ES2226449T3 - Metodo y maquina para la fabricacion de cojines de aire. - Google Patents
Metodo y maquina para la fabricacion de cojines de aire.Info
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Abstract
Una máquina para la fabricación de cojines rellenos con aire a partir de un suministro (16) de tubo de plástico bobinado en forma plana en un carrete (14), comprendiendo la máquina: (a) un conjunto motriz (150) para hacer avanzar el tubo de plástico a través de la máquina; (b) un miembro separador (12), el cual puede ser insertado en el tubo de plástico traccionado desde el suministro y el cual es operativo para retener las paredes opuestas (16a, 16b) del tubo separado; (c) medios de fijación que comprenden un par de rodillos (152a, 152b) entre los cuales pasa el tubo, siendo los rodillos operativos para restringir el movimiento del miembro separador en la dirección de movimiento del tubo a través de la máquina; (d) medios de inyector (70, 170, 76) para inyectar aire en el interior del tubo; y (e) medios de sellado (160) para sellar herméticamente el tubo transversalmente al mismo; caracterizada porque los medios del inyector (70, 170, 76) cooperan con el miembro separador (120), con el finde permitir que el aire sea inyectado en el interior del tubo.
Description
Método y máquina para la fabricación de cojines
de aire.
Esta invención está relacionada con las mejoras
relativas a la fabricación de cojines de aire, en particular cojines
de aire de plancha de plástico de pared fina, que pueden utilizarse
como rellenado o almohadillado en el embalaje y transporte de
artículos frágiles
(JP-07016961-A).
El material convencionalmente utilizado en la
fabricación de cojines rellenados de aire es el tubo de polietileno
de pared fina, el cual puede ser desenrollado a partir de un
suministro continuo del mismo bobinado en forma plana en un carrete,
y es en este contexto en el que se describirá la invención, aunque
se observará que la invención no está limitada al uso del
polietileno como tal, y que pueden utilizare otros materiales
apropiados si así se desea.
Se han hecho numerosas sugerencias para la
fabricación de cojines rellenados con aire de esta clase (de ahora
en adelante denominados como de la clase especificada), pero en
general se ha encontrado dificultad en la inyección de aire en una
sección del tubo, y sellar subsiguientemente el tubo para formar los
cojines individuales.
De acuerdo con esta invención, se proporciona una
máquina para la fabricación de cojines rellenados de aire según lo
definido en la reivindicación 1.
Mediante el uso de un miembro separador que está
cautivo dentro del tubo de polietileno para separar las paredes del
tubo, la inyección de aire a través de una abertura en el tubo puede
ser llevada a cabo de forma más fiable sin el riesgo de pinchar el
tubo en dos lugares. Específicamente mediante el uso del miembro
separador, dicha inyección puede ser realizada sin la necesidad de
presión de aire dentro de la máquina para mantener separadas las
paredes del tubo, mientras que se efectúa la inyección.
Preferiblemente, el miembro separador proporciona
adicionalmente una superficie de soporte para soportar una pared del
tubo mientras que se inserta la boquilla de inyección a través de la
pared, durante la inyección de aire en el espacio situado entre las
paredes del tubo.
Preferiblemente, la máquina comprende medios de
accionamiento para estirar del material del tubo desde el suministro
del mismo, en la forma adecuada para la operación intermitente.
Preferiblemente, la máquina comprende medios de
control para los medios del inyector, medios motrices y medios de
sellado, los cuales son operativos para provocar que los medios del
inyector operen mientras que concluyen los medios motrices
momentáneamente, para la operación subsiguiente de los medios del
inyector para hacer que los medios motrices hagan avanzar el
material una corta distancia hacia los medios de sellado
hermético.
Preferiblemente, la máquina comprende un miembro
de soporte situado en forma adyacente en el miembro separador y
entre los cuales se sitúa una pared del tubo conforme el tubo se
hace avanzar a través de la máquina, y convenientemente el miembro
de soporte se proporciona con una abertura en alineación con una
abertura provista en el miembro separador, a través del cual pasa
una boquilla de los medios del inyector para la inyección de aire
dentro del tubo.
Alternativamente, los medios de retención
comprenden un par de rodillos motrices de la máquina con los cuales
se tracciona del miembro separador en acoplamiento conforme los
medios motrices operan para traccionar el tubo a través de la
máquina.
Alternativamente, los medios de retención del
miembro separador pueden ser provistos mediante una carcasa en la
cual la parte del miembro separador está situada de forma tal que
impida cualquier movimiento substancial del miembro separador desde
una posición deseada dentro de la máquina, particularmente como
tiende a ocurrir conforme el tubo es traccionado a través del
miembro separador en la operación de la máquina, pero de forma tal
que permita que el tubo de polietileno sea traccionado a través de
la carcasa por el miembro separador conforme se hace avanzar el tubo
a través de la
máquina.
máquina.
Convenientemente la carcasa está dividida,
comprendiendo partes que pueden estar fijadas conjuntamente con el
fin de extenderse parcialmente al menos alrededor del miembro
separador mientras que se encuentre dentro del tubo.
Preferiblemente, los medios de sellado hermético
son operativos para sellar el tubo a lo largo de dos líneas que se
extienden transversalmente en el tubo en los lados opuestos del
punto de inyección, y para proporcionar una línea de rotura que se
extienda entre las dos líneas de sellado.
El conjunto motriz se acopla al tubo a traccionar
para el estirado del tubo sobre el miembro separador mientras que se
impide un movimiento substancial del miembro separador a partir de
una posición deseada con respecto a la máquina.
El conjunto motriz comprende rodillos superior e
inferior operativos para acoplarse a las paredes superior e inferior
del tubo.
El miembro separador está adaptado para cooperar
con los medios del inyector, y comprende una abertura a través de la
cual una boquilla de los medios del inyector hacen pasar la
inyección de aire dentro del espacio situado entre las paredes
superior e inferior del tubo.
Un método de fabricación de un cojín rellenado de
aire que incluye el uso de un tubo de plástico continuo de pared
fina, en el cual las paredes del tubo están retenidas aparte
mediante un miembro separador, el cual está retenido en posición
mientras que se tracciona de la película de plástico, en el que el
miembro separador retiene las paredes separadas del tubo durante la
inyección de aire dentro del tubo.
Se proporcionará a continuación una descripción
detallada, a leer con referencia a los dibujos adjuntos, de dos
máquinas para la fabricación de cojines rellenados con aire, los
cuales son las realizaciones preferidas de la invención, que se han
elegido para los fines de la ilustración de la invención a modo de
ejemplo, siendo ilustrativo también el método de operación de las
máquinas en la fabricación de un cojín rellenado con aire de la
invención en ciertos aspectos de la misma.
En los dibujos adjuntos:
la figura 1 es un alzado lateral de la máquina
que es la primera realización de la invención;
la figura 2 es una vista frontal de la máquina,
tomada en la dirección de la flecha A de la figura 1;
la figura 3 es una vista en sección de la
máquina, tomada sobre la línea III-III de la figura
2;
la figura 4 es una vista ampliada de parte de la
figura 1;
la figura 5 es una vista ampliada que muestra un
miembro separador de la primera realización;
la figura 6 es una vista en perspectiva que
muestra el miembro separador retenido en posición dentro de una
carcasa del separador de la máquina;
la figura 7 es un alzado lateral de la máquina,
la cual es la segunda realización de la invención;
las figuras 8 y 9 son vistas en planta y en
alzado, respectivamente, del miembro separador de la segunda
realización;
las figuras 10 y 11 son vistas en alzado y en
planta, respectivamente, de la segunda realización, mostrando la
cooperación entre el miembro separador y los medios motrices de la
máquina; y
la figura 12 es un alzado lateral ampliado que
muestra la acción del miembro separador en la separación de la hoja
superior e inferior del tubo de plástico utilizado en la operación
de esta invención.
La máquina que es la primera realización de esta
invención es para la fabricación de cojines rellenos de aire que
pueden ser utilizados como relleno y acolchado en el embalaje y
transporte de artículos frágiles. La máquina comprende una carcasa
10 desde la cual se extienden unos brazos laterales 12 hacia atrás
hasta un montaje 14 sobre el cual se monta un rollo de tubo de
plástico de paredes delgadas, y desde el cual el tubo puede ser
traccionado en la forma de una plancha plana, hacia un rodillo de
guía 18 de la máquina.
Montado a corta distancia frente al rodillo de
guía 18 se encuentra un miembro separador 20, que comprende una
parte 21 de cuerpo tubular generalmente alargada, cuyos brazos
laterales 22 se extienden lateralmente, extendiéndose la mencionada
parte del cuerpo en una carcasa de cola 24 (véase la figura 5).
La carcasa de cola 24 comprende los brazos
superior e inferior 25a, 25b separados entre sí, con el fin que se
describirá posteriormente, tal como se muestra en 27 en la figura
5.
El miembro separador se mantiene cautivo en una
carcasa de retención del separador 30, comprendiendo una parte
inferior 32 y una parte superior 34 conectada a la parte inferior
mediante un mecanismo de bisagra (no mostrado).
La parte inferior está provista con una pared
periférica 33, y en las partes transversales de estas paredes se
proporcionan en general a lo largo de la línea central de la maquina
hendiduras superficiales 36a, 38a. La parte superior 34 está
provista de forma similar con una pared periférica 35 (véase la
figura 3), en un lado inferior de la misma, en las posiciones
correspondientes a las hendiduras 36a y 38a, en donde se
proporcionan las correspondientes hendiduras superficiales 36b y
38b.
El miembro de retención del separador es el
mostrado en la figura 6 en una posición cerrada. No obstante,
mediante el movimiento pivotal de la parte superior alrededor de un
eje X-X, puede conseguirse el acceso al interior del
miembro de retención del separador.
Durante la utilización, el miembro separador 20
es elevado desde la parte inferior 32 de la carcasa de retención 30,
y se tracciona una longitud del tubo de polietileno del rollo 16 a
través del rodillo de guía 18, y situándolo sobre la parte inferior
32, tal como se muestra en la figura 6. El miembro separador se
inserta entonces manualmente dentro de la parte extrema del tubo,
entre las paredes superior e inferior 16a, 16b, situándose el
cuerpo tubular alargado del miembro separador sobre las hendiduras
superficiales 36a, 38a de la carcasa con los brazos laterales 22
situados dentro de la pared periférica 33.
Cuando la parte superior 34 de la carcasa de
retención del separador 30 se encuentra en su posición cerrada,
existe un pequeño grado de separación entre las paredes periféricas
33 y 35 (visto también en la figura 5), y mientras que el miembro
separador 20 es capaz de un movimiento axial limitado, determinado
por el acoplamiento de los brazos laterales 22 con las paredes
periféricas, el miembro separador queda retenido generalmente en una
posición específica dentro de la máquina, mediante la carcasa de
retención 30.
En la configuración de la máquina, la parte
extrema delantera del tubo de polietileno es traccionada a partir
del rollo de suministro 16 por debajo del rodillo de guía 18, y con
la carcasa 30 abierta, a través de la parte inferior 32 de la
carcasa de retención, y el miembro separador es insertado
manualmente en la parte extrema del tubo de polietileno. La parte
superior 34 de la carcasa de retención es desplazada hacia su
posición cerrada, en cuya posición el miembro separador es retenido
en posición con respecto a la máquina, pero en la cual el tubo de
polietileno puede ser traccionado continuamente en la dirección de
la flecha B a través del miembro separador.
En la configuración de la máquina, la parte
extrema delantera del tubo es traccionada a través del mecanismo
motriz 50, y a través del mecanismo de mordaza 60, que se muestra en
la figura 4.
La máquina comprende un colector de inyector 70
(véase la figura 5) montado en zona de aguas abajo del mecanismo
motriz 50, que comprende una abrazadera de soporte 72 situado debajo
de la carcasa de cola 24, comprendiendo la mencionada abrazadera de
soporte una abertura 74 situada directamente en forma adyacente a
una abertura 26 provista en una parte central de la parte más
inferior de la carcasa de cola 24 (véase la figura 5).
El mecanismo de inyección comprende también un
aguja de inyección 76, y medios motrices (no mostrados) para mover
la aguja en una dirección vertical desde una posición inoperativa
más inferior, mostrada en líneas de trazo continuo en la figura 5,
hasta una posición operativa mostrada en líneas de trazos en la
figura 5, en donde la aguja sobresale a través de la abertura 74 en
la abrazadera de soporte 72, y a través de la abertura 26 en la
parte más inferior de la carcasa de cola 24, pasando a través de la
pared inferior del tubo de plástico traccionado a través del miembro
separador 20, proporcionando el miembro separador 20 una superficie
de soporte contra la cual se presione la pared inferior del tubo
conforma la aguja pasa a través de la pared inferior.
En la práctica, aunque el miembro separador 20 es
capaz de un movimiento limitado dentro de la carcasa de retención
30, dicho movimiento es insuficiente para impedir que la aguja del
inyector se alinee correctamente con la abertura 26.
El mecanismo de control de la máquina (no
mostrado con detalle pero indicado por el numero 80) es operativo,
cuando la boquilla 76 se desplaza hasta su posición más superior,
para inyectar un volumen medido y ajustable de aire a través de la
aguja 76, dentro de la zona central de la carcasa de cola 24, es
decir, entre las paredes superior e inferior 16a, 16B del tubo de
polietileno 16 (véase la figura 5).
El mecanismo de fijación 60 está montado a una
corta distancia de aguas abajo del mecanismo del inyector 70,
comprendiendo las barras inferiores y superiores de mordaza
calentadas 62a, 62b (véase la figura 4) y medios de alimentación
(64) operativos bajo el control del mecanismo de control para llevar
las barras de mordaza conjuntamente para proporcionar un sellado
hermético transversal a través del tubo de polietileno conforme éste
es traccionado a través de la máquina.
El mecanismo motriz 50 comprende los rodillos
motrices superior e inferior 52a, 52b, operativos para acoplar el
tubo de plástico en medio, y para traccionar del mismo en la
dirección de avance B (figura 3) bajo el control del mecanismo de
control 80.
Se describirá a continuación un ciclo de
operación de la máquina, comenzando en la posición mostrada en la
figura 4, en la que se ha inyectado recientemente una cantidad de
aire a través de la aguja del inyector 76 en una sección del tubo de
polietileno P2.
Al producirse la retracción de la aguja 76, le
mecanismo motriz opera para hacer avanzar el tubo de polietileno en
una corta distancia igual a la distancia entre la aguja y las barras
de mordaza, de forma que la abertura provista en la pared inferior
16b se sitúe directamente por encima de la barra de mordaza inferior
62a. El mecanismo operativo provoca que las barras de mordaza se
muevan conjuntamente, contra la acción de los resortes internos,
para hacer que el mecanismo de mordaza proporcione dos líneas de
sellado hermético entre las planchas superior e inferior
extendiéndose en los lados opuestos de la abertura; proporciona
simultáneamente una fila de perforaciones entre las líneas de
sellado hermético, para completar la fabricación del cojín de aire
P2. A la terminación de un tiempo de reposo breve, se liberan los
medios de alimentación 64, permitiendo que se separen las barras de
mordaza, y una señal de disparo aplicada al mecanismo de control
provoca que el mecanismo motriz haga avanzar el tubo de polietileno
sobre el miembro separador. Preferiblemente, las caras delanteras al
menos del miembro separador están revestidas con PTFE o similar,
para ayudar a hacer deslizar suavemente el polietileno sobre el
miembro separador.
A la terminación de la distancia deseada de
avance, se concluye la operación del mecanismo motriz de forma
momentánea, y la aguja del inyector 76 se desplaza desde su posición
de retraída a la posición de avance, perforando de nuevo la pared
inferior 16b del tubo de polietileno, para inyectar una cantidad
medida de aire en la formación de un cojín adicional, tal como se
muestra en la figura 4. De nuevo, se retrae la aguja 76, y el tubo
de polietileno avanza para llevar la abertura a la posición entre
las dos barras de sellado hermético.
Se observará que mediante el uso de la invención
anteriormente descrita, la separación de las paredes superior e
inferior 16a, 16b del tubo de polietileno se produce por la carcasa
de cola del miembro separador, y no depende del aire inyectado en el
tubo.
Naturalmente, tendrá lugar un cierto flujo de
aire hacia atrás de la carcasa de cola, lo cual puede ayudar
realmente al flujo suave del tubo de polietileno a través del
miembro separador 20, pero esto es incidental para la capacidad de
la máquina para proporcionar una cantidad medida de aire inyectado
entre las
paredes 16a y 16b.
paredes 16a y 16b.
El mecanismo de control puede comprender, de
acuerdo con la práctica convencional, la capacidad de ajuste para
variar el tiempo de operación del mecanismo motriz subsiguiente a la
operación de sellado hermético, determinando la longitud del cojín
de aire formado durante las operaciones sucesivas de la máquina, así
como el volumen de aire suministrado por la aguja del inyector 76, y
la presión a la cual se rellena el tubo.
Mediante la invención descrita anteriormente,
los cojines rellenados con aire pueden conseguirse de forma rápida y
fiable, y con un numero relativamente pequeño de partes móviles.
La segunda realización de la máquina, mostrada en
las figuras 7 a 12, es similar en general a la primera realización
anteriormente descrita, y se describirá a partir de ahora
principalmente en cuanto a lo que difiera en su construcción y
operación con respecto a la primera realización, y habiendo
utilizado numerales similares con el número 1 como prefijo para
identificar las partes similares.
En la segunda realización se utilizan rodillos de
soporte 114 para soportar los rodillos 116 o 116a de varios tamaños,
a partir de los cuales puede traccionarse del tubo de plástico de
paredes finas hacia el interior de la máquina (véase la figura 7).
Se utiliza convenientemente un mecanismo de captación (no mostrado)
para proporcionar una tensión constante en el tubo, y para acomodar
el recorrido del rodillo.
En la segunda realización, el miembro de soporte
120 comprende una parte de cuerpo tubular 22 que se extiende
transversalmente, desde la cual la parte del cuerpo longitudinal
121a se extiende en la dirección hacia delante, y una parte del
cuerpo 122 que proporciona una superficie tubular exterior continua,
la cual tiene un diámetro mayor que el grosor de las partes del
cuerpo 121a ó 121b (véanse las figuras 5, 7, 8 y 9).
Los medios motrices de la versión modificada
comprenden los rodillos motrices superior e inferior 152a, 152b, los
cuales son operativos en el funcionamiento de la máquina para
traccionar del tubo de plástico de forma intermitente a partir del
suministro, y simultáneamente para retener el miembro separador en
una posición operativa dentro de la máquina. Así pues, en la versión
modificada, los rodillos motrices 152a y 152b ejecutan también la
función de la carcasa de retención de la primera realización.
En particular, la parte del cuerpo posterior 121a
está situada en las secciones hendidas o canalizadas 153a, 153b de
los rodillos motrices 152a, 152. Se proporciona un espacio libre
suficiente entre las superficies de los rodillos motrices y las
superficies del miembro separador, para permitir que el tubo de
polietileno sea traccionado a través del miembro separador, tal como
se muestra en la figura 12, para provocar la separación de las
paredes superior e inferior 16a, 16b del tubo, con el fin de
permitir el movimiento de la aguja del inyector a través de la
abertura 126 en la carcasa de cola y a través de la pared inferior
16b, para la inyección de aire dentro del espacio entre las paredes
superior e inferior, (véanse las figuras 12 y 13).
Tal como se observará, aunque el acoplamiento del
miembro separador con los rodillos motrices impide cualquier grado
significativo de movimiento del miembro separador en la dirección
longitudinal, el acoplamiento de la carcasa de cola 124 con las
bridas circunferenciales 154a, 154b que une las hendiduras 153a,
153b impide cualquier grado significativo del movimiento lateral del
miembro separador (véanse las figuras 10 y 11).
Convenientemente, en la versión modificada de la
realización preferida, los rodillos motrices 152a, 152b, están
montados para el movimiento separador en la configuración de la
máquina. Así pues, el tubo es traccionado inicialmente a partir del
rollo de suministro 116, y el miembro separador 120 se inserta
manualmente en el extremo abierto delantero del tubo de polietileno.
El miembro separador está situado tal como se muestra en los dibujos
entre los rodillos motrices 152a, 152b, los cuales pueden ser
cerrados alrededor del miembro separador en sus posiciones
operativas, para traccionar el tubo desde el suministro alrededor
del miembro separador. La parte extrema delantera del tubo es
entonces traccionada manualmente a través de la máquina, a través
del mecanismo de mordaza.
Se observará que en el uso de la máquina, el
acoplamiento del miembro separador con los rodillos motrices es
indirecto, porque las planchas de polietileno están situadas entre
el miembro separador y las superficies de los rodillos motrices. Así
pues, convenientemente, los rodillos motrices están provistos con un
revestimiento de alta fricción, tal como la goma o similar, para
ayudar en la tracción del tubo de polietileno alrededor del miembro
separador.
En la presente especificación, el término
"comprende" significa que "incluye o comprende", y el
término "comprendiendo" significa "incluyendo o
comprendiendo".
Claims (9)
1. Una máquina para la fabricación de cojines
rellenos con aire a partir de un suministro (16) de tubo de plástico
bobinado en forma plana en un carrete (14), comprendiendo la
máquina:
- (a)
- un conjunto motriz (150) para hacer avanzar el tubo de plástico a través de la máquina;
- (b)
- un miembro separador (12), el cual puede ser insertado en el tubo de plástico traccionado desde el suministro y el cual es operativo para retener las paredes opuestas (16a, 16b) del tubo separado;
- (c)
- medios de fijación que comprenden un par de rodillos (152a, 152b) entre los cuales pasa el tubo, siendo los rodillos operativos para restringir el movimiento del miembro separador en la dirección de movimiento del tubo a través de la máquina;
- (d)
- medios de inyector (70, 170, 76) para inyectar aire en el interior del tubo; y
- (e)
- medios de sellado (160) para sellar herméticamente el tubo transversalmente al mismo;
caracterizada porque los
medios del inyector (70, 170, 76) cooperan con el miembro separador
(120), con el fin de permitir que el aire sea inyectado en el
interior del
tubo.
2. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
1, en la que los medios motrices (150) son operativos en forma
intermitente.
3. Una máquina de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 y 2, en la que los medios del inyector (70, 170,
76) cooperan con el miembro separador (120) para pasar a través de
una pared del tubo y para inyectar aire en el tubo.
4. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el miembro separador (120)
está provisto con una abertura (26), a través de la cual pasa una
boquilla (76) de los medios del inyector (170, 70) para la inyección
de aire dentro del tubo.
5. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los medios de sellado
hermético (160) son operativos para sellar el tubo a través del
punto en el cual los medios del inyector hacen pasar el aire dentro
del tubo.
6. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un miembro de soporte
(72) situado en forma adyacente al miembro separador (120) y entre
los cuales se sitúa una pared del tubo, conforme el tubo se hace
avanzar a través de la máquina.
7. Una máquina de acuerdo con la reivindicación
6, en la que el miembro de soporte (72) está provisto con una
abertura en alineación con una abertura (26, 176) provista en el
miembro separador, a través de la cual pasa una boquilla (76) de los
medios del inyector para la inyección de aire dentro del tubo.
8. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en la que los rodillos (152a, 152b)
giran durante la operación de la máquina.
9. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los rodillos (152a, 152b)
constituyen los medios motrices (150) mediante los cuales el tubo es
traccionado desde el suministro del mismo.
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