ES2222949T3 - Maquina de coser con alambre con accionamientos separados. - Google Patents

Maquina de coser con alambre con accionamientos separados.

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ES2222949T3 ES01109410T ES01109410T ES2222949T3 ES 2222949 T3 ES2222949 T3 ES 2222949T3 ES 01109410 T ES01109410 T ES 01109410T ES 01109410 T ES01109410 T ES 01109410T ES 2222949 T3 ES2222949 T3 ES 2222949T3
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    • B42C19/08Conveying between operating stations in machines

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Abstract

Máquina de coser con alambre, que presenta al menos los grupos constructivos: carro de cosido (B1), cadena colectora (B2), dispositivo elevador de cosido (B3), salida de papel (B4) y expulsor (B5), caracterizada porque al menos dos de estos grupos constructivos (B1...B5) disponen de un accionamiento propio, y porque están previstos motores maniobrables (M1...M5) como fuente de accionamiento, en la que cada uno de estos motores presenta una unidad de mando, que sincroniza el movimiento de uno de los grupos constructivos (B1...B5) con el movimiento de al menos otro grupo constructivo (B1....B5) accionado por separado.

Description

Máquina de coser con alambre con accionamientos separados.
La invención se refiere a una máquina de coser con alambre, que presenta al menos los siguientes grupos constructivos: cadena colectora, carro de cosido, dispositivo elevador de cosido, expulsor y salida de papel.
Las máquinas de coser con alambre son máquinas de procesado de papel, con las que se compone y se cose un producto como por ejemplo un folleto, a partir de varias hojas dobladas. Las hojas dobladas impresas, dispuestas en horizontal sobre alimentadores de papel o verticalmente sobre el lomo se alimentan de forma individual, se abren y colocan sobre una cadena colectora desde pilas. La cantidad de hojas dobladas que se ha de coser se reúne y orienta sobre la cadena colectora mediante un empujador. La cadena colectora transporta las hojas dobladas reunidas a un dispositivo de cosido, donde se cosen con grapas de alambre mediante cabezales de cosido. Para ajustar los cantos de los productos cosidos se prevé un denominado compensador de corrección tras la expulsión, desde el que los productos finales se transportan a la salida de papel.
En las máquinas de coser con alambre se pueden emplear de un modo eficiente dos principios de cosido: cosido en situación de parada o cosido sobre el producto en movimiento.
Para realizar un cosido en situación de parada, se ha sujetar el producto. De este modo, es desventajoso que el producto pueda modificar su posición, debido a influencias perturbadoras en caso de aceleración o desaceleración del movimiento. Para realizar un cosido sobre el producto en movimiento, el dispositivo de cosido compuesto por carro de cosido y dispositivo de plegado, se transporta con el producto que se ha de coser y se coordina su movimiento temporalmente. El accionamiento de la máquina de coser con alambre tiene lugar por medio de un motor eléctrico central. Mediante los distintos engranajes y un eje continuo, el llamado eje central, son accionados de este modo los diferentes grupos constructivos como, por ejemplo, el dispositivo de encuadernación (el carro de cosido y un dispositivo de plegado), cadena colectora, alimentador de hojas dobladas, compensador de corrección (cortador de tipo 3) y los demás grupos componentes en caso dado. En otras palabras, tanto la cadena colectora, como el carro de cosido y los medios de ensamblaje, son accionados conjuntamente mediante una sola fuente de energía, por medio de un eje de accionamiento común a todos ellos, pero están dotados de unos mecanismos de accionamiento por separado para la generación de los diferentes movimientos. También las máquinas de coser con alambre convencionales, que presentan un carro de cosido móvil conjuntamente con una cadena colectora, además de las cabezas de cosido con los medios de ensamblaje aplicados a las mismas (los dispositivos de impulsión, de flexión y de plegado) en cada caso, toman la energía necesaria de una fuente de accionamiento conjunta a todos estos para sus movimientos. Para la realización del necesario movimiento del carro de cosido se requiere el empleo de unos mecanismos de manivela.
En el documento EP 0 956 974 A1 se describe una máquina de coser con alambre, por ejemplo, con un paso de cadena variable y su mecanismo de accionamiento propio. En este caso se trata de un mecanismo de accionamiento que presenta un primer engranaje para el accionamiento del dispositivo de cosido de los productos, y un segundo engranaje para el accionamiento de la cadena colectora, sobre la que son transportados los productos. Para los dos engranajes está previsto un dispositivo de intercambio, con al menos dos relaciones de multiplicación fijas, para poder procesar por lo menos dos formatos de producto. Los dos grupos constructivos son alimentados de energía por un eje de accionamiento común a ambos.
Por el documento EP 0 958 942 A1 se conoce una máquina de coser con alambre, que presenta una fuente de accionamiento que es común para la cadena colectora y el carro de cosido acompañante de ésta. Al mismo tiempo están previstos un primer accionamiento para el recorrido de elevación del carro de cosido y un segundo accionamiento para el recorrido de elevación del dispositivo de flexión y el dispositivo de alimentación.
Una dificultad común a todas las máquinas de coser con alambre de este tipo está en que el desarrollo del movimiento de oscilación del carro de cosido, que se realiza por medio de un mecanismo de manivela, debe estar adaptado al desarrollo de velocidad constante de la cadena colectora, para la realización del proceso de cosido. Este problema puede ser resuelto mecánicamente por el empleo de unos engranajes distintos y de unos mecanismos de curva de leva, que tomen la energía de una fuente de accionamiento común a los mismos para la realización de los movimientos. Esta solución puramente mecánica presenta, sin embargo, algunos inconvenientes fundamentales: un acoplamiento rígido de los engranajes limita la variabilidad de la coordinación de los desarrollos de movimiento que son determinantes para el proceso de cosido. La misma solución actúa en el sentido de limitar la capacidad de producción y significa un mayor coste de construcción. También actúa la citada solución de manera inconveniente sobre un más alto coste de transformación en caso de que varíen entre sí los desarrollos de movimiento citados. A modo de ejemplo, el empleo de otro paso de cadena colectora que es necesario para la elaboración de los formatos más grandes tiene como consecuencia una mayor velocidad de cadena colectora. Con un mayor radio de curvatura para el mecanismo de manivela en el carro de cosido se tiene como resultado unos desarrollos de velocidad o aceleración que son críticos para el carro de cosido, con lo cual se da lugar a ciertos fallos de continuidad. Mediante el empleo de un disco volante como acumulador de energía de rotación no se puede eliminar este problema. Mediante un disco volante de este tipo se dificulta además el trabajo en régimen discontinuo. También se presentan dificultades si la máquina ha de ser parada inmediatamente en caso de necesidad.
De ahí que el objetivo de la presente invención sea conseguir una adaptación mejorada de los desarrollos de velocidad para el movimiento de la cadena colectora y del movimiento del carro de cosido. Este objetivo se alcanza según la invención mediante una máquina de coser con alambre con las prestaciones de la reivindicación 1.
La máquina de coser con alambre en una forma de realización preferente presenta al menos un motor maniobrable para el mecanismo de manivela del carro de cosido y un motor maniobrable para la cadena colectora. Estos motores maniobrables son típicamente los servomotores. Mediante el empleo de un servomotor para el mecanismo de manivela del carro de cosido y del dispositivo de plegado de hojas se reduce además el tiempo, en el que las cabezas de cosido tienen la misma velocidad que la cadena colectora, y por lo tanto las grapas de alambre pueden ser insertas en el producto. Para poder prolongar el intervalo de tiempo, en el que las cabezas de cosido tienen fundamentalmente la misma velocidad que la cadena colectora en cuanto a valor y dirección, es necesario que también la cadena colectora sea accionada con un motor controlado por separado, y en especial un servomotor. La curva característica de accionamiento de este motor está coordinada en función del accionamiento del mecanismo de manivela del carro de cosido, de manera que el producto que ha de ser cosido, por los medios de cosido, puedan ser recibido ya sujeto por el mecanismo de arrastre de la cadena colectora, así como se pueda clavar las grapas de alambre, plegar y liberar de nuevo el producto encuadernado sobre la cadena colectora.
El motor es controlado de manera que se consiga un funcionamiento de la máquina de coser con alambre prácticamente sin ruidos ni vibraciones, en combinación con un cierto dislocamiento entre la posición de fase de los dos mecanismos de manivela entre sí, para la realización del movimiento del carro de cosido y del carro de cuchillas. Un control de este tipo puede ser descrito también como "disco de levas electrónico". El movimiento de la cadena colectora es sincronizado o adaptado a esta sincronización del carro de cosido durante el proceso de cosido, en donde el motor correspondiente también es controlado de forma variable. De este modo se puede realizar un recorrido de cadena colectora variable por ciclos sincronizados, o bien de tipo atáctico, y de un modo muy sencillo.
También es posible especificar previamente unos distintos desarrollos de movimiento de los grupos constructivos para los intervalos de tiempo de los ciclos individuales de máquina al final de cada ciclo, que vuelvan a una cierta condición inicial que sea común a todos estos. De este modo se pueden sincronizar especialmente el movimiento simultáneo de operación del carro de cosido y el movimiento de avance de la cadena colectora, así como el mecanismo elevador del medio de cosido, de forma que estén previstos diferentes momentos en que el producto y el carro de cosido tengan la misma velocidad en cuanto a valor y dirección para los diversos ciclos individuales vecinos entre sí, de manera que se pueda realizar el cosido en las distintas posiciones del producto. Típicamente se especifica previamente un superciclo que se compone de dos o varios ciclos de máquina, en las que se realiza el cosido en una posición distinta del producto para cada ciclo individual de dicho superciclo. Este superciclo es repetido por iteración. De este modo se puede conseguir un llamado cosido desplazado de los productos.
Una máquina de coser con alambre en un perfeccionamiento ventajoso de la invención presenta otros motores maniobrables para al menos uno de los grupos constructivos del mecanismo elevador, de la salida y del mecanismo expulsor, además de las citadas fuentes de accionamiento del carro de cosido y de la cadena colectora.
El empleo de un motor maniobrable para el dispositivo elevador de cosido y los medios de cosido sujetos a la misma (los dispositivos de expulsión, flexión y plegado), hace posible una interrupción de parada intermitente en el punto muerto superior, por ejemplo, y también un desarrollo variable del desplazamiento elevador en el medio de cosido, especialmente para realizar un movimiento de desplazamiento más rápido de los medios de cosido en el producto en caso de encuadernación con orificios anillados. Según el formato que ha de ser elaborado y el número de ciclos pueden ser coordinados entre sí otro motor maniobrable para los medios de extracción de la salida de papel y otro motor maniobrable para el mecanismo expulsor, que transporta el producto hacia la salida del producto. También puede tener lugar una sincronización del movimiento de los grupos constructivos de la salida y del mecanismo expulsor accionados por separado, de forma que se generen unas condiciones de transferencia iguales especialmente en cuanto a la posición y velocidad para el o los productos, con independencia del número de ciclos de la máquina. Una típica coordinación consiste en que la velocidad de los medios de expulsión de la salida de papel coincida con la velocidad del producto lanzado por el mecanismo expulsor, o en que estas velocidades sea muy similares, en el momento de la toma del producto por el mecanismo de expulsión. De este modo se evita o se reduce a un valor mínimo el movimiento relativo entre el producto y el medio expulsor. De esta forma se consigue una elaboración esmerada del producto. Dado que no se pueden formar marcas sobre el producto, o daños en el mismo, se evita en especial un posible rasgado de la envoltura o de la hoja exterior en el proceso de cosido por cosido. En caso de velocidades de elaboración muy altas se puede realizar con ventaja el movimiento de expulsión, de tal forma que sea posible un posicionamiento exacto del producto en la salida. Los medios expulsores a la salida de papel pueden ser controlados además, de tal modo que el producto sea transportado lo más rápidamente posible desde la zona del mecanismo expulsor, para evitar un atasco del producto que sigue a continuación. De este modo se puede lograr un más alto número de ciclos, especialmente en el caso de productos con gran anchura de hoja. El empleo de los citados motores maniobrables individuales de la máquina de coser con alambre es una indispensable condición previa para un ajuste previo automático, tanto para la ventajosa forma de realización descrita, como también para sus variantes.
Las unidades de control para la forma ventajosa de realización de la invención, como también para las variantes ventajosas de la misma, están configuradas típicamente de tal manera que los motores están dotados de unos controladores de motor y de distintas etapas de mando del motor, en donde al menos una de estas etapas está con un sistema de visualización y de un medio de mando. Esto se realiza en particular por el empleo de la moderna técnica asistida por ordenador, como son los microprocesadores y los dispositivos de conexión para intercambio de señales de datos y de mando, así como los medios de memoria y/o unidades de recepción y emisión. Está previsto el empleo de los medios para el registro de la posición de giro y/o del número de revoluciones de motor. Las unidades de mando de los motores presentan ventajosamente una unidad central de mando.
Otras ventajas y formas ventajosas de realización de la invención se representan a continuación con ayuda de las figuras anexas y de sus descripciones. Éstas muestran en detalle:
la figura 1 una vista de la máquina de coser con alambre, con accionamientos separados,
la figura 2 una vista del accionamiento del carro de cosido,
la figura 3 una vista del accionamiento de la cadena colectora,
la figura 4 una vista del accionamiento para el recorrido elevador de cosido,
la figura 5 una vista del accionamiento de la salida de papel, y
la figura 6 una vista del accionamiento para el expulsor.
En la figura 1 se muestra un ejemplo representativo de una máquina de coser con alambre, con accionamientos separados. Un motor de accionamiento M1, que está alojado sobre una barra recta 4 de empuje, acciona el carro de cosido 3 por medio de una manivela 1 y la biela motriz 2. Por medio de la manivela 5 y de la biela motriz 6 se hace posible el movimiento horizontal del carro de cosido hacia adelante y hacia atrás, a todo lo largo de la barra recta de empuje 8. El motor de accionamiento M2 está previsto para la cadena colectora. Esta cadena colectora 13 es accionada por medio de la polea 9 de correa dentada, correa dentada 10, polea 11 de correa dentada y polea 12 de cadena. Está previsto mandar sobre estos dos motores M1 y M2 de tal forma que los movimientos del carro de cosido B1 y de la cadena colectora B2 estén coordinados o sincronizados entre sí. Los desarrollos de velocidad en los movimientos de los medios de cosido, y de la cadena colectora B2, que son necesarios para el cosido se adapta además entre sí; como ya se ha mencionado más arriba se elige lo más grande posible el intervalo de tiempo, en el que los cabezales de cosido y la cadena colectora tengan fundamentalmente la misma velocidad en cuanto a valor y dirección.
Dado que el desarrollo de velocidad de la cadena colectora B1 es casi constante, es posible en principio aprovechar el correspondiente motor M2 como fuente de accionamiento para los demás movimientos necesarios. No obstante está previsto también de forma ventajosa un tercer motor M3 para el dispositivo B3 elevador de cosido, con lo cual se hace posible un desarrollo variable de la elevación del cabezal de cosido, o una interrupción de la misma, por medio del pertinente mando de motor. Las correderas 22 y 23 se desplazan hacia arriba y hacia abajo por medio del engranaje 14, la polea 15 de correa dentada, la correa dentada 16 y la polea 17 de correa dentada, los discos de leva 18 y 19 y la biela motriz 21.
El motor de accionamiento M4 está previsto para la salida de papel B4. Con ayuda del motor M5 de accionamiento para el mecanismo expulsor B5 se realiza el movimiento vertical de la cuchilla de este mecanismo. Según el formato de los productos que han de ser cosidos y del número de ciclos se pueden coordinar entre sí los movimientos de estos grupos constructivos B4 y B5, de manera que se puedan realizar unos desarrollos de movimiento ventajosos, como por ejemplo una expulsión rápida o una expulsión con una cierta acción regulada.
En la figura 2 se muestran los medios fundamentales de accionamiento del carro de cosido B1. El motor M1 acciona la manivela 1, que realiza el movimiento horizontal del carro de cosido 3 a lo largo de la barra recta 4 de empuje por medio de la biela motriz 2. El motor de accionamiento M1 mueve al mismo tiempo una manivela, que no se aprecia en esta vista y junto con la biela motriz realiza el movimiento horizontal del carro 7 de cuchilla a todo lo largo de la barra recta 8 de empuje.
En la figura 3 está representado el accionamiento de la cadena colectora B2. El motor M2 mueve una polea 9 de correa dentada, que transmite el movimiento de giro a la polea 11 de correa dentada, por medio de la correa dentada 10. La cadena colectora 13 es accionada de este modo, mediante la polea 12 de cadena intercalada.
En la figura 4 está representado el accionamiento del dispositivo B3 elevador del cabezal de cosido. El motor M3 acciona la polea 15 de correa dentada, por medio de un engranaje. Esta polea transmite su movimiento de giro a la polea 17 de correa dentada, con ayuda de la correa dentada 16. De este modo son accionados los discos de leva 18 y 19, que por medio de unas palancas y barras de tracción 21 mueven las correderas 22 y 23 para los medios de cosido.
En la figura 5 se puede ver el accionamiento para los medios de expulsión de la salida del papel B4. El motor M4 acciona la correa dentada 25, por medio de una polea 24 de correa dentada. Por la transmisión de fuerza a la polea 26 de correa dentada se tiene como resultado el movimiento de giro del rodillo 27. Al mismo tiempo se pone en rotación el rodillo 29, por medio de la polea 28 de correa dentada, para alojar los ejemplares expulsados con ayuda de las cintas 30 transportadoras.
Por último, la figura 6 muestra el accionamiento del mecanismo 25 de expulsión. El motor M5 pone en movimiento de giro a una polea 31 de correa dentada. La correa dentada 34, que realiza el movimiento vertical de oscilación de la cuchilla 25 del expulsor, es accionada por medio de la correa dentada 32 y el engranaje 33.
Referencias
M1
Motor maniobrable para el carro de cosido
M2
Motor maniobrable para la cadena colectora
M3
Motor maniobrable para el dispositivo elevador del medio de cosido
M4
Motor maniobrable para la salida de papel
M5
Motor maniobrable para el expulsor
B1
Grupo constructivo del carro de cosido
B2
Grupo constructivo de la cadena colectora
B3
Grupo constructivo del dispositivo elevador del cabezal de cosido
B4
Grupo constructivo de la salida de papel
B5
Grupo constructivo del expulsor
1
Manivela
2
Biela motriz
3
Carro de cosido
4
Recta de empuje
5
Manivela
6
Biela motriz
7
Carro de cuchilla
8
Barra recta de empuje
9
Polea de correa dentada
10
Correa dentada
11
Polea de correa dentada
12
Polea de cadena
13
Cadena colectora
14
Engranaje
15
Polea de correa dentada
16
Correa dentada
17
Polea de correa dentada
18
Disco de levas
19
Disco de levas
21
Barra de tracción
22
Corredera
23
Corredera
24
Polea de correa dentada
25
Correa dentada
26
Polea de correa dentada
27
Rodillo
28
Polea de correa dentada
29
Rodillo
30
Cintas transportadoras
31
Polea de correa dentada
32
Correa dentada
33
Engranaje
34
Correa dentada
35
Cuchilla de expulsor.

Claims (17)

1. Máquina de coser con alambre, que presenta al menos los grupos constructivos: carro de cosido (B1), cadena colectora (B2), dispositivo elevador de cosido (B3), salida de papel (B4) y expulsor (B5), caracterizada porque al menos dos de estos grupos constructivos (B1...B5) disponen de un accionamiento propio, y porque están previstos motores maniobrables (M1...M5) como fuente de accionamiento, en la que cada uno de estos motores presenta una unidad de mando, que sincroniza el movimiento de uno de los grupos constructivos (B1...B5) con el movimiento de al menos otro grupo constructivo (B1....B5) accionado por separado.
2. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 1, caracterizada porque tanto el carro de cosido (B1), como también la cadena colectora (B2), presentan respectivamente motores (M1, M2) de accionamiento, y porque en cada caso está previsto un mando para los motores (M1, M2) de accionamiento.
3. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 1, caracterizada porque tanto el carro de cosido (B1), la cadena colectora (B2) como también el dispositivo elevador de cosido (B3) presentan respectivamente motores (M1... M3) de accionamiento y porque en cada caso está previsto un mando para los motores (M1... M3) de accionamiento.
4. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos tres de estos grupos constructivos disponen respectivamente de un motor de accionamiento propio, y porque está previsto un mando en cada caso para estos motores de accionamiento.
5. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 1, caracterizada porque todos los grupos constructivos (B1...B5) disponen respectivamente de un motor (M1...M5) de accionamiento propio, y porque está previsto un mando en cada caso para estos motores (M1...M5) de accionamiento.
6. Máquina de coser con alambre según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las unidades de mando de los motores maniobrables (M1...M5) individuales presentan un mando central.
7. Máquina de coser con alambre según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una unidad de mando de los motores (M1...M5) maniobrables presenta medios para el registro de la posición de giro y/o del número de revoluciones de dichos motores.
8. Máquina de coser con alambre según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una de las unidades de mando presenta un microprocesador.
9. Máquina de coser con alambre según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una unidad de mando presenta una conexión para el intercambio de señales de datos y control.
10. Máquina de coser con alambre según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una unidad de mando presenta un mando de memoria programada para los correspondientes motores (M1...M5).
11. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 10, caracterizada porque al menos una unidad de mando presenta una unidad de recepción y emisión para el mando de memoria programada.
12. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque al menos una unidad de mando comprende un controlador de motor y una etapa final de mando de motor.
13. Máquina de coser con alambre según la reivindicación 7 y una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizada porque medios para el registro de la posición de giro y/o el número de revoluciones del motor están conectados con la unidad de mando de al menos un motor (M1...M5) maniobrable.
14. Máquina de coser con alambre según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una unidad de mando presenta una pantalla de visualización y un mando de operador.
15. Procedimiento para el mando de accionamiento variable de una máquina de coser con alambre con al menos los grupos constructivos carro de cosido (B1), cadena colectora (B2), dispositivo elevador de cosido (B3), salida de papel (B4) y expulsor (B5), caracterizado por
- accionamiento separado de al menos dos de estos subgrupos (B1, B2), con accionamiento maniobrable separado en cada caso,
- realización del movimiento de los correspondientes subgrupos, accionados por motores maniobrables, por medio de una unidad electrónica de mando,
- sincronización del movimiento de uno de los subgrupos accionados por separado con el movimiento de al menos el otro subgrupo accionado por separado,
- realización de un movimiento de cadena colectora variable por impulsos o atáctico, que se adapte a la operación simultánea del carro de cosido.
16. Procedimiento para el mando de accionamiento variable de una máquina de coser con alambre según la reivindicación 15, caracterizado por
- realización de un movimiento dependiente de la operación simultánea del carro de cosido, del movimiento del dispositivo elevador de cosido y de la cadena colectora, que es diferente para los intervalos de tiempo de los ciclos individuales de la máquina y en cada final de ciclo vuelve a una condición inicial común,
- sincronización del movimiento del carro de cosido, del movimiento del dispositivo elevador de cosido y del movimiento de la cadena colectora, de manera que el producto y el carro de cosido tengan perfiles de velocidad adaptados en distintos momentos para los ciclos individuales próximos entre sí,
- realización de un cosido en distintas posiciones del producto.
17. Procedimiento para el mando de accionamiento variable de una máquina de coser con alambre con al menos los grupos constructivos carro de cosido (B1), cadena colectora (B2), dispositivo elevador de cosido (B3), salida de papel (B4) y expulsor (B5), caracterizado por
- accionamiento por separado de al menos tres de estos subgrupos (B2, B4, B5) con un motor maniobrable de accionamiento por separado en cada caso,
- realización del movimiento de los subgrupos accionados por los motores maniobrables en cada caso, por medio de una unidad electrónica de mando,
- sincronización del movimiento de estos subgrupos accionados por separado, en relación con el ciclo de máquina,
- sincronización del movimiento de los subgrupos accionados por separado salida de papel (B4) y expulsor (B5), de manera que se generen las mismas condiciones de transferencia del producto independientemente del número de ciclos de la máquina.
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