ES2209755T3 - Unidad de varias etapas para tratar un material de empaquetado en banda en una maquina para empaquetar productos alimenticios. - Google Patents
Unidad de varias etapas para tratar un material de empaquetado en banda en una maquina para empaquetar productos alimenticios.Info
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Abstract
Una unidad (1) de varias etapas para tratar un material de empaquetado (2) en banda en una máquina para empaquetar productos alimenticios, incluyendo la unidad (1) al menos una primera estación de tratamiento (3) en la que se realiza una primera operación de tratamiento en el material (2) de empaquetado en banda, una segunda estación de tratamiento (5) en la que se realiza una segunda operación de tratamiento en dicho material (2) de empaquetado en banda, y un sistema (7) para graduar dicho material (2) de empaquetado en banda, que incluye medios (8, 9, 10; 16, 17, 18) para la introducción por pasos de dicho material (2) de empaquetado en banda a través de dicha unidad de tratamiento (1) de varias etapas, medios (15, 20) de sensor para leer medios (C, 4) de código de graduación en dicho material (2) de empaquetado en banda y una unidad de control (14) para controlar dichos medios (8, 9, 10; 16, 17, 18) de introducción de banda en respuesta a señales de entrada (S1, S2) recibidas desde dichos medios (15, 20) de sensor.
Description
Unidad de varias etapas para tratar un material
de empaquetado en banda en una máquina para empaquetar productos
alimenticios.
El presente invento se refiere a una unidad de
varias etapas para tratar material en banda para empaquetado en una
máquina de empaquetado de productos alimenticios.
Muchos productos alimenticios que se pueden
verter, tales como zumo defrutas, leche pasterizada o UHT (tratada
a temperatura ultra alta), vino, salsa de tomate, etc., se venden
en paquetes hechos de material de empaquetado esterilizado.
Un ejemplo típico de tal paquete es el paquete
paralelepípedo para productos alimenticios que se pueden verter o
líquidos conocido como TetraBrik Aseptic (marca comercial
registrada), que es formado plegando y obturando material
estratificado en banda para empaquetado. El material estratificado
para empaquetado incluye capas de material fibroso, por ejemplo
papel, cubierto en ambos lados con material termoplástico, por
ejemplo polietileno. En el caso de paquetes asépticos, el lado del
material de empaquetado que finalmente hace contacto con el
producto alimenticio en el paquete tiene también una capa de
material de barrera, tal como una lámina de aluminio, que a su vez
está cubierta con una capa de material termoplástico.
Tal y como se sabe, tales paquetes son producidos
en máquinas para empaquetado totalmente automáticas, en las que se
forma un tubo continuo a partir del material en banda para
empaquetado.
Más particularmente, la banda de material para
empaquetado es esterilizada, y entonces es introducido en una
unidad conformadora en la que es plegado longitudinalmente y
obturado para formar un tubo. El tubo es llenado entonces con el
producto alimenticio esterilizado o tratado estéril, y es obturado
por pares de mordazas y después es cortado en bandas transversales
separadas igualmente para formar paquetes de almohada, que a
continuación son plegados mecánicamente para formar los paquetes
acabados, por ejemplo paralelepípedos.
Aguas arriba de la unidad conformadora, el
material en banda puede ser introducido a través de una unidad de
tratamiento de varias etapas en la que se realizan operaciones
auxiliares posteriores, por ejemplo como se describe en el
documento WO 9818608, que corresponde al preámbulo de la
reivindicación 1. Por ejemplo, en caso de que los paquetes que se
van a hacer estén provistos con dispositivos de apertura, tales
como tapones roscados, tapones con bisagra o lengüetas de estirado,
las operaciones auxiliares mencionadas antes pueden incluir una
operación de troquelado para proporcionar agujeros en posiciones
seleccionadas de la banda, y la aplicación de los dispositivos de
apertura sobre los agujeros. Los dispositivos de apertura se
pueden aplicar moldeando por inyección el dispositivo de apertura
directamente sobre los agujeros, por ejemplo como se describe en el
documento WO 98/18609; como alternativa los dispositivos de apertura
pueden ser pegados o soldados térmicamente al material en banda
para empaquetado.
En máquinas conocidas, el material en banda es
introducido por pasos a través de la unidad de tratamiento de
varias etapas por un sistema de graduación que incluye rodillos de
introducción accionados por un servomotor que es controlado en
respuesta a una señal de posición generada por un sensor óptico que
detecta un indicador de posición en la banda, usualmente un modelo
impreso tal como un código de barras repetido a lo largo de la
banda con una separación predeterminada.
Particularmente en el caso de una unidad de
tratamiento de varias etapas que incluya una estación de troquelado
y una estación de moldeo, para moldear directamente dispositivos de
apertura, se requiere una extrema precisión de colocación del
material en banda en la estación de moldeo para proporcionar una
colocación apropiada de la parte de banda que rodea el agujero
troquelado dentro de la cavidad de moldeo para moldear el
dispositivo de apertura y, por tanto, asegurar un correcto flujo
del material termoplástico inyectado en la cavidad de moldeo para
obturar apropiadamente el borde del agujero en ambos lados de la
banda.
Por lo tanto, en la técnica existe la necesidad
de mejora adicional de la precisión de graduación.
El documento
US-A-4782987 describe una unidad
para introducir un material en banda para empaquetado antes del
troquelado en un dispositivo de tratamiento, en el que se detectan
agujeros troquelados con anterioridad en la banda para controlar la
alimentación por pasos de la banda en el dispositivo de
tratamiento.
Es un objeto del presente invento proporcionar un
sistema para graduar el material en banda para empaquetado en una
unidad de tratamiento de varias etapas que permita una precisión
excelente de colocación en cada etapa de la unidad.
Este objeto se consigue con una unidad de varias
etapas para tratar un material en banda para empaquetado en una
máquina para empaquetar productos alimenticios según la
reivindicación 1.
Más adelante en esta memoria se describe una
realización preferida del presente invento, a modo de ejemplo no
limitativo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
La figura 1 es una vista esquemática en alzado
lateral de una unidad de tratamiento de varias etapas provista con
un sistema de graduación acorde con el presente invento, y
La figura 2 es una vista en perspectiva con
escala agrandada de un detalle de la figura 1.
El número 1 indica, en conjunto, una unidad de
tratamiento de varias etapas que forma parte de una máquina
empaquetadora (no mostrada) en la que se forma un tubo continuo
desde una banda 2 de material de empaquetado. La banda 2 es
introducida a través de la unidad 1 a lo largo del recorrido P y
está provista con un diseño o modelo impreso repetido que incluye
convenientemente un código de barras C (figura 2).
La unidad 1 incluye una estación de troquelado 3
que incluye convenientemente una pluralidad de herramientas de
troquelado 3a, 3b, 3c separadas unas de otras a lo largo de una
primera parte vertical P1 del recorrido P. En la estación de
troquelado 3, la banda 2 de material de empaquetado es troquelada
para producir aberturas o agujeros 4 (figura 2) separados
igualmente, por ejemplo de forma circular, con una separación que
corresponde a la longitud de material de empaquetado que se usa para
producir un paquete.
La unidad 1 incluye además una estación de moldeo
5, que a su vez incluye varias herramientas de moldeo 5a, 5b, 5c
igual al número de herramientas de troquelado 3a, 3b, 3c; en la
estación de moldeo 5, situado aguas abajo de la estación de
troquelado 3 a lo largo de una sección horizontal P2 del recorrido
P, se moldean por inyección dispositivos de apertura 6 de material
plástico sobre la banda 2 en sus agujeros 4. Se usa una
pluralidad, por ejemplo tres, de herramientas de inyección 5a, 5b,
5c, "en paralelo" una con otra, para permitir que la banda 2
se pare en la estación de moldeo 5 durante un tiempo
suficientemente largo como para realizar la inyección y obtener la
solidificación del material plástico, y todavía lograr un alta
velocidad de producción.
El número 7 indica, como conjunto, un sistema de
graduación para una banda 2 de introducción por pasos a lo largo de
la unidad 1.
El sistema de graduación 7 incluye un par de
rodillos de entrada 8, 9, que cooperan con lados opuestos de la
banda 2 y son accionados por un primer servomotor 10. Más
particularmente, el servomotor 10 acciona el rodillo 8 por medio de
una primera transmisión síncrona 11, por ejemplo una transmisión de
correa dentada; el rodillo 9 está acoplado de forma accionada, por
ejemplo por engranajes, al rodillo 8. Los rodillos de entrada 8, 9
están colocados aguas arriba de las estaciones de troquelado 3 a lo
largo del recorrido P de la banda.
El servomotor 10 es controlado, para graduar la
banda 2, por una unidad de control 14 que recibe una primera señal
de entrada S1 desde un lector óptico 15 situado en las proximidades
de la primera estación de troquelado 3.
El sistema de graduación 7 incluye también un par
de rodillos de salida 16, 17 situados aguas abajo de las estaciones
3 a lo largo del recorrido P. Los rodillos de salida 16, 17
cooperan con lados opuestos de la banda 2 y son accionados por un
segundo servomotor 18; el servomotor 18 acciona el rodillo 16 por
medio de una segunda transmisión síncrona 19, por ejemplo una
transmisión de correa dentada; el rodillo 17 está acoplado de forma
accionada, por ejemplo por engranajes, al rodillo 16. El
servomotor 18 está controlado por una unidad de control 14 que
recibe una segunda señal de entrada S2 desde un sensor óptico 20
situado en las proximidades de la estación de moldeo 5, por ejemplo
inmediatamente aguas arriba de la primera herramienta de moldeo 5a;
convenientemente, el sensor 20 detecta la posición de los agujeros 4
hechos por las estaciones de troquelado 3 y el servomotor 18 es
parado por la unidad de control 14 de acuerdo a la lectura del
sensor 20 para colocar con precisión los agujeros 4 dentro de
cavidades de moldeo respectivas de las estaciones de moldeo 5.
Por tanto, de acuerdo con el presente invento, la
banda 2 es graduada independientemente tanto en una primera
estación, tal como la estación de troquelado 3, en respuesta a la
posición de un primer código de graduación de la banda, es decir el
código de barras impreso previamente C, como en una segunda
estación tal como la estación de moldeo 5, en respuesta a la
posición de un segundo código de graduación, por ejemplo los
agujeros 4, producidos en la banda 2 en la primera estación.
Como resultado de la graduación independiente de
la banda 2 en los rodillos de entrada 8, 9 y los rodillos de salida
16, 17, pueden existir diferencias entre la banda introducida y la
sacada; tales diferencias son tomadas por un dispositivo de tensión
21 interpuesto entre la estación de troquelado 3 y la estación de
moldeo 5 a lo largo del recorrido P y que se muestra
esquemáticamente en la figura 2.
El dispositivo de tensión 21 incluye una
estructura fija de apoyo 22 y un rodillo de tensión 23 en el que
hace contacto la banda 2 con un ángulo de enrollamiento de 180º,
para provocar una inversión en la dirección de avance de la banda
hacia un rodillo loco 24 (figura 1) desde el que comienza la sección
P2 del recorrido P.
El rodillo de tensión 22 puede girar respecto un
eje A perpendicular a las secciones P1 y P2 del recorrido P y está
definido por un árbol (no mostrado) conectado rígidamente a
deslizadores respectivos 25 de extremo que pueden deslizar a lo
largo de barras laterales respectivas 26 de guía fijadas a la
estructura 22. Unos resortes respectivos 27, coaxiales con las
barras 26 de guía, empujan los deslizadores 25 en la dirección de
entrada, para producir una tensión predeterminada, substancialmente
constante, en la banda 2.
Las diferencias en la introducción de la banda en
los rodillos de entrada 8, 9 y los rodillos de salida 16, 17 debido
a la graduación independiente de la banda 2 son tomadas por el
movimiento "flotante" del rodillo de tensión 23 del
dispositivo de tensión 21 a lo largo de las barras 26 de guía.
Las ventajas del presente invento son claras por
la descripción anterior.
En particular, la graduación independiente en una
primera y en una segunda estación de tratamiento de una unidad de
tratamiento de varias etapas, en la que la graduación en la segunda
estación se realiza de acuerdo al resultado de la primera operación
de tratamiento, permite que la posición de la banda sea controlada
con mucha precisión en cada estación, y las dos operaciones de
tratamiento sean realizadas con una alta precisión con relación a la
posición; esto es de particular importancia cuando la operación de
tratamiento realizada en la segunda estación es un moldeo por
inyección directo de dispositivos de apertura sobre agujeros en la
banda, ya que se pueden obtener una colocación precisa de los
agujeros en la banda en las cavidades de moldeo y, por tanto, una
óptima calidad aséptica y de obturación.
Claramente, se pueden hacer cambios en la unidad
1 como se describe en esta memoria sin apartarse, sin embargo, del
alcance del presente invento como se define en las reivindicaciones
adjuntas.
En particular, la operación de tratamiento
realizada en cada estación puede ser diferente; en particular, la
segunda operación de tratamiento puede consistir en la aplicación
de una lengüeta de estirado. Además, el dispositivo de tensión 21
puede tener estructura diferente; por ejemplo, el rodillo de
tensión 23 puede estar apoyado en brazos de giro abisagrados con
resorte, opuestamente a las deslizaderas 25.
Claims (6)
1. Una unidad (1) de varias etapas para tratar un
material de empaquetado (2) en banda en una máquina para empaquetar
productos alimenticios, incluyendo la unidad (1) al menos una
primera estación de tratamiento (3) en la que se realiza una
primera operación de tratamiento en el material (2) de empaquetado
en banda, una segunda estación de tratamiento (5) en la que se
realiza una segunda operación de tratamiento en dicho material (2)
de empaquetado en banda, y un sistema (7) para graduar dicho
material (2) de empaquetado en banda, que incluye medios (8, 9, 10;
16, 17, 18) para la introducción por pasos de dicho material (2) de
empaquetado en banda a través de dicha unidad de tratamiento (1) de
varias etapas, medios (15, 20) de sensor para leer medios (C, 4) de
código de graduación en dicho material (2) de empaquetado en banda
y una unidad de control (14) para controlar dichos medios (8, 9, 10;
16, 17, 18) de introducción de banda en respuesta a señales de
entrada (S1, S2) recibidas desde dichos medios (15, 20) de sensor,
caracterizada porque dichos medios (8, 9, 10; 16, 17, 18) de
introducción de banda incluyen un primer dispositivo de
introducción (8, 9, 10) para introducir por pasos dicho material
(2) de empaquetado en banda a través de dicha primera estación de
tratamiento (3) y un segundo dispositivo de introducción (16, 17,
18) para introducir por pasos dicho material de empaquetado en
banda a través de dicha segunda estación de tratamiento (5),
incluyendo dichos medios (15, 20) de sensor un primer sensor (15)
que detecta un primer código (C) de graduación en dicho material (2)
de empaquetado en banda y que genera una primera señal de entrada
(S1), estando situado dicho primer sensor (15) en las proximidades
de dicha primera estación de tratamiento (3), y un segundo sensor
(20) que detecta un segundo código de graduación (4) hecho en dicho
material (2) de empaquetado en banda en dicha primera estación de
tratamiento (3) y que genera una segunda señal de entrada (S2),
estando situado dicho segundo sensor (20) en las proximidades de
dicha segunda estación de tratamiento (5), siendo controlados
independientemente dicho primer dispositivo de introducción (8, 9,
10) y dicho segundo dispositivo de introducción (16, 17, 18) por
dicha unidad de control (14) en respuesta a dicha primera señal de
entrada (S1) y dicha segunda señal de entrada (S2),
respectivamente; incluyendo la unidad (1) un dispositivo (21) de
tensado de banda interpuesto entre dicho primer dispositivo de
introducción (8, 9, 10) y dicho segundo dispositivo de introducción
(16, 17, 18) y entre dicha primera estación de tratamiento (3) y
dicha segunda estación de tratamiento (5), incluyendo dicho
dispositivo (21) de tensado de banda un rodillo de tensión (23) que
coopera con dicho material de empaquetado (2) en banda y medios de
apoyo elásticos (25, 26) para dicho rodillo de tensión (23) que
equilibra la tensión de dicho material de empaquetado (2) en banda
permitiendo que dicho rodillo de tensión (23) se mueva en respuesta
a diferentes alimentaciones de dicho primer dispositivo de
introducción (8, 9, 10) y dicho segundo dispositivo de introducción
(16, 17, 18).
2. Una unidad según la reivindicación 1,
caracterizada porque dicho primer código de graduación es un
código impreso (C) repetido a lo largo de dicho material de
empaquetado (2) en banda.
3. Una unidad según la reivindicación 2,
caracterizada porque dicho código impreso previamente es un
código de barras (C).
4. Una unidad según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
estación de tratamiento (3) es una estación de troquelado para
hacer agujeros (4) en dicho material de empaquetado (2) en
banda.
5. Una unidad según la reivindicación 4,
caracterizada porque dicho segundo código de graduación está
definido por dichos agujeros (4).
6. Una unidad según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizada porque dicha segunda estación de tratamiento
es una estación (5) de moldeo por inyección para moldear
dispositivos de apertura (6) sobre dichos agujeros (4).
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