ES2289575T3 - Un aparato y metodo para girar recipientes. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (10) que comprende un mecanismo de giro que está destinado a modificar la orientación de un cierto número de recipientes de envasado (12) en movimiento dentro de una máquina de llenado, de una primera orientación (20) a una segunda orientación (22), que comprende un transportador (26), provisto de al menos un portador (28) al que está unida al menos una unidad portadora (58), de tal manera que la unidad portadora (58) es rotativa con respecto al portador (28) en torno a un eje geométrico de rotación (A) y está destinada a portar el recipiente de envasado (12) de tal manera que el centro de gravedad del recipiente de envasado durante el cambio de orientación esté situado sustancialmente en el eje geométrico de rotación (A); y de forma que el centro de gravedad del recipiente de envasado conserve, con ello, sustancialmente la misma dirección de desplazamiento y velocidad de la primera a la segunda orientaciones (20, 22), caracterizado por que la unidad portadora (58) está provistade un par de porciones de dedo (72) destinadas a portar recipientes de envasado (12) cuyas pestañas (14) de esquina sobresalen o apuntan hacia fuera sustancialmente rectas desde los lados de los recipientes de envasado, y por que las porciones de dedo (72) de la unidad portadora están diseñadas de modo que sean capaces de portar el recipiente de envasado (12) mediante contacto a tope bajo estas pestañas (14) de esquina.
Description
Un aparto y método para girar recipientes.
La presente invención se refiere a un aparato
que incluye un mecanismo de giro que cambia la orientación de
recipientes de envasado en movimiento dentro de una máquina de
llenado.
Las máquinas para envasado de productos
alimenticios, por ejemplo, para recipientes de envasado con
alimentos líquidos tales como, por ejemplo, zumo, leche, etc., o
alimentos de una naturaleza más sólida, tales como, por ejemplo,
sopas, vegetales, etc., tienen a menudo una línea o cadena de
producción provista de transportadores destinados a transportar los
recipientes de envasado durante diferentes fases a lo largo de la
cadena de producción. Estas fases pueden consistir en una o más
etapas de llenado, etapas de cierre u obturación o etapas de
doblamiento en una serie de combinaciones diferentes, o bien pueden
comprender otras funciones.
En, o antes de, por ejemplo, una etapa de
doblamiento u obturación, el recipiente de envasado en movimiento y
los dispositivos que doblan u obturan el recipiente de envasado han
de encontrarse en la orientación correcta uno con respecto a los
otros, de tal modo que la operación de doblamiento u obturación
pueda ser llevada a cabo correctamente. En principio, existen dos
variantes de orientación. O bien cada uno de los recipientes de
envasado mantiene su orientación, en cuyo caso el dispositivo para
doblar u obturar, respectivamente, es orientado con respecto al
recipiente de envasado en movimiento, es decir, el dispositivo para
doblar u obturar se adapta en su orientación; o bien,
alternativamente, cada recipiente de envasado se hace girar, esto
es, se orienta en una orientación correcta y el dispositivo para
doblar u obturar es estacionario. Alternativamente, esto último
proporciona por lo común un mayor grado de fiabilidad en el
doblamiento o la obturación de los recipientes de envasado en
movimiento. Uno de los métodos para llevar a efecto esta orientación
de los recipientes de envasado consiste en emplear un transportador
con un dispositivo de rotación que cambie su orientación, es decir,
haga girar los recipientes desde una primera hasta una segunda
orientaciones, de tal manera que un lado diferente del recipiente
de envasado, que, por ejemplo, se encuentra en ángulo recto con
respecto al lado frontal y adyacente a éste en la primera
orientación, pase a ser el lado frontal en una segunda orientación
en la dirección continuada de desplazamiento del transportador.
Naturalmente, estos dos métodos de orientación pueden ser
combinados de tal manera que tanto el envase como los dispositivos
de doblamiento lleven a cabo una parte del movimiento de
orientación.
La Publicación WO 0228716 describe un aparato
para girar recipientes de envasado dentro de una máquina de
llenado. Este aparato recibe, desplaza, hace girar y transfiere o
hace pasar recipientes de envasado desde una primera orientación
entrante hasta una segunda orientación. El aparato descarga los
recipientes de envasado en movimiento en el mismo sentido de
movimiento en su segunda orientación que en su primera orientación,
pero los recipientes de envasado han sido rotados 90º. La rotación
se lleva a efecto por medio de un movimiento de barrido, y el
aparato consiste en una rueda rotativa en la que se encuentran
aseguradas a rotación unas unidades portadoras. Cada unidad
portadora está asegurada a través de un árbol portador que se
extiende axialmente a través de la rueda rotativa, con su eje de
rotación paralelo con el eje de rotación de la rueda rotativa. Sin
embargo, se ha demostrado que esta construcción o estructura adolece
de un cierto número de desventajas que se dan principalmente cuando
el aparato funciona a alta velocidad. Los problemas que se han
presentado son, por ejemplo, que el envase puede resultar dañado
cuando la unidad portadora sujeta o descarga el envase, y que el
envase muestra ocasionalmente una tendencia a saltar fuera de la
parte subsiguiente de la máquina en asociación con su descarga
desde la unidad portadora.
En el documento EP 1 123 886 se describe otro
aparato que se utiliza para hacer girar productos que están
destinados a ser después envasados. Cada producto es desplazado
hasta introducirse en un portador y se efectúa el movimiento de
giro de tal modo que el centro de gravedad del producto durante el
cambio en la orientación se encuentre situado sustancialmente en el
eje geométrico de rotación. Sin embargo, los portadores están
diseñados de tal manera que no pueden ser evitados los daños en
forma de marcas indeseables en el producto.
Un propósito de la presente invención ha sido,
por tanto, realizar un aparato para girar recipientes de envasado
en una máquina de llenado, en el que la operación de giro se lleva a
efecto de una manera suave que minimiza el riesgo de daños en el
recipiente de envasado durante la fase de giro y cuando el envase,
tras haber sido girado, se hace avanzar adicionalmente hasta la
siguiente etapa de producción. Ha sido posible llevar esto a cabo
por medio de un aparato que comprende un mecanismo de giro que está
diseñado de modo que cambie la orientación de un cierto número de
recipientes de envasado en movimiento dentro de una máquina de
llenado, desde una primera orientación hasta una segunda
orientación, que comprende un transportador que está provisto de al
menos un portador al que está unida al menos una unidad portadora.
La presente invención está caracterizada porque la unidad portadora
es rotativa con respecto al portador en torno a un eje geométrico de
rotación y está diseñada para transportar el recipiente de envasado
de tal manera que el centro de gravedad del recipiente de envasado
durante el cambio de orientación esté sustancialmente situado en el
eje geométrico de rotación, y que el centro de gravedad del
recipiente de envasado mantenga con ello sustancialmente la misma
dirección y velocidad de desplazamiento desde la primera
orientación hasta la segunda. De forma adicional, la unidad
portadora está provista de un par de porciones de dedo destinadas a
portar el recipiente de envasado, y los recipientes de envasado que
son suministrados son recipientes de envasado cuyas pestañas de
esquina o vértice sobresalen o apuntan hacia fuera sustancialmente
rectas desde los lados de los recipientes de envasado; y de manera
que las porciones de dedo de la unidad portadora están diseñadas de
manera que sean capaces de portar el recipiente de envasado por
medio de contacto a tope bajo estas pestañas de esquina. En tanto en
cuanto el centro de gravedad de cada recipiente de envasado
conserva la misma velocidad y la misma dirección de desplazamiento,
es decir, sigue sustancialmente la misma línea, de la primera
orientación a la segunda orientación, el aparato puede hacerse
funcionar a velocidades considerablemente más altas antes de que se
haya de tener en cuenta cualquier posible movimiento retardado, tal
como una onda estacionaria o retroceso similar en el contenido del
recipiente de envasado. Debido a que la acción del contenido del
recipiente de envasado se reduce a un mínimo, el riesgo de daños en
el recipiente de envasado como consecuencia de sacudidas contra las
partes circundantes del aparato o contra el siguiente
transportador, se ve reducido a un mínimo. Otra ventaja es que los
recipientes de envasado no necesitan sujetarse de manera
excesivamente prieta durante la operación de giro, lo que
proporciona un diseño y una construcción menos complejos a la
unidad portadora. Esto implica también que la superficie de
contacto a tope entre la unidad portadora y el recipiente de
envasado puede ser reducida, lo que contribuye, a su vez, a la
reducción del riesgo de que se produzcan marcas indeseables en el
ornamento decorativo del envase.
Debido a las porciones de dedo, los recipientes
de envasado pueden ser levantados y girados de manera bastante
simple y fiable, y el riesgo de marcas visibles o de daños en el
ornamento o impresión sobre los recipientes de envasado se ve
reducido a un mínimo. Otra ventaja inherente a dotar la unidad
portadora de porciones de dedo es que la unidad portadora será
entonces sustancialmente dependiente tan solo de la configuración
del fondo del recipiente de envasado. Es así posible modificar el
volumen del recipiente de envasado sin necesidad de construir en
respuesta a ello las porciones de dedo (siempre y cuando la
configuración del fondo sea la misma). Todo el aparato es elevado o
hecho descender, en lugar de ello, con respecto a los
transportadores circundantes. Sin embargo, en el caso de que se
lleve a efecto un cambio en la configuración del fondo del
recipiente de envasado, esto no conduce a ninguna construcción
retrospectiva importante, puesto que tan solo necesitan ser
reemplazadas entonces las porciones de dedo de la unidad portadora.
Esto hace posible una solución altamente flexible y económicamente
viable.
En una realización preferida de la presente
invención, el portador comprende un primer miembro portador y un
segundo miembro portador, de tal modo que al menos uno de los
miembros portadores es susceptible de desplazarse con respecto al
otro en una primera dirección, y la unidad portadora está unida a
rotación a cada miembro portador de tal modo que cada unión
rotativa respectiva se encuentra situada a una cierta distancia una
con respecto a otra, según una segunda dirección transversal a
dicha primera dirección. Debido a que las uniones rotativas están
situadas en posiciones relativas separadas una con respecto a la
otra según una dirección transversal a la dirección en la que son
desplazados los miembros portadores, un movimiento de los miembros
portadores uno con respecto al otro dará lugar, como consecuencia de
la geometría, a la rotación de la unidad portadora. Esto, a su vez,
da lugar a un giro del recipiente de envasado.
Preferiblemente, el aparato de acuerdo con la
presente invención está caracterizado adicionalmente porque la
unidad portadora está unida de forma no rotativa a un árbol que se
encuentra articulado por cojinete en uno de los miembros
portadores. Por otra parte, la unidad portadora está dotada de un
pasador que es susceptible de desplazarse dentro de una vía o pista
proporcionada en el segundo miembro portador. La relación mutua
entre el árbol y el pasador es tal, que un desplazamiento de al
menos uno de los miembros portadores con respecto al otro lleva
consigo una rotación de la unidad portadora que se corresponde con
un cambio en la orientación del recipiente de envasado de la
primera orientación a la segunda. Al formar los miembros portadores
de esta manera, se alcanza una construcción o estructura que
comprende pocas partes, es simple, robusta y económica, y que
resuelve, sin embargo, los problemas anteriormente destacados.
Preferiblemente, el árbol coincide con el eje
geométrico de rotación, lo que constituye un método simple y
robusto de realizar el movimiento de rotación deseado.
De preferencia, las porciones de dedo cooperan
con al menos un talón de retención que está diseñado para contactar
a tope contra uno de los bordes de doblez de cada pestaña de esquina
respectiva. Cuando el recipiente de envasado contacta a tope contra
el talón de retención, puede asegurarse que el centro de gravedad
del recipiente de envasado se encontrará en el eje geométrico de
rotación. El talón de retención garantiza también que los
recipientes de envasado serán soportados de la misma manera en
todas las unidades portadoras con independencia de que cualquier
recipiente de envasado entre inicialmente, por ejemplo, oblicuamente
dentro de la unidad portadora.
En una realización preferida, los miembros
portadores son móviles uno con respecto al otro por cuanto que el
transportador comprende un cierto número de pistas, cada una de las
cuales forma su bucle, los miembros portadores son guiados en las
pistas y las pistas comprenden secciones o tramos de conmutación,
cada uno de las cuales permite que al menos uno de los miembros
portadores pueda cambiar de pista. Esto constituye un método simple
y operativamente fiable de hacer que los miembros portadores sean
móviles uno con respecto al otro. La ventaja es también que las
pistas pueden ser fabricadas sencillamente a partir de, por ejemplo,
metal en lámina o similar, y que las secciones de conmutación
pueden ser sencillamente mecanizadas por fresado de bloques de
plástico. Ello proporciona una solución que es considerablemente más
económica que una que comprenda, por ejemplo, superficies de leva
fresadas en acero que discurren en torno a todo el
transportador.
Se va a preferir que, mientras el recipiente
está situado en su primera orientación, las porciones de dedo
apunten en una dirección sustancialmente transversal con respecto a
la dirección de transporte de los recipientes, y que, mientras el
recipiente está situado en su segunda orientación, las porciones de
dedo apunten en una dirección sustancialmente en sentido contrario
o hacia atrás con respecto a dicha dirección de transporte. En
virtud de tales medios, la unidad portadora puede portar fácilmente
el recipiente, al ser desplazada transversalmente con respecto a la
dirección de transporte del transportador, y la entrega a un
transportador que sale puede ser muy sencilla, puesto que las
porciones de dedo se deslizarán y abandonarán su posición bajo las
pestañas de esquina sin que sea necesario modificar la orientación
del recipiente de envasado.
Preferiblemente, los miembros portadores están
articulados por cojinete de forma susceptible de desplazarse en al
menos uno de los árboles, de tal modo que el árbol está mutuamente
unido con una correa, dispuesta para el transportador, por medio de
un dispositivo de abrazamiento. Al asegurar los miembros portadores
sobre árboles que son entonces mutuamente unidos a la correa por
medio de un dispositivo de abrazamiento, se conseguirá la ventaja
de que los miembros portadores pueden ser reemplazados fácilmente
sin que las correas necesiten ser desmontadas o desplazadas. De
esta forma, el tiempo requerido para el trabajo de mantenimiento
puede reducirse y, puesto que también el número de partes que
necesitan ser reemplazadas es menor, el aparato será superior desde
el punto de vista económico. Con esto se logra una construcción o
estructura muy simple, económica y estable, con pocas partes, y el
tiempo improductivo o de parada, que resulta costoso desde el punto
de vista de la inversión de capital, puede ser reducido.
En una realización preferida, la correa está
comprendida o incorporada en una transmisión por correa que también
comprende al menos una polea sobre la cual está dispuesta la correa
de manera que gire, de tal modo que los miembros portadores están
articulados por cojinete, de forma susceptible de desplazarse, en
dos árboles, estando estos árboles mutuamente unidos con dicha
correa y estando los puntos centrales de los árboles desplazados
una cierta distancia con respecto a la línea de paso o tránsito de
la correa, en una dirección sustancialmente en ángulo recto con
respeto a la misma, hacia fuera desde la polea, de tal forma que la
separación mutua entre los dos árboles es de la misma magnitud o
dimensión tanto cuando los dos árboles están situados por encima de
dicha polea, como cuando se encuentran situados en una porción de la
transmisión en la que la correa está sustancialmente recta. Al
desplazar el punto central del árbol una cierta distancia desde la
línea de tránsito, será posible efectuar un accionamiento
sincronizado también cuando se utiliza un accionamiento por correa
en un aparato para girar recipientes de envasado. Puede evitarse de
esta forma una construcción que incluya curvas de leva completas y
guiado lineal. Ello disfruta de numerosas ventajas, por ejemplo, el
hecho de que puede realizarse un aparato que comprende pocas
partes, siendo esto ventajoso tanto desde el punto de vista de la
limpieza como desde el del desgaste. De forma similar, se habrá
obtenido un aparato que es de peso ligero.
En una realización preferida adicional, la
longitud de dicha distancia es la diferencia
r_{1}-r_{0}, donde r_{0} es el radio
desde el centro de la polea hasta la línea de tránsito y
r_{1} se calcula de acuerdo con la fórmula:
r_{1} =
\frac{a}{2 sin
\left(\frac{a}{2r_{0}}\right)}
donde a es la distancia
mutua entre dos árboles cuando la correa está
recta.
Preferiblemente, la correa es una correa
dentada. Gracias a tales medios pueden ser empleadas correas
convencionales, y se mostrará brevemente que el aseguramiento de
los árboles se ve facilitado por los dientes de la correa
dentada.
En una realización preferida, el dispositivo de
abrazamiento para asegurar el árbol a la correa comprende una
primera parte diseñada para un contacto a tope total o parcial
dentro de un espacio de separación de dientes existente en la
correa y dentro de medios de soporte existentes en el árbol, de tal
modo que los medios de soporte constituyen prolongaciones del
espacio de separación de dientes en cada extremo del mismo, y de
manera que en dichos medios de soporte la primera parte puede ser
acoplada por salto elástico hacia abajo, y la primera parte de cada
uno de los extremos está unida a una segunda parte en forma de un
elemento de yugo, de manera que los elementos de yugo están
diseñados para rodear o circundar el árbol de modo que se forme un
ángulo de envolvente entre los puntos de contacto a tope de la
primera parte dentro de los medios de soporte existentes en el
árbol, y los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo
contra el árbol, que sea lo suficientemente grande como para que la
geometría del árbol sea capaz de retener el dispositivo de
abrazamiento en una posición asegurada. Como resultado de un
dispositivo de abrazamiento de este tipo, los portadores pueden ser
asegurados de forma bastante simple sobre la correa y, si uno o más
portadores necesitasen ser reemplazados, únicamente sería preciso
retirar éste o éstos de la correa. El dispositivo de abrazamiento
adecuado es, en sí mismo, simple y económico de fabricar.
De preferencia, el árbol está provisto de al
menos un rebaje o depresión diseñada, al menos parcialmente, para
proporcionar acomodo a la correa, y en dicha depresión están
colocados los medios de soporte. Al dotarse el árbol de una
depresión para la correa, resultará muy sencillo colocar el punto
central del árbol a una cierta distancia de la línea de tránsito de
la correa.
La presente invención se refiere también a un
método para cambiar la orientación de un cierto número de
recipientes de envasado, los cuales consisten en recipientes de
envasado cuyas pestañas de esquina sobresalen o apuntan
sustancialmente rectas hacia fuera desde los lados de los
recipientes de envasado, en movimiento en una máquina de llenado,
desde una primera orientación hasta una segunda orientación. El
método comprende portar un recipiente de envasado por medio de una
unidad portadora que está unida a un portador situando en un
transportador, y hacer girar la unidad portadora con respecto al
portador alrededor de un eje geométrico de rotación, de tal manera
que el centro de gravedad del recipiente de envasado esté situado
sustancialmente, durante el cambio de orientación, en el eje
geométrico de rotación, y el centro de gravedad del recipiente de
envasado conserve, de esta forma, sustancialmente la misma
dirección de desplazamiento y la misma velocidad al pasar de la
primera orientación a la segunda. Además, éste comprende portar
dicho recipiente de envasado por medio de contacto a tope bajo
dichas pestañas de esquina, mediante un par de porciones de dedo.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, ello consigue la ventaja
de que es posible llevar a efecto un cambio en la orientación de un
recipiente de una primera orientación a una segunda orientación a
velocidades considerablemente más altas, antes de que sea necesario
tener en cuenta cualquier posible movimiento retardado, tal como una
onda estacionaria o retroceso similar en el contenido del
recipiente de envasado. Por cuanto que la acción del contenido sobre
el recipiente de envasado se reduce a un mínimo, el riesgo de daños
en el recipiente de envasado por causa de sacudidas contra las
partes circundantes del aparato que lleva a cabo el cambio o el
siguiente transportador, se ve reducido a un mínimo. Otra ventaja
es que el recipiente de envasado no necesita ser sujetado de forma
excesivamente prieta al girar, lo que proporciona una construcción
menos compleja a la unidad portadora. Esto también lleva consigo,
tal como se ha mencionado anteriormente, que la superficie de
contacto a tope entre la unidad portadora y el recipiente de
envasado puede ser reducida, lo que contribuye a su vez a reducir el
riesgo de que se produzcan marcas indeseables en el ornamento
decorativo sobre el envase.
Se describirá aquí con más detalle en lo que
sigue una realización actualmente preferida de la presente
invención, con referencia a los dibujos que se acompañan. En los
dibujos que se acompañan:
la Figura 1 ilustra esquemáticamente una vista
en perspectiva de un aparato de acuerdo con la presente invención,
que tiene transportadores y recipientes de envasado en
movimiento;
la Figura 2a ilustra esquemáticamente una serie
de vistas I-V que representan el giro de la unidad
portadora, de manera que las vistas I-V se han
mostrado desde abajo con respecto a la Figura 1;
la Figura 2b muestra esquemáticamente el aparato
en una vista tomada oblicuamente desde abajo (al objeto de
facilitar la comprensión de las vistas de la Figura 2a);
la Figura 3 muestra esquemáticamente, en un
cierto número de vistas, una primera realización de un dispositivo
de abrazamiento y el modo como éste fija un árbol a la correa;
la Figura 4 muestra esquemáticamente una vista
en perspectiva de un árbol;
la Figura 5 muestra esquemáticamente las vistas
I-V de diferentes secciones transversales y ángulos
de envolvente del árbol;
la Figura 6 muestra esquemáticamente y en
perspectiva una vista de una segunda realización del dispositivo de
abrazamiento;
la Figura 7 ilustra esquemáticamente la fijación
de los árboles;
la Figura 8 muestra esquemáticamente un cierto
número de vistas de la unidad portadora, portando un recipiente de
envasado;
la Figura 9 muestra esquemáticamente un bosquejo
de las vías o pistas y de las secciones o tramos de conmutación;
y
la Figura 10 muestra esquemáticamente una vista
en perspectiva del transportador con las pistas y la tercera región
de conmutación.
La Figura 1 muestra una realización preferida de
un aparato, generalmente designado con el número de referencia 10,
para cambiar la orientación de recipientes de envasado móviles 12
con anterioridad a una etapa de producción de una máquina de
llenado para productos envasados, por ejemplo, productos
alimenticios. En el ejemplo, los recipientes de envasado consisten
en envases paralelepipédicos producidos a partir de un material de
envasado estratificado que comprende una capa de núcleo de, por
ejemplo, papel o cartón y capas externas de plástico y estancas al
líquido. Tales recipientes de envasado se producen, en ocasiones, a
partir de piezas previas individuales que han sido producidas a
partir de láminas de material y conformadas en un tubo por la unión
con solapamiento de sus bordes longitudinales. Tras ello, el tubo es
obturado o cerrado herméticamente a lo largo de uno de sus bordes
transversales, dispuestos transversalmente a la dirección
longitudinal del tubo, para ser entonces llenado y obturado el
recipiente de envasado por su otro borde transversal. Antes de las
operaciones de obturación, la pieza previa es aplanada en su zona de
obturación transversal. Después del llenado y el doblamiento final,
se ponen en práctica, caso de ser aplicables, operaciones de
conformación y fusión adicionales, y, en los envases
paralelepipédicos 12, las pestañas 14 de esquina, con doble pared,
de los recipientes de envasado con forma de cojín, son dobladas
hacia dentro, en dirección al exterior del recipiente de envasado,
y cerradas formando un cierre hermético con el mismo.
El aparato 10 de la presente invención está
situado entre una estación de obturación transversal (no mostrada)
y una estación subsiguiente de doblamiento final (no mostrada), en
la que las pestañas 14 de esquina, de doble pared, son dobladas
hacia dentro, en dirección al exterior del recipiente de envasado, y
cerradas formando un cierre hermético con el mismo. Las pestañas 14
de esquina del recipiente de envasado apuntan, por tanto, en esta
posición, sustancialmente rectas hacia fuera desde los lados del
recipiente de envasado. El aparato coopera con unos primer,
entrante, y segundo, saliente, transportadores 16, 18, de los cuales
el transportador entrante 16 suministra los recipientes de envasado
12 desde la estación de obturación transversal al aparato 10, y el
transportador saliente 18 suministra los recipientes de envasado 12
desde el aparato 10 a la estación de doblamiento final.
El aparato 10 recibe, hace girar y transfiere o
hace pasar cada recipiente de envasado 12 en movimiento de una
primera orientación entrante 20, a la izquierda de la Figura, a una
segunda orientación 22, a la derecha de la Figura. De esta forma,
los recipientes de envasado 12 son suministrados en su primera
orientación 20 al transportador entrante 16 y llegan al aparato 10
con la misma orientación 20, al objeto de ser subsiguientemente
girados y recibidos en su segunda orientación 22 por el
transportador saliente 18, que suministra adicionalmente los
recipientes de envasado 12. El aparato 10 garantiza que los
recipientes de envasado 12 en movimiento conservan la misma
dirección de desplazamiento y la misma velocidad en su segunda
orientación 22 que en su primera orientación 20. La dirección de
transporte de los recipientes de envasado 12 en movimiento se indica
con flechas que van de izquierda a derecha en la Figura.
El transportador entrante 16 puede ser de un
tipo convencional que sea conocido para una persona experta en la
técnica. En el ejemplo, es del tipo de transportador de cinta que
coopera con un raíl de deslizamiento. En una zona, el raíl y la
cinta discurren paralelos. Los recipientes de envasado 12 permanecen
en pie sobre el raíl de deslizamiento, en su primera orientación, y
son presionados o forzados hacia delante a lo largo del raíl con la
ayuda de portadores en forma de bloques, dispuestos con una
separación uniforme unos de otros en la cinta. El transportador de
cinta es accionado y guiado por una unidad de accionamiento (no
mostrada) de un modo convencional para una persona experta en la
técnica. Naturalmente, el transportador entrante 16 puede ser, sin
embargo, de otro tipo que el descrito; por ejemplo, puede ser un
transportador de cadena. El transportador saliente 18 puede ser
también de un tipo convencional y, en el ejemplo, es del tipo de
transportador de cinta provisto de unidades portadoras 24. El
transportador de cinta 18 es accionado y guiado por una unidad de
accionamiento (no mostrada) de una manera convencional para una
persona experta en la técnica. Los dos transportadores 16, 18 están
sincronizados con el aparato 10.
Con el fin de hacer posible llevar los
recipientes de envasado 12 desde el transportador entrante 16 y
suministrarlos al transportador saliente 18, el aparato 10
comprende un transportador 26 que está dotado de un cierto número
de portadores 28 cuyo objeto es trasladar en ellos los recipientes
de envasado 12. El transportador 26 está provisto de una correa
para accionar los portadores 28. El término "correa" se ha
tomado aquí para significar, por ejemplo, una cadena o una cinta
tal como, por ejemplo, una cinta dentada. En el ejemplo, el
transportador 26 está provisto de unas primera y segunda correas
34, 35, véase la Figura 10. Las correas 34, 35 discurren
sustancialmente paralelas a una cierta distancia una de otra, sobre
poleas (que se describirán más tarde en lo que sigue), de una
manera convencional para una persona experta en la técnica. En el
ejemplo, las correas 34, 35 son correas dentadas y son accionadas
de forma sincronizada una con otra según un sentido
anti-horario, o contrario al giro de las aguas del
reloj, en la Figura 1.
Cada portador 28, véase la Figura 2a, comprende
unos primer y segundo miembros portadores 30, 32 que tienen la
forma de bloques y que están dispuestos de forma móvil en dos
árboles sustancialmente paralelos 38. Los bloques pueden estar
fabricados, preferiblemente, de plástico. En el presente ejemplo,
los miembros portadores 30, 32 están dispuestos de una manera tal,
que cada árbol 38 discurre a través de ambos miembros portadores
30, 32. Los árboles 38 están dispuestos de forma fija en las dos
correas dentadas y accionadas 34, 35 existentes en el transportador
26, de tal manera que forman un puente a través de la distancia
entre las correas 34, 35. Los árboles 38 están dispuestos de forma
fija sustancialmente en ángulo recto con respecto a la dirección de
desplazamiento, y unos elementos de ligadura 40, véase la Figura 2a,
interconectan o unen uno con otro los extremos de los dos
árboles.
Cada árbol 38 se encuentra asegurado a las dos
correas por medio de al menos un dispositivo de abrazamiento 43
presente en cada correa. En la siguiente descripción y con
referencia a la Figura 3 se describirá con mayor detalle una
primera realización de este dispositivo de abrazamiento 42, y se
mostrará el modo como un árbol 38 puede, por medio del dispositivo
de abrazamiento 32, ser asegurado, por ejemplo, a la primera correa.
El dispositivo de abrazamiento 42 comprende una primera parte 44
con la forma de un pasador diseñado de modo que sea capaz de
contactar a tope contra la correa 30. El contacto a tope contra la
correa 30 tiene lugar en un espacio de separación de dientes
existente en la correa 30. El pasador 30 está también diseñado de
manera que sea susceptible de acoplarse por salto elástico hacia
abajo dentro de unos medios de soporte 46 formados en el árbol 38.
Estos medios de soporte 46 forman prolongaciones del espacio de
separación de dientes en cada extremo del mismo; es decir, los
medios de soporte 46 se han dispuesto a modo de pequeños "espacios
de separación de dientes" que están en alineación con el espacio
de separación de dientes existente en la correa 30. El pasador 44
puede ser acoplado por salto elástico hacia abajo en los medios de
soporte 46. A cada lado de la primera parte 44, es decir, en cada
extremo del pasador, se han proporcionado segundas 48, 50,
respectivamente. La primera parte 44 es, por tanto, una parte
central. Las dos segundas partes 48, 50 son sustancialmente
idénticas y cada una de ellas tiene la forma de un elemento de yugo
que se ha diseñado de modo que sea capaz de rodear el árbol 38.
Cada elemento de yugo tiene un extremo exterior 52, esto es, un
extremo libre, que se ha diseñado para ser acoplado por salto
elástico dentro de un orificio correspondiente 54 existente en el
árbol 38. Con el fin de que el árbol 38 pueda ser colocado de tal
manera que su punto central quede situado a una cierta distancia de
la línea de tránsito, que se describirá más tarde, el árbol 38 está
provisto de una depresión 56 diseñada, al menos parcialmente, para
proporcionar acomodo a la correa 30. La depresión 56 se ha formado
a modo de rebaje y tiene una superficie que se ha diseñado para
contactar a tope contra la superficie plana de la correa. La
superficie tiene una extensión en la dirección longitudinal del
árbol que es más larga que la correa 30, vista en la dirección de
la anchura de la correa, de tal manera que la superficie puede
también proporcionar acomodo a los dos elementos de yugo 48, 50.
Los medios de soporte 46 están formados en discontinuidades de la
superficie, es decir, la depresión 56 existente en el árbol 38
consiste, en realidad, en tres tramos o secciones, una sección
central 56a que puede proporcionar acomodo a la correa 30, así como
dos secciones exteriores 56b, 56c, más pequeñas, situadas en el
exterior de los medios de soporte 46, que pueden, cada una de
ellas, proporcionar acomodo a uno de los elementos de yugo 48, 50,
véase la Figura 4. Las secciones exteriores 56b y 56c están
destinadas a soportar los elementos de yugo y admiten una parte de
la fuerza elástica, de tal manera que el dispositivo de
abrazamiento no comprime hacia abajo con toda su fuerza la correa.
Con tales medios, el riesgo de que el pasador 44 "se coma" o
abra paso a través de la correa se ve minimizado. En consecuencia,
son los extremos exteriores del pasador 44, adyacentes a los
elementos de yugo 48, 50, los que son acoplados por salto elástico
hacia abajo en los medios de soporte 46. Los medios de soporte 46
están diseñados de tal manera que permiten la rotación del pasador
44 de modo que los elementos de yugo 48, 50 puedan rodear el árbol
38. Ha de comprenderse que el término "rodea" no significa
necesariamente que los elementos de yugo 48, 50 contacten
completamente a tope contra el árbol 38; es suficiente con que
exista un punto de contacto a tope en alguna parte a lo largo de la
forma de yugo, además del punto de contacto a tope entre el pasador
44 y los medios de soporte 46.
Los elementos de yugo 48, 50 están diseñados de
modo que rodeen el árbol 38 de tal manera que se forme un ángulo de
envolvente \gamma entre los puntos de contacto a tope de la
primera parte, en los medios de soporte 46 existentes en el árbol
38, y los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo contra
el árbol 38, que sea lo suficientemente grande como para que la
geometría del árbol sea capaz de retener el dispositivo de
abrazamiento 42 en una posición asegurada, es decir, en una posición
en la que el dispositivo de abrazamiento 42 sujete la correa
bloqueada contra el árbol 38. La Figura 5 ilustra lo que quiere
significarse con un ángulo de envolvente \gamma lo
suficientemente grande. En la vista I se observa una sección
transversal de un árbol 38 que tiene orificios 54 como los
anteriormente descritos. Gracias al orificio 54, los puntos de
contacto a tope del elemento de yugo pueden, en este caso,
presentar un ángulo de envolvente \gamma que es ligeramente menor
que 180º. La Figura 8 muestra una segunda realización del
dispositivo de abrazamiento 42 en la que los elementos de yugo 48,
50 no están destinados a ser acoplados por salto elástico en el
interior de orificios del árbol 38, sino en la que las partes
exteriores 52' de los elementos de yugo 48, 50 se han concebido
sencillamente para contactar a tope contra el árbol 38. Esta
variante requiere un ángulo de envolvente \gamma de al menos
1801, véase la vista II de la Figura 5. El árbol 38 puede también
haberse diseñado con una sección transversal triangular, como en la
vista III, o bien con una sección transversal con la forma de un
polígono, por ejemplo, un cuadrado, como se muestra en la vista IV,
y entonces es suficiente con que el ángulo de envolvente \gamma
sobrepase el primer vértice. Sin embargo, ha de comprenderse que la
configuración y el área en sección transversal del elemento de yugo
son naturalmente de importancia para el ángulo de envolvente
\gamma que se requiera. Si el elemento de yugo 48, 50 es débil,
por ejemplo, por cuanto que presenta un área en sección transversal
pequeña y una configuración de yugo grande, probablemente se
requerirá un ángulo de envolvente \gamma más grande, véase la
vista V.
En la primera realización que se ha descrito del
dispositivo de abrazamiento 42, que se muestra en la Figura 3, el
orificio 54 existente en el árbol 38 está colocado sustancialmente
enfrente de la depresión 56, es decir, al otro "lado" del
árbol 38. Así pues, el ángulo de envolvente \gamma es
sustancialmente 180º.
El dispositivo de abrazamiento 42 puede ser
fabricado sencillamente doblando una barra de acero.
A la hora de montar el dispositivo de
abrazamiento 42, la correa dentada 30 se coloca, en primer lugar, de
tal manera que su superficie plana entre en contacto a tope contra
la superficie plana de la depresión 56 del árbol 38, véase la
Figura 3. Tras ello, la primera parte, el pasador, 44 del
dispositivo de abrazamiento 42 es presionado hacia abajo dentro de
los medios de soporte 46, véase la parte superior derecha de la
Figura 3. Tras ello, los elementos de yugo 48, 50 se hacen girar de
tal manera que rodeen el árbol 38, véase la vista de la parte
superior izquierda de la Figura 3, de tal modo que los extremos
exteriores 52 de los elementos de yugo 48, 50 se acoplen por salto
elástico dentro de los orificios 54 existentes en el lado inferior
del árbol 38, véanse las vistas inferiores correspondientes de la
Figura 3.
En la descripción que sigue se explicará el
aseguramiento de los árboles 38. Puesto que ambas correas 34, 35
son accionadas de forma sincronizada y son sustancialmente idénticas
tanto en su forma como en su posición, el aseguramiento se
describirá únicamente en relación con la primera correa 34 en aras
de la sencillez. Cuando la correa 34 es empotrada o enclavada en el
árbol 38, la superficie de enclavamiento será siempre tangente a la
correa 34 en cualquier punto individual. Esto implica también que la
normal a esta superficie que pasa por el punto central del árbol
siempre cortará a los puntos centrales de las poleas con las que
rota el árbol 38.
El aparato 10 comprende, tal y como se ha
mencionado anteriormente, unas primera y segunda poleas 60, 62,
dispuestas a la misma altura en la dirección vertical, una con
respecto a la otra, véase la Figura 10. Las poleas 60, 62 se
encuentran articuladas por cojinete entre unos primer y segundo
bastidores (no mostrados), y al menos una de las poleas es
accionada por medios de accionamiento. En el ejemplo, la primera
polea 60 consiste en unas primera y segunda partes de polea 60a,
60b que están interconectadas o unidas una con otra de forma no
rotativa por medio de un árbol. De forma correspondiente, la segunda
polea 62 consiste en unas primera y segunda partes de polea 62a,
62b que están unidas una con otra de forma no rotativa por medio de
un árbol. La primera correa de accionamiento 34 discurre sobre la
primera parte de polea 60a de la primera polea 60 y la primera
parte de polea 62a de la segunda polea 62. La segunda correa de
accionamiento 35 discurre sobre la segunda parte de polea 60b de la
primera polea 60 y la segunda parte de polea 62b de la segunda polea
62.
Haciendo referencia a la Figura 7, se mostrará a
continuación cómo calcular los puntos de aseguramiento de los dos
árboles, esto es, dónde han de situarse los puntos centrales de los
árboles con respecto a la línea de tránsito con el fin de que
exista una distancia igual entre los dos árboles 38 a través de la
transmisión; es decir, ha de haber la misma distancia entre los
árboles 38 cuando la parte de la correa 34 (y 35) a la que están
asegurados está recta, que cuando la misma parte rodea una parte de
una de las poleas 60, 62. La expresión "línea de tránsito" se
adopta aquí para significar la línea L hasta la que se extiende el
radio primitivo de la polea y se extiende el radio primitivo de una
transmisión de correa dentada desde el centro de la polea hasta el
centro de la cuerda en la correa de engranajes, es decir, hasta el
punto en el que el estiramiento es sustancialmente cero. En el
siguiente razonamiento, el radio primitivo se designa como
r_{0}. Cuando la correa está recta, la distancia mutua
entre los puntos centrales de los árboles es a. Con el fin
de que esta distancia se mantenga cuando la correa se dobla o curva
en torno a la polea, la longitud de un segmento de arco de la
longitud de paso o tránsito, aquí designada por b, y la
distancia de cuerda (la distancia entre los árboles 38 cuando se
encuentran situados alrededor de la rueda), aquí designada por
c, han de ser de igual longitud que a, es decir, ha de
aplicarse a = b = c. Esto se consigue
desplazando la colocación de los puntos centrales de los árboles en
una distancia \Delta_{r} fuera de la línea de tránsito, es
decir, en una dirección hacia fuera desde el centro de la polea. Los
puntos centrales de los árboles no estarán entonces situados en
r_{0} desde el centro de la polea, sino sobre un radio
r_{1} desde el mismo, siendo este radio r_{1} más
largo que r_{0}. La distancia \Delta_{r} es la
diferencia r_{1} - r_{0}. La fórmula para calcular
r_{1} es como
sigue:
sigue:
r_{1} =
\frac{0.5c}{sin(0.5\alpha)}
donde c es, como se mencionó
anteriormente, la cuerda deseada entre los árboles y \alpha es el
ángulo entre los dos árboles y el centro de la rueda, es decir,
entre las normales anteriormente mencionadas a las superficies de
enclavamiento de los árboles 38. El ángulo \alpha es igual a
b dividido por r_{0}, donde b es, como se ha
mencionado anteriormente, la longitud del segmento de longitud de
arco de la línea de tránsito. La fórmula para calcular
r_{1} puede, por tanto, escribirse
como:
r_{1} =
\frac{c}{2sin\left(\frac{b}{2r_{0}}\right)}
Como b y c han de ser de igual
cuantía que a, c y b pueden ser sustituidos por
a en la fórmula, que se escribe entonces:
r_{1} =
\frac{a}{2sin\left(\frac{a}{2r_{0}}\right)}
El primer miembro portador 30 está provisto de
una unidad portadora 38 cuyo cometido es portar un recipiente de
envasado 12. Puesto que el aparato 10 ha de cambiar la orientación
de los recipientes de envasado de la primera orientación 20 a la
segunda orientación 22, éste comprende adicionalmente un mecanismo
de giro que se describirá a continuación.
El eje A designa el eje geométrico de rotación
en torno al cual ha de ser rotado o girado el recipiente de
envasado. En la Figura 2, el eje A discurre en una dirección
sustancialmente en ángulo recto con respecto al plano del papel, es
decir, hacia dentro en las vistas.
Un árbol 64 discurre a lo largo del eje de
rotación A, véase la Figura 8, de tal modo que este árbol está
unido, por uno de sus extremos, a la unidad portadora 58 y, por su
otro extremo, coopera con una rueda de guía (no mostrada). Entre la
rueda de guía y la unidad portadora, el árbol 64 está articulado por
cojinete en el interior de un orificio (no visible) existente en el
primer miembro portador 30, de tal manera que la unidad portadora
58 queda orientada hacia fuera, en dirección a la periferia o
contorno exterior del transportador 26, en tanto que la rueda de
guía queda orientada hacia dentro, en dirección a las partes
centrales del transportador 26. La unidad portadora 58 está dotada
de un pasador 66 que está diseñado de modo que discurra dentro de
una vía o pista 68 u orificio alargado, practicado en el segundo
miembro portador 32. De esta forma, los miembros portadores 30, 32
están unidos uno con otro por medio de la unidad portadora 58 y son
susceptibles de desplazarse uno hacia el otro y en alejamiento uno
de otro a lo largo de los árboles 38.
La unidad portadora 58 está provista de una
parte central 70 y de dos porciones de dedo 72, véase la Figura 8.
Un par de porciones de dedo 72 están diseñadas para ser capaces de
portar un recipiente de envasado 12, y los pares de dedos 72 están
dispuestos con respecto al árbol 64 de tal forma que el centro de
gravedad del recipiente de envasado coincida con el eje geométrico
de rotación A cuando el recipiente de envasado 12 es portado y
hecho girar por la unidad portadora 58. De esta forma, el árbol 64
se halla situado en la parte central 70, a la mitad de la distancia
mutua entre las porciones de dedo 72. Mientras el recipiente de
envasado 12 está situado en su primera orientación 20, las
porciones de dedo 72 apuntan en una dirección transversal a la
dirección de transporte de los recipientes de envasado, y, mientras
el recipiente de envasado 12 se encuentra situado en su segunda
orientación 22, éstas apuntan en un sentido sustancialmente en
dirección contraria o hacia atrás con respecto a dicha dirección de
transporte. Sin embargo, las porciones de dedo 72 se disponen
formando un ángulo algo hacia fuera con el fin de facilitar la
captura y la colocación del recipiente de envasado 12 en la unidad
portadora 58. Sin embargo, en la descripción de las direcciones en
las que apuntan las porciones de dedo 72, este ángulo es ignorado
en el texto. Cada porción de dedo 72 coopera adicionalmente con una
rueda de retención 74 situada en la parte central 70. Las ruedas de
retención 74 se encuentran situadas de tal modo que, cuando el
recipiente de envasado 12 es portado por la unidad portadora 58,
cada una de ellas contactará a tope contra un borde de doblez de
cada pestaña triangular de esquina respectiva, véase la Figura 8.
Pueden describirse de manera que admiten fuerzas contenidas en un
plano correspondiente al lado o cara trasera del recipiente de
envasado, véase el número de referencia 76.
Las vistas I-V de la Figura 2a
se han representado de una forma que corresponde a la imagen que se
obtendría en caso de situarse por debajo del dispositivo
alimentador de la Figura 1 y mirando hacia arriba, véase la Figura
2b. La I de la Figura 2b muestra dónde se ha tomado la vista I de la
Figura 2a. A continuación se describirán las diferentes posiciones
de los miembros portadores 30, 32 en la rotación, y la mecánica que
subyace en el principio de rotación está basada en gran medida en
la característica de que al menos uno de los miembros portadores es
susceptible de desplazarse con respecto al otro según una primera
dirección, y de que la unidad portadora 58 está unida a rotación a
cada uno de los miembros portadores de tal manera que cada unión
rotativa respectiva está situada a una cierta distancia de la otra
en una segunda dirección que es transversal a dicha primera
dirección. La vista I situada a la izquierda en la Figura 2a muestra
una primera posición en la que los dos miembros portadores 30, 32
se encuentran situados en una primera posición adelantada o
extendida. Esta primera posición tiene su contrapartida en la
primera orientación 20 de los recipientes de envasado 12, y la
unidad portadora 58 está orientada de tal modo que las porciones de
dedo 72 se dirigen según una dirección sustancialmente paralela a
los árboles 38, esto es, transversalmente a la dirección de
transporte de los recipientes de envasado, y puede observase que el
pasador 66 forma un ángulo \beta_{1} con los árboles 38. En el
ejemplo, el ángulo \beta_{1} = 45º. Antes de que comience el
giro a la segunda orientación, los dos miembros portadores 30, 32
son desplazados a lo largo de los árboles 38, véase la vista
II-III. Este desplazamiento será descrito más
adelante. Por otra parte, la vista IV muestra el giro, ya iniciado,
a la segunda orientación 22. La distancia entre los primer y
segundo miembros portadores 30, 32 ha cambiado y, en la vista
designada como V, éstos se encuentran situados en una segunda
posición divergente. El segundo miembro portador 32 ha sido entonces
desplazado en alejamiento del primer miembro portador 30 a lo largo
de los árboles 38. El pasador 66 forma ahora un ángulo
\beta_{2} con los árboles 38. En el ejemplo, el ángulo
\beta_{2} = 135º y la unidad portadora 58 ha sido rotada ahora
hasta su segunda posición, en la que se encuentra orientada de tal
modo que las porciones de dedo 72 se encuentran sustancialmente en
ángulo recto con los anteriormente mencionados árboles 38. Esta
segunda posición tiene su contrapartida en la segunda orientación 22
del recipiente de envasado 12. La diferencia \beta_{1} -
\beta_{2} corresponde, de esta forma, al ángulo entre la primera
y la segunda orientaciones 20, 22 del recipiente de envasado 12, es
decir, la rotación. En este caso, la rotación será de 90º. El giro,
o rotación, que se lleva a cabo tiene lugar en sentido horario, o de
giro de las aguas del reloj, en relación con la Figura 1, o en
sentido anti-horario, o contrario al del giro de las
agujas del reloj, con respecto a la Figura 2a, de tal manera que
las porciones de dedo 72 apuntarán, en la segunda posición, en una
dirección de alejamiento del transportador saliente 18, es decir,
apuntarán en un sentido sustancialmente contrario o hacia atrás con
respecto a la dirección de transporte de los recipientes de envasado
(a la izquierda en la Figura 1).
El cambio desde la primera posición hasta la
segunda posición y viceversa será descrito a continuación con
referencia a las Figuras 9 y 10. La Figura 10 muestra el hecho de
que el transportador 26 está dotado de guías estacionarias dadas en
la forma de unas primera, segunda y tercera pistas, designadas,
respectivamente, por las referencias 1, 2 y 3, y formadas a lo
largo del transportador 26, en la dirección de rotación. Las pistas
1 a 3 están situadas en el interior de unas las correas dentadas 34,
35, es decir, las correas dentadas 34, 35 discurren por fuera de
las pistas 1 a 3 de tal manera que unas ruedas de guía (no
mostradas) o pasadores de guía situados en el lado inferior de los
miembros portadores 30, 32, pueden discurrir por el interior de las
pistas 1 a 3 cuando son accionadas las correas dentadas.
Preferiblemente, los primer y segundo miembros portadores 30, 32
están provistos, cada uno de ellos, de una rueda de guía.
A lo largo de las pistas 1 a 3 existen tres
regiones de cambio de pista fijas, véase la Figura 9, cada una de
las cuales comprende un tramo o sección de conmutación designada,
respectivamente, por las referencias 78, 80 y 82. La primera
sección de conmutación 78 está situada en el punto en que los
recipientes de envasado 12 se han de tomar desde el transportador
entrante 16, esto es, donde el aparato 10 ha de portar los
recipientes de envasado 12. Por delante de la primera sección de
conmutación 78, el segundo miembro portador 32 es guiado dentro de
la primera pista 1, y el primer miembro portador 30 lo es dentro de
la segunda pista 2. Cuando las primera y segunda pistas 1, 2 son
adyacentes una a otra, los miembros portadores 30, 32 están
situados, por tanto, en su primera posición adelantada o extendida
(véase también la vista I de la Figura 2a), y las porciones de dedo
72 apuntan en una dirección hacia la tercera pista 3. El
transportador entrante 16 está situado con respecto al aparato 10
de tal manera que los recipientes de envasado 12 se desplazan en una
dirección paralela a las pistas 1 a 3, en las proximidades de la
terca pista 3, y las porciones de dedo 72 no son capaces de tocar
los recipientes de envasado 12 cuando los miembros portadores 30, 32
son guiados dentro de las primera y segunda pistas 1, 2. Sin
embargo, en la primera sección de conmutación 78, cada par de
porciones de dedo 72 ha de asirse o agarrarse en torno a cada
recipiente de envasado respectivo 12. Esto se lleva a efecto por
cuanto que la unidad portadora 58 es desplazada con sus porciones de
dedo 72 en una dirección transversal con respecto a las pistas 1 a
3, esto es, hacia la tercera pista 3 y en dirección a los
recipientes de envasado 12. Este desplazamiento lateral se consigue
por cuanto que la primera sección de conmutación 78 comprende una
transición de la primera pista 1 a la segunda pista 2, así como una
transición de la segunda pista 2 a la tercera pista 3, es decir,
después de la primera sección de conmutación 78, el segundo miembro
portador 32 es guiado dentro de la segunda pista 2, y el primer
miembro portador 30 es guiado dentro de la tercera pista 3. Se ha
obtenido entonces un desplazamiento lateral sin que la unidad
portadora 58 haya sido girada, véanse las vistas II y III de la
Figura 2a. En esta primera sección de conmutación 78, las porciones
de dedo 72 son proyectadas, por tanto, hacia dentro, bajo las
pestañas 14 de esquina del recipiente de envasado, hasta el
instante en el que la rueda de retención 74 situada en las porciones
de dedo 72 entre en contacto a tope contra cada borde de doblez
respectivo de las pestañas 14 de esquina. Después de la primera
sección de conmutación 78, el transportador entrante 16 se desvía
alejándose del aparato 10, y los recipientes de envasado 12
quedarán, de esta forma, suspendidos libremente en las porciones de
dedo 72 de las unidades portadoras 58, es decir, las porciones de
dedo 72 se encuentran en contacto a tope bajo las pestañas 14 de
esquina.
La segunda sección de conmutación 80 se
encuentra situada después de la primera sección de conmutación 78
pero antes del punto en el que los recipientes de envasado 12 han de
ser suministrados adicionalmente al transportador saliente 18. Esta
segunda sección de conmutación 80 está compuesta de una región de
giro en la que los recipientes de envasado 12 se han de cambiar de
orientación desde la primera orientación 20 hasta la segunda
orientación 22. El giro, que requiere que el segundo miembro
portador 32 sea desplazado en alejamiento del primero, se realiza
por cuanto que esta sección de conmutación 80 comprende tan solo una
única transición de la segunda pista 2 a la primera pista 1. Esto
significa que el segundo miembro portador 32, después de la sección
de conmutación 80, es guiado dentro de la primera pista 1 y el
primer miembro portador 30 también continúa siendo guiado dentro de
la tercera pista 3. Los miembros portadores 30, 32 son, por tanto,
forzados a separarse y la unidad portadora 58 es hecha girar 90º.
El recipiente de envasado 12 adopta, en consecuencia, su segunda
orientación 22, véase la vista V de la Figura 2a.
La tercera sección de conmutación 82 está
situada antes del punto en el cual los recipientes de envasado 12
están diseñados para ser susceptibles de hacerse cargo de ellos
desde el transportador entrante 16, y después del punto en el que
los recipientes de envasado 12 son suministrados adicionalmente al
transportador saliente 18. Esta sección de conmutación 82 está
formada de tal manera que el segundo miembro portador 32 será
guiado, después de la sección de conmutación 82, dentro de la
primera pista 1 y el primer miembro portador 30 será guiado dentro
de la segunda pista 2, lo que significa que la sección de
conmutación 82 se ha formado con una transición para el primer
miembro portador 30 desde la tercera pista 3 hasta la segunda pista
2. Los miembros portadores 30, 32 son, de esta forma, llevados a
juntarse de nuevo hasta su primera posición, lo que implica que la
unidad portadora 58 ha sido girada de vuelta a una orientación en la
que las porciones de dedo 72 de la unidad portadora 58 se
encuentran orientadas con su dirección longitudinal sustancialmente
dirigida según una dirección transversal con respecto a las pistas
1 a 3, es decir, en la posición que tiene su contrapartida en la
primera orientación 20 del recipiente de envasado. Esta rotación es
de 90º. La unidad portadora 58 puede entonces agarrar o asir un
recipiente de envasado 12, una vez que éste alcance, una vez más, la
primera sección de conmutación 78.
En el ejemplo, cada una de las secciones de
conmutación 78-82 se da en la forma de un bloque que
está situado transversalmente con respecto a las tres pistas 1 a 3,
y el bloque está dotado de pistas sustitutivas 84. Si no ha de
producirse ninguna transición a otra pista, las pistas sustitutivas
84 existentes en el bloque unen las pistas originales, véase la
primera pista 1 de la Figura 10. Sin embargo, en el caso de que haya
de producirse una transición desde, por ejemplo, la segunda pista 2
hasta una pista adyacente, por ejemplo, la tercera pista, la pista
sustitutiva 84 consiste en un tramo o sección de pista curva cuya
abertura está situada en la segunda pista 2 y cuya salida descarga
o desemboca en la tercera pista, adyacente, 3, véase la Figura 10.
Las secciones de conmutación 78-82 pueden,
ventajosamente, haberse fabricado de plástico, en tanto que las
pistas 1 a 3 pueden estar fabricadas de, por ejemplo, metal en
lámina. Las primera y segunda secciones de conmutación pueden, de
manera adicional, estar fabricadas preferiblemente en un solo
bloque.
Tal y como se ha dado a entender anteriormente,
los recipientes de envasado 12 son transferidos al transportador
saliente 18 después de la operación de giro, esto es, una vez que se
ha sobrepasado la segunda sección de conmutación 80. El
transportador saliente 18 está situado con respecto al aparato 10 de
tal manera que la línea a lo largo de la cual se desplazan los
recipientes de envasado 12 después de la operación de giro, coincide
con la línea a lo largo de la cual se desplazarán los recipientes
de envasado 12 en el transportador saliente 18. De esta forma, cada
recipiente de envasado 12 conservará su dirección de movimiento
también después de su transferencia al transportador saliente 18.
En este ejemplo, cada recipiente de envasado 12 es transferido en
un punto en el que el transportador 26 se desvía alrededor de su
segundo punto de articulación. A medida que las porciones de dedo
72 se hacen girar de manera que se sitúen de cara a una dirección de
alejamiento del segundo transportador saliente 18, su agarre sobre
las pestañas 14 de esquina del recipiente de envasado se verá
liberado automáticamente en el momento en que se hagan girar en
torno al punto de articulación por cojinete y/o se enganchen con, o
sean frenadas por, una unidad portadora 24, es decir, cuando las
porciones de dedo 72 se vean desplazadas según una dirección hacia
arriba en la Figura 1, en tanto que el recipiente de envasado 12
continúa en su dirección primitiva de desplazamiento por cuanto que
es capturado por las unidades portadoras 24. Las unidades
portadoras 24 tienen forma de placas que han sido montadas
sustancialmente en ángulo recto con la cadena del transportador
saliente 18. La velocidad del transportador saliente 18 es
ligeramente menor que la velocidad del aparato, y los recipientes
de envasado son frenados por las unidades portadoras 24. El riesgo
de que los recipientes de envasado 12 resulten dañados en la
transferencia es, sin embargo mínimo, dado que el contenido de los
recipientes de envasado no proporciona ningún efecto dinámico
significativo sobre el recipiente de envasado 12, y dado que la
superficie de la unidad portadora 24 que se encuentra con el
recipiente de envasado 12 es del mismo orden de magnitud que la
superficie del recipiente de envasado 12 que entra en contacto a
tope contra la unidad portadora 24.
Incluso aunque la presente invención se ha
descrito únicamente con respecto a la realización preferida en la
actualidad, ha de ser evidente para el lector experto que la
presente invención no está restringida a la misma, sino que son
concebibles numerosas variaciones y modificaciones sin apartarse del
ámbito de las reivindicaciones que se acompañan.
Se ha descrito un ejemplo del modo como puede
asegurarse la unidad portadora a los miembros portadores. Sin
embargo, ha de comprenderse que existen otros múltiples modos de
llevar a cabo dicho aseguramiento. Por ejemplo, la unidad portadora
58 puede estar unida de forma no rotativa a uno de los extremos de
un brazo de ligadura, a través de un árbol que está articulado por
cojinete, de forma rotativa, en uno de los miembros portadores, de
tal manera que el brazo de ligadura situado en el otro extremo está
provisto de un pasador que es susceptible de moverse dentro de una
acanaladura practicada en el segundo de los miembros portadores, y
de modo que la relación mutua entre el árbol y el pasador es tal,
que un desplazamiento de al menos uno de los miembros portadores
con respecto al otro implica una rotación de la unidad portadora 58
que corresponde a un cambio en la orientación del recipiente de
envasado 12 desde la primera orientación 20 hasta la segunda
orientación 22. Ese extremo del árbol 64 anteriormente descrito se
encuentra unido, por tanto, de forma no rotativa a la unidad
portadora 58, en tanto que el otro extremo está unido de forma fija
a un brazo de ligadura. El árbol 64 está, como anteriormente,
articulado por cojinete dentro de un orificio practicado en el
primer miembro portador 30. La unidad portadora 58 está situada en
ese lado del miembro portador 30 y el brazo de ligadura se encuentra
situado en el otro lado. Además, la unidad portadora 58 está
orientada hacia fuera, en dirección a la periferia o contorno
exterior del transportador 26, en tanto que el brazo de ligadura
está orientado hacia dentro, en dirección a las partes centrales
del transportador 26. El extremo libre del brazo de ligadura está
provisto de un pasador, correspondiente al pasador 66, que está
diseñado de modo que discurra dentro de una acanaladura
correspondiente a la pista 68 anteriormente descrita.
Se han descrito tres pistas 1 a 3 y tres
secciones de conmutación 78, 80, 82. Ha de ser obvio, sin embargo,
para el lector experto de esta memoria que el número de pistas y
secciones de conmutación puede ser alterado dependiendo de la
aplicación práctica. Por ejemplo, la operación de giro no necesita
llevarse a cabo en una única etapa en la sección de conmutación,
sino que puede, por ejemplo, realizarse escalonadamente a lo largo
de un cierto número de secciones de conmutación y pistas.
La unidad portadora provista de porciones de
dedo que se ha descrito anteriormente resulta adecuada para soportar
recipientes de envasado paralelepipédicos en los que las pestañas
de esquina triangulares no hayan sido aún dobladas y obturadas
formando un cierre hermético contra los lados del recipiente de
envasado. En el caso de que haya de darse soporte a otro tipo de
envase, o si la intención es soportar los recipientes de envasado
paralelepipédicos de una manera diferente, la formación o
constitución de la unidad portadora puede, naturalmente, ser de
otro tipo conocido para una persona experta en la técnica. Por
ejemplo, la unidad portadora puede formarse como un dispositivo de
agarre que sea capaz de asir o agarrarse en torno al recipiente de
envasado. Es posible proporcionar, por ejemplo, un dispositivo de
agarre que sea capaz de agarrarse en torno a, por ejemplo, la aleta
o aletas que se forman al obturar o cerrar herméticamente los bordes
transversales del recipiente de envasado.
Ha de comprenderse, de forma adicional, que las
primera y segunda orientaciones de los recipientes de envasado no
están limitadas a las orientaciones que se ilustran, y que los
ángulos descritos pueden también ser modificados de forma que el
número de grados a través de los que se mueve la rotación sea
diferente.
Claims (15)
1. Un aparato (10) que comprende un mecanismo de
giro que está destinado a modificar la orientación de un cierto
número de recipientes de envasado (12) en movimiento dentro de una
máquina de llenado, de una primera orientación (20) a una segunda
orientación (22), que comprende un transportador (26), provisto de
al menos un portador (28) al que está unida al menos una unidad
portadora (58), de tal manera que
la unidad portadora (58) es rotativa con
respecto al portador (28) en torno a un eje geométrico de rotación
(A) y está destinada a portar el recipiente de envasado (12) de tal
manera que el centro de gravedad del recipiente de envasado durante
el cambio de orientación esté situado sustancialmente en el eje
geométrico de rotación (A); y de forma que el centro de gravedad
del recipiente de envasado conserve, con ello, sustancialmente la
misma dirección de desplazamiento y velocidad de la primera a la
segunda orientaciones (20, 22), caracterizado porque
la unidad portadora (58) está provista de un par
de porciones de dedo (72) destinadas a portar recipientes de
envasado (12) cuyas pestañas (14) de esquina sobresalen o apuntan
hacia fuera sustancialmente rectas desde los lados de los
recipientes de envasado, y porque las porciones de dedo (72) de la
unidad portadora están diseñadas de modo que sean capaces de portar
el recipiente de envasado (12) mediante contacto a tope bajo estas
pestañas (14) de esquina.
2. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el portador (28)
comprende un primer miembro portador (30) y un segundo miembro
portador (32); de tal modo que al menos uno de los miembros
portadores es susceptible de desplazarse con respecto al otro en una
primera dirección; y de forma que la unida portadora (58) está
unida a rotación con cada uno de los miembros portadores (30, 32),
de tal manera que cada unión rotativa respectiva está situada a una
cierta distancia una de otra en una dirección transversal con
respecto a dicha primera dirección.
3. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque la unidad portadora
(58) está unida de forma no rotativa a un árbol (64) que está
articulado por cojinete dentro de uno de los miembros portadores
(30); porque la unidad portadora (58) está provista adicionalmente
de un pasador (66) que es susceptible de desplazarse dentro de una
vía o pista (68) dispuesta en el segundo miembro portador (32); y
porque la relación mutua entre el árbol y el pasador es tal, que un
desplazamiento de al menos uno de los miembros portadores (30, 32)
con respecto al otro lleva consigo una rotación de la unidad
portadora (58) que corresponde a un cambio de orientación del
recipiente de envasado (12) de la primera a la segunda orientaciones
(20, 22).
4. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque el árbol (64) coincide
con el eje geométrico de rotación (A).
5. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque las porciones de dedo
(72) cooperan con al menos una rueda de retención (74) que está
diseñada para contactar a tope contra uno de los bordes de doblez
de cada pestaña (14) de esquina respectiva.
6. El aparato (10) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
unidad portadora (58) se hace girar sustancialmente 90º de tal
manera que la segunda orientación (22) de los recipientes de
envasado (12) esté en ángulo recto con la primera orientación
(20).
7. El aparato (10) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque los miembros
portadores (30, 32) son móviles uno con respecto al otro por cuanto
que el transportador (26) comprende un cierto número de pistas (1 a
3), cada una de las cuales forma un bucle; porque los miembros
portadores (30, 32) son guiados dentro de las pistas (1 a 3); y
porque las pistas (1 a 3) comprenden unos tramos o secciones de
conmutación (78, 80, 82), cada una de las cuales permite que al
menos uno de los miembros portadores pueda cambiar de pista.
8. El aparato (10) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
porciones de dedo (72), mientras el recipiente (12) está colocado en
su primera orientación (20), apuntan en una dirección
sustancialmente transversal a la dirección de transporte de los
recipientes; y porque las porciones de dedo (72), mientras el
recipiente (12) está colocado en su segunda orientación (22),
apuntan en un sentido sustancialmente contrario o hacia atrás con
respecto a dicha dirección de transporte.
9. El aparato (10) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque los miembros
portadores (30, 32) están articulados por cojinete, de forma
susceptible de desplazarse, en al menos un árbol (38), de tal modo
que dicho árbol (38) está mutuamente unido a una correa (34, 35)
proporcionada para el transportador (26), por medio de un
dispositivo de abrazamiento (42).
10. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado porque la correa (34, 35)
está comprendida en una transmisión por correa que también
comprende al menos una polea (60, 62) sobre la cual está destinada
a discurrir la correa (34, 35); porque los miembros portadores (30,
32) están articulados por cojinete, de forma susceptible de
desplazarse, en dos árboles (38), de modo que dichos árboles (38)
están mutuamente unidos a dicha correa (34, 35); y porque los
puntos centrales de los árboles están desplazados una distancia
(\Delta_{r}) desde la línea de paso o tránsito (L) de la
correa, según una dirección sustancialmente en ángulo recto con
respecto a la misma, hacia fuera desde la polea (60, 62), de tal
manera que la separación mutua entre los dos árboles (38) es de la
misma magnitud o dimensión tanto cuando los dos árboles (38) están
situados por encima de dicha polea (60, 62), como cuando se
encuentran situados en una porción de la transmisión en la que la
correa (34, 35) está sustancialmente recta.
11. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 10, en el cual la longitud de dicha distancia
(\Delta_{r}) es la diferencia r_{1}-r_{0},
donde r_{0} es el radio desde el centro de la polea hasta
la línea de tránsito (L) y r_{1} se calcula de acuerdo con
la fórmula:
r_{1} =
\frac{a}{2sin\left(\frac{a}{2r_{0}}\right)}
donde a es la distancia de
separación mutua entre dos árboles (38) cuando la correa está
recta.
12. El aparato (10) de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 11, en el cual la correa (34, 35) es una
correa dentada.
13. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 12, en el cual el dispositivo de abrazamiento (42)
para asegurar el árbol (38) a la correa (34, 35) comprende una
primera parte diseñada para un contacto a tope total o parcial
dentro de un espacio de separación de dientes existente en la correa
(34, 35) y en unos medios de soporte (46) existentes en el árbol
(38), de tal manera que dichos medios de soporte (46) forman
prolongaciones del espacio de separación de dientes a cada extremo
del mismo, y la primera parte (44) puede acoplarse por salto
elástico hacia abajo dentro de dichos medios de soporte (46); y de
tal modo que la primera parte (44) de cada extremo está unida a una
segunda parte (48, 50) que tiene la forma de un elemento de yugo, de
manera que dichos elementos de yugo (48, 50) están diseñados para
rodear el árbol (38) de tal modo que se forme un ángulo de
envolvente (\gamma) entre los puntos de contacto a tope de la
primera parte dentro de los medios de soporte (46) existentes en el
árbol (38), y los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo
contra el árbol (38), que sea lo suficientemente grande como para
que la geometría del árbol sea capaz de retener el dispositivo de
abrazamiento (42) en una posición asegurada.
14. El aparato (10) de acuerdo con la
reivindicación 13, en el cual el árbol (38) está provisto de al
menos una depresión (56), destinada a acomodar, al menos
parcialmente, la correa (34, 35) y tal que en dicha depresión (56)
se sitúan los medios de soporte (46).
15. Un método para cambiar la orientación de un
cierto número de recipientes de envasado (12) cuyas pestañas (14)
de esquina sobresalen o apuntan hacia fuera sustancialmente rectas
desde los lados de los recipientes de envasado, en movimiento
dentro de una máquina de llenado, de una primera orientación (20) a
una segunda orientación (22), de tal modo que el método comprende
las etapas de:
portar un recipiente de envasado (12) por medio
de una unidad portadora (36) que está unida a un portador (28)
dispuesto en un transportador (26),
girar la unidad portadora (58) con respecto al
portador (28) alrededor de un eje geométrico de rotación (A), de
tal manera que el centro de gravedad del recipiente de envasado,
durante el cambio de orientación, esté situado sustancialmente en
el eje geométrico de rotación (A) y el centro de gravedad del
recipiente de envasado conserve, de esta forma, sustancialmente la
misma dirección de desplazamiento y velocidad de la primera a la
segunda orientaciones (20, 22), y
portar dicho recipiente de envasado mediante
contacto a tope, bajo dichas pestañas de esquina, por parte de un
par de porciones de dedo.
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