ES2275381B1 - Dispositivo empalmador de extremos de laminas de material plastico. - Google Patents

Dispositivo empalmador de extremos de laminas de material plastico. Download PDF

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Abstract

Para máquinas de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de láminas (3, 4) planas de material plástico, arrolladas en respectivas bobinas (5, 6) para la elaboración de los envases. Comprende una mordaza (50) de apriete de los extremos de las láminas, constituida por dos levas-guía (7, 8) antagonistas, dispuestas a lados contrarios del camino (9) de la lámina alimentada (3) a la máquina, cada leva-guía (7, 8) tiene una zona de perfil curvilíneo (11) sobre la que gira la lámina (3) que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y una zona plana (12) que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de adhesión (13), que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana (12).

Description

Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico.
Sector técnico de la invención
La invención se refiere a un dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, que encuentra particular aplicación en máquinas de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de dichas láminas planas o films de material plástico termosoldable, arrolladas en respectivas bobinas para la elaboración de los envases.
Antecedentes de la invención
Existen numerosos tipos de máquinas de manufactura de un producto a partir de lámina o film de material, en particular de material plástico. En particular, en las máquinas conformantes de envases flexible de tipo sobre ó "pouch", se parte de una lámina en bobina de material una plástico termosoldable, que se desenrolla en continuo y se alimenta a la máquina, en que la lámina es sometida a diferentes operaciones de conformado, estrirado, plegado, cortado y soldado, con la adición eventualmente de un tapón soldado a la bolsa y el llenado eventual del sobre contenedor con el producto a envasar.
Cuando se termina una bobina, la bobina usada y vacía debe ser substituida por una nueva, en una operación que consume normalmente mucho tiempo y es extensiva en mano de obra, y que comporta la substitución de las bobinas sobre un portabobinas y el empalme del extremo anterior del film de la bobina nueva a unos medios de sujeción y tracción del film de los que dispone la máquina y que suelen comprender unos rodillos de tensión y distribución.
Además de su coste en tiempo, esta operación conlleva una cierta merma de material del extremo final de film de la bobina vieja y del extremo inicial de la bobina nueva, lo cual es inconveniente.
La presente invención tiene por finalidad aportar una solución a los anteriores inconvenientes, así como otras nuevas ventajas adicionales a la alimentación de film a máquinas de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa.
Explicación de la invención
A tal finalidad, el objeto de la presente invención es un nuevo dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, del tipo citado al inicio, que en su esencia se caracteriza por comprender, después de las bobinas, porque comprende, después de las bobinas, una mordaza de apriete de los extremos de las láminas, constituida por al menos dos levas-guía antagonistas, asociadas a correspondientes y respectivas bobinas y dispuestas a lados contrarios del camino de la lámina alimentada a la máquina,
- siendo las levas-guía hechas oscilar por respectivos medios de accionamiento,
- estando las levas-guía enfrentadas dos a dos a lados contrarios del camino de la lámina alimentada,
- siendo los ejes del rotación excéntrico de las levas-guía paralelos entre sí,
- y comprendiendo cada leva:
-
una zona de perfil curvilíneo sobre la que gira la lámina que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y
-
una zona plana que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de retención de un extremo de la lámina en espera o en reposo, y de unos medios de adhesión, que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana,
y comprendiendo además el dispositivo empalmador:
- unos medios automáticos de detección de final de lámina de una bobina,
- unos medios automáticos de detención del extremo final de la lámina que es alimentada hasta una posición de detención enfrente de las levas-guía enfrentadas, y
- unos medios para activar, en dicha posición de detención, el giro de ambas levas-guía de la mordaza la una contra la otra, tendiendo a acercar ambas zonas planas, hasta una posición de empalme y cierre de la mordaza, para producir el empalme, por actuación de los medios de adhesión, de los extremos libres y solapados de ambas láminas, por efecto del contacto de ambas zonas planas al apretar simultáneamente éstas contra las dos láminas.
Según otra característica de la presente invención, los medios de accionamiento de cada leva-guía de la mordaza están constituidos por respectivos mecanismos de biela-manivela, dispuestos a un extremo longitudinal de las levas, de los que la cada manivela es solidaria de la correspondiente leva, y correspondiendo el eje de giro fijo de la manivela con el eje de rotación de la respectiva leva.
En tal caso, la biela de cada mecanismo de biela-manivela está constituida por el vástago de un cilindro de accionamiento, uno de cuyos puntos muertos viene determinado por dicha posición de empalme.
Según una realización preferente, las levas-guía son barras prismáticas de una longitud igual o superior al ancho de las láminas.
Preferentemente, las levas-guía tienen la misma sección recta.
Se ha previsto que los medios de adhesión puedan comprender cinta adhesiva de doble cara, silicona flexible u otros materiales análogos.
Cuando las láminas son de material plástico termosoldable, dichos medios de adhesión pueden comprender unos medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión previstas entre ambas láminas, por ejemplo mediante resistencias eléctricas.
Preferentemente los medios de detección y los medios de detención comprenden fotocélulas.
En una realización preferente de los medios de retención de un extremo de la lámina en espera o en reposo sobre la correspondiente zona plana de la leva, éstos comprenden clips para el canto de la leva.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización del dispositivo empalmador objeto de la presente invención. En dichos dibujos:
la Fig. 1 es una vista posterior en perspectiva que ilustra una forma de realización preferida del dispositivo empalmador de la presente invención, en su posición de cierre de la mordaza o de empalme de dos láminas, y en la que, por motivos de claridad, se han omitido algunos elementos;
la Fig. 2 es una vista anterior en perspectiva del dispositivo de la Fig. 1, pero en la posición operativa del dispositivo en la que, asimismo por motivos de claridad se han omitido o recortado algunos elementos;
la Fig. 3 es una vista en alzado lateral del dispositivo empalmador de la Fig. 1, según III de la Fig. 2;
la Fig. 4 es una vista en alzado frontal del dispositivo, según IV de la Fig. 1, en la posición de de empalme de las láminas; y
la Fig. 5 es una vista análoga a la Fig. 4, pero a una escala algo reducida, en la que se muestra parte de la máquina de conformación de envases, y en la posi- ción de alimentación de una de las lámina y de reposo o espera de la otra;
Descripción detallada de los dibujos
En dichos dibujos puede apreciarse la constitución y el modo operativo del dispositivo empalmador 100 de extremos de láminas 3, 4 de material plástico de la presente invención.
El dispositivo empalmador 100 es aplicable a máquinas de conformación y/o llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de láminas o "films" 3, 4 que se desenrollas de respectivas bobinas 5, 6 para la elaboración de los envases.
En la Fig. 5 se muestra parte de la máquina de fabricación de envases en cuestión, en concreto un sistema de tracción de la lámina 3 procedente de la bobina 5, formado por un rodillo tractor 1 y un rodillo loco tensor 2. Aguas abajo de este sistema de tracción se puede ver una estación de espera y doblado 18 de la lámina 3, en que ésta es hecha pasar a través de una serie de rodillos 19, 20 de espera, para dar a la lámina o film 3 un recorrido de longitud proporcional al tiempo de espera necesario, antes de pasar a una estación de doblado 22. Tras la estación de doblado, la máquina de fabricación de envases cuenta con subsiguientes estaciones y módulos, no mostrados, tales como por ejemplo estaciones de cortado, estaciones de soldadura, módulos de llenado, estaciones de acoplamiento de tapones, etc.
Estos sistemas, estaciones y módulos se disponen sobre una bancada común 21, que también recibe el soporte de las bobinas 5 y 6 de película, respectivamente 3 y 4, y del dispositivo empalmador 100 de la presente invención, el cual está situado después de las bobinas 5 y 6 y antes del sistema de tracción 1, 2 de lámina en la máquina de conformación.
Según la invención, las bobinas 5 y 6 alimentan la película de material plástico conformante de las bolsas al dispositivo de empalme 100 de la presente invención, el cual sirve para empalmar automáticamente con eficacia y gran rendimiento el extremo final de una bobina 3 que es siendo alimentada a la máquina, cuando ésta se acaba, con el extremo inicial de la lámina 4 de una bobina en reposo 6. El dispositivo empalmador 10 permite un tiempo de espera muy bajo en comparación con la técnica actual, y obtener una producción prácticamente en continuo, con un tiempo muerto improductivo para el cambio de bobina que a efectos prácticos es prácticamente nulo.
En condiciones normales y continuas de producción, el dispositivo de empalme 100 ejerce funciones de tensión y guía de la lámina 3 o film que s alimentada, según se explica más adelante.
Para ello, el dispositivo empalmador 100 de la invención comprende, después de las bobinas 5, 6, una mordaza 50 de apriete de los extremos de las láminas. La mordaza 50 está constituida por dos levas-guía 7, 8 antagonistas, operativas entre una posición de alimentación y una posición de cierre de la mordaza o de empalme de extremos de láminas. Cada leva-guía 7, 8 está asociada a una correspondiente bobina y está dispuesta a un lado contrario del camino 9 de la lámina alimentada 3 a la máquina en cuestión.
En los dibujos puede verse una leva-guía 7, para la lámina 3 de la bobina 5 de la izquierda según se ve en los dibujos, y una leva-guía 8, para lámina 4 de la bobina 6 de la derecha. Las levas-guía 7 y 8 están enfrentadas dos a dos a lados contrarios del camino 9 de la lámina alimentada 3.
En la forma de realización preferida, las levas 7 y 8 de la mordaza 50 (señalada solamente en la Fig. 4, por motivos de claridad) están formadas por barras alargadas prismáticas, según puede verse con particular claridad en las Figs. 1, 2 y 3, de una longitud igual o superior al ancho de las láminas 3, 4. La sección recta de ambas levas-guía 7 y 8 son iguales y se disponen simétricamente con respecto al plano vertical que constituye el recorrido o camino 9 de la lámina 3 que es alimentada a la máquina.
Para el cierre o apertura de la mordaza 50, las levas-guía 7, 8 oscilan alrededor de sus ejes de rotación 10 excéntrico por unos medios de accionamiento, que se explican a continuación. Los citados ejes del rotación 10 de las levas-guía 7, 8 son paralelos entre sí.
Cada una de las levas-guía 7, 8 es de un perfil tal que en ellas se distingue una zona de perfil curvilíneo 11, formada alrededor del eje de rotación 10 de la leva-guía 7, 8, y una zona plana 12, definida en la región aproximadamente distal de la zona curvilínea 11. La lámina 3 que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, gira sobre la zona de perfil curvilíneo 11, que en la realización mostrada es en particular circular, en la que la mordaza 50 está abierta e inoperante en cuanto tal.
En las Figs. 2 y 5, en que se muestra el dispositivo empalmador 100 en su posición operativa, puede verse también que, en dicha posición operativa de alimentación de la lámina 3, la zona plana 12 queda retirada del camino 9 de la lámina alimentada 3 a la máquina.
La zona plana 12 de las levas-guía 7, 8 está provista de una cavidad 23 y está adaptada para retener el extremo o canto libre de una lámina 4 o film en espera por medio de unos medios adecuados, por ejemplo una pinza o clip 27, mostrado en la Fig. 2, que aprieta el extremo de la lámina 4 contra el canto de la zona plana 12 de la leva-guía 8 en posición de espera asociada a la lámina 4 y a la bobina 6.
Con la lámina 4 así retenida sobre la zona plana 12 de la leva-guía 8, sobre la cara vista de la lámina 4 se aplican, según toda su anchura, unos medios de adhesión 13, que pueden estar constituidos por cinta adhesiva de doble cara, silicona flexible, o materiales o productos afines.
Cuando las láminas 3,4 son de material plástico termosoldable, dichos medios de adhesión pueden comprender unos medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión previstas entre ambas láminas 3, 4. En este caso puede emplearse resistencias eléctricas y producirse la adhesión por el mismo principio y mediante un proceso similar al que se emplea en la propia máquina para la soldadura de las caras de la bolsa producida.
Los medios de accionamiento de la rotación de las levas-guía 7, 8 de la mordaza 50 están constituidos por mecanismos de biela 14-manivela 15, dispuestos a un extremo longitudinal de las levas-guía 7, 8, según puede verse en los dibujos. La manivela 15 del mecanismo es solidaria en su giro de la correspondiente leva-guía 7, 8 y el eje de giro de la manivela 15 coincide con el eje de rotación 10 de la respectiva leva-guía 7, 8.
En la realización preferente, la biela 14 de cada mecanismo de biela 14-manivela 15 está constituida por el vástago de un cilindro de accionamiento 16, en particular un cilindro hidráulico, según puede verse en los dibujos. Uno de los puntos muertos del cilindro 16, en concreto el punto muestro superior, es el determinado o restringido por la posición de empalme de las bobinas, mostrada en las Figs. 1, 3 y 4. En el ejemplo mostrado, el vástago 14 del cilindro 16 es de desplazamiento guiado en el interior de la camisa del cilindro y ataca directamente la manivela 15, por lo que el cilindro 17 es un cilindro oscilante sobre un punto de pivote, aunque podría preverse la interposición de un brazo entre el extremo del vástago 14 y la manivela 15, siendo en este caso el cilindro 16 un cilindro de camisa estática.
El dispositivo empalmador 100 cuenta con unos medios automáticos de detección de final de lámina 3, que por ejemplo comprende unas fotocélulas o un sensor de tensión de la lámina de la bobina operativa 5, y unos medios automáticos de detención del extremo final de la lámina 3, en una posición de detención justo enfrente de las levas-guía 7, 8 enfrentadas.
El modo de funcionamiento del dispositivo empalmador 100 de la invención es el siguiente.
En posición operativa de producción, la disposición es la mostrada en las Figs. 2 y 5, con las zonas planas 12 de ambas levas-guía 7, 8 situadas a su máxima distancia de separación, en la posición de apertura de la mordaza 50. No obstante, las levas-guía 7, 8 podrían estar simplemente giradas justo lo suficiente como para que ambas zonas planas 12 quedaran a una cierta distancia de separación.
En esta posición operativa de producción, la lámina 3 de la bobina operativa 5 es alimentada en continuo al interior de la máquina, girando según toda su anchura sobre la zona de perfil curvilíneo 11 de la leva-guía 7 de la izquierda, la cual ejerce en este momento de guía para la lámina 3. Mientras, el extremo libre inicial de la lámina 4 correspondiente a la bobina en reposo 6 de la derecha está retenido sobre el canto de la zona plana 12 de la leva-guía 8 de la derecha por medio de los clips 27 (mostrado en la Fig. 2), habiéndose aplicado el medio adhesivo 13 sobre la cara vista, según se ha explicado.
La lámina operativa 3 emerge de entre las levas-guía 7 y 8 del dispositivo empalmador 100 y atraviesa unos rodillos directores 24, 25, antes de dirigirse, tras un giro de 90º, hacia el resto de las estaciones 18, 21 de la máquina de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa.
Cuando la lámina operativa 3 se acaba, los medios automáticos de detección de final de lámina 3 envían a un controlador lógico una señal de detección de fin de lámina operativa, y se activa una señal de comando de avance del final de la lámina 3 hasta que el canto extremo queda en una posición predeterminada entre las levas-guía 7 y 8.
A continuación se detiene el avance o alimentación de la lámina operativa 3 y se activa el cierre de la mordaza 50 mediante el giro de ambas levas-guía 7, 8 la una contra la otra, en sentidos contrarios de rotación, acercando ambas zonas planas 12, hasta la posición de empalme de las Figs. 1, 3 y 4, o de cierre de la mordaza 50, en la que ambas levas-guía 7, 8 ejercen una acción de presión mutua y por tanto la mordaza 50 un efecto de apriete.
El giro de ambas levas-guía 7 y 8 se produce por elevación de los cilindros de accionamiento 16, provocando la elevación de sus vástagos 14 el giro de las bielas 15 y, consiguientemente, de las levas-guía 7, 8 hasta que ambas aprietan la una contra la otra, con las láminas 3 y 4 interpuestas y el adhesivo 13 entre ambas láminas.
Así, en esta posición de empalme, el empalme de ambas láminas 3 y 4 se produce por actuación de los adhesivos 13 al apretar simultáneamente éstos contra las dos láminas 3, 4.
Tras un lapso de tiempo superior a un tiempo mínimo prefijado para que se produzca la firme adhesión y empalme de ambas láminas 3 y 4, se "abren" las levas-guía 7, 8, por descenso de los cilindros 16, rotando en el sentido de separar sus zonas planas 12, en sentidos contrarios de rotación, para obtener la apertura de la mordaza 50.
La adhesión de los extremos de ambas láminas 3, 4 puede producirse también por aplicación del calor suficiente sobre la zona prevista para la unión de ambas láminas 3, 4, al tratarse éstas de una material termosoldable.
Seguidamente se activa de nuevo el modo operativo productivo de la máquina, para que ésta pase a alimentar y procesar la lámina 4 de la bobina 6 de la izquierda, las cuales pasan a ser ahora los elementos operativos.
Por último, se dispone, por ejemplo manualmente, una nueva bobina sobre el soporte 26 de bobina de la izquierda, y se aplica el canto inicial de esta nueva bobina sobre la zona plana 12 de la leva-guía 7 de la izquierda, pasando ésta a estar en posición de espera hasta la finalización del nuevo ciclo operativo. Un operario o unos medios automáticos aplican el adhesivo 13 sobre el canto de la cara vista de la lámina 3.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en la práctica, se hace constar que todo cuanto no altere, cambie o modifique su principio fundamental, puede quedar sujeto a variaciones de detalle.
En este sentido, dentro del ámbito de protección de la invención ambas levas-guía 7 y 8 podrían ser de perfiles y longitudes diferentes, así como abarcar tramos discontinuos sobre la anchura de las láminas 3 y 4.

Claims (10)

1. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, para máquinas de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de dichas láminas (3, 4) planas o films de material plástico, arrolladas en respectivas bobinas (5, 6) para la elaboración de los envases, caracterizado porque comprende, después de las bobinas, una mordaza (50) de apriete de los extremos de las láminas, constituida por al menos dos levas-guía (7, 8) antagonistas, asociadas a correspondientes y respectivas bobinas y dispuestas a lados contrarios del camino (9) de la lámina alimentada (3) a la máquina,
siendo las levas-guía hechas oscilar por respectivos medios de accionamiento,
estando las levas-guía enfrentadas dos a dos a lados contrarios del camino (9) de la lámina alimentada (3),
siendo los ejes del rotación (10) excéntrico de las levas-guía paralelos entre sí,
y comprendiendo cada leva-guía (7, 8) de la mordaza (50):
una zona de perfil curvilíneo (11) sobre la que gira la lámina (3) que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y
una zona plana (12) que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de retención de un extremo de la lámina (4) en espera o en reposo sobre la correspondiente zona plana (12), y de unos medios de adhesión (13), que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana (12),
y comprendiendo además el dispositivo empalmador (100):
unos medios automáticos de detección de final de lámina (3) de una bobina (5),
unos medios automáticos de detención del extremo final de la lámina (3) que es alimentada hasta una posición de detención enfrente de las levas-guía enfrentadas (7, 8), y
unos medios para activar, en dicha posición de detención, el giro de ambas levas-guía de la mordaza (50) la una contra la otra, tendiendo a acercar ambas zonas planas (12), hasta una posición de empalme y cierre de la mordaza, para producir el empalme, por actuación de los medios de adhesión (13), de los extremos libres y solapados de ambas láminas (3, 4), por efecto del contacto de ambas zonas planas al apretar simultáneamente éstas contra las dos láminas
(3,4).
2. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de accionamiento de cada leva-guía (7, 8) de la mordaza (50) están constituidos por respectivos mecanismos de biela (14)-manivela (15), dispuestos a un extremo longitudinal de las levas-guía (7, 8), de los que la cada manivela (15) es solidaria de la correspondiente leva, y correspondiendo el eje de giro fijo de la manivela con el eje de rotación (10) de la respectiva leva.
3. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 2, caracterizado porque la biela (14) de cada mecanismo de biela (14)-manivela (15) está constituida por el vástago de un cilindro de accionamiento (16), uno de cuyos puntos muertos viene determinado por dicha posición de empalme.
4. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada leva-guía (7, 8) es una barra prismática de una longitud igual o superior al ancho de las láminas
(3, 4).
5. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las levas-guía (7, 8) tienen la misma sección recta.
6. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de adhesión (13) comprenden cinta adhesiva de doble cara.
7. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de adhesión (13) comprenden silicona flexible.
8. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque, siendo las láminas (3, 4) de material plástico termosoldable, dichos medios de adhesión (13) comprenden unos medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión previstas entre ambas láminas (3, 4).
9. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de detección y los medios de detención comprenden fotocélulas.
10. Dispositivo empalmador de extremos de láminas de material plástico, según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de retención de un extremo de la lámina (4) en espera o en reposo sobre la correspondiente zona plana (12) de la leva-guía (7, 8) comprenden clips (27) para el canto de la leva.
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