sendo auxiliado por um compressor, que é responsável por manter um padrão de abastecimento e volume de ar, evitando as oscilações. Incorporado ao sistema existe um reservatório, que mantém o volume de ar disponível para seu funcionamento, e um secador de ar com o objetivo de remover a umidade presente no ar comprimido, contribuindo para o aumento da vida útil dos componentes pneumáticos.

[35] Enfim, a referida máquina constitui-se de uma inovação bastante útil e eficiente, oferecendo vantagens com relação a sua aplicação se comparado aos métodos já conhecidos, pois seu diferencial está no sistema de ventosa com um cilindro, na lançadeira controlada por servo, no braço de regulagem do molde, na preparação (setup) de molde facilitada, no reservatório de cola, no secador e itens que permitem sua automação.

[36] Com o fim de melhor ilustrar o presente relatório descritivo, fazem-se referências aos desenhos em anexo, que são apresentados apenas á título demonstrativo não pretendendo assegurar os mesmos um caráter limitativo do alcance de proteção da patente.

[37] FIGURA 1.1: Corresponde a vista em perspectiva anterior da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão;

[38] FIGURA 1.2: Corresponde a vista em perspectiva da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão;

[39] FIGURA 1.3: Corresponde a vista em perspectiva da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando a estrutura (1) e depósito de papelão;

[40] FIGURA 1.4: Corresponde a vista em perspectiva da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando a estrutura (1) e o sistema de aplicação de cola;

[41] FIGURA 1.5: Corresponde a vista em perspectiva da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando a estrutura (1) e o sistema de braço e molde;

[42] FIGURA 1.6: Corresponde a vista em perspectiva da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando a estrutura (1) e o sistema de lançadeira e ventosas;

[43] FIGURA 1.7: Corresponde a frontal da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando a estrutura (1) e o sistema de lançadeira e ventosas;

[44] FIGURA 1.8: Corresponde a vista da Máquina de dobrar e colar caixas de papelão, apresentando vista da lateral do depósito de papelão com os guias e aplicação de cola;

[45] De conformidade com as figuras relacionadas acima, a Máquina de dobrar e colar caixas de papelão que apresenta o relatório descritivo é montada em uma estrutura metálica (1), com um fechamento (2) formado por portas e placas de proteção, e dotada uma superfície de apoio das placas de papelão ou similar denominada depósito de papelão (3), uma matriz e molde em acordo com o modelo e dimensão da caixa a ser formada, sendo uma máquina de funcionamento elétrico pneumático, controle realizado por painéis eletrônicos, caracterizada por o fato do depósito de papelão (3) que compreende um subsistema de regulagem por fusos (4) montados em mancais, que deslizam de forma transversal o eixo longitudinal da máquina, em acordo com as dimensões do papelão, sendo composto por chapas de encosto (5), e nestas junto as chapas laterais (6), encontra-se o sensor detector de presença de papelão, e posicionada na base do depósito, a retenção (7), retenção secundária (8), retenção primária (9) e limitadores (10), sendo ambos os citados, dotados de regulagem; compreende ainda uma escova estabilizadora (26) montada em um suporte, uma pluralidade de bases de módulos de cola, sendo duas ou mais, fixas ao conjunto do depósito de papelão (3), a direita e esquerda, e outro conjunto de bases de módulos de cola fixos em um dos fusos, um sistema de regulagem de abertura, sistema de aplicação de cola (25), braço de fixação do molde, um conjunto matriz, um alojamento (18) para o sistema de ar composto por reservatório, compressor (19), reservatório de cola (20) e secador, além do sistema de automação; sendo que a referida máquina possui ainda um sistema de ventosas (21) dispostas verticalmente, com sistema de acionamento por cilindro de forma sincronizada, onde a pluralidade de ventosas (21) são montadas em um perfil metálico, guiadas pelas laterais, sendo parte destas ventosas dotadas de válvula (22) que trabalham de forma aberta ou fechada, com acionamento manual ou automatizado; a dita máquina compreende ainda a lançadeira (23), que é dotada e controlada por um servo motor (24), posicionado na lateral da mesma, um fuso de regulagem com guias; compõe a máquina o subsistema do braço de fixação do molde, que compreende um mancal vertical cuja movimentação é dada pela rotação do eixo do redutor, e é acionado pelo servo motor, um braço de torção (11), que além de ser fixo no redutor (12), por um sistema de acoplamento, possui um pino na extremidade oposta, onde é posicionado o braço de regulagem, este braço de torção possui um sistema de frenagem, um braço de regulagem (13), com um sistema central de ajuste dotado de rosca, uma régua (14), fixa na barra vertical (15) que se move em conjunto com o braço de regulagem, uma guia linear (16) com uma pluralidade de orifícios equidistantes, pinos guia (17), que se encaixam no molde, que por sua vez é dotados de engate rápido, em acordo com seu formato e dimensões; este referido braço de regulagem (13), possui elementos de fixação dotados de regulagem vertical, e se ajusta à proporção de deslocamento braço de fixação; o conjunto matriz é formado pela matriz de conformação da caixa de papelão, guias de conformação, guia de dobra lateral, torre de dobra, retenção da caixa, virador de coluna e esmagador; o reservatório de cola (20), que é acionado por um coleiro e dotado de uma válvula, ligado ao Venturi e este ao coleiro; o compressor (19) acoplado externamente a carcaça, é sendo posicionado em uma de suas laterais; um secador de ar e reservatório complementam o sistema de ar; compreende ainda a referida máquina de um sistema de automação, onde o sistema de comando e controle compreende um hardware de conexão wi-fi, hardware de interface homem máquina, sistema de backup e painel de controle.

[46] Como pode ser facilmente entendido, a Máquina de dobrar e colar caixas de papelão tem caráter diferenciado, conseguindo desta forma, resolver os inconvenientes aventados, e além das vantagens que oferece, reveste-se de características que apresentam todos os requisitos de novidade, reunindo assim condições para merecer o título de modelo de utilidade, cujos critérios se enquadram perfeitamente, pois combinou e modificou elementos já conhecidos em nova forma ou disposição diferente, resultando uma nova opção de melhor utilização.

Claims (1)

1. “MÁQUINA DE DOBRAR E COLAR CAIXAS DE PAPELÃO”, que apresenta o relatório descritivo é montada em uma estrutura metálica (1), com um fechamento (2) formado por portas e placas de proteção, e dotada uma superfície de apoio das placas de papelão ou similar denominada depósito de papelão (3), uma matriz e molde em acordo com o modelo e dimensão da caixa a ser formada, sendo uma máquina de funcionamento elétrico pneumático, controle realizado por painéis eletrônicos, caracterizada por o fato do depósito de papelão (3) compreender um subsistema de regulagem por fusos (4) montados em mancais, que deslizam de forma transversal o eixo longitudinal da máquina, em acordo com as dimensões do papelão, sendo composto por chapas de encosto (5), e nestas, junto as chapas laterais (6), encontra-se o sensor detector de presença de papelão, e posicionada na base do depósito, a retenção (7), retenção secundária (8), retenção primária (9) e limitadores (10), sendo ambos os citados, dotados de regulagem; compreende ainda uma escova estabilizadora montada em um suporte, uma pluralidade de bases de módulos de cola, sendo duas ou mais, fixas ao conjunto do depósito de papelão (3), a direita e esquerda, e outro conjunto de bases de módulos de cola fixos em um dos fusos, um sistema de regulagem de abertura, sistema de aplicação de cola (25), braço de fixação do molde, um conjunto matriz, um alojamento (18) para o sistema de ar composto por reservatório, compressor (19), reservatório de cola (20) e secador, além do sistema de automação; sendo que a referida máquina possui ainda um sistema de ventosas (21) dispostas verticalmente, com sistema de acionamento por cilindro de forma sincronizada, onde a pluralidade de ventosas (21) são montadas em um perfil metálico, guiadas pelas laterais, sendo parte destas ventosas dotadas de válvula (22) que trabalham de forma aberta ou fechada, com acionamento manual ou automatizado; a máquina é compreende ainda a lançadeira (23), que é controlada por um servo motor (24), posicionado na lateral da mesma e um fuso de regulagem com guias; compõe a máquina o subsistema do braço de fixação do molde, que compreende um mancal vertical cuja movimentação é dada pela rotação do eixo do redutor, e é acionado pelo servo motor; possui ainda um braço de torção (11), que é fixo no redutor (12) por um sistema de acoplamento, em que possui um pino na extremidade oposta, onde é posicionado o braço de regulagem, de modo que este braço de torção é dotado de um sistema de frenagem, um braço de regulagem (13) com um sistema central de ajuste com rosca, uma régua (14) fixa na barra vertical (15), onde esta referida barra (15) se move em conjunto com o braço de regulagem; o sistema possui uma guia linear (16) com uma pluralidade de orifícios equidistantes, pinos guia (17), que se encaixam no molde, que por sua vez é dotado de engate rápido, em acordo com seu formato e dimensões; este referido braço de regulagem (13), possui elementos de fixação dotados de regulagem vertical, e se ajusta à proporção de deslocamento braço de fixação; o conjunto matriz é formado pela matriz de conformação da caixa de papelão, guias de conformação, guia de dobra lateral, torre de dobra, retenção da caixa, virador de coluna e esmagador; o reservatório de cola (20), que é acionado por um coleiro e dotado de uma válvula, ligado ao Venturi e este ao coleiro; o compressor (19) acoplado externamente a carcaça, é posicionado em uma de suas laterais; um secador de ar e reservatório complementam o sistema de ar; compreende ainda a referida máquina, de um sistema de automação, onde o sistema de comando e controle compreende um hardware de conexão wi-fi, hardware de interface homem máquina, sistema de backup e painel de controle.

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