ES1064459U - Dispositivo de funcionamiento secuencial para paquetes de productos alimentarios vertibles. - Google Patents
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Abstract
1. Un dispositivo de funcionamiento secuencial (1) que opera a lo largo de un camino orientado (A) de una sucesión de paquetes (2) adaptados a ser llenados con productos alimentarios vertibles; caracterizándose dicho dispositivo (1) por comprender: - medios de frenado (12) que interactúan con cada uno de dichos paquetes (2) a lo largo de dicho camino (A) para ejercer fuerza sobre los paquetes en la dirección opuesta a la dirección de dicho camino (A), para alimentar dichos paquetes (2) aguas abajo desde dicho dispositivo (1) a un ritmo dado; y - medios de aceleración (13) que interactúan con cada uno de dichos paquetes (2) aguas arriba de dichos medios de frenado (12) a lo largo de dicho camino (A), y ejercen fuerza sobre cada uno de dichos paquetes (2) en la misma dirección que la dirección de dicho camino, para suministrar a dichos medios de frenado (12) una línea de paquetes contiguos (2).
Description
Dispositivo de funcionamiento secuencial para
paquetes de productos alimentarios vertibles.
El invento presente se refiere a un dispositivo
de funcionamiento secuencial para paquetes de productos
alimentarios vertibles.
Como es conocido, muchos productos alimentarios
vertibles, tales como zumos de fruta, leche UHT (tratada a
temperaturas ultraelevadas), vino, salsa de tomate, etc., se venden
en paquetes hechos de láminas esterilizadas de material de
empaquetamiento.
Un ejemplo típico de este tipo de paquete es el
paquete con forma de paralelepípedo para productos alimentarios
líquidos o vertibles conocido como Tetra Brik Aseptic (marca
registrada), que se hace plegando y obturando tiras estratificadas
de material de empaquetamiento. El material de empaquetamiento tiene
una estructura de multicapa que comprende una capa de base para dar
rigidez y resistencia, que puede comprender una capa de material
fibroso, por ejemplo, papel, o material de polipropileno con carga
mineral, y que está cubierto en ambos lados por capas de material
termoplástico, por ejemplo, película de polietileno. En el caso de
paquetes asépticos para productos de almacenamiento prolongado,
tales como leche UHT, el material de empaquetamiento comprende una
capa de material de barrera para el oxígeno, por ejemplo, lámina de
aluminio, que está sobrepuesta a una capa material termoplástico, y
a su vez está recubierta con otra capa de material termoplástico
formando finalmente la superficie interior del paquete que está en
contacto con el producto alimentario.
Se conoce que los paquetes de esta clase son
producidos por máquinas de empaquetar totalmente automatizadas, en
las que se forma un tubo continuo a partir del material de
empaquetamiento alimentado en banda continua; la banda de material
de empaquetamiento es esterilizada en la máquina de empaquetar,
aplicando, por ejemplo, un agente químico esterilizador, tal como
una solución de peróxido de hidrógeno, que a continuación es
sustancialmente retirada de las superficies del material de
empaquetamiento, por ejemplo, evaporando por calentamiento; y la
banda de material así esterilizado es mantenida dentro de un
ambiente estéril, cerrado, y es plegada y soldada longitudinalmente
para formar un tubo vertical.
El tubo es llenado con el producto alimentario
esterilizado o tratado para esterilizarlo, y es cerrado y
posteriormente cortado a lo largo de secciones transversales
homogéneamente espaciadas para formar envases almohadillados, que
son plegados mecánicamente para formar respectivamente paquetes
acabados, por ejemplo, sustancialmente en forma de
paralelepípedo.
Alternativamente, el material de empaquetamiento
puede ser cortado en piezas de partida, que son transformadas en
paquetes en husillos formadores, y los paquetes son llenados con el
producto alimentario y obturados. Un ejemplo de este tipo de
paquete es el llamado paquete "gable-top", de
tapa de doble vertiente, conocido por el nombre comercial de Tetra
Rex (marca registrada).
Una vez formados, los paquetes anteriores pueden
experimentar tratamiento adicional, tal como la aplicación de un
dispositivo de apertura que puede volver a ser cerrado para
proteger el producto alimentario dentro del paquete contra el
contacto con agentes externos, y para permitir que el producto
pueda ser vertido.
Actualmente, los dispositivos de apertura que se
comercializan con más frecuencia comprenden una porción de marco
anular que define una abertura para verter y fijado alrededor de
una porción retirable o perforable, de una pared superior del
paquete; y una tapa articulada o atornillada a la porción de marco,
la cual es retirable para abrir el paquete. Alternativamente, se
conoce que se utilizan también otros tipos de dispositivos de
apertura, por ejemplo, apertura de corredera.
La porción retirable del paquete puede estar
definida por una lámina de obturación pegada o soldada por calor al
exterior del paquete para cerrar un agujero pasante del paquete; se
describe e ilustra un ejemplo de esta solución en la solicitud de
patente EP-A-9433549.
Alternativamente, la porción retirable del paquete puede estar
definida por un llamado agujero "prelaminado", esto es, un
agujero formado en la capa de base del material de empaquetamiento
antes de cubrir la capa de base con otras capas del material de
empaquetamiento, por ejemplo, las capas del material termoplástico
y/o la capa de material de barrera, que cierra el agujero para
asegurar una obturación hermética; un ejemplo de esta solución es
descrito e ilustrado en la solicitud de patente
EP-A- 331798.
En ambos casos, los dispositivos de apertura son
alimentados, sucesivamente, y a un ritmo establecido, por un
dispositivo de alimentación a una estación de aplicación de
adhesivo.
Más específicamente, el dispositivo de
alimentación comprende un dispositivo de tope activado
selectivamente para detener los dispositivos de apertura en la
estación de aplicación de adhesivo.
Una vez que el adhesivo es aplicado, los
dispositivos de apertura son alimentados a una estación de pegado
en la que cada dispositivo de apertura es fijado a un paquete
respectivo.
Más específicamente, la estación de pegado se
alimenta con los paquetes por medio de un dispositivo secuenciador
que comprende un transportador para suministrar los paquetes a un
ritmo determinado a la estación de pegado, de manera que cada
dispositivo de apertura es pegado al paquete correspondiente.
En la industria se ha sentido la necesidad de
asegurar que la estación de pegado opere correctamente, incluso en
el caso de que falte un paquete en el transportador; en cuyo caso,
debe impedirse que el dispositivo de apertura correspondiente,
cubierto de adhesivo, ocupe el espacio del paquete que falta,
dañando así las superficies y perjudicando la operación del
transportador.
Esto puede conseguirse usando una unidad de
control para determinar la ausencia de un paquete dado en el
transportador por medio de sensores situados en el dispositivo
secuenciador de paquetes, y deteniendo el dispositivo de apertura
correspondiente al paquete que falta por medio del dispositivo de
tope en el dispositivo de alimentación.
Sin embargo, sensores y unidades de control del
tipo anteriormente mencionado harían que las máquinas de
empaquetamiento fueran extremadamente voluminosas.
Esto es, la única posibilidad de detener el
suministro del dispositivo de apertura correspondiente al paquete
que falta se encuentra en el dispositivo de tope esto es, aguas
arriba de la estación de aplicación de adhesivo; lo que significa
que se deben tomar medidas para asegurar que el número de paquetes
entre el dispositivo secuenciador y la estación de pegado sea igual
al número de dispositivos de apertura entre el dispositivo de tope y
la estación de pegado.
En cuyo caso, la longitud del transportador de
paquetes dependería del tiempo que se tarda en aplicar el adhesivo
a los dispositivos de apertura.
Es un objeto del invento presente proporcionar
un dispositivo secuenciador para paquetes de productos alimentarios
vertibles, diseñado para cumplir el requisito anterior de una
manera directa y con coste reducido.
De acuerdo con el invento presente, se
proporciona un dispositivo secuenciador que opera a lo largo de un
camino orientado de una sucesión de paquetes adaptados a ser
llenados con productos alimentarios vertibles; caracterizándose el
dispositivo secuenciador por comprender:
- -
- medios de frenado que interactúan con cada uno de los paquetes a lo largo de dicho camino para ejercer fuerza sobre los paquetes en la dirección opuesta a la dirección del camino, para alimentar los paquetes aguas abajo desde dicho dispositivo secuenciador a un ritmo dado; y
- -
- medios de aceleración que interactúan con cada uno de los paquetes aguas arriba desde los medios de frenado a lo largo del camino, y ejercen fuerza sobre cada uno de los paquetes en la misma dirección que la dirección de dicho camino, para proporcionar a los medios de suministro una línea de paquetes contiguos.
Se describe a continuación a modo de ejemplo una
realización preferida, no limitadora, del invento presente haciendo
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la Figura 1 muestra una vista en planta desde
arriba del dispositivo secuenciador para paquetes de productos
alimentarios vertibles, de acuerdo con el invento presente.
la Figura 2 muestra una vista en perspectiva de
la Figura 1 a mayor escala, con partes retiradas para mayor
claridad.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el
número 1 indica en conjunto un dispositivo secuenciador para
paquetes 2 de productos alimentarios vertibles, que puede ser
incorporado a una máquina conocida para envasar un producto
alimentario vertibles (no mostrado) del tipo descrito en la
introducción.
Más específicamente, el dispositivo 1 opera a lo
largo de un camino de alimentación A de los paquetes 2; en
particular, por el camino A viajan cada uno de los paquetes 2 en la
dirección indicada en los dibujos que se acompañan, y se extiende
desde un dispositivo de alimentación (no mostrado), para suministrar
paquetes 2 y situado aguas arriba desde el dispositivo 1 a lo largo
del camino A, hasta una estación de pegado en la que un número de
dispositivos de apertura (no mostrados), recubiertos previamente
con adhesivo, son pegados a los paquetes 2 correspondientes.
Ejemplos no limitadores de paquetes 2 de
máquinas de empaquetar del tipo al que se ha hecho referencia
anteriormente son los paquetes con forma de paralelepípedo
conocidos por el nombre comercial Tetra Brik Aseptic (marca
registrada), o los paquetes denominados de
"gable-top" conocidos con el nombre comercial
Tetra Rex (marca registrada).
En el ejemplo mostrado en las Figuras 1 y 2, los
paquetes 2 son paquetes con forma de paralelepípedo.
Cada paquete 2 comprende paredes opuestas 4, 5,
una de las cuales (4) define una superficie para pegar para el
dispositivo de apertura respectivo, y la otra (5) una superficie de
soporte para el paquete 2; dos primeras paredes laterales 6
opuestas, extendiéndose cada una perpendicularmente entre las
paredes 4 y 5; y dos segundas paredes laterales 7, 8, extendiéndose
cada una perpendicularmente entre las paredes 4 y 5, y
perpendicularmente entre las paredes 6.
El material de empaquetamiento de los paquetes 2
tiene una estructura de multicapa (no mostrada) que comprende una
capa de base de material fibroso, por ejemplo, papel, o
polipropileno con carga mineral, recubierto en ambos lados con
capas de material termoplástico, por ejemplo, película de
polietileno. En el caso de paquetes asépticos para productos de
almacenamiento prolongado, tales como leche UHT, el material de
empaquetamiento comprende una capa de material de barrera para el
oxígeno, por ejemplo, lámina de aluminio, que está sobrepuesta a una
capa de material termoplástico, y a su vez está recubierta con otra
capa de material termoplástico que forma finalmente la cara interior
del paquete que está en contacto con el producto alimentario.
El dispositivo de apertura es aplicado a una
porción retirable de cada paquete respectivo (no mostrado), esto es,
una porción separable del resto del paquete para que el producto
vertible pueda ser vertido.
La porción retirable puede ser definida por una
lámina de obturación pegada o soldada por calor al paquete, para
cerrar un agujero pasante del paquete; o puede estar definida por
un así llamado agujero "prelaminado", esto es, un agujero
formado en la capa de base del material de empaquetamiento y
obturado herméticamente por otras capas del material de
empaquetamiento (al menos las capas de material termoplástico).
El dispositivo 1 comprende un transportador 10,
que recibe paquetes 2 desde el dispositivo de alimentación y conduce
paquetes 2 a lo largo del camino A sobre una superficie
transportadora 11 conectada a un motor no mostrado.
Más específicamente, los paquetes 2 están
dispuestos en paralelo entre sí sobre la superficie 11, de manera
que las paredes relativas 4, 5 se extienden paralelas al camino A y
en planos horizontales relativos; las paredes relativas 7, 8 se
extienden perpendicularmente al camino A y en planos verticales
relativos; y las paredes relativas 6 se extienden a lo largo del, y
paralelas al, camino A.
Más específicamente, las paredes 7, 8 de cada
paquete están situadas una (7) aguas arriba y otra (8) aguas abajo
del paquete 2 a lo largo del camino A.
Las paredes 5 de los paquetes 2 cooperan con la
superficie 11 del transportador 10, mientras que las paredes 4 son
libres.
Los paquetes 2 son conducidos por el
transportador 10, separados a lo largo de una porción inicial A,
del camino A.
Más específicamente, cada paquete 2 es conducido
a lo largo de la porción A, con la pared relativa 8 encarada y a
una distancia dada de la pared 7 del paquete adyacente 2 aguas
abajo a lo largo del camino A, y con la pared relativa 7 encarada y
a una distancia dada de la pared 8 del paquete adyacente 2 aguas
arriba a lo largo del paquete A.
El transportador 10 es accionado por un motor no
mostrado.
El dispositivo 1 comprende ventajosamente medios
de frenado 12 que interactúan con cada uno de los paquetes 2 a lo
largo del camino A, y ejercen fuerza sobre los paquetes en la
dirección opuesta a la dirección de dicho camino A, para alimentar
dichos paquetes 2 aguas abajo desde el dispositivo 1 a un ritmo
dado; y medios de aceleración 13 que interactúan con cada uno de
dichos paquetes 2 aguas arriba de dichos medios de frenado 12 a lo
largo de dicho camino A, y ejercen fuerza sobre cada uno de dichos
paquetes 2 en la misma dirección que la dirección de dicho camino,
para proporcionar a dichos medios de frenado 12 una línea continua
de paquetes.
Más específicamente, los medios de frenado 12
(Figura 1) comprenden dos frenos 15 de cinta situados en lados
opuestos del transportador 10.
Cada freno 15 es conocido, y comprende
básicamente dos poleas 16 y una cinta 17 en un bucle sin fin
alrededor de ambas poleas 16.
Más específicamente, cada cinta 17 tiene una
rama tensa 18 paralela al camino A y que coopera por fricción con
una pared 6 de cada paquete 2 que se desplaza a lo largo del camino
A, para ejercer una fuerza de frenado sobre el paquete 2 en la
dirección opuesta a la dirección del camino A.
Los medios de aceleración 13 comprenden un motor
22, dos árboles verticales 23, y una transmisión 25 que conecta el
motor 22 a los árboles 23.
Más específicamente, los árboles 23 se extienden
en lados opuestos del camino A, y tienen ejes respectivos B
perpendiculares al camino A y paralelos a las paredes 6.
Un primer extremo inferior (no visible en las
Figuras 1 y 2) de cada árbol 23 está conectado funcionalmente a la
transmisión 25; y, en el extremo opuesto al primer extremo, cada
árbol 23 tiene dos ruedas 28 angularmente solidarias con el árbol 23
y cada una cooperando con la misma pared 6 de un paquete relativo 2
en tránsito.
El motor 22, a través de la transmisión 25, hace
girar cada árbol 23 alrededor del eje B respectivo a tal velocidad
de giro que la velocidad superficial de las ruedas 28 está en la
misma dirección, y es mayor, que la dirección de desplazamiento de
los paquetes 2 a lo largo del camino A.
Así, las ruedas 28 aceleran los paquetes 2 a lo
largo de una porción A_{2} del camino A aguas abajo de la porción
A, y se interponen entre los medios de aceleración 13 y los medios
de frenado 12.
Más específicamente, las ruedas 28 aceleran cada
paquete 2 en la misma dirección del camino A para formar una línea
de paquetes contiguos 2.
A lo largo de la porción A_{2}, cada paquete 2
es por tanto situado con la pared 8 haciendo contacto con la pared
7 del paquete adyacente 2 aguas abajo a lo largo del camino A, y
con la pared 7 haciendo contacto con la pared 8 del paquete
adyacente 2 aguas arriba a lo largo del camino A.
La transmisión 25 comprende una cinta 26
conectada funcionalmente al motor; y un dispositivo tensor 32 para
mantener una tensión dada en la cinta 26.
Más específicamente, la cinta 26 forma un bucle
sin fin alrededor de la polea 30 accionada por el motor 22 y
girando alrededor de un eje C paralelo a los ejes B; dos poleas 31
solidaria angularmente cada una con un árbol 23 correspondiente; y
una polea 33 aplicada al dispositivo tensor 32 y girando alrededor
de un eje E paralelo a los ejes B.
Más específicamente, la cinta sin fin comprende
una primera porción recta que se extiende entre las poleas 30 y 33;
una segunda porción inclinada con respecto a la primera porción y
que se extiende entre la polea 33 y una primera de las poleas 31;
una tercera porción que cruza el camino A y que se extiende entre
las poleas 31, y una cuarta porción que también cruza el camino A y
se extiende entre la segunda de las poleas 31 y la polea 30.
El dispositivo tensor 32 es conocido, y
comprende sustancialmente la polea 33; y un brazo 34 de longitud
variable, que coopera con la polea 33, y es extensible/contraíble
para mover la polea 33 paralelamente al brazo 34 para mantener una
tensión dada en la cinta 26.
En uso real, cada paquete 2 es conducido por el
transportador 10 a lo largo del camino A con la pared 5 descansando
sobre la superficie 11, y la pared libre 4.
A lo largo de la porción A_{1}, cada paquete 2
es conducido por el transportador 10 con la pared 8 encarada y a
una distancia dada de la pared 7 del paquete adyacente 2 aguas abajo
a lo largo del camino A, y con la pared 7 encarada y a una distancia
dada de la pared 8 del paquete adyacente 2 aguas arriba a lo largo
del camino A.
Al final de la porción A_{1}, cada paquete 2
coopera con medios de aceleración 13 que, debido a que cada par de
ruedas 28 interactúa con la pared relativa 6 del paquete 2,
aceleran al paquete 2 en la misma dirección que la dirección de
desplazamiento de los paquetes 2 a lo largo del camino A.
Más específicamente, los árboles 23 son hechos
girar por la transmisión 25 alrededor de los ejes B respectivos a
tal velocidad de giro que la velocidad superficial a la que cada
par de ruedas 28 hace contacto con la pared relativa 6 está en la
misma dirección y es mayor que la velocidad de desplazamiento del
paquete 2 a lo largo del camino A.
En consecuencia, cada paquete 2 es acelerado en
la misma dirección que la dirección del camino A, para formar una
línea continua de paquetes 2 a lo largo de la porción A_{2} del
camino A.
Más específicamente, a lo largo de la porción
A_{2}, cada paquete 2 está situada con la pared 8 en contacto con
la pared 7 del paquete adyacente 2 aguas abajo a lo largo del
camino A, y con la pared 7 en contacto con la pared 8 del paquete
adyacente 2 aguas arriba a lo largo del camino A.
Los paquetes contiguos 2 son alimentados a los
medios de frenado 12, que debido a que cada cinta 17 interactúa con
la pared relativa 6, ejercen una fuerza de frenado sobre cada
paquete 2 en la dirección opuesta a la dirección del camino A.
Como resultado, los paquetes 2 son decelerados y
se suministran a un ritmo dado a las estaciones que hay aguas abajo
del dispositivo 1.
Las ventajas del dispositivo 1 de acuerdo con el
invento presente serán obvias de acuerdo con la descripción
precedente.
En particular, sin que aumente el volumen de la
máquina de empaquetar, dispositivo 1, en el caso de que falte un
paquete 2 en el transportador 10, impide al dispositivo de apertura
correspondiente que acabe en el transportador 10, dañando así la
superficie 11 y perjudicando la operación del transportador 10.
Además, al incorporar los medios de aceleración
13, el dispositivo 1 impide la actuación por su cuenta de los
medios de frenado 12, haciendo que no reboten los paquetes 2 en la
dirección opuesta a la dirección de desplazamiento de los paquetes 2
a lo largo del camino A. Dicho efecto de rebote impediría
suministrar a los medios de frenado 12 una línea de paquetes
contiguos 2 y el suministro a un ritmo dado de paquetes 2 aguas
abajo desde el dispositivo 1.
Resultará evidente que se pueden hacer cambios
al dispositivo 1, como se ha descrito e ilustrado aquí, sin
apartarse, sin embargo, del alcance de la protección que se define
en las reivindicaciones que se acompañan.
Claims (6)
1. Un dispositivo de funcionamiento secuencial
(1) que opera a lo largo de un camino orientado (A) de una sucesión
de paquetes (2) adaptados a ser llenados con productos alimentarios
vertibles; caracterizándose dicho dispositivo (1) por
comprender:
- -
- medios de frenado (12) que interactúan con cada uno de dichos paquetes (2) a lo largo de dicho camino (A) para ejercer fuerza sobre los paquetes en la dirección opuesta a la dirección de dicho camino (A), para alimentar dichos paquetes (2) aguas abajo desde dicho dispositivo (1) a un ritmo dado; y
- -
- medios de aceleración (13) que interactúan con cada uno de dichos paquetes (2) aguas arriba de dichos medios de frenado (12) a lo largo de dicho camino (A), y ejercen fuerza sobre cada uno de dichos paquetes (2) en la misma dirección que la dirección de dicho camino para suministrar a dichos medios de frenado (12) una línea de paquetes contiguos (2).
2. Un dispositivo como se reivindica en la
reivindicación 1, que se caracteriza porque dichos medios de
aceleración (13) comprenden un miembro de empuje (28) al menos que
coopera con cada uno de dichos paquetes (2) y que tiene, cuando
coopera con dicho paquete (2), una velocidad superior a la velocidad
de desplazamiento de dichos paquetes (2) a lo largo de dicho camino
(A).
3. Un dispositivo como se reivindica en la
reivindicación 2, que se caracteriza porque dichos medios de
aceleración (13) comprenden dos de dichos miembros de empuje (28)
que cooperan, en lados opuestos de dicho camino (A), con dichos
paquetes (2).
4. Un dispositivo como se reivindica en las
reivindicaciones 2 ó 3, que se caracteriza porque dicho
miembro de empuje (28) es una rueda (28).
5. Un dispositivo como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se
caracteriza porque dichos medios de frenado (12) comprenden
al menos un freno (15) de cinta.
6. Un dispositivo como se reivindica en la
reivindicación 5, que se caracteriza porque dichos medios de
frenado (12) comprenden dos de dichos frenos (15) de cinta en lados
opuestos de dicho camino (A).
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