ES2225272T3 - Dispositivo de cierre para envoltorios tubulares. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el cierre de envoltorios tubulares que - como es el caso por ejemplo de los extremos de embutidos - están recogidos en la zona del cierre en forma de una trenza, por medio de una grapa de cierre de deformación plástica, especialmente metálica, con una matriz y un punzón que forman parte de un dispositivo de punzonado y pueden desplazarse en dirección mutua hasta una posición de trabajo en la trenza desde una posición de descanso en la que se encuentran fuera del espacio ocupado por el envoltorio lleno, y con un cargador fijo para la alimentación de grapas de cierre al recorrido de avance del punzón desplazable en el dispositivo de punzonado, caracterizado porque el dispositivo de punzonado (4) con el punzón (13) es desplazable con respecto al cargador (23), cargador (23) que desemboca en el recorrido de avance del punzón (13) solamente en posición de descanso del dispositivo de punzonado (4) cerca de su abertura de salida (24) para grapas de cierre.

Description

Dispositivo de cierre para envoltorios tubulares.

La invención se refiere a un dispositivo para el cierre de envoltorios tubulares los cuales - como por ejemplo en el caso de los extremos de embutidos - se juntan en la zona del cierre formando una trenza, por medio de una grapa de cierre plásticamente deformable, especialmente metálica, con una matriz y un punzón que forman parte de un dispositivo de punzonado, que pueden desplazarse el uno hacia el otro desde una posición de descanso, en la que se encuentran fuera del espacio ocupado por el envoltorio lleno, hasta una posición de trabajo en la trenza, y con un cargador fijo para la alimentación de grapas de cierre en el recorrido de avance del punzón desplazable en el dispositivo de esrampado.

Se conocen múltiples dispositivos de cierre de este tipo que se posconectan normalmente a una máquina de llenado para embutidos o análogos, que han dado buenos resultados. Normalmente se utilizan en el área de los desplazadores por expansión que forman la trenza entre dos envoltorios consecutivos. Tan pronto como se han expandido los desplazadores y han formado la trenza, el cargador y el punzón se mueven entre los desplazadores hacia la trenza cerrando ésta mediante la colocación de una grapa de cierre, de hecho, en general, por dos grapas de cierre colocadas a una determinada distancia de manera que entre las mismas se pueden separar los envoltorios adyacentes.

En el dispositivo conocido por la US-A-3.543.378, los cargadores para las dos grapas de cierre están fijados en los desplazadores que se pueden mover perpendicularmente al recorrido de avance de los punzones, de manera que se alinean, en estado de cierre de los desplazadores, con los punzones. Los dos cargadores con las grapas de cierre están sujetos en un punto fijo en el dispositivo de punzonado también fijo.

Debido al espacio limitado entre los desplazadores (en el que no se puede introducir el cargador) es necesario disponer el dispositivo de punzonado con los cargadores a una distancia relativamente grande del punto de cierre. Esto requiere un recorrido de avance de longitud correspondiente para la grapa de cierre y también un recorrido de avance igualmente grande del punzón lo que a su vez resulta en una carrera de longitud correspondiente del cilindro de cierre.

En un accionamiento mecánico - por ejemplo mediante un disco de leva - el problema es el mismo, como se puede ver claramente en la DE-A-1 123 588 (Fig. 4). En el caso de un accionamiento por fluido (normalmente neumático) hay que añadir, además, un considerable consumo de aire, ya que el tamaño del cilindro ha de ajustarse a la fuerza requerida para el cierre, pero la carrera necesaria para ello supone solamente una pequeña parte de la carrera total arriba mencionada.

Para solucionar este problema mecánico y operativo, partiendo del dispositivo descrito al principio, la invención ha previsto que el dispositivo de punzonado con el punzón sea desplazable con respecto al cargador. El cargador (solamente) en posición de descanso del dispositivo de punzonado desemboca con su abertura de salida para la grapa de cierre en el recorrido de avance del punzón. En su posición de descanso, el dispositivo de punzonado extrae del cargador la grapa de cierre necesaria para el siguiente ciclo de trabajo manteniendo ésta dispuesta desde el principio en las proximidades de su abertura de salida. Si ahora se aproxima el dispositivo de punzonado hasta la trenza, el punzón solamente ha de realizar una corta carrera para fijar la grapa de cierre alrededor de la trenza con ayuda de la matriz opuesta. De manera correspondiente, en el caso de un accionamiento neumático del punzón, el cilindro de cierre puede trabajar con una longitud corta y operarse con ahorro de aire. Además hay que tener en cuenta que la separación individual de la grapa de cierre y su disposición en las proximidades del punto de fijación tiene lugar ya durante el llenado del siguiente envoltorio a cerrar, por lo que se ahorra el correspondiente tiempo de funcionamiento.

De manera preventiva, queremos mencionar en este punto que en lugar de la alimentación y separación individual de la correspondiente grapa de cierre en el dispositivo de punzonado, ello también podría realizarse en la matriz. En la técnica de las grapas de cierre, ya se conoce que la disposición se realiza de forma que una grapa de cierre se mantiene lista en la matriz y se cierra después de la colocación de la trenza por medio del punzón. En caso dado, con esta "inversión cinemática" el cargador debería estar dispuesto fijamente de tal forma que se encuentre en posición de descanso de la matriz cerca de su recepción para una grapa de cierre. En este caso, un mecanismo correspondiente se encargaría de la entrega de la grapa de cierre individual a la matriz. Sin embargo, se prefiere la configuración arriba descrita.

En general, se realiza el avance del punzón en el dispositivo de punzonado con ayuda de un cilindro de cierre accionado por un fluido - por ejemplo un cilindro neumático. En este caso, se puede realizar la disposición ventajosamente de manera que en la posición de descanso el émbolo del cilindro conduce una grapa de cierre desde su posición de alimentación hasta una posición de espera mediante un corto desplazamiento de avance. Esto representa la separación de la grapa de cierre correspondiente a colocar en cada caso. Por otro lado, para seguir manteniendo las grapas de cierre restantes en el cargador en este punto, si el dispositivo de punzonado abandona la posición de descanso, se debe disponer, de preferencia, una chapa de retención en el dispositivo de punzonado que se extiende paralelamente a la pista de desplazamiento del dispositivo de punzonado y está conformado según ésta.

Para realizar el corto desplazamiento de avance del punzón para separar la grapa individual de cierre, en un desarrollo de la invención se ha previsto un émbolo de cilindro auxiliar con un diámetro menor, coaxial con el émbolo del cilindro de cierre. El caudal de aire necesario para este proceso de separación y desplazamiento hasta la posición de espera es correspondientemente pequeño. Aquí, la disposición puede realizarse de manera que el émbolo del cilindro auxiliar presiona sobre el émbolo del cilindro de cierre por medio de un vástago de émbolo sin estar fijamente unido a éste. De esta forma el émbolo del cilindro de cierre está libre del émbolo del cilindro auxiliar desde el punto de vista mecánico y operativo, y el último es retornado automáticamente a su posición de salida por el aire aplicado a presión sobre el émbolo del cilindro de cierre. La disposición coaxial de émbolo doble conocida por la DE 37 05 B29 C1 para el largo recorrido de avance arriba descrito no tiene nada que ver con ello.

Como ya se ha mencionado, en la técnica actual se conoce la realización del desplazamiento de aproximación de la matriz y del dispositivo de punzonado hasta la trenza del envoltorio por medio de movimientos de giro. Visto consecutivamente en el tiempo, se gira en primer lugar la matriz hacia la trenza y después el dispositivo de punzonado hacia la trenza y la matriz. El accionamiento se realiza por medio de un disco de leva. De manera diferente, según la invención se han previsto para los movimientos de giro cilindros de accionamiento por un fluido independientes. Esto permite una modificación flexible de los tiempos para el proceso de cierre según el tipo de las grapas de cierre a procesar, el diámetro del envoltorio, el material del envoltorio, etc.

Además, es ventajoso unir lateralmente de forma articulada y giratoria en la matriz una chapa de introducción provista de una entalladura en forma de embudo para la trenza, y tensarla previamente por medio de un resorte en una posición basculada en dirección a la trenza frente al eje longitudinal de la matriz. Al girar la matriz hacia la trenza, la posición basculada de la chapa de introducción compensa la desviación del recorrido del giro del de un desplazamiento longitudinal. La unión articulada de la chapa de introducción con el dispositivo de punzonado permite el seguimiento automático de la chapa de introducción al finalizarse el movimiento de giro del dispositivo de punzonado. Como otro aseguramiento de la posición relativa definitiva de la matriz frente al dispositivo de punzonado - con la trenza atrapada en la entalladura de la chapa de introducción - puede preverse, además, que en la posición de trabajo en la trenza, la chapa de introducción engrane en una ranura del dispositivo de punzonado.

Los dibujos ilustran la invención con ayuda de un ejemplo de ejecución. Los dibujos muestran:

- La figura 1, un dispositivo de cierre según la invención, en vista lateral (en posición de descanso después de finalizar un ciclo de cierre).

- La figura 2, la misma vista lateral después de llevar una grapa de cierre hasta su posición de espera para el siguiente proceso de cierre.

- La figura 3, la misma vista lateral pero en posición operativa del dispositivo de cierre directamente antes de colocar la grapa de cierre.

- La figura 4, una representación correspondiente a la figura 3 directamente después de colocar la grapa de cierre.

- La figura 5 y última, una vista frontal del dispositivo de cierre.

Un soporte 1 fijado de la forma adecuada en un montante de máquina (no representado) sirve como base de montaje para diferentes componentes del dispositivo de cierre, es decir los desplazadores 2, la matriz 3 y el dispositivo de punzonado 4 (así como un dispositivo de separación no representado en la figura 1). Estos componentes se encuentran agrupados alrededor de un paso circular 5 central del soporte 1 y están dispuestos, por lo tanto, coaxialmente al eje 41 de un tubo de llenado 40 de una llenadora para los envoltorios a cerrar. La figura 1 muestra en vista frontal un envoltorio en forma de un embutido 30 que se encuentra en el centro del paso 5, y cuya envuelta tubular 31 forma una trenza 32 para el cierre que está cerrada con una grapa de cierre - aquí no representado más en detalle.

Los dos desplazadores 2 que forman juntos un desplazador de extensión (en estado extendido en la figura 5) son del tipo descrito en la solicitud de patente alemana 199 34 154.O. En la figura 1 (lo mismo que en la figura 2) se representan los desplazadores 2 en estado abierto de sus elementos, de manera que no obstaculizan el llenado del próximo envoltorio. También la matriz 3 y el dispositivo de punzonado 4 han sido girados hacia fuera con ayuda de cilindros neumáticos 6 ó 7. Éstos actúan sobre chapas giratorias 8 y 9 respectivamente, que se apoyan sobre pivotes giratorios 10 y 11 y llevan la matriz 3 y el dispositivo de punzonado 4.

El dispositivo de punzonado 4 consiste esencialmente en una carcasa de punzón 12, en la que se guía el punzón 13 con desplazamiento longitudinal. Éste está unido con el vástago de émbolo 14 del émbolo 15 de un cilindro de cierre 16 neumático. En el lado del émbolo 15 del cilindro de cierre, opuesto al vástago del émbolo 14 se ha fijado coaxialmente un vástago 17 sobre el que - sin estar unido - actúa el émbolo 18 de un cilindro auxiliar 19 también neumático, si a éste se aplica aire a presión a través de la entrada 20 por el lado superior.

La figura 1 muestra el dispositivo de punzonado en posición de descanso que se alcanzó mediante la introducción de aire a presión por la entrada 21 de debajo del émbolo del cilindro de cierre 15. Aquí, también el émbolo del cilindro auxiliar 18 ha sido devuelto a su posición de descanso de partida por medio del vástago 17. En esta posición se empuja una grapa de cierre 22 desde un cargador 23 (figura 3) por un recorrido de avance del punzón 13, es decir, a través de una entrada dispuesta cerca de la abertura de salida de grapas de cierre 24 de la carcasa del punzón 13 por delante del extremo activo del punzón 13. La figura 2, muestra que a continuación se aplica aire comprimido a través de la entrada 20 sobre la cara superior del émbolo del cilindro auxiliar 18 de manera que éste empuja el émbolo del cilindro de cierre 15 hasta que el émbolo del cilindro auxiliar 18 se detiene en un tope en el final de la carcasa del cilindro auxiliar. El movimiento del émbolo del cilindro auxiliar 15 desplaza el punzón 13 en dirección de avance, y guía por lo tanto la grapa de cierre 22 hasta una posición todavía más cercana a la abertura de salida 24 de las grapas de cierre, lo que representa una posición de espera de la grapa de cierre 22 para el siguiente proceso de cierre.

Durante el proceso de cierre (después de llenar el envoltorio 31 para formar el siguiente embutido 30) entran en funcionamiento de la forma conocida los desplazadores 2 formando de nuevo una trenza 32 por detrás del embutido 30 (figura 3), la cual se alarga correspondientemente mediante la extensión de ambos desplazadores (figura 5). Dentro del espacio intermedio así formado se acercan girándolas las matrices 3 y dispositivos de estampado 4 - en cada caso dobles - con ayuda de los cilindros neumáticos 6, 7 hasta la trenza 32. La figura 3 muestra este estado. Durante este giro de aproximación una chapa de retención 25 curvada según el movimiento de giro y fijada en el dispositivo de punzonado impide que las grapas de cierre 22 presentes en el cargador 23 fijo bajo pretensión de resorte sean expulsadas.

Lateralmente en la matriz 3, que en su posición de trabajo dobla de la forma usual ambos lados de la grapa de cierre 22 alrededor de la trenza 32, se apoya una chapa de introducción 26 de forma giratoria alrededor de una espiga 27 y es tensada por medio de un resorte 28 en la posición basculada representada en las figuras 1 y 2. Una entalladura 29 en forma de embudo en la chapa de introducción 26 recoge la trenza 32 al aproximarse la matriz 3 hacia la misma, y fija su posición con relación a la matriz 3 así como - debido a la penetración de la chapa de introducción 26 en una ranura (no representada) del dispositivo de punzonado 4 - también con relación al dispositivo de punzonado y a la grapa de cierre 22 mantenida en posición de espera por éste. La figura 3 muestra el estado operativo entonces alcanzado. A continuación se aplica aire comprimido a través de la entrada 21a sobre la parte superior del émbolo del cilindro de cierre 15, de forma que éste aprieta el punzón 13 con la fuerza necesaria a través de la abertura de salida 24 contra la matriz cerrando de esta forma la trenza 32 del envoltorio 31.

La figura 5 muestra - como ya se ha dicho - que tanto los desplazadores como también los dispositivos de cierre son dobles como ya se conoce, de manera que en la posición expandida de los desplazadores 2 representada en la figura 5, los dos dispositivos de cierre (con dos matrices 3 y dos dispositivos de estampado 4) fijan dos grapas de cierre 22 sobre la trenza 32 a una distancia tal que un dispositivo de separación 42 puede cortar la trenza 32 entre las dos grapas de cierre 22.

Claims (9)

1. Dispositivo para el cierre de envoltorios tubulares que - como es el caso por ejemplo de los extremos de embutidos - están recogidos en la zona del cierre en forma de una trenza, por medio de una grapa de cierre de deformación plástica, especialmente metálica, con una matriz y un punzón que forman parte de un dispositivo de punzonado y pueden desplazarse en dirección mutua hasta una posición de trabajo en la trenza desde una posición de descanso en la que se encuentran fuera del espacio ocupado por el envoltorio lleno, y con un cargador fijo para la alimentación de grapas de cierre al recorrido de avance del punzón desplazable en el dispositivo de punzonado, caracterizado porque el dispositivo de punzonado (4) con el punzón (13) es desplazable con respecto al cargador (23), cargador (23) que desemboca en el recorrido de avance del punzón (13) solamente en posición de descanso del dispositivo de punzonado (4) cerca de su abertura de salida (24) para grapas de cierre.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el avance del punzón (13) en el dispositivo de punzonado (4) se realiza con ayuda de un cilindro de cierre accionado por un fluido.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque en la posición de descanso el émbolo del cilindro de cierre (15) coloca una grapa de cierre (22) mediante un corto desplazamiento de avance desde su posición de alimentación hasta una posición de espera.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque un émbolo de cilindro auxiliar (18) de menor diámetro, coaxial con el émbolo del cilindro de cierre (15), realiza el corto desplazamiento de avance.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el émbolo del cilindro auxiliar (18) ejerce una presión sobre el émbolo del cilindro de cierre (15) por medio de un vástago de émbolo (17) sin estar fijamente unido con el émbolo del cilindro de cierre (15).

6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en el dispositivo de punzonado (4) se ha dispuesto una chapa de retención (25) para las grapas de cierre (22) en el cargador (23), chapa que se extiende paralelamente a la pista de desplazamiento del dispositivo de punzonado (4) y está conformada según ésta.

7. Dispositivo según, como mínimo, una de las reivindicaciones anteriores, con una matriz giratoria que se puede desplazar hasta la trenza y un dispositivo de punzonado, caracterizado porque para los movimientos de giro se han previsto cilindros (6, 7) accionados por un fluido de forma independiente entre sí.

8. Dispositivo según, como mínimo, una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la matriz (3) se ha articulado lateralmente de forma giratoria una chapa de introducción (26) para la trenza (32) que está provista de una entalladura (29) en forma de embudo, chapa que está pretensada por medio de un resorte (28) en una posición basculada hacia la trenza y frente al eje longitudinal de la matriz (3).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque en la posición de trabajo en la trenza (32) la chapa de introducción (26) engrana en una ranura del dispositivo de punzonado (4).