ES2280338T3 - Metodo y dispositivo para rechazar saquitos para productos de infusion en una maquina de produccion. - Google Patents
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Abstract
Método para rechazar un saquito filtro para productos de infusión en una máquina de producción, dicho método comprendiendo, al menos, una etapa de alimentación de dicho saquito filtro (1) a lo largo de una línea de producción (A) hasta una pluralidad de estaciones operativas, instaladas en secuencia a lo largo de dicha línea de producción (A), donde se produce el saquito filtro (1) fijando un hilo de conexión (4) y una etiqueta de toma (5); una etapa de detección e inspección del saquito filtro (1) mientras se lo está produciendo; y una etapa de alimentación del saquito filtro (1) hacia una estación intermedia (9) en la cual es tomado y transferido hacia una posterior estación intermedia (9) donde el mismo es tomado y transferido a una posterior estación de apilado (10) para la formación de pilas de una pluralidad predeterminada de saquitos filtro (1); el método estando caracterizado por el hecho que comprende una etapa de inhabilitación del avance del saquito filtro (1) defectuoso hacia laestación de toma (9) cuando se detecta un defecto o fallo en el saquito filtro, y una etapa de rechazo y expulsión del saquito filtro (1) defectuoso; dicha etapa de inhabilitación comprendiendo la deformación por plegado de al menos una porción (1a) del extremo del saquito filtro (1) para impedir que el saquito filtro (1) pueda ser tomado por los rodillos (19) y hecho avanzar en una dirección (P) perpendicular al plano por el cual se extiende la línea de producción (A).
Description
Método y dispositivo para rechazar saquitos para
productos de infusión en una máquina de producción.
La presente invención se refiere a un método de
rechazo de un saquito filtro para productos de infusión y al
dispositivo que pone en acto dicho método y que forma parte de una
máquina para producir saquitos filtro.
Las máquinas que producen saquitos filtros
generalmente comprenden una pluralidad de estaciones operativas,
instaladas en secuencia a lo largo de las respectivas líneas de
producción donde se producen los saquitos filtros, cada uno
conteniendo una dosis de producto sellada en una correspondiente
sección o cámara del saquito filtro. En función del tipo de
producto y del modelo de máquina, se pueden usar filtros de una
cámara o de dos cámaras (bilobulados); adoptando una cantidad de
métodos alternativos y conocidos (por ejemplo, mediante nudos,
soldadura térmica o por medio de una etiqueta soldada térmicamente)
al saquito filtro se une un hilo de conexión y en correspondencia
del extremo libre del hilo se une una etiqueta de toma, usando uno
de los métodos alternativos y conocidos (por ejemplo, mediante
nudos, soldadura térmica o por medio de una etiqueta soldada
térmicamente).
El hilo y la etiqueta de toma se ponen sobre el
saquito filtro (por ejemplo, envolviendo el hilo alrededor del
saquito y fijándolo o plegándolo dentro del saquito) para completar
el producto listo para ser agrupado y apilado en una estación de
apilado de saquitos filtro, después de lo cual sigue una etapa de
empaquetado final, que comprende el envasado de las pilas de
saquitos filtro o grupos de pilas en cartones o cajas.
Antes de pasar a la etapa de apilado descrita
arriba, cada uno de los saquitos filtro en general envueltos
individualmente, usando una hoja de papel de envoltura adecuadamente
plegada en forma de U sobre sí misma para encerrar el saquito
filtro y soldada en una de dos formas diferentes: a lo largo de al
menos dos bordes o costados laterales de la hoja de papel de
envoltura si la hoja tiene una aleta plegada por encima de su
superficie; o soldada simultáneamente a lo largo de tres bordes de
la hoja, es decir dos bordes longitudinales y el borde transversal
superior, si se está realizando un tipo simplificado de envoltura
sin aleta.
En la actualidad, la producción de cada saquito
filtro y la aplicación del hilo y de la etiqueta se controla, a lo
largo del recorrido que sigue el saquito filtro, a través de
sensores instalados en dichas estaciones operativas.
Esos sensores son adecuados para detectar la
presencia de cualquier defecto o falla que pudieran tener los
saquitos filtro, por ejemplo, si el saquito no ha sido soldado
adecuadamente o no ha sido llenado con una cantidad adecuada de
producto de infusión o la etiqueta de toma o el hilo de conexión no
se han fijado o se han fijado de manera incorrecta, etc. Luego los
sensores envían una señal de error a la unidad de control instalada
en la máquina de producción.
Cuando la unidad de control entrega una señal de
rechazo a las máquinas de producción que se están utilizando, para
rechazar el saquito hay que esperar a que se haya completado la
etapa de empaquetado de las pilas de saquitos filtro dentro de las
cajas.
En otros términos, en el caso que se detectara
un saquito filtro defectuoso hay que rechazar toda la caja o cartón
que contiene una o varias pilas de saquitos filtro. Además, en
muchos casos esta operación se debe llevar a cabo a mano.
Hasta ahora, no ha sido posible modificar la
estructura de la máquina de producción de manera que se pudieran
rechazar los saquitos automáticamente antes de la etapa de
empaquetado, sin aumentar enormemente la complejidad estructural de
la máquina en su conjunto.
El objetivo de la presente invención, por lo
tanto, es el de eliminar el problema antes mencionado a través de
un método para rechazar un único saquito filtro defectuoso, y el
correspondiente dispositivo que pone en acto ese método, antes de
dicha etapa de empaquetado, sin alterar la estructura tradicional de
la máquina de producción.
En aras de lo anterior, la presente invención
proporciona un método para rechazar un saquito filtro para productos
de infusión en una máquina de producción en conformidad con una o
ambas de las anexas reivindicaciones 1 o 2.
La presente invención también proporciona un
dispositivo para rechazar saquitos filtro para productos de infusión
instalado en máquinas de producción en conformidad con una o varias
de las anexas reivindicaciones de 3 a 8.
Las características técnicas de la presente
invención, con referencia a los precedentes objetivos, están
descritas con suma claridad en las reivindicaciones que están más
adelante y sus ventajas se ponen de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos
que exhiben una realización de la presente invención a título
puramente ejemplificador y sin restringir el alcance del concepto
inventivo, en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de una máquina para producir saquitos filtro para
productos de infusión provista del dispositivo para rechazar
saquitos filtro que pone en acto el método en conformidad con la
presente invención;
- la figura 2 es una vista frontal esquemática,
con algunas partes omitidas para mostrar mejor otras, de un área de
la máquina ilustrada en la figura 1 que pone en acto el método de
rechazo en conformidad con la presente invención;
- la figura 3 es una vista frontal esquemática,
con algunas partes omitidas para ilustrar mejor otras, del
dispositivo de rechazo según la presente invención con referencia a
la figura 2;
- la figura 4 es una vista esquemática parcial
lateral de un detalle del dispositivo exhibido en las figuras 2 y 3
durante una de sus etapas operativas;
- la figura 5 es una vista frontal esquemática,
con algunas partes omitidas para exhibir mejor otras, de un detalle
del dispositivo exhibido en la figura 4;
- la figura 6 es una vista frontal esquemática,
con algunas partes omitidas para exhibir mejor otras, de otro
detalle del dispositivo exhibido en la figura 3;
- la figura 7 es una vista esquemática en
perspectiva de un saquito filtro hecho con la máquina mostrada en
la figura 1.
Con referencia a los dibujos anexos y en
particular a las figuras 1, 2 y 7, el cometido de este método es el
de rechazar saquitos filtro individuales para productos de
infusión.
Los saquitos filtro, denotados en su conjunto en
la figura 7 con el número 1, comprende una o varias cámaras (2)
cada una con una dosis (3) de producto de infusión, y un hilo (4)
que conecta la cámara (o cámaras) (2) a una etiqueta de toma (5),
la cual está unida en el otro extremo del hilo (4).
Este método comprende las siguientes etapas (ver
la figura 1) que se efectúan, en la máquina de producción (M) de
saquitos filtro (1), al final del proceso de producción:
alimentación de cada saquito filtro (1) a lo largo de una línea de
producción (A) usando medios de manipulación (6) (descritos con
mayor nivel de detalles más adelante) para mover los saquitos
filtro (1) hacia y desde una pluralidad de estaciones operativas,
instaladas en secuencia a lo largo de la línea de producción (A)
donde se produce el saquito filtro (1) y se fijan el hilo (4) y la
etiqueta de toma (5) alrededor del saquito filtro (1); los saquitos
filtro (1) se controlan constantemente a lo largo de la línea de
producción (A) mientras se están produciendo a través de sensores
(7) conectados a una unidad de control (8), de manera que, si los
sensores (7) detectan un saquito filtro (1) defectuoso o, por
ejemplo, que el saquito filtro (1) no ha sido llenado con una
adecuada dosis (3) de producto de infusión o que el saquito filtro
(1) no ha sido soldado correctamente o que la etiqueta de toma (5)
o el hilo de conexión (4) no han sido fijados o uno cualquiera de
ellos no ha sido fijado correctamente al saquito filtro (1), se
inhabilita la alimentación del saquito filtro (1), lo que equivale a
decir, hay una etapa operativa en la cual se impide que el saquito
filtro (1) avance hacia la estación intermedia de toma (9) con lo
cual el saquito filtro (1) no puede ser transferido a una estación
de apilado (10) (ver el detalle de las figuras 4 y 5); finalmente,
a esta etapa le sigue una de expulsión del saquito filtro (1)
defectuoso por parte de los medios de manipulación (6) (ver la
figura 6) instalados en la máquina (M).
Más exactamente, como se explicará con más nivel
de detalles a continuación, la etapa de inhabilitación del avance
del saquito filtro (1) se lleva a cabo en proximidad de la estación
intermedia de toma y transferencia (9) deformando o plegando al
menos una porción (1a) del borde del saquito filtro (1) que
sobresale de los medios de manipulación (6) (ver las figuras de 3 a
5); y la etapa de expulsar el saquito filtro (1) defectuoso,
durante la etapa descrita, se efectúa en una dirección (B)
transversal al plano vertical por el cual se extiende la línea de
producción (A) y hacia una estación de recolección (12) de saquitos
filtro (1) defectuosos.
El método según la presente invención tal como
se ha descrito arriba lo pone en acto un dispositivo (100), que
forma parte de la máquina de producción (M) (ver la figura 1) y la
cual incluye los medios de manipulación (6) que mueven los saquitos
filtro (1) individuales a lo largo de la línea de producción
(A).
Tal como se exhibe en las figuras de 2 a 6,
dichos medios de manipulación (6) incluyen una pluralidad de pinzas
(6p) adecuadas para tomar y alimentar saquitos filtro individuales
(1) y que están instaladas radialmente sobre una rueda de estrella
(6r).
Estas pinzas (6p) transportan los saquitos
filtro (1) individuales hasta una serie de estaciones operativas,
instaladas en secuencia a lo largo de la línea de producción (A),
que comprenden, como se muestra en las figuras 1, 2 y 3, una
estación (13) en la cual el hilo (4) se fija al saquito filtro (1),
una estación (14) en la cual al hilo (4) se une la etiqueta de toma
(5) y dicho hilo (4) y etiqueta de toma (5) se colocan en el saquito
filtro (1), una estación intermedia (9) en la cual el saquito
filtro (1) terminado se toma y transfiere a una estación de apilado
(10), en la cual los saquitos filtro (1) se agrupan, usando un
método conocido, para formar pilas de saquitos filtro (1).
Tal como se puede ver en la figura 1, la máquina
de producción (M) también incluye una estación (30) para alimentar
una tira de papel de sobreenvoltura (S) cortada en hojas
individuales de papel; cada hoja se dobla en forma de U, según un
método conocido no descrito en este documento, de manera de encerrar
un saquito filtro (1) y así crear una envoltura externa (S1) (ver
la figura 7) alrededor del saquito filtro (1); los bordes
longitudinales de cada envoltura externa (S1) se sueldan, siguiendo
un método conocido no descrito en este documento, en una estación
de soldadura (110), a través de medios alternativos (50) conocidos,
preferentemente medios de soldadura.
Tal como se puede apreciar en la figura 2, la
estación intermedia de toma y transferencia (9) posee un tambor
(9t) que presenta celdillas (9s) para alojar los saquitos filtro
(1), y un par de rodillos (19), enfrentados entre sí, adecuados
para tomar los saquitos filtro (1) en secuencia desde las pinzas
(6p) en un área (Z) y alimentar dichos saquitos filtro (1) en una
dirección (P) radial al plano vertical por el cual se extiende la
línea de producción (A).
En particular, el tambor (9t) también funciona
como tope de los medios alternativos (50) para soldar los bordes
longitudinales de la envoltura externa (S1).
Como se puede ver en la figura 1, al menos las
estaciones (13, 14 y 30) incluyen sensores (7), por ejemplo
sensores ópticos (7), aptos para detectar la presencia de cualquier
falla o defecto, por ejemplo, si el saquito filtro (1) no ha sido
llenado con una cantidad adecuada de producto de infusión o si el
saquito filtro (1) no ha sido soldado correctamente, la etiqueta
(5) y el hilo de conexión (4) no han sido fijados o han sido
fijados de manera incorrecta, la hoja de papel de sobreenvoltura (S)
a envolver para encerrar el saquito filtro (1) no ha sido
alimentada correctamente, y enviar una señal de error a la unidad de
control (8).
Como se puede ver en la figura 2, en el área
(Z), cerca del par de rodillos (19), se han instalado medios (11)
para inhabilitar el avance de los saquitos filtro (1) defectuosos.
Dichos medios (11) son adecuados para impedir el avance de los
saquitos filtro (1) defectuosos desde las pinzas (6p) hasta el par
de rodillos (19) de la estación intermedia (9).
Como se puede apreciar en las figuras 3, 4 y 5,
dichos medios de inhabilitación (11) incluyen un elemento (16) apto
para deformar una porción (1a) del saquito filtro (1) defectuoso, el
cual elemento tiene una porción terminal configurada tipo horquilla
(17) situada entre las pinzas (6p) y el par de rodillos (19).
El elemento (16) está montado con libertad de
rotación en un chasis (23) de la máquina de producción (M) y está
conectado a medios de maniobra (20) (exhibidos en la figura 2 como
un bloque) que a su vez son impulsados y controlados por la unidad
(8); dichos medios de maniobra (20) provocan que el elemento (16) se
mueva de manera oscilante, provocando así la oscilación de la
porción configurada tipo horquilla (17), a lo largo de un recorrido
substancialmente configurado tipo arco, en la dirección indicada en
la figura 2 mediante la flecha F17, entre una posición no
operativa, en la cual la porción configurada tipo horquilla (17)
está lejos del área (Z) donde se sueltan los saquitos filtro (1)
(ver la figura 2) y una posición operativa, en la cual la porción
(17) está proyectada para que tope la porción superior o el borde
superior (1a) del saquito filtro (1) que los sensores (7)
detectaron defectuoso, de manera que el saquito (1) sea plegado o
deformado hacia el borde inferior de la porción (1a): la porción
(1a) sobresale sin impedimento de la pinza (6p) (ver las figuras 3,
4 y 5 y la flecha F17). De esta manera, el saquito filtro (1)
defectuoso no puede ser tomado por los rodillos (19) y, por ende,
se impide el avance del saquito filtro (1) defectuoso en la
dirección radial (P) hacia la estación de soldadura (110) y la
estación de apilado (10).
Tal como se exhibe en las figuras 2, 3 y 6, los
medios de inhabilitación (11) también incluyen un elemento (18)
para expulsar el saquito filtro (1) defectuoso, instalado y adecuado
para funcionar después, a lo largo de la línea de producción (A),
del elemento de deformación (16), controlado por la unidad (8), y
adecuado para alejar el saquito filtro (1) defectuoso, cuya porción
(1a) ya ha sido deformada, de la pinza (6p) que se abre en virtud
de que la rueda de estrella (6r) ha completado otra vuelta.
Tal como se puede ver en la figura 6, este
elemento expulsor (18) comprende una extremidad empujadora (21) que
está conectada al extremo de un árbol (22) montado sobre el chasis
(23) y en condiciones de entrar en contacto con una superficie
lateral del saquito filtro (1) defectuoso.
El árbol (22) se mueve de manera alternativa,
impulsado y controlado por la unidad (8) entre una posición no
operativa, en la cual la extremidad empujadora (21) está lejos de
las pinzas (6p), y una posición operativa, en la cual la extremidad
empujadora (21) está cerca de las pinzas (6p), cumpliendo así la
expulsión del saquito filtro (1) defectuoso de la correspondiente
pinza (6p) en una dirección (B) transversal al plano vertical por
el cual se extiende la línea de producción (A) y hacia dichos medios
de recolección (12) (ver la figura 6 y la flecha B).
Para aumentar el efecto de expulsión ejercido
por la extremidad empujadora (21) sobre el saquito filtro (1)
defectuoso, preferentemente el elemento expulsor (18) posee medios
(24) para soplar un fluido (aire) en la dirección denotada con
B.
Observando con mayor nivel de detalles, esos
medios de soplado (24) comprenden un par de orificios pasantes (25)
realizados en la extremidad empujadora (21) y conectados a una
fuente de fluido presurizado (25f) (exhibida esquemáticamente con
un bloque) que es dirigido al saquito filtro (1) defectuoso (ver la
flecha F25) mientras el elemento expulsor (18) se mueve desde la
posición no operativa a la posición operativa.
Como ya se ha mencionado, en proximidad del
elemento expulsor (18) la estación de recolección de saquitos
filtro (1) defectuosos presenta una abertura de entrada (26).
Gracias a la adopción del método descrito arriba
y al dispositivo (100) que lo pone en acto se pueden rechazar
individualmente saquitos filtro (1) defectuosos a través de
operaciones sencillas aptas para impedir la transferencia de los
saquitos filtro (1) desde la rueda de estrella (6r) hasta el par de
rodillos (19), y luego expulsar el saquito filtro (1) defectuoso de
las pinzas (6p) instaladas en la rueda de estrella (6r).
De esta manera, los saquitos filtro defectuosos
se pueden rechazar individualmente antes de que lleguen a las
estaciones de apilado y posterior empaquetado dentro de cajas. La
operación de rechazo es automática, no exige modificación de la
estructura básica de la máquina de producción y se lleva a cabo en
conformidad con un método que es rápido, sencillo y efectivo.
La invención descrita puede ser sometida a
variantes y modificaciones sin por ello apartarse del alcance del
concepto inventivo. Asimismo, todos los detalles de la invención
pueden ser reemplazados por elementos técnicamente
equivalentes.
Claims (8)
1. Método para rechazar un saquito filtro para
productos de infusión en una máquina de producción, dicho método
comprendiendo, al menos, una etapa de alimentación de dicho saquito
filtro (1) a lo largo de una línea de producción (A) hasta una
pluralidad de estaciones operativas, instaladas en secuencia a lo
largo de dicha línea de producción (A), donde se produce el saquito
filtro (1) fijando un hilo de conexión (4) y una etiqueta de toma
(5); una etapa de detección e inspección del saquito filtro (1)
mientras se lo está produciendo; y una etapa de alimentación del
saquito filtro (1) hacia una estación intermedia (9) en la cual es
tomado y transferido hacia una posterior estación intermedia (9)
donde el mismo es tomado y transferido a una posterior estación de
apilado (10) para la formación de pilas de una pluralidad
predeterminada de saquitos filtro (1); el método estando
caracterizado por el hecho que comprende una etapa de
inhabilitación del avance del saquito filtro (1) defectuoso hacia
la estación de toma (9) cuando se detecta un defecto o fallo en el
saquito filtro, y una etapa de rechazo y expulsión del saquito
filtro (1) defectuoso; dicha etapa de inhabilitación comprendiendo
la deformación por plegado de al menos una porción (1a) del extremo
del saquito filtro (1) para impedir que el saquito filtro (1) pueda
ser tomado por los rodillos (19) y hecho avanzar en una dirección
(P) perpendicular al plano por el cual se extiende la línea de
producción (A).
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que el saquito filtro (1)
defectuoso es rechazado y expulsado en una dirección (B)
transversal al plano por el cual se extiende la línea de producción
(A), hacia una estación de recolección (12) de saquitos filtro (1)
defectuosos.
3. Dispositivo (100) para rechazar saquitos
filtro para productos de infusión instalado en una máquina de
producción (M), los saquitos filtro (1) comprendiendo al menos una
cámara (2) que contiene una dosis (3) de producto de infusión, un
hilo (4) que une al menos una cámara (2) a una etiqueta de toma (5),
la cual está fijada en el otro extremo del hilo (4); dicho
dispositivo comprendiendo medios de manipulación (6) para mover los
saquitos filtro (1) a lo largo de una línea de producción (A) en la
cual están instalados en secuencia al menos lo siguiente: una
estación (13) para fijar el hilo (4) al saquito filtro (1), una
estación (14) para fijar la etiqueta de toma (5) al hilo (4) y
colocar el hilo (4) y la etiqueta de toma (5) sobre el saquito
filtro (1), una estación intermedia (9) para tomar el saquito filtro
(1) terminado y luego transferirlo a una estación de apilado (10)
donde se forman pilas de una cantidad determinada de saquitos filtro
(1); sensores (7) instalados al menos en la estación (13) de
fijación del hilo (13) y en la estación de fijación (14) de la
etiqueta de toma para detectar e inspeccionar el saquito filtro (1)
y enviar una señal de error a la unidad de control (8) si se ha
hallado defectuoso el saquito filtro (1); el dispositivo estando
caracterizado por el hecho que también comprende medios (11)
para inhabilitar el avance del saquito filtro (1) defectuoso,
instalados y operativos en proximidad de los medios de manipulación
(6) y que comprenden un elemento de deformación (16), que tiene una
porción terminal configurada tipo horquilla (17) instalada y apta
para trabajar entre los medios de manipulación (6) y la estación
intermedia de toma y transferencia (9), para plegar al menos una
porción (1a) del extremo del saquito filtro (1), de manera de
impedir que el saquito filtro (1) pueda ser transferido de los
medios de manipulación (6) a la estación intermedia de toma (9); y
medios (18) para expulsar el saquito filtro (1) defectuoso desde los
medios de manipulación (6).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho que el elemento de deformación
(16) comprende una palanca que sirve de soporte de la porción
terminal configurada tipo horquilla (17); dicho elemento (16)
siendo instalado con libertad de rotación y conectado a los medios
de maniobra (20) que son movidos y controlados por una unidad (8);
dichos medios de maniobra (20) provocando que el elemento de
deformación (16) se mueva de manera oscilante, permitiendo que la
porción configurada tipo horquilla (17) oscile entre una posición
no operativa, en la cual la porción configurada tipo horquilla (17)
está lejos del área (Z) donde se suelta el saquito filtro (1), y
una posición operativa, en la cual la porción (17) entra en contacto
con la porción superior o el borde superior (1a) del saquito filtro
(1) defectuoso, de manera de plegar el saquito (1) y, por ende,
deformarlo.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 o 4,
caracterizado por el hecho que los medios expulsores (18)
comprenden un elemento (18) para expulsar el saquito filtro (1)
defectuoso, instalados y aptos para trabajar después del elemento
de deformación (16) a lo largo de la línea de producción (A), y
siendo controlados por la unidad (8).
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho que el elemento expulsor (18)
comprende una extremidad empujadora (21) que está conectada al
extremo de un árbol (22) instalado en el chasis (23) y, controlado
por una unidad (8), se mueve entre una posición no operativa, en la
cual la extremidad empujadora (21) está lejos de los medios de
manipulación (6), y una posición operativa, en la cual la extremidad
empujadora (21) está cerca de los medios de manipulación (6),
entrando, por ende, en contacto con la superficie lateral del
saquito filtro (1) defectuoso y expulsándolo.
7. Dispositivo según la reivindicación 5 o 6,
caracterizado por el hecho que el elemento expulsor (18)
posee medios (24) para soplar un fluido hacia el saquito filtro (1)
defectuoso; los medios de soplado (24) comprenden un par de
orificios pasantes (25) hechos en la extremidad empujadora (21) y
conectados a una fuente de fluido presurizado dirigido a la
superficie lateral del saquito filtro (1) defectuoso.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho que en proximidad del elemento
expulsor (18) se ha colocado una estación de recolección (12) que
sirve para recolectar los saquitos filtro (1) defectuosos
expulsados de los medios de manipulación (6).
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