ES2277644T3 - Proceso y aparato para formar etiquetas tubulares de pelicula termocontraible e introducir contenedores en su interior. - Google Patents
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Abstract
Proceso para formar etiquetas tubulares hechas de película termocontraíble y adherirlas a botellas o contenedores, transfiriendo las botellas o contenedores dentro de las etiquetas tubulares ya formadas, caracterizado porque la transferencia de las botellas o contenedores dentro de las etiquetas tubulares ya formadas se efectúa a través de un movimiento hacia debajo de dichas botellas o contenedores dentro del sleeve.
Description
Proceso y aparato para formar etiquetas
tubulares de película termocontraíble e introducir contenedores en
su interior.
La presente invención se refiere a un proceso
para formar etiquetas tubulares hechas de película termocontraíble
según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una máquina para
formar etiquetas e introducir botellas o contenedores dentro de las
etiquetas ya formadas según el preámbulo de la reivindicación 5.
Las máquinas lineales de la técnica anterior
para aplicar etiquetas tubulares sobre contenedores presentan una
baja productividad. Otra desventaja de la técnica anterior es que
las etiquetas no se forman en las máquinas etiquetadoras lo cual
lleva aparejado un alto coste de producción de la etiqueta.
El objetivo de la presente invención es el de
transformar una máquina etiquetadora rotativa de carrusel en una
máquina etiquetadora para etiquetas tubulares formando una etiqueta
a partir de una etiqueta precortada realizada a partir de una
película en bobina para obtener la etiqueta tubular donde se
introducirá la botella.
En el documento
US-A-4.286.421 se publica un proceso
para formar etiquetas tubulares según el preámbulo de la
reivindicación 1.
En el documento
US-A-4.199.051 se publica un proceso
para formar etiquetas tubulares donde en lugar de la botella se
transfiere la etiqueta.
El proceso y la máquina de la presente invención
ofrecen muchas ventajas, de las cuales las más importantes son:
- el coste de una etiqueta tubular es igual al
coste de una etiqueta plana cortada desde una bobina;
- es posible aplicar la etiqueta tubular con
una máquina rotativa que presenta una velocidad de producción más
alta que una máquina lineal del tipo conocido.
Dichos objetivos y ventajas se logran mediante
el proceso para formar etiquetas tubulares hechas de película
termocontraíble según la reivindicación 1, y mediante una máquina
para formar y aplicar dichas etiquetas sobre botellas o
contenedores según la reivindicación 5.
Estas y otras características de la presente
invención se pondrán aún más de manifiesto a partir de la
descripción que sigue de una realización preferida mostrada a
título de ejemplo y no limitativo en los dibujos anexos, en los
cuales:
- la figura 1 es una vista en planta
simplificada que muestra la máquina en su conjunto;
- las figuras 2 y 3 muestran la parte inferior y
la parte superior respectivamente de la máquina, separada por la
línea 1-1.
Con referencia a la figura 1, el número 1
muestra un disco giratorio alrededor de un eje vertical (2), siendo
dicho disco conocido con el nombre de carrusel.
Sobre el carrusel hay una pluralidad de
platillos (3) los cuales, a su vez, pueden girar alrededor de sus
propios ejes verticales, tal como se describirá más adelante.
El número 4 muestra un conjunto para desenrollar
una película desde una bobina, el cual además comprende una
cuchilla para formar etiquetas precortadas (100), siendo dicho
conjunto de tipo conocido y, por tanto, se omite su descripción
detallada.
El número 5 muestra un tambor para transferir
etiquetas precortadas, dicho tambor, conocido en sí mismo, está
provisto de áreas con depresiones para mantener adherida la etiqueta
precortada antes de transferirla a un platillo giratorio (3).
Los contenedores o botellas (6) son
transportados en el platillo giratorio mediante un transportador de
entrada de tipo estrella (7) que gira según la flecha identificada
con el número 8, es decir en sentido contrario a la rotación del
carrusel.
El número 9 muestra un transportador de tipo
estrella para la salida de los contenedores ya etiquetados, el cual
introduce dichos contenedores dentro de un túnel de calentamiento
conocido (no mostrado) para termocontraer cada etiqueta tubular
hasta adherirla a la superficie externa del correspondiente
contenedor.
El túnel de calentamiento puede ser reemplazado
por un carrusel para realizar la termocontracción conectado
mecánicamente al transportador de salida de tipo estrella (9).
Tal como se puede apreciar mejor en las figuras
2 y 3, cada platillo giratorio (3) se compone de una superficie
superior de soporte (3a) para sostener un contenedor (6); un
elemento tubular (3b) que baja desde la superficie (3a), cuya
cámara interna (3c) se comunica con la superficie externa a través
de una pluralidad de orificios (10) uniformemente distribuidos.
El platillo giratorio para sostener
contenedores, por lo tanto, tiene una forma tubular, cuya superficie
lateral está totalmente perforada de manera que se pueda establecer
una presión positiva o negativa sobre la superficie de una etiqueta
tubular (100) tal como se explicará mejor haciendo referencia al
funcionamiento de la máquina.
El platillo giratorio tubular es soportado por
un árbol (11), cuya parte superior presenta un hueco (12) que se
comunica mediante orificios (13) con una cámara (14) definida
mediante una camisa externa (15).
El diámetro de la cámara (14) es
substancialmente igual al diámetro externo del platillo tubular
giratorio, con lo cual este último puede alojarse en su interior
cuando se mueve alternativamente hacia arriba y abajo.
A tal efecto el árbol (11) se apoya, a través de
una cuña (16) hecha de material antifricción, sobre una leva anular
(17) soportada por una superficie (18) solidaria con el chasis de la
máquina.
La camisa externa (15) es soportada
solidariamente por el disco o carrusel (1) acoplado al árbol (19)
impulsado por medios conocidos de los cuales se muestra una rueda
dentada (20).
Un soporte fijo (21) sujetado a una superficie
(18) sostiene dicho árbol (19) mediante cojinetes de empuje
(22).
Un distribuidor de aire fijo (23) sujetado al
soporte (21) suministra aire a un distribuidor giratorio (23a)
sostenido por el carrusel (1).
El distribuidor fijo (23) es alimentado por un
conducto (24) conectado a una bomba de vacío y un conducto (25)
conectado a un ventilador soplador (no mostrado): el distribuidor
giratorio (23a) alimenta, dentro de un conducto (26), a la cámara
(14) que a su vez alimenta a los orificios (10) con aire a una
cierta presión negativa o positiva en función de la posición del
distribuidor giratorio.
Una leva cicloidal (27) hace girar el platillo
giratorio tubular alrededor de su propio eje vertical.
La leva cicloidal también hace girar una rueda
dentada (28) que engrana una rueda dentada (29) acoplada a una
porción (11a) del árbol (11).
El árbol (11) presenta una porción acanalada
(11a) que le permite su traslación y rotación simultánea alrededor
de su eje vertical.
La leva cicloidal hace girar el platillo
giratorio tubular para mover la etiqueta a una velocidad constante
desde el tambor de transferencia hasta el platillo giratorio tubular
y, además, hace que este último se detenga por algunos segundos
para soldar los extremos superpuestos de la etiqueta en una posición
predeterminada.
A tal efecto, en el ejemplo mostrado, en cada
platillo giratorio se ha fijado un dispositivo de soldadura, que
comprende un dispositivo termosoldador de barra (30) soportado por
guías de deslizamiento horizontal (31) sostenidas por una placa
(32) solidaria con el carrusel (1).
Un pistón neumático (33) mueve el dispositivo
termosoldador de barra (30) desde una posición de reposo hasta una
posición de contacto en la cual los extremos de la etiqueta
precortada se hallan superpuestos para formar una etiqueta
tubular.
Para el suministro del aire y de la alimentación
eléctrica al dispositivo termosoldador se utilizan dos
distribuidores giratorios, identificados como 34 y 35
respectivamente.
Tal como se puede ver en la figura 3, situado
sobre la superficie de soporte (3a), dispuesto coaxialmente con el
platillo giratorio tubular (3), hay un elemento acampanado (40), que
alinea la botella (6) sobre el platillo giratorio con el eje de
rotación de este último, durante la rotación del carrusel desde el
transportador de entrada de tipo estrella hasta el transportador de
salida de tipo estrella.
El elemento acampanado (40) está soportado de
manera libre por un émbolo (41) cuyo extremo está fijado a un
pistón (42) alojado de manera corrediza dentro de un cilindro (43)
que a su vez se desliza dentro de una camisa (44).
La camisa (44) está soportada por una superficie
(45) solidaria con el árbol giratorio (19) del carrusel y posee una
ranura (46) desde la cual sobresale un perno (47) cuyo primer
extremo es solidario con el cilindro (43) y el segundo extremo
sostiene un rodillo (48) apto para vincular una leva (49) mediante
una polarización elástica de un resorte (50) introducido dentro de
dicha camisa (44).
La leva (49) es soportada por una superficie
superior (51) solidaria con el chasis fijo de la máquina y está
contorneada para mover al elemento acampanado (40) a lo largo de un
primer recorrido hacia abajo (52) de manera que pueda agarrar la
botella por su tapón y mediante un segundo recorrido hacia abajo
(53) introduzca la botella dentro de la etiqueta tubular formada
alrededor del platillo giratorio tubular.
La introducción tiene lugar porque el platillo
giratorio tubular se mueve simultáneamente hacia abajo junto con el
elemento acampanado y por ese motivo la leva 17 está contorneada
como la leva 49 en la parte correspondiente a la ladera del platillo
giratorio tubular.
La leva (17), por lo tanto, es un medio para
mover hacia abajo el platillo giratorio tubular de un trayecto que
permite desplazar la botella hasta hacerla entrar dentro de la
etiqueta tubular.
La parte superior del cilindro (43) puede ser
alimentada con aire comprimido para mover el respectivo pistón y
émbolo (41) que sostiene al elemento acampanado para compensar la
diferencia de altura de las botellas con respecto a una altura de
una botella de referencia.
La superficie (45) puede cambiar su posición
vertical con respecto al carrusel (1), conforme a métodos conocidos,
para ubicar la máquina en función de la variación de alturas de las
diferentes botellas.
A continuación se describe el funcionamiento de
la máquina.
El transportador de entrada de tipo estrella
coloca una botella sobre el platillo giratorio (3), simultáneamente
el elemento acampanado (40) baja sobre el tapón de la botella
bloqueando con firmeza la botella sobre la superficie (3a) pero
permitiendo al mismo tiempo su rotación.
Luego, el conjunto (4) suministra una película
termocontraíble y a través del tambor (5) se transfiere la etiqueta
tubular (conocida como sleeve), la cual se forma envolviéndola por
encima del platillo giratorio tubular (3) que en este momento está
en depresión de manera que la etiqueta quede adherida firmemente
sobre la superficie externa de la porción tubular del platillo
giratorio.
Durante la formación de la etiqueta tubular, un
mecanismo cinemático conectado a la leva cicloidal (27) hace girar
el platillo giratorio (3) para transferir la etiqueta a una
velocidad constante.
La fase de rotación del tambor (5) es diferente
de aquella de rotación del carrusel (1); debido a tal
característica, con la finalidad de mantener la condición de
velocidad constante, la transferencia se lleva a cabo en un ángulo
muy pequeño comparado con una condición de fase, lo cual es
beneficioso para el tiempo necesario para soldar los extremos de la
etiqueta tubular.
Después de haber terminado la etiqueta tubular,
una vez superpuestos los extremos verticales de la etiqueta en una
posición predeterminada, en pocos segundos el dispositivo
termosoldador (30) suelda los extremos superpuestos formando la
etiqueta tubular terminada.
Después de lo cual, la barra termosoldadora se
aleja de la etiqueta y dentro de la cámara (3c) se inyecta aire a
presión y, por consiguiente, se sopla aire dentro de orificios (10)
manteniendo la etiqueta tubular separada con respecto al platillo
giratorio para permitir el descenso del conjunto
botella-platillo desde la posición levantada hasta
la posición en la cual la superficie (3a) queda envuelta con la
camisa (15) por la operación conjunta de las levas (17 y 49).
Esta posición coincide con la posición de salida
de la botella y, por tanto, para que el transportador de salida de
tipo estrella pueda descargar la botella, que posteriormente se
someterá a un tratamiento térmico para adherir la etiqueta
termocontraíble a la botella, el elemento acampanado (40) se
levanta.
Después de la salida de la botella, una leva
(17) levanta el platillo giratorio tubular hasta una posición más
elevada para recibir otra botella y así comenzar un nuevo ciclo.
En el carrusel hay una pluralidad de platillos
giratorios con sus respectivas barras termosoldadoras y
correspondientes elementos acampanados de centrado; obviamente en
los platillos giratorios cada etapa operativa se realiza mientras el
carrusel está girando.
Cada sistema termosoldador funciona de modo
independiente a través de una válvula eléctrica sincronizada para
asegurar la correcta soldadura en función de la variación de
velocidad angular del carrusel.
El proceso de la máquina de basa esencialmente
en el hecho de que la etiqueta precortada se envuelve sobre un
platillo giratorio tubular que sostiene una botella a etiquetar;
luego en una posición predeterminada se sueldan térmicamente los
extremos verticales superpuestos de la etiqueta precortada formando
así una etiqueta tubular. La etiqueta se retira del platillo
giratorio tubular mediante chorros de aire a presión, después de lo
cual, una vez que los extremos verticales superpuestos hayan sido
soldados térmicamente, dicha botella con su platillo giratorio
pueden trasladarse hacia abajo para entrar dentro de la etiqueta.
Luego tiene lugar el calentamiento de la etiqueta para que esta
última se adhiera a la botella.
La máquina antes mencionada se puede modificar
con suma facilidad para manipular diferentes formas de botellas o
tamaños de etiqueta reemplazando la leva cicloidal que asegura la
velocidad constante durante la transferencia de la etiqueta
precortada desde el tambor (5) hasta el platillo giratorio tubular y
reemplazando el platillo giratorio tubular y el correspondiente
disco (3d) en función del diámetro de la botella.
La versatilidad de la máquina también está
demostrada por el hecho de que el borde inferior de la etiqueta
siempre se apoya sobre la superficie del anillo (3d).
En la descripción se ha hecho referencia a la
unión de los extremos de la etiqueta por medio de termosoldadura,
sin embargo esta unión se puede realizar usando otros métodos, tales
como por ejemplo soldadura química o, más en general, por
adhesivos.
Claims (9)
1. Proceso para formar etiquetas tubulares
hechas de película termocontraíble y adherirlas a botellas o
contenedores, transfiriendo las botellas o contenedores dentro de
las etiquetas tubulares ya formadas, caracterizado porque la
transferencia de las botellas o contenedores dentro de las etiquetas
tubulares ya formadas se efectúa a través de un movimiento hacia
debajo de dichas botellas o contenedores dentro del sleeve.
2. Proceso para formar etiquetas tubulares
hechas de película termocontraíble según la reivindicación 1, que
comprende: la etapa de desbobinado y corte de una película
termocontraíble proveniente de una bobina para obtener etiquetas
precortadas con una longitud apenas mayor que el perímetro en corte
transversal de la botella; la etapa de transferencia de la etiqueta
precortada por parte de un tambor provisto de la etiqueta
precortada, y las etapas adicionales de:
- envoltura de la etiqueta precortada sobre un
platillo giratorio de forma tubular de sostén del contenedor o
botella a etiquetar;
- soldadura de ambos extremos verticales
superpuestos de la etiqueta precortada en una posición
predeterminada para obtener una etiqueta tubular, comprendiendo
dicha etapa de soldadura una termosoldadura o adhesivos;
- separación de la etiqueta del platillo tubular
y transferencia del platillo y del contenedor situado sobre el
mismo para introducir este último dentro de la etiqueta tubular a la
posición en la cual se colocará la etiqueta;
- calentamiento del contenedor para obtener la
termocontracción de la etiqueta sobre el contenedor.
3. Proceso según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque la etapa de envolver la etiqueta
precortada sobre el platillo tubular se lleva a cabo estableciendo
una depresión de aire en la superficie lateral del platillo.
4. Proceso según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque la etapa de separación de la etiqueta
tubular del platillo tubular se lleva a cabo estableciendo una
presión positiva o un chorro de aire sobre la superficie interna de
la etiqueta.
5. Máquina para formar etiquetas tubulares e
introducir botellas o contenedores dentro de las etiquetas tubulares
ya formadas, caracterizada porque comprende un carrusel que
gira alrededor de su eje vertical y que presenta una pluralidad de
platillos, uniformemente distribuidos en una región periférica de
dicho carrusel, que giran alrededor de sus respectivos ejes
verticales, estando ubicadas sobre dichos platillos las botellas o
contenedores a etiquetar alimentados desde transportadores,
habiendo sido provisto cada platillo de un elemento acampanado loco
para centrar y contener la botella sobre el platillo durante la
etapa de etiquetado, comprendiendo además un conjunto (4, 5) para
formar y transferir etiquetas precortadas hechas de una película en
bobina;
- una pluralidad de platillos (3), cada platillo
consta de un elemento tubular (3b) cuya superficie lateral posee
una pluralidad de orificios (10) conectables a medios de depresión
para establecer una presión negativa durante la etapa de
transferencia de una etiqueta precortada y la etapa de enrollado de
dicha etiqueta sobre dicho elemento tubular del platillo;
- medios soldadores (30) móviles cerca del
platillo tubular (3) a lo largo de los extremos superpuestos de la
etiqueta precortada envuelta sobre dicho platillo tubular;
- medios sopladores conectables a la pluralidad
de orificios (10) de la superficie lateral del platillo tubular con
la función de separar la etiqueta tubular del platillo tubular;
- medios para descender el platillo tubular y la
botella dispuesta sobre el mismo platillo hasta ubicarla dentro de
la etiqueta tubular.
6. Máquina según la reivindicación 5,
caracterizada porque los medios para descender el platillo
tubular están formados por una leva anular (17) que soporta un
árbol giratorio (11) de sostén del platillo tubular.
7. Máquina según la reivindicación 5,
caracterizada porque comprende una leva (49) adicional que
ejecuta el movimiento hacia bajo del elemento acampanado que
sobresale con respecto al platillo simultáneamente con el
movimiento hacia abajo del platillo tubular determinado por la leva
anular (17).
8. Máquina según la reivindicación 5,
caracterizada porque comprende una leva cicloidal (27) que
ejecuta la rotación del platillo tubular a través de mecanismos
cinemáticos intermedios, estando adaptado el perfil de dicha leva
cicloidal para transferir la etiqueta preformada desde el conjunto
(4, 5) hasta el platillo (3) a una velocidad constante.
9. Máquina según la reivindicación 5,
caracterizada porque la rotación del tambor de transferencia
(5) tiene una fase diferente a la de la rotación del carrusel
(1).
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