ES2211536T3 - Maquina de embalado y procedimiento de cierre de cajas de carton. - Google Patents
Maquina de embalado y procedimiento de cierre de cajas de carton.Info
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Abstract
Máquina de embalado del tipo de carga por los extremos en la cual las cajas de cartón de tipo manguito se cargan en una dirección que es transversal con respecto a su dirección de alimentación a través de la máquina, presentando dichas cajas de cartón unas aletas laterales frontales y posteriores (24, 28) que han de cerrarse después de que la caja de cartón esté cargada, comprendiendo la máquina medios de cierre de aletas laterales (134, 135), caracterizada porque dichos medios de cierre de aletas laterales se introducen transversalmente en el recorrido de alimentación de cajas de cartón para cerrar dichas aletas laterales, incluyendo dichos medios de cierre de aletas laterales unas orejetas de cierre delanteras (134) que presentan unos medios de control que controlan los medios de accionamiento (132) para desplazar las orejetas de cierre delanteras longitudinalmente en dicha dirección de alimentación de cajas de cartón a una velocidad menor que la velocidad de alimentación de cajas de cartón y simultáneamente de manera transversal para que se acoplen con las aletas laterales frontales (24) y las cierren y desplazar las orejetas de cierre posteriores (135) longitudinalmente en dicha dirección de alimentación de cajas de cartón a una velocidad mayor que la velocidad de alimentación de cajas de cartón y simultáneamente de manera transversal para que se acoplen con las aletas laterales posteriores (28) y las cierren.
Description
Máquina de embalado y procedimiento de cierre de
cajas de cartón.
La presente invención se refiere a una máquina de
embalado que resulta especialmente adecuada para el tratamiento de
embalajes desde cajas de cartón sin montar hasta cajas de cartón
terminadas. La máquina puede ajustarse fácilmente para alojar
diversos tipos de cajas de cartón sin que se tarde un tiempo
excesivo en adaptar dicha máquina para pasar del funcionamiento con
un tipo de caja de cartón al funcionamiento con otro tipo distinto
de caja de cartón.
La mayoría de las máquinas de embalado conocidas
son máquinas especiales que conforman únicamente un tamaño de un
tipo de caja de cartón. Por lo tanto, se requieren instalaciones de
embalado modernas para utilizar una pluralidad de máquinas de
embalado para embalar distintos tipos de cajas de cartón, ocupando
cada máquina un espacio considerable de suelo y resultando cara
tanto para comprarla como para utilizarla.
Un número limitado de máquinas de embalado pueden
embalar distintos tamaños de caja de cartón particularmente en la
industria de bebidas. Todas las máquinas de este tipo requieren un
ajuste cuando se cambia de un tamaño de caja de cartón a otro. Este
ajuste incluye la retirada manual de todas las cajas de cartón
dentro de la máquina de embalado y posiblemente el ajuste mecánico
de componentes de la máquina. Durante este período de cambio, que
puede ser de treinta minutos o mayor (conocido como "tiempo de
parada"), la máquina no puede utilizarse, lo cual es una demora
cara en una instalación de embotellado. Una demora de este tipo
puede producir incluso un tiempo de parada para toda la línea de
embotellado, no sólo la máquina de embalado, si surgen problemas
durante el procedimiento de cambio.
Además, el tiempo de tratamiento para la carga y
cierre de un tipo de caja de cartón puede ser distinto del
requerido para la carga de un segundo tipo de caja de cartón. De
este modo, la presente invención pretende proporcionar una máquina
de embalado que presente una disposición de cierre en la cual los
dispositivos de cierre de aletas laterales de la caja de cartón
sean de velocidad variable y se controle conjuntamente con la
velocidad de alimentación de las cajas de cartón.
Un aspecto de la presente invención prevé una
máquina de embalado del tipo de carga por los extremos en la cual
las cajas de cartón de tipo manguito se cargan en una dirección que
es transversal con respecto a su dirección de alimentación a través
de la máquina, presentando dichas cajas de cartón unas aletas
laterales frontales y posteriores que han de cerrarse después de
que la caja de cartón este cargada, comprendiendo dicha máquina unos
medios de cierre de aletas laterales. En el documento
DE-A-3837440 se da a conocer una
máquina de este tipo. Según la invención, los medios de cierre de
aletas laterales se introducen transversalmente en el recorrido de
alimentación de cajas de cartón para cerrar dichas aletas
laterales, incluyendo dichos medios de cierre de aletas laterales
unas orejetas de cierre delanteras que presentan unos medios de
control que controlan los medios de accionamiento para desplazar las
orejetas de cierre delanteras longitudinalmente en dicha dirección
de alimentación de cajas de cartón a una velocidad menor que la
velocidad de alimentación de cajas de cartón y simultáneamente de
manera transversal para que se acoplen con las aletas laterales
frontales y las cierre y desplazar las orejetas de cierre
posteriores longitudinalmente en dicha dirección de alimentación de
cajas de cartón a una velocidad mayor que la velocidad de
alimentación de cajas de cartón y simultáneamente de manera
transversal para que se acoplen con las aletas laterales
posteriores y las cierre.
Según una característica de este aspecto de la
invención, dichas orejetas de cierre frontales y posteriores pueden
accionarse por medio de levas y dichos medios de control pueden
controlar la velocidad de dichos medios de accionamiento según la
velocidad de las cajas de cartón en dicho recorrido de
alimentación.
Según otra característica de este aspecto de la
invención, dichos medios de control pueden variar la velocidad de
las orejetas para que se sitúe en el intervalo de \pm el 1 al 30%
de la velocidad de las cajas de cartón en dicho recorrido de
alimentación.
Otro aspecto de la invención prevé un
procedimiento de cierre de las aletas laterales frontales y
posteriores de una caja de cartón de un tipo manguito previamente
cargada, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de hacer que
dichos medios de cierre de las aletas laterales frontales se
introduzcan transversalmente en un recorrido de alimentación para
dichas cajas de cartón y accionen simultáneamente los medios de
cierre de aletas laterales frontales en la dirección de
alimentación a una velocidad que sea menor que la velocidad de
alimentación de cajas de cartón de forma que los medios de cierre de
aletas laterales frontales se acoplen con dichas aletas laterales
frontales y las cierren haciendo que dichos medios de cierre de
aletas laterales posteriores se introduzcan transversalmente en
dicho recorrido de alimentación y accionen simultáneamente los
medios de cierre de aletas laterales posteriores en la dirección de
alimentación a una velocidad que sea mayor que la velocidad de
alimentación de cajas de cartón, de forma que los medios de cierre
de aletas laterales posteriores se acoplen con dichas aletas
laterales posteriores y las cierren.
Según una característica de este otro aspecto de
la invención, el desplazamiento transversal de dichos medios de
cierre de aletas laterales frontales y posteriores puede ser
accionado por leva, controlándose la velocidad de funcionamiento de
dichos medios de cierre de aletas laterales según la velocidad de
alimentación de cajas de cartón en dicho recorrido de
alimentación.
A continuación se describen unas formas de
realización, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a
los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1a es una vista lateral de un tipo de
caja de cartón suministrada en una posición plegada adecuada para
su utilización con una máquina según la invención;
la figura 1b es una vista en perspectiva de la
caja de cartón del tipo representado en la figura 1a;
la figura 2a es una vista en perspectiva de una
caja de cartón sin montar enrollable para su utilización con una
máquina según una o varios de los aspectos de la invención;
la figura 2b es una vista en perspectiva de una
caja de cartón enderezada y cargada del tipo ilustrado en la figura
2a;
la figura 3 es una vista en perspectiva de una
máquina según un aspecto de la invención;
las figuras 4 y 5 son vistas en perspectiva del
suministro de cajas de cartón y de las estaciones de alimentación y
preparación de la máquina representada en la figura 3;
la figura 6 es una vista simplificada del aparato
de manipulación de cajas de cartón según otro aspecto de la
invención;
las figuras 7A y 7B ilustran el aparato de
preparación adaptado para su utilización con la caja de cartón
representada en la figura 1;
las figuras 8 y 9 son una vista en perspectiva de
la estación de carga y del extremo del lado de salida de la
máquina; y
las figuras 10, 11 y 12 son vistas en perspectiva
del módulo para conformar las esquinas achaflanadas de la caja de
cartón representada en la figura 1.
La máquina según las formas de realización de la
presente invención ilustrada en los dibujos puede cargar distintos
tipos y formas de cajas de cartón y con uno o más artículos, por
ejemplo una pizza.
Haciendo referencia a los dibujos, y en
particular a las figuras 1a y 1b de los mismos, en ellos se muestra
un ejemplo de caja de cartón sin montar 10 para conformar un
soporte de artículo representado en la figura 1b, en una posición
levantada dispuesta para recibir el artículo o cada artículo. La
caja plana sin montar se realiza a partir de material en banda
plegable adecuado, por ejemplo cartón. Dicha caja sin montar 10
incluye una parte superior 12, una base 14 y paneles de pared
laterales opuestos 16, 18, unidos de manera articulada cada uno con
su adyacente siguiente. La caja de cartón 10 puede incluir unas
aletas de extremo opuestas 20, 22 para formar las paredes de
extremo opuestas. Están previstas unas aletas encoladas para fijar
las paredes de extremo y el panel lateral 16 a la base 14.
Dicha caja de cartón comprende además aletas de
esquina achaflanadas 24, 26 y 28, 30 para conformar una esquina
achaflanada en cada esquina. La caja sin montar se pliega y las
aletas encoladas 32 se fijan a los paneles de esquina 28, 30 y los
paneles de extremo 20, 22 para proporcionar una caja de cartón
cerrada, como se muestra en la figura 1b.
Haciendo referencia a los dibujos, y en
particular a las figuras 2a y 2b de los mismos, en ellas se muestra
otro ejemplo de caja sin montar 10a para conformar un soporte de
artículos para su utilización con la máquina de la presente
invención, representada en la figura 2b, en una posición levantada
lista para recibir el artículo o cada artículo. La caja plana sin
montar está realizada a partir de un material en banda plegable
adecuado, por ejemplo cartón, y es similar a la forma de
realización de la figura 1 y por lo tanto los paneles iguales se
indican mediante la misma referencia, con la letra "a" como
sufijo.
La caja sin montar 10a se diferencia de la caja
sin montar representada en la figura 1 por la estructura de la
esquina y los medios de fijación para unir el panel superior y el
panel lateral. En esta forma de realización las esquinas están
provistas de aletas de extremo 34, 36 que se pliegan en relación de
contacto de sus caras con el panel lateral adyacente. Los medios de
fijación comprenden una pluralidad de lengüetas 38 que sobresalen
del panel lateral y se corresponden con las aberturas 40 en el
panel de base 14a. La caja plana sin montar se pliega y las
lengüetas 38 se acoplan en las aberturas 40 y se fijan entre sí para
proporcionar una caja de cartón cerrada C1, como se muestra en la
figura 2b.
Está previsto que las cajas de cartón puedan
variar según la forma y/o la cantidad de los artículos que han de
embalarse y, por lo tanto, una máquina según la presente invención
es ajustable en numerosos aspectos de forma que pueda tratar una
amplia variedad de dichas cajas de cartón. Las principales
disposiciones que probablemente deben variarse se representan en
las figuras 1a y 2a en las que "W" es la anchura total de la
caja de cartón levantada equivalente a la distancia entre los
bordes de la pared lateral opuesta, "L" es la longitud total
de la caja de cartón cuando se cierran los paneles de base.
Haciendo referencia a continuación a la figura 3
de los dibujos, se muestra en ella una máquina 50 para tratar cajas
de cartón del tipo anteriormente descrito. La máquina de embalado
puede preparar y cargar de manera continua cajas de cartón y
comprende un transportador de artículos 52 para transportar
artículos a través de la máquina, un aparato alimentador de cajas
de cartón 54 para alimentar secuencialmente sucesivas cajas de
cartón desde un suministro, en posición plegadas planas, a una
estación de preparación 56 de la máquina. Puede comprender además
unos dispositivos de plegado de paneles 58, 60 para plegar la caja
de cartón en una posición tubular levantada y unos medios de
soporte 62 adaptados para entrar en contacto con la caja de cartón
durante su desplazamiento corriente abajo de manera que dicha caja
de cartón se mantenga en una posición levantada. En la figura 3 se
muestra un aparato de carga 64 para cargar por lo menos un artículo
por uno o los dos extremos de la caja de cartón. A continuación,
mediante un aparato de plegado 66 se forman las esquinas
achaflanadas se forman, para las cajas de cartón con esquinas
biseladas. Los extremos de las cajas de cartón cargadas se cierran
y sellan mediante guías fijas y aparatos de fijación 68, por ejemplo
una encoladora.
El extremo corriente arriba de la máquina se
describe haciendo referencia a las figuras 4 y 5 que muestran el
aparato alimentador de cajas de cartón 54, comprende una tolva 70
en la cual se retiene una pluralidad de cajas de cartón C en
posición plegadas planas, listas para su tratamiento. Dichas cajas
de cartón se retiran de la tolva 70 secuencialmente mediante un
mecanismo de alimentación 72, que en esta forma de realización es un
alimentador por vacío giratorio 74, tal como es bien conocido en la
técnica.
Aunque se prefiere la utilización de un
alimentador por vacío giratorio para suministrar cajas e cartón al
transportador, está previsto que la presente invención pueda
utilizarse con otros tipos de mecanismos alimentadores sin apartarse
del alcance de la invención.
La tolva preferida 70 es del tipo de
"alimentación por gravedad", con lo cual las cajas planas sin
montar C se retienen en la tolva en una inclinación para
proporcionar una alimentación positiva.
En su utilización, el mecanismo alimentador 74
alimenta de forma continua y secuencial cajas de cartón desde la
tolva al extremo de alimentación de la máquina y comprende un eje
principal 76 montado en un plano horizontal, que hace girar unos
medios de recogida en la dirección indicada por la flecha "A",
representada en la figura 4. A medida que los medios de recogida 78
giran, se desplazan unas ventosas (no representadas) hasta entrar en
contacto con una pared de la caja de cartón C. Se aplica entonces
un vacío a la serie de ventosas mediante un suministro de vacío,
como es bien conocido, y se retira la caja de cartón 10 y se
transfiere en ese momento a un transportador sin fin 79 para
desplazar dicha caja de cartón corriente abajo en una dirección
hacia adelante continua a una estación de preparación 56 y sobre
una estación de carga 64.
La forma de realización preferida de la estación
de preparación 56 incluye unos dispositivos de plegado de paneles
58, 60 que se utilizan para cajas de cartón que se requiere que
estén plegadas en una estructura tubular, por ejemplo la caja de
cartón C1 representada en la figura 2. Los dispositivos de plegado
58, 60 se utilizan para realizar dos acciones de plegado en la caja
de cartón. El primer dispositivo de plegado 58 pliega la caja de
cartón alrededor de la línea de plegado entre la base y el panel
lateral 14a, 18a (figura 2a) y en una relación de perpendicularidad
de manera que los paneles lateral y superior 18a, 12a estén en un
plano sustancialmente vertical. A continuación el segundo
dispositivo de plegado 60 hace que la parte superior 12a se pliegue
en una relación de perpendicularidad con respecto a dicho panel
lateral 18a. Los dispositivos de plegado son similares y por lo
tanto únicamente se describe en detalle la unidad 58 haciendo
referencia a la figura 4.
Como se muestra en la figura 4, el dispositivo de
plegado preferido 58 comprende un disco 80 montado en medios de
accionamiento adecuados, por ejemplo un servomotor 82. El
servomotor 82 se controla mediante medios de control, que pueden
hacer que se varíe la velocidad giratoria del disco 80. La rueda 80
presenta preferentemente forma de "segmento" para determinar
un borde delantero 84 que entra en contacto con la caja de cartón
para iniciar el plegado. A continuación, la superficie interior 86
de la rueda se apoya en el panel que ha de plegarse y hace que
continúe plegándose como se ha descrito anteriormente. El resto de
la caja de cartón se mantiene en su lugar mediante una guía 88.
Se apreciará que la rueda 80 del dispositivo de
plegado 58 gira en el plano vertical, mientras que la rueda 80 del
dispositivo de plegado 60 gira en el plano horizontal. Desde luego,
el plano de rotación puede cambiarse según los pliegues
requeridos.
Con el fin de completar la conformación de la
caja de cartón C en una posición levantada, ésta se desplaza
corriente abajo mediante el transportador 79. El panel superior se
soporta y se desplaza hacia adelante mediante una orejeta 91 de un
conjunto de cadena de orejetas superior 90, u otro transportador
adecuado para mantener la alineación entre la parte superior y la
base. El conjunto de cadena de orejetas superior 90 se acciona
mediante unos medios de accionamiento, por ejemplo un servomotor, y
se controla mediante unos medios de control para desplazar el panel
superior en un desplazamiento hacia adelante alineado con la base,
y la velocidad del transportador 79 y del conjunto de orejetas 90 es
ajustable mediante unos medios de control para permitir transportar
distintos tipos y formas de cajas de cartón. Pueden preverse guías
fijas 92 para minimizar el movimiento hacia arriba de la caja de
cartón. De este modo, las lengüetas y aberturas 38, 40 pueden
llevarse fácilmente a su alineación para ser fijadas entre sí,
mediante medios de fijación adecuados 93, por ejemplo un mecanismo
de cierre por punzonado conocido en la técnica.
La caja de cartón, en una forma tubular
parcialmente enderezada, se desplaza hacia adelante hacia una
estación de manipulación de cajas de cartón 94, representada en las
figuras 4 y 5. En esta forma de realización, la caja de cartón de la
segunda forma de realización se manipula en 90º con el fin de que
los extremos 20a, 22a de la caja de cartón tubular 10a se dispongan
a lo largo de los lados de la máquina para facilitar la carga. Sin
embargo, el aparato descrito en adelante en la presente memoria
puede utilizarse en otras aplicaciones para su montaje en una nueva
maquinaria o en una reconversión en la que se desee manipular una
caja de cartón mediante rotación, por ejemplo en el extremo de
salida de una máquina.
Para la manipulación de una caja de cartón, el
aparato preferido 94 está provisto de una pluralidad de ventosas
96, por ejemplo cuatro, montadas en un bastidor 98 que está
acoplado a un transportador sin fin 100 de emplazamiento
predeterminado, con una distancia de trabajo W y un recorrido de
retorno, representados con mayor detalle en las figuras 5 y 6. El
transportador 100 se acciona mediante medios adecuados, por ejemplo
un servomotor. El bastidor de ventosas 98 está montado en un
dispositivo giratorio que imparte un accionamiento giratorio
intermitente al bastidor. En esta forma de realización, la acción
giratoria la proporciona un vástago de accionamiento 102 que está
acoplado a un perfil de leva 104 por medio de un empujador de leva
106 (figura 5) alojado en un rebaje para proporcionar un recorrido
uniforme para las ventosas a medida que el transportador se desplaza
hacia adelante. El recorrido está adaptado para hacer que las
ventosas giren en un ángulo deseado de rotación R durante la
distancia de trabajo.
De este modo, la caja de cartón se acopla con las
ventosas 96 en el extremo corriente arriba del alcance de trabajo
W, lo cual se consigue bajando las ventosas 96 sobre la caja de
cartón 10a. Se aplica un vacío y las ventosas 96 se acoplan con la
caja de cartón. A medida que las ventosas se desplazan a lo largo
de la distancia de trabajo, el empujador de levas sigue el
recorrido que hace que el bastidor de ventosas 98 y la caja de
cartón giren aproximadamente 90º. Está prevista una interrupción
del vacío para hacer que las ventosas suelten la caja de cartón en
el extremo corriente arriba de la distancia de trabajo. La caja de
cartón se encuentra entonces en la posición en la que los extremos
están dispuestos para la carga lateral con un artículo A.
En esta forma de realización, el aparato de
manipulación de cajas de cartón 94 está montado en una estructura
108 que puede elevarse y bajarse entre unas posiciones operativa e
inoperante. Para mover el aparato están previstas unos medios de
accionamiento adecuados, por ejemplo un servomotor; controlándose
dichos medios de accionamiento mediante un controlador descrito más
adelante en la presente memoria.
Es común que la longitud L de la caja de cartón
sea una dimensión distinta a la anchura W1, representada en la
figura 2b, de forma que una vez se ha hecho girar a la caja de
cartón, el paso (es decir la separación) entre cajas de cartón
necesariamente variará. Está previsto un transportador superior 110
para desplazar la caja de cartón a una velocidad más lenta o más
rápida en relación con el transportador 79 con el fin de que se
mantenga la producción de cajas de cartón en la misma
proporción.
Por lo tanto, para mantener una alimentación
continua hacia delante de las cajas de cartón, se requerirá variar
la velocidad de las mismas. Por ejemplo, cuando W1 < L la
separación será mayor de forma que deberá aumentarse la velocidad
para compensarla. Asimismo, cuando W1 > L se disminuirá la
velocidad para conseguir una variación en la velocidad de
circulación de las cajas de cartón.
En esta forma de realización, las orejetas 111
del transportador superior 110 se acoplan con el borde posterior de
la caja de cartón para empujarla hacia adelante hacia el segundo
transportador sin fin 112, representado en las figuras 8 y 9, y
hacia adelante hacia la estación de carga 64.
En un tipo de formas de realización la caja de
cartón se suministra a la máquina de embalado en una posición
plegada plana. Por ejemplo la forma de realización, representada en
la figura 1, podría estar preencolada y las aletas encoladas fijadas
a sus correspondientes paneles como se ha descrito anteriormente.
Estas cajas de cartón 10 no requieren someterse a las mismas
operaciones de plegado y fijado mediante aparatos de plegado 58, 60
y medios de manipulación 94 anteriormente descritos, puesto que la
caja de cartón puede cargarse en la tolva 70 con las aletas de
extremo 20, 22, 32 correctamente orientadas para la carga lateral.
Las cajas de cartón 10 se disponen en el transportador 79 mediante
el alimentador 72 pero cada caja de cartón se transporta a un
dispositivo de preparación 114, representado en las figuras 5 y 7.
Los medios de control y los medios de accionamiento están previstos
para desplazar los aparatos de plegado 58, 60 y el aparato de
manipulación 94 a una posición inoperante de forma que no
interfieran con las cajas de cartón sin montar 10 que se están
transportando mediante el transportador al dispositivo de
preparación 114.
Las figuras 7A y 7B ilustran el funcionamiento
del dispositivo de preparación 114, que comprende unos medios de
recogida de cajas de cartón 116, por ejemplo ventosas que se
acoplan al panel superior y lo separan en relación con el panel de
base. Se impide que la base se eleve mediante unas guías fijadas
(no representadas) que retienen las aletas de extremo inferiores u
otros medios adecuados conocidos en la técnica. Los medios de
recogida siguen un recorrido predeterminado P mediante una cadena
sin fin 118 que permite el desplazamiento hacia adelante y vertical
para asegurar que la caja de cartón continúe desplazándose hacia
adelante. De este modo, la caja de cartón se endereza como se
muestra en la figura 7b, manteniéndose en una posición levantada
mediante unas orejetas frontales y posteriores de un segundo
transportador.
La caja de cartón de cualquiera de los dos tipos
se desplaza a continuación a la estación de cargado 64 (figura 3)
para ser cargada con uno o más artículos mediante un segundo
transportador 112 que presenta unas orejetas frontales y posteriores
113, 115 montadas en el mismo representadas en la figura 8. En esta
forma de realización, la máquina está adaptada para cargar una
pizza en la caja de cartón. Los artículos A se suministran a la
estación de carga sobre un segundo transportador 120 representado en
la figura 8 que se desplaza paralelo al primer y segundo
transportador 79, 112 y está sincronizado con los mismos mediante
los medios de control, con lo cual cada artículo, en esta forma de
realización, se separa mediante medios de medición adecuados. Está
previsto un mecanismo impulsor superior 122 para empujar el
artículo hacia la caja de cartón, representado en la figura 8. El
mecanismo comprende una pluralidad de elementos de guía 124,
montados en una cadena sin fin 126 para impartir el desplazamiento
hacia adelante. Unos medios de accionamiento adecuados (no
representados) accionan la cadena sin fin para su sincronización con
el transportador de artículos 120 y el transportador de cajas de
cartón 79 mediante medios de control. Los elementos de guía 124
pueden desplazarse en un plano lateral mediante un perfil de leva
128 y un empujador de leva (no representado) y empujar de este modo
al artículo P hacia un extremo de la caja de cartón. Unas guías
fijas (no representadas) mantienen la posición de la caja de cartón
en relación con la pizza en el plano lateral para permitir que la
pizza se introduzca en la caja de cartón durante el movimiento
continuo hacia adelante.
La siguiente etapa es para conformar las esquinas
en dichas cajas de cartón 102 en forma achaflanada. Esto se
consigue mediante el aparato de plegado 66 representado en la
figura 9. En esta forma de realización, el aparato de plegado 66
comprende unos conjuntos de orejetas opuestos 130 accionados
mediante medios de accionamiento adecuados, por ejemplo un
servomotor 132, y regulados mediante un controlador. El aparato
puede plegar aletas de extremo que se pliegan hacia dentro en
esquinas achaflanadas, ilustradas en las figuras 1 y 2
respectivamente.
Las orejetas frontales y posteriores 134 y 135
están montadas en una cinta sin fin 136 que está dispuesta a una
altura tal que las orejetas 134, en su utilización, entrarán en
contacto con las aletas de esquina frontales y posteriores de las
cajas de cartón para moverlas. Esta operación se explica con mayor
detalle haciendo referencia a las figuras 10, 11 y 12.
El aparato 66 puede accionarse de tal manera que
las orejetas frontales individuales 134 se coloquen periódicamente
en frente de las cajas de cartón haciendo que cada caja de cartón
entre en contacto con la orejeta 134 y al hacerlo de este modo se
coloque de nuevo el extremo de la aleta de esquina en la caja de
cartón. Una leva 137 y un empujador de leva 139 representados en la
figura 10 hacen que las orejetas frontales y posteriores se muevan
hacia la caja de cartón y se separen de la misma.
En esta forma de realización, el empujador de
leva está montado en un eje 141 que se acopla a la orejeta frontal
o según el caso a la orejeta posterior 134, 135. El empujador de
leva 139 está montado en una abertura alargada 143 de un elemento de
soporte 145 que está acoplado al transportador 136.
El aparato 66 puede accionarse además para
aumentar la velocidad de las orejetas periódicamente para llevar
las orejetas posteriores individuales 135 a entrar en contacto con
las aletas de esquina posteriores de las cajas de cartón, colocando
de nuevo de este modo la aleta de esquina posterior.
En la forma de realización presente, se utiliza
una única cinta sin fin de velocidad variable 136. Sin embargo,
puede utilizarse una pluralidad de cintas. Además, puede utilizarse
un rodillo único con una o varias orejetas unidas al mismo sin la
utilización de una cinta sin fin.
Una orejeta frontal 134 se desplaza a su posición
en frente de una caja de cartón a una velocidad menor que la de las
cajas de cartón en el transportador, a continuación una caja de
cartón entrará en contacto con la orejeta y la aleta de esquina
frontal 24 se colocará de nuevo desplazando la orejeta en una
dirección lateral D con respecto al desplazamiento de la caja de
cartón representada en la figura 11. A continuación, el controlador
aumenta la velocidad de los medios de accionamiento lo cual hace
que la orejeta frontal 135 aumente en velocidad en relación con la
caja de cartón C para llevarla a entrar en contacto con la aleta de
esquina posterior 28 de la misma caja de cartón, y la orejeta se
traslada en una dirección lateral D con respecto al desplazamiento
de la caja de cartón para colocar de nuevo la aleta representada en
la figura 12.
El aparato 66 incluye un controlador dispuesto
para controlar la velocidad de la cinta sin fin 136 durante su
utilización. Este controlador puede ser un procesador especial o
puede ser unos medios de control para una máquina de embalado con la
cual se utiliza el aparato 66, que están adaptados para controlar
el aparato 66. Alternativamente, el controlador puede ser
preferentemente un sistema de servocontrol programable,
conocido.
En algunas formas de realización, el controlador
recibe información de un sensor (no representado) dispuesto para
detectar la velocidad de la cinta sin fin; pudiendo detectar la
velocidad de la cinta directamente. Además el aparato puede incluir
medios en forma de un sensor para recibir información con respecto
a la velocidad de las cajas de cartón en el transportador que se
transmite a los medios de control. Alternativamente, pueden haber
medios de entrada manuales a través de los cuales puede introducirse
la velocidad de las cajas de cartón en el recorrido de alimentación
en los medios de control.
Una vez se han formado las esquinas achaflanadas
la caja de cartón continua desplazándose hacia adelante y las
aletas de extremo 20, 22, 32 se pliegan en relación de solapamiento
mediante guías fijas y se fijan entre sí mediante medios de
fijación adecuados 68, por ejemplo una máquina de encolar 67, como
es bien conocido en la técnica. Se aplica presión en las aletas de
extremo mediante cintas de presión 69 para mantener la caja de
cartón en su lugar mientras se fija la cola, y la caja de cartón
cargada y cerrada se transfiere al extremo de salida 71 de la
máquina.
La figura 13 es un diagrama de bloques del
circuito que ilustra el control eléctrico y electrónico de la
máquina de embalado.
La figura 13 ilustra unos medios de control 230
que presentan un procesador central 232, unos medios de entrada
manuales 234 a través de los cuales pueden programarse
instrucciones específicas, y un visualizador 236 que indica la
información útil al operador de la máquina. El procesador central
232 y el visualizador 236 pueden exponer información operativa, tal
como, la velocidad de funcionamiento de la máquina y que esta cumple
las exigencias de seguridad particulares, de la forma normal.
Además, el procesador central 232 y el visualizador 236 también
pueden indicar información específica a la presente máquina, tal
como el alimentador de cajas sin montar 54, la velocidad de los
transportadores, la posición del alimentador de artículos y del
dispositivo de manipulación. Toda esta información se proporciona a
través de sensores representados en general en la referencia 238 o
mediante las posiciones conocidas de los servomotores
utilizados.
Como se ha tratado anteriormente, los medios de
control 230 también controlan las posiciones de los componentes
móviles así como la velocidad de movimiento de los componentes de
velocidad variable. Por ejemplo, el procesador central 232 controla
los motores 140 que accionan los medios de alimentación, los
transportadores 79, 110, 112 y 64 que desplazan las cajas planas
sin montar y los artículos que han de embalarse a través de la
máquina.
El procesador 232 también controla los
dispositivos de preparación 58, 60 y 114 y el dispositivo de
manipulación de cajas de cartón 62 así como la posición del
dispositivo de reposición de aletas de esquina 66.
Pueden incluirse medios de control adecuados para
disponer los dispositivos de preparación y el dispositivo de
manipulación 62 entre las posiciones operativa e inoperante. Los
medios de control también pueden controlar los motores que accionan
cada una de las cadenas sin fin para controlar y ajustar la
velocidad y sincronizar la producción de cajas de cartón según el
tipo y/o tamaño de caja de cartón.
Adicionalmente, los medios de control pueden
controlar el dispositivo de reposición de aletas de esquina para
disponerlo en condiciones operativas o inoperantes, como se ha
descrito anteriormente.
Como se trata a continuación las posiciones y la
velocidad de estos dispositivos pueden introducirse de forma manual
o puede cargarse un determinado programa preescrito en el
procesador central para controlar la máquina de embalar. Asimismo,
el cambio controlado de la máquina, de un tipo o tamaño de caja de
cartón a otro, puede ser el resultado de un programa preescrito o
de una señal de entrada manual, como se ha tratado
anteriormente.
El procedimiento de cambio del primer tipo de
caja de cartón de la figura 2 a otro tipo representado en la figura
1 se controla mediante los medios de control y se inicia debido a
una solicitud de entrada manual o a través de la máquina al llegar
al final de una ejecución de un proceso previamente programado.
La primera etapa en el sistema consiste en
detectar un cambio en el tipo de caja de cartón, mediante una
introducción manual o un sensor. A continuación, los dispositivos
de preparación 58, 60 se desplazan a una posición operativa y el
dispositivo de manipulación de cajas de cartón 94 se detiene y se
desplaza a una posición inoperante. A continuación se pone en
marcha el dispositivo de preparación 114 con lo cual las cadenas sin
fin 118 y las ventosas 116 se sincronizan con el transportador 79 y
las cajas de cartón C. Las velocidades del segundo transportador
112 y del transportador elevado se sincronizan asimismo con la
velocidad del primer transportador para mantener una circulación
constante a través de la máquina.
Por último, el aparato de reposición de esquinas
66 se detiene y los medios de alimentación de artículos se
controlan de forma que se proporciona el número apropiado de
artículos a la estación de carga 64 en el tiempo apropiado.
Este proceso se invierte al cambiar los tipos de
caja de cartón del segundo al primer tipo. Como se ha tratado
anteriormente, los cambios principales se refieren a la disposición
de dichos dispositivos inoperantes en un modo operativo. Asimismo,
se requerirá que el transportador superior 110 y el segundo
transportador 112 aumenten o disminuyan su velocidad tal como
determinen los medios de control debido a las razones anteriormente
tratadas.
Programando previamente el sistema de control,
pueden prefijarse los ajustes en la máquina requeridos para pasar
del embalado de un tipo de caja de cartón al de otro tipo de caja
de cartón, reduciendo de este modo la cantidad de tiempo de parada
al intercambiar tipos o estilos de cajas de cartón. Según la
presente invención, se mejora la velocidad de funcionamiento del
aparato así como su eficacia y durabilidad. Una ventaja de la
presente invención es la flexibilidad ofrecida por el sistema.
Aunque la forma de realización preferida descrita
en el presente documento está prevista para cargar pizzas en cajas
de cartón se reconocerá que la invención no está limitada a cajas
de cartón para pizzas. La invención puede utilizarse con máquinas
para el embalado de latas, envases de cartón para líquidos,
botellas y otros recipientes en cajas de cartón.
Además, los diversos elementos de la máquina, por
ejemplo el aparato de manipulación de cajas de cartón, el aparato
de plegado, la estación de preparación o la estación de carga
pueden fabricarse por separado como un módulo o incorporarse a las
nuevas máquinas o suministrarse para una renovación.
Además, aunque la forma de realización preferida,
descrita en el presente documento, muestra como parte de las
máquinas para la carga de recipientes mantienen dos tipos de cajas
de cartón, la invención no está limitada a las cajas de cartón de
este tipo, puesto que los expertos en la materia reconocerán que la
invención puede utilizarse tanto con cajas de cartón arrollables
sobre los artículos que han de embalarse como cajas de cartón sin
carga o en el caso que se desee para manipular cajas de cartón a
través de cualquier ángulo de rotación.
Se comprenderá que el mecanismo enderezador de
cajas de cartón y el mecanismo de manipulación de las mismas se han
ilustrado haciendo referencia a una forma de realización
específica, y que son posibles numerosas modificaciones. El
mecanismo de enderezado de cajas de cartón puede tratar cajas de
cartón que comprenden numerosas configuraciones de grupos de
artículos que cubren una serie de tamaños y formas de cajas de
cartón, sin necesidad de invertir un tiempo indebido en ajustar la
máquina.
Claims (5)
1. Máquina de embalado del tipo de carga por los
extremos en la cual las cajas de cartón de tipo manguito se cargan
en una dirección que es transversal con respecto a su dirección de
alimentación a través de la máquina, presentando dichas cajas de
cartón unas aletas laterales frontales y posteriores (24, 28) que
han de cerrarse después de que la caja de cartón esté cargada,
comprendiendo la máquina medios de cierre de aletas laterales (134,
135), caracterizada porque dichos medios de cierre de aletas
laterales se introducen transversalmente en el recorrido de
alimentación de cajas de cartón para cerrar dichas aletas
laterales, incluyendo dichos medios de cierre de aletas laterales
unas orejetas de cierre delanteras (134) que presentan unos medios
de control que controlan los medios de accionamiento (132) para
desplazar las orejetas de cierre delanteras longitudinalmente en
dicha dirección de alimentación de cajas de cartón a una velocidad
menor que la velocidad de alimentación de cajas de cartón y
simultáneamente de manera transversal para que se acoplen con las
aletas laterales frontales (24) y las cierren y desplazar las
orejetas de cierre posteriores (135) longitudinalmente en dicha
dirección de alimentación de cajas de cartón a una velocidad mayor
que la velocidad de alimentación de cajas de cartón y
simultáneamente de manera transversal para que se acoplen con las
aletas laterales posteriores (28) y las cierren.
2. Máquina de embalado según la reivindicación 1,
en la que dichas orejetas de cierre frontales y posteriores (134,
135) se accionan por leva (137) y dichos medios de control
controlan la velocidad de dichos medios de accionamiento (132) según
la velocidad de las cajas de cartón en dicho recorrido de
alimentación.
3. Máquina de embalado según la reivindicación 1
ó 2, en la que dichos medios de control varían la velocidad de las
orejetas (134, 135) para que esté comprendida dentro del intervalo
de \pm el 1 al 30% de la velocidad de las cajas de cartón en dicho
recorrido de alimentación.
4. Procedimiento de cierre de las aletas
laterales frontales y posteriores de una caja de cartón de tipo
manguito previamente cargada, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas de hacer que dichos medios de cierre de aletas laterales
frontales (134) se introduzcan transversalmente en un recorrido de
alimentación para dichas cajas de cartón y simultáneamente accionen
los medios de cierre de aletas laterales frontales en la dirección
de alimentación a una velocidad que sea menor que la velocidad de
alimentación de las cajas de cartón, de forma que los medios de
cierre de aletas laterales frontales se acoplen con dichas aletas
laterales frontales (24) y las cierren haciendo que dichos medios
de cierre de aletas laterales posteriores (135) se introduzcan
transversalmente en dicho recorrido de alimentación y accionen
simultáneamente los medios de cierre de aletas laterales
posteriores en la dirección de alimentación a una velocidad que sea
mayor que la velocidad de alimentación de cajas de cartón, de forma
que los medios de cierre de aletas laterales posteriores se acoplen
con las aletas laterales posteriores (28) y las cierren.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que el desplazamiento transversal de dichos medios de cierre de
aletas laterales frontales y posteriores (134, 135) está accionado
por leva (137), controlándose la velocidad de funcionamiento de
dichos medios de cierre de aletas laterales según la velocidad de
alimentación de cajas de cartón en dicho recorrido de
alimentación.
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