ES2279958T3 - Procedimiento de llenado de bolsas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de llenado de bolsas - con un dispositivo con varios pares de tenazas (44, 57, 76, 80), - de los que al menos dos pares de tenazas (76, 80) están en contacto con la bolsa a llenar (58) durante el proceso de llenado y - un dispositivo de control, que controla el proceso de llenado y transporte de las bolsas caracterizado porque el dispositivo de control controla al menos uno (80) de los, al menos, dos pares de tenazas (76, 80), que durante el proceso de llenado están en contacto con la bolsa a llenar, de forma que el, al menos, par de tenazas (80) permita dentro de, por lo menos, un tiempo durante el proceso de llenado, que el material de la bolsa se deslice a través de sus tenazas.
Description
Procedimiento de llenado de bolsas.
La presente invención hace referencia a un
procedimiento y un mecanismo conforme al término genérico de la
Reivindicación 1 y/o 8. El envasado apropiado de bolsas se lleva a
cabo con los más diversos dispositivos. A menudo la bolsa a llenar
es asida, en mayor medida durante el proceso de envasado, por pares
de tenazas. Las llamadas máquinas FFS forman un subgrupo dentro de
las máquinas de envasado. La abreviatura FFS representa aquí
"Form Fill and Seal" (formación, llenado y sellado), de forma
que una característica particular del funcionamiento de estas
máquinas se encuentra en la soldadura de las bolsas tras el proceso
de llenado. Un dispositivo de este tipo se conoce, entre otros,
gracias a la DE 199 36 660 A1. En ella se rellena una sección de
manga de plástico termoplástico, provista de una junta de soldadura
de fondo, con el género de una estación de llenado. A tal efecto,
se desplazan primero las tenazas de un par de pinzas de agarre una
hacia la otra y con empleo de aspiradores, se abre la sección de
manga para el propósito del descenso de una tolva. Aún antes del
comienzo del proceso de llenado, un segundo par de tenazas prende
la bolsa.
Sin embargo, si durante el llenado de bolsas,
los diversos pares de pinzas de agarre están en contacto con la
bolsa, el material de la bolsa puede estar sometido a diferentes
cargas mecánicas entre los pares de pinzas de agarre, especialmente
durante el proceso de llenado, y el resto del material de la bolsa.
Los gradientes de tensión mecánica que se forman en el material de
la bolsa traen consigo una serie de inconvenientes. Así, puede
estirarse el material de la bolsa de diferente manera, lo que
conduce particularmente a un perjuicio de la apariencia visual de
la bolsa. También puede perjudicarse considerablemente el
procesamiento ulterior de las bolsas, que en las máquinas FFS
consiste primeramente en el cierre de las bolsas por soldadura. Si,
por ejemplo, uno de los pares de pinzas de agarre suelta la bolsa
tras el proceso de llenado, el material se relaja de nuevo, de
forma que se deforma el borde superior de la bolsa. Si se suelda
este borde deformado de la bolsa, se produce un cordón de soldadura
no rectilíneo, que, en cada caso, es visualmente poco estético y
puede presentar falta de hermeticidad.
Por tanto, el objetivo de la presente invención
consiste en proponer un procedimiento y un mecanismo, que eviten la
formación de gradientes mecánicos de tensión en el material de la
bolsa durante el llenado.
El objetivo se resuelve mediante el
procedimiento y el dispositivo de las Reivindicaciones 1 y 8,
controlando el dispositivo de control existente en la máquina al
menos uno (80) de los dos pares de pinzas de agarre (76, 80), que
durante el proceso de llenado están en contacto con la bolsa a
llenar, de forma que, al menos un par de tenazas (80), permita
durante por lo menos un tiempo durante el proceso de llenado, que el
material de la bolsa se deslice a través de sus tenazas.
De esta forma se asegura que, durante el proceso
de llenado, no se pueda producir ningún gradiente de tensión más
debido a la propia carga mecánica. Más bien, que el material de la
bolsa se cargue uniformemente durante el proceso de llenado.
El par de pinzas de agarre, entre cuyas tenazas
se desliza el material de la bolsa, debería cerrarse ventajosamente
primero con gran fuerza y, por tanto, gran velocidad. A comienzos o
directamente tras el comienzo del proceso de llenado, se reduce o
se retira enteramente la fuerza que cierra las tenazas, de forma que
éstas permitan el deslizamiento del material de la bolsa. Resulta
adicionalmente beneficioso, si, tras la conclusión del proceso de
llenado, se cierren de nuevo las tenazas del par de pinzas de agarre
antes citado con gran fuerza, entonces este par de pinzas de agarre
puede asumir directamente la evacuación de la bolsa. A este
respecto, resulta de gran ventaja regular el control de la fuerza
de cierre de las tenazas en función del nivel de llenado de la
bolsa. La medición del mismo, necesaria a tal efecto, puede
efectuarse ventajosamente mediante dispositivos de pesado y/o
sensores ópticos. Particularmente, en el caso de un transcurso
conocido y uniforme del proceso de llenado, es también concebible
un cálculo del nivel de llenado en función del tiempo.
Otros modos y ejemplos favorables de ejecución
de la invención se deducen de las Reivindicaciones ulteriores, los
diseños y la descripción concreta.
Las Figuras individuales muestran:
Fig. 1 una vista lateral esquemática del
dispositivo
Fig. 2 una vista ampliada apropiada de la Fig.
3 de una parte de la estación de llenado y de la segunda estación
de soldadura
Fig. 3 una vista en detalle de la estación de
llenado en una vista girada 90º respecto a la vista de la Fig. 2
y
Fig. 4 una vista ampliada correspondiente de
la Fig. 3 de los pares de pinzas de agarre que transportan, de
forma intermitente, las secciones de bolsa
La Figura 1 presenta un mecanismo con una
longitud total relativamente corta para la fabricación, llenado,
cierre y evacuación de bolsas de plástico termoplástico, en el que
todas las estaciones de trabajo se disponen en un único bastidor de
la máquina. Por un extremo del bastidor de la máquina se dispone,
por las partes laterales, de un dispositivo devanador 16 para una
banda de lámina extruida de plástico termoplástico arrollada con el
objetivo de obtener un rodillo de provisión, preferentemente con
surcos laterales, en los que se enganche un rodillo de lámina
extruida 18. La banda de lámina extruida 20 extraída por el rodillo
de lámina extruida 18 se hace avanzar intermitentemente mediante
una pareja de rodillos de avance 22 sobre rodillos inversores.
Entre los rodillos inversores o rodillos de guía 24, 26, se
estira/extrae la banda de lámina extruida, extraída por el rodillo
de provisión 18, con un rodillo a rótula 28 para obtener un bucle de
banda, que forma un depósito de banda del que se extrae la banda de
lámina extruida que se hace avanzar intermitentemente y que se llena
de nuevo durante las fases de parada de la banda de lámina extruida
20, por el hecho de que el rodillo a rótula 28, extrae una sección
del rodillo de provisión 18 tan grande que el propio bucle obtiene
de nuevo su longitud que acumula la longitud de la sección. El
rodillo a rótula 28 se coloca entre dos levas 30 dispuestas en el
bastidor de la máquina, giradas intermitentemente por un cilindro
neumático 31 desde su posición girada hacia dentro hasta su
posición girada hacia fuera aquí representada.
La pareja de rodillos de avance 22 tira de la
banda de lámina extruida 20 que transcurre sobre la garrucha 32 en
dirección vertical y la desliza entre un dispositivo de soldadura
transversal y un dispositivo de separación transversal 34. Estos
dispositivos de soldadura transversal y de separación transversal
presentan, de manera conocida, de por sí dos mandíbulas de
soldadura cooperantes y una cuchilla de corte.
En base a la Fig. 4 puede explicarse el sistema
de transporte tanto para las bolsas a llenar como para las llenas.
En las bielas fijas al bastidor 36, 38 se coloca, bajo formación de
un sistema tetrarticulado, un soporte 40 formando un enganche,
conectado con una pieza en voladizo 42 que resalta diagonalmente, en
la que se dispone lateralmente una primera pareja de pinzas de
agarre 44 por debajo de los bordes de abertura de las secciones de
manga, que se sugiere mediante las mandíbulas de agarre
representadas. A la biela 38 se articula una manivela 46, movida en
vaivén por un cigüeñal 50 accionado por un motor reductor 48.
Además, el movimiento de giro del soporte 40 es tan grande que, la
pareja de pinzas de agarre 44, que agarra la sección de bolsa 58
por debajo del dispositivo de soldadura transversal y el dispositivo
de separación transversal 34, impulsa a la sección de la bolsa por
un tiempo a lo largo del arco de circunferencia 52 en una estación
de transferencia 54, en la que las pinzas de agarre 44 transfieren
la sección de bolsa a un par de pinzas de agarre estacionarias 57.
Esta se abre tras el agarre de la sección de bolsa mediante un par
de pinzas de agarre 56, que agarra desde arriba los bordes de
abertura, que impulsa ulteriormente a la sección de bolsa 58 hacia
la estación de llenado 60. En la Fig. 4 se muestra el par de pinzas
de agarre 57 en posición abierta, después de que la sección de
bolsa se haya transferido directamente al par de pinzas de agarre
56. El par de pinzas de agarre 56 está soportado por levas 62, 64,
articuladas ambas a una barra de empuje 66 y forman un sistema
tetrarticulado con sus puntos de articulación a la barra de empuje
y los ganchos. La leva 64 es una leva de dos brazos, cuya manivela
superior 68 está fija al bastidor en el modo representado. La barra
de empuje 66 se articula a una leva de dos brazos fijos al bastidor
70, cuya manivela superior está cargada en el modo representado por
un resorte de tracción 72. El cigüeñal 50 está formado en el modo
representado como disco de leva, trascurriendo sobre este disco de
leva un rodillo de levas 74 dispuesto sobre la manivela inferior de
la leva de dos brazos 70. La barra de empuje 66 es impulsada por el
accionamiento de los discos de levas, de tal manera que el par de
pinzas de agarre 56 transfiere la sección de bolsa en avance a un
par de pinzas de agarre 76.
El par de pinzas de agarre 76 agarra
lateralmente a las zonas de abertura de las secciones de bolsa
debajo de la tolva 78. Para la apertura de la sección de bolsa 58
se desplazan ambas tenazas del par de pinzas de agarre 76 una hacia
la otra. Al mismo tiempo gira la pareja de aspiradores 118 sobre una
configuración de cilindro de émbolo neumático 116. De esta forma se
estira lateralmente la bolsa en la estación de llenado, para poder
alzar la tolva 78 tras la bajada.
En el soporte 40 se dispone otro par de pinzas
de agarre 80 que, antes del proceso de llenado, se engancha con
gran fuerza a la sección de bolsa, habiéndose desplazado ya las
tenazas hacia dentro a lo largo de la dirección a. Al comienzo del
proceso de llenado se retira la fuerza aplicada sobre las tenazas
del par de pinzas de agarre 80, de forma que durante el proceso de
llenado, la sección de bolsa 58 puede deslizarse mediante las
tenazas. Tras el proceso de llenado, las tenazas del par de pinzas
de agarre 80 se agarran de nuevo con mayor fuerza a la sección de
bolsa 58 estirada ahora en dirección vertical por el género. Tras la
retirada de la tolva 78 se estiran los bordes de abertura de la
bolsa llena en la dirección a y se transfiere a una estación de
soldadura 82, en la que una pareja de mandíbulas de soldadura, no
representada en la Fig. 4, sella los bordes de abertura de la bolsa
extraídos de forma tirante con un cordón transversal de
soldadura.
Por debajo de la estación de llenado 60, se
dispone de una cinta transportadora 86 apartadora provista de tacos
84, que corre sobre los rodillos de accionamiento y rodillos
inversores 88, 90 en extremos, y descarga las bolsas llenas 92 de
las estaciones de llenado y de soldadura 60, 82, al paso de su
llenado. Los rodillos de accionamiento e inversores 88, 90 de la
cinta transportadora 86 se colocan por los extremos de un soporte
horizontal 94, que puede alzarse y bajarse en guías 96 fijas al
bastidor mediante un accionamiento de husillo 98, pudiendo
impulsarse el accionamiento de husillo 98 a través de un motor
reductor 100.
En la Fig. 3 se representa la estación de
llenado 60. Entre las piezas laterales 12 y 14 se dispone la cinta
transportadora 94 con su rodillo inversor 88. Sobre la cinta
transportadora 94 se disponen, como ya se ha descrito, tacos 84.
Entre la tolva 78 y la cinta transportadora 94 se dispone una bolsa
58 de pie incluso antes de su llenado. Ésta queda asida, en el
instante aquí representado, directa y simultáneamente por los pares
de pinzas de agarre 80 y los pares de pinzas de agarre 76
estacionarios dispuestos en la estación de llenado. Para el agarre
de las zonas de los surcos 59 de la bolsa 58 y/o para la liberación
de las pares de pinzas de agarre de la zona de los surcos 59 se
desplazan los pares de pinzas de agarre 80 a través de la doble
biela 106 en la dirección de la flecha a.
Los pares de pinzas de agarre 76 estacionarias
no se tienen que abrir 180º, para asir el extremo superior de la
bolsa 58. El movimiento de apertura necesario de las respectivas
parejas de tenazas 102 y 104 de los pares de pinzas de agarre
estacionarias 76 puede explicarse en base a la Fig. 2. El par de
pinzas de agarre 102 se dispone fijo perpendicularmente hacia
abajo, como se deduce de la representación conforme a la Fig. 2. El
par de pinzas de agarre 104 ajustable se puede girar fijando a éste
una configuración de cilindro de émbolo neumático 108, limitando el
ángulo de giro únicamente a un agudo ángulo. Por ello se origina una
abertura de incorporación comparativamente pequeña de las propias
parejas de pinzas. Para encarrilar el extremo superior de una bolsa
58 de forma segura, en esta abertura de incorporación
comparativamente estrecha, el cuarto par de pinzas de agarre 56
cubre una vía de transporte 110 representada a trazos y puntos en la
Fig. 2, en la que la posición de entrega para la entrega de la
bolsa 58 al par de pinzas de agarre 76, dispuesto de forma fija a
la estación de llenado, se encuentra en un plano, que se dispone a
una distancia x más alta que su posición de toma 54 para la bolsa
58. Esta diferencia de alturas x se representa en la Fig. 4.
Tras el llenado de la bolsa 58, ésta queda
agarrada por el par de pinzas de agarre 80, tal y como se representa
en la Fig. 4, por debajo del par de pinzas de agarre 76 (Fig. 3).
También este par de pinzas de agarre se puede colocar de nuevo
lateralmente, de manera similar al par de pinzas de agarre 76, en la
dirección de la flecha conforme a la Fig. 3. Durante la extracción
de la bolsa llena y tirante extraída de nuevo en su zona extrema
superior a través de las pinzas la zona del borde superior, o sea la
zona de la bolsa superior a la pareja de pinzas de transporte 80,
tiene que evitarse las mandíbulas fijas 102 de los pares de pinzas
de agarre 76, tal y como se representa en la Fig. 2 mediante el
dibujo discontinuo. Debido a la elasticidad del plástico y a la
fuerza de retroceso así originada, se levanta, sin embargo, esta
zona del borde superior de nuevo, tal y como se representa asimismo
en el diseño. Por encima de la pareja de pinzas de transporte 80 se
gira entonces la bolsa, que al mismo tiempo se apoya sobre la cinta
transportadora 94 y se desplaza ulteriormente sobre ella, a lo
largo de la línea a trazos y puntos 112, reproduciendo esta línea un
conjunto libre de movimiento para la zona más alta del borde de la
bolsa 58. La bolsa 58 adopta una posición en la estación de
soldadura 82, que se encuentra a una diferencia de alturas x
inferior a la posición en la estación de llenado 60 (ver Fig. 4).
De esta forma se presiona hacia abajo el borde superior de la bolsa
por medio de la pareja de pinzas 80, de forma que el aire residual
se presione hacia fuera de la parte superior de la bolsa llena. En
la zona de la estación de soldadura 82, el extremo superior de la
bolsa tiene que evitar de nuevo las mandíbulas de soldadura 114,
tal y como se representa asimismo gráficamente en la Fig. 2. También
aquí se levanta de nuevo el extremo superior debido a la
elasticidad propia del plástico, de forma que la zona del borde
superior de la bolsa llena 58, extraída de forma tirante, se pueda
soldar en la estación de soldadura 82. En todos los diseños se
prescindió de la representación de un dispositivo de control y de un
dispositivo de pesado y/o de sensores ópticos.
Claims (10)
1. Procedimiento de llenado de bolsas
- -
- con un dispositivo con varios pares de tenazas (44, 57, 76, 80),
- -
- de los que al menos dos pares de tenazas (76, 80) están en contacto con la bolsa a llenar (58) durante el proceso de llenado y
- -
- un dispositivo de control, que controla el proceso de llenado y transporte de las bolsas
caracterizado porque el
dispositivo de control controla al menos uno (80) de los, al menos,
dos pares de tenazas (76, 80), que durante el proceso de llenado
están en contacto con la bolsa a llenar, de forma que el, al menos,
par de tenazas (80) permita dentro de, por lo menos, un tiempo
durante el proceso de llenado, que el material de la bolsa se
deslice a través de sus
tenazas.
2. Procedimiento acorde a la Reivindicación 1
caracterizado porque el, al menos, par de tenazas (80), que
permite que el material de la bolsa se deslice a través de sus
tenazas, actúa sobre la bolsa (58) durante el proceso de llenado
debajo del o de los pares de tenazas (76), que fijan la bolsa.
3. Procedimiento conforme a una de las
anteriores Reivindicaciones caracterizado porque el
dispositivo de control cierra primero con gran fuerza el, al menos,
par de tenazas (80), que permite, que el material de la bolsa se
deslice a través de sus tenazas, al comienzo del proceso de
llenado.
4. Procedimiento conforme a una de las
anteriores Reivindicaciones caracterizado porque el
dispositivo de control cierra de nuevo con gran fuerza el, al
menos, par de tenazas (80), que permite que el material de la bolsa
se deslice a través de sus tenazas al final del proceso de
llenado.
5. Procedimiento acorde a la Reivindicación 4
caracterizado porque el, al menos, par de tenazas (80), que
permite que el material de la bolsa se deslice a través de sus
tenazas, emprenda tras el proceso de llenado, el transporte
ulterior de la bolsa.
6. Procedimiento acorde a la Reivindicación 4 ó
5 caracterizado porque que el dispositivo de control controla
el instante, en el que se cierra las tenazas de nuevo con gran
fuerza, acorde al estado de llenado de la bolsa (58).
7. Procedimiento acorde a la Reivindicación 6
caracterizado porque que el dispositivo de control determina
el estado de llenado de la bolsa con una balanza y/o un sensor
óptico.
8. Dispositivo de llenado de bolsas con las
siguientes características
- -
- con varios pares de tenazas (44, 57, 76, 80),
- -
- de los que al menos dos pares de tenazas (76, 80) están en contacto durante el proceso de llenado con la bolsa a llenar (58) y
- -
- un dispositivo de control, que controla el proceso de llenado y transporte de las bolsas
caracterizado porque el
dispositivo de control controla al menos uno (80) de los, al menos,
dos pares de tenazas (76, 80), que durante el proceso de llenado
están en contacto con la bolsa a llenar, de forma que el, al menos,
par de tenazas (80) permita, dentro de por lo menos un tiempo
durante el proceso de llenado, que el material de la bolsa se
deslice a través de sus
tenazas.
9. Dispositivo acorde a la Reivindicación 8
caracterizado por sensores ópticos y/o balanzas para la
supervisión del estado de llenado de la bolsa durante el
llenado.
10. Dispositivo acorde a la Reivindicación 7 o 8
caracterizado por una estación de soldadura, que sella la
bolsa llena.
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