ES2321324T3 - Procedimiento y equipo para construir una caja de carton. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para montar una caja de cartón (30) que comprende un grupo de artículos (A), este procedimiento incluye las etapas que consisten en colocar un troquel de cartón (10) sobre un medio de soporte (110), colocar la primera y la segunda serie de artículos (A) sobre paneles de carga espaciados uno del otro (14, 18) del troquel de la caja de cartón (10) de modo que las series de artículos estén espaciadas una de la otra por un panel suplementario no cargado (16) del troquel de la caja de cartón (10) colocado entre las series de artículos, llevar el medio de soporte (110) a lo largo de un medio transportador y hacer que secciones exteriores del medio de soporte (110) se unan y así levantar los paneles de carga espaciados (14, 18) junto con las series de artículos respectivas mientras que son llevados por el medio transportador para trasladar las series de artículos al panel suplementario no cargado (16), de modo que dicho panel suplementario (16) se convierte en una base cargada (16) de la caja de cartón (30) y estas zonas espaciadas del panel de carga (14, 18) se convierten en paneles laterales opuestos (14, 18) de la caja de cartón (30).
Description
Procedimiento y equipo para construir una caja
de cartón.
La invención se refiere a un método y aparato
para construir una caja de cartón para contener múltiples artículos
y más en particular cuando los artículos que contiene la caja de
cartón son de una estructura no rígida como bolsas que pueden estar
llenas de bebidas u otros productos alimenticios y/o líquidos.
A menudo es deseable para un consumidor comprar
un número de artículos como bolsas llenas de bebida. Por lo tanto
se requieren cajas de cartón que contienen un grupo de bolsas.
Tales bolsas son flexibles, alguna puede ser delicada y puede ser
difícil también de asegurar y embalar en una caja de cartón.
En
JP-A-59-1631602 se
muestra un aparato para formar una caja de cartón que contiene un
grupo de productos, dicho aparato comprende un medio de soporte
para un troquel de caja de cartón con dos juegos de artículos
dispuestos sobre paneles de carga separados.
Se construyen envases corrientes comerciales
para estos tipos de artículo con cartón corrugado, que se utiliza
para proporcionar la fuerza suficiente para la paletización de una
pluralidad de paquetes, pero tiene la desventaja de que esto
produce un producto final de mala calidad sobre todo con respecto a
las superficies impresas. Otra desventaja de estos envases es que
requieren que el troquel de la caja de cartón sea encolado
previamente.
Es por lo tanto deseable proveer una caja de
cartón de alta calidad estética que tenga la fuerza suficiente para
la paletización. Es deseable también reducir el manejo de las
bolsas para reducir al mínimo la posibilidad de daño de las
mismas.
La invención presente procura vencer las
limitaciones de la técnica previa y ofrecer calidad de impresión
mejorada, y permite que el proceso de construcción de la caja de
cartón y la carga se realice en una única máquina de
fabricación.
Un aspecto de la invención presente proporciona
un método para formar una caja de cartón que contiene un grupo de
artículos, como se define en la reivindicación 1 del anexo.
Preferentemente el medio de soporte comprende
una fijación de formación y el troquel de caja de cartón en forma
considerablemente plana es transferido de un suministro a la guía
de formación espaciada de modo que los paneles de carga espaciados
del troquel de caja de cartón se coloquen sobre las secciones
externas espaciadas de la guía de formación con el siguiente panel
descargado del troquel de la caja de cartón dispuesto allí entre
una sección interior de la guía de formación y aquellos paneles de
cierre de extremo opuestos del troquel de caja de cartón se doblan
automáticamente por fuera del plano de los paneles de carga
respectivos.
Además, en cuanto a los paneles de refuerzo,
conectados de modo articulado a los paneles de cierre de extremo se
doblan en relación a los paneles de cierre de extremo de modo que
el panel de refuerzo recubre los artículos más lejanos en cada
juego de modo que cada artículo más lejano sea rodeado
considerablemente por un panel que carga, un panel de cierre de
extremo y un panel de refuerzo.
Opcionalmente, se coloca un dispositivo
separador entre cada juego de artículo para mantener
considerablemente la formación de los juegos de artículo, sobre sus
paneles de carga respectivos a medida que los paneles de carga
espaciados se mueven uno hacia el otro.
Preferentemente las secciones espaciadas
externas de la guía de formación son levantadas de modo que los
paneles de carga con sus respectivos juegos de artículo se
levanten, y retraigan el dispositivo separador a medida que los
juegos de artículo sean llevados juntos y los paneles de carga sean
llevados a una posición vertical por la cual los juegos de artículo
se junten de tal modo que los extremos de los artículos en cada
juego acabe sobre el dicho siguiente panel del troquel de caja de
cartón, destinados a convertirse en un panel de base de la caja de
cartón, donde los paneles de carga proporcionan los paneles
laterales opuestos de la caja de cartón.
Opcionalmente, paneles de refuerzo yuxtapuestos
son llevados en una relación cara a cara para proporcionar una
partición múltiple entre los artículos más lejanos de cada juego de
artículo.
Preferentemente, los paneles de la caja de
cartón son asegurados para completar la formación de la caja de
cartón alrededor de los juegos de artículo consolidados y las
secciones espaciadas externas de la guía de formación son devueltas
a sus posiciones originales para recibir paneles de carga
respectivos de un sucesivo troquel de caja de cartón.
Preferentemente, los juegos de artículo
sucesivos se forman sobre un medio de transporte de artículos que
está sincronizado con dicho medio transportador para el troquel de
caja de cartón y unidades de formación de guía inclusive y juegos
de artículo requeridos y descargados sobre los paneles
predeterminados de los paneles de carga de cada troquel de caja de
cartón.
Otro aspecto de la invención presente
proporciona un aparato para formar una caja de cartón para contener
un grupo de artículos cuyo aparato comprende un medio de soporte
sobre el cual un troquel de caja de cartón, junto con los primeros
y segundos juegos de artículos que se pueden recibir, los artículos
están dispuestos sobre distintas áreas espaciadas de un panel de
carga de un troquel de caja de cartón con una parte descargada de
dicho panel de carga dispuesta entre los juegos de artículo, donde,
un medio de transporte para transportar el medio de soporte a lo
largo de una trayectoria y un medio para manipular el medio de
soporte para levantar las distintas zonas espaciadas del panel de
carga junto con los juegos respectivos de artículos mientras son
transportados por el medio de transporte se proporcionan para
transferir los juegos de artículos a la parte descargada del panel
de carga de modo que ambos juegos de artículos se pueden recibir
allí y dicha parte descargada del panel de carga es adaptable para
convertirse en una base cargada de la caja de cartón y distintas
zonas espaciadas del panel de carga son adaptables para convertirse
en paneles laterales opuestos de la caja de cartón.
Según un rasgo opcional de este aspecto de la
invención, el medio de soporte comprende una guía de formación y se
proporciona un medio de transferencia del troquel de caja de cartón
para transferir sucesivos troqueles de caja de cartón de un
suministro y para colocar cada troquel sobre dicha guía de formación
y el medio para agrupar y depositar los grupos definidos de
artículos sobre dicho troquel de caja de cartón mientras está
dispuesto sobre la dicha guía de formación.
Preferentemente el medio para levantar las
distintas zonas espaciadas del panel de carga comprende secciones
conectadas de modo articulado de dicha guía de formación.
Preferentemente la guía de formación comprende
un dispositivo seguidor para seguir una trayectoria predeterminada
en una pista o camino para facilitar la operación de dichas
secciones conectadas de modo articulado para levantar distintas
zonas espaciadas del panel de carga y a partir de entonces bajar las
secciones conectadas de modo articulado para la recarga de la guía
de formación.
Según otro rasgo opcional de este aspecto de la
invención, se proporciona un medio para limitar el movimiento de
los juegos de artículo uno hacia el otro en relación con el panel
de carga durante el ensamblaje de la caja de cartón.
Según aún otro rasgo opcional de este aspecto,
el medio para limitar el movimiento de los artículos en relación
con el panel de carga comprende un dispositivo que se puede colocar
en una caja de cartón desplegada entre los dos juegos o artículos y
que además mantiene la alineación de refuerzo de los miembros de
panel del troquel de la caja de cartón mientras el troquel de la
caja de cartón está siendo manipulado para formar la caja de
cartón.
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Un modo de realización ejemplar de la invención
será ahora descrito, únicamente mediante un ejemplo en referencia a
los dibujos de acompañamiento en los cuales;
La figura 1 es una vista en plano de un troquel
para formar una caja de cartón que está construida por una máquina
de embalaje de la invención presente;
La figura 2 es una vista en perspectiva de una
caja de cartón vacía formada a partir del troquel de la Figura
1;
La figura 3 es un organigrama que describe en
términos generales el método preferido empleado por la máquina de
embalaje para construir la caja de cartón de la Figura 2;
La figura 4 es una vista esquemática que muestra
una secuencia preferida de operaciones de plegado, carga, formación
y encolado para construir la caja de cartón de la Figura 2;
La figura 5 es una vista esquemática en
perspectiva del aparato utilizado en el modo de realización
preferido de la máquina de embalaje para construir la caja de
cartón de la Figura 2;
La figura 6 es una vista esquemática en
perspectiva que muestra la disposición global de la máquina de
embalaje en la cual el aparato de la Figura 5 monta la caja de
cartón de la Figura 2; y
La figura 7 es una vista esquemática en
perspectiva que muestra la operación de un mecanismo de guía que
forma sucesivos troqueles cargados en cajas de cartón
completadas.
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Un modo de realización preferido de la invención
presente proporciona una máquina de embalaje que puede montar y
llenar una caja de cartón de bolsas o artículos similares. La
figura 1 muestra el troquel 10 para formar una caja de cartón 30,
como se muestra en la Figura 2, que puede ser construida por la
máquina de embalaje. Está previsto que la máquina de embalaje puede
ser apropiada para llenar y construir otros tipos de cajas de
cartón y no se limita a la caja de cartón aquí descrita.
El troquel 10 es un troquel unitario hecho de
cartón, pero puede ser hecho de otro material de hoja plegable
apropiada. El troquel 10 comprende una serie de paneles principales
incluyendo un panel superior 12, una primera pared lateral 14, un
panel inferior 16, una segunda pared lateral 18 y un panel de
fijación 20, conectados de modo articulado uno al siguiente en
serie a lo largo de las líneas de pliegue 32, 34, 36 y 38
respectivamente. En conjunto las primeras y segundas paredes
laterales 14, 18 y el panel inferior 16, forman un panel de carga.
Los paneles de carga espaciados, las primeras y segundas paredes
laterales 14, 18, están separadas por otro panel, el panel inferior
16.
Cuando el embalaje está construido, estos
paneles de carga colocados de forma separada son cargados con
bolsas, u otros artículos similares. Las bolsas son agrupadas en
dos juegos de cinco bolsas cada uno en el modo de realización
preferido. Estos paneles de carga están proporcionados por las
primeras y segundas paredes laterales 14 y 18, respectivamente.
El troquel 10 comprende además una serie de
paneles de cierre de extremo 24a, 24b, 24c, 24d, cada uno conectado
de modo articulado al extremo opuesto de cada una de las primeras y
segundas paredes laterales 14, 18, a lo largo de las líneas de
pliegue 62, 66, 46 y 42 respectivamente. Además, se proporcionan
elementos de refuerzo adicionales 26a, 26b, 26c y 26d y están unidos
a cada uno de los paneles de cierre de extremo 24a, 24b, 24c y 24d
a lo largo de las líneas de pliegue 68, 70, 50 y 48
respectivamente. También se proporcionan solapas de cierre de
extremo inferiores 22b, 22c y solapas de cierre de extremo
superiores 22a, 22d y están conectadas de modo articulado a los
extremos opuestos del panel inferior 16 y al primer panel superior
12 a lo largo de las líneas de pliegue 64, 44, 60 y 40
respectivamente.
Volviendo a la construcción de la caja de cartón
30, que se muestra en la Figura 2, a partir del troquel 10, las
líneas de pliegue 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 60, 62,
64, 66, 68, 70 pueden ser dobladas previamente o rasgadas
previamente para asistir a la formación del troquel 10 en caja de
cartón 30 por la máquina de embalaje. Los paneles de cierre de
extremo 24a, 24b, 24c, 24d se doblan por fuera del plano del
troquel 10 junto con los elementos de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d,
de modo que los paneles de cierre de extremo 24a, 24b, 24c, 24d se
coloquen considerablemente en un ángulo de 90º respecto a las
primeras y segundas paredes laterales 14, 18. Los elementos de
refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d se doblan además sobre las líneas de
pliegue 68, 70, 50, 48 de manera que las bolsas a cada extremo del
grupo están rodeadas considerablemente en tres lados por la primera
o la segunda pared lateral 14, 18 y el panel de cierre de extremo
respectivo 24a, 24b, 24c, 24d y el elemento de refuerzo 26a, 26b,
26c, 26d.
Cada uno de los paneles de pared lateral 14, 18
se dobla por fuera del plano del panel inferior 16 el uno hacia el
otro de forma que son considerablemente paralelos el uno al otro y
a aproximadamente 90º con respecto al panel inferior 16. De este
modo, los elementos de refuerzo de cada par 26a/26b y 26d/26c se
llevan en una relación de contacto de cara a cara uno con el
otro.
Para completar la construcción de la caja de
cartón; el panel de fijación 20 se dobla hacia adentro de la caja
de cartón 30, el primer panel superior 12 se dobla para recubrir el
panel de fijación 20 y se fija al mismo. Las solapas de cierre de
extremo inferior y superior 22b, 22c, 22a, 22d se doblan hacia los
paneles de cierre de extremo 24a, 24b, 24c, 24d y se fijan a partes
inferiores y superiores de los paneles de cierre de extremo
24a/24b, 24c/24d respectivamente. De este modo se forma una caja de
cartón completamente cerrada.
Se verá (Figura 2) que la caja de cartón
completada comprende dos partes similares compartimentadas ya que
es simétrica sobre el plano vertical "x-x" y en
efecto, por lo tanto, es la combinación de dos elementos parecidos
a una bandeja que están unidos de modo articulado sobre las líneas
de pliegue 34 y 36.
Un elemento parecido a una bandeja comprende un
panel de pared lateral 14 junto con elementos de refuerzo
proporcionados por paneles 24a, 26a y 24d, 26d y otro elemento
parecido a una bandeja comprende un panel de pared lateral 18 junto
con 24b, 26b y 24c, 26c.
Cuando estas partes parecidas a una bandeja se
ponen en una disposición vertical, a partir de su posición inicial
de carga, de forma que los dos juegos de bolsas se lleven a la
yuxtaposición, los paneles 26a y 26b y los paneles 26c y 26d
respectivamente, están en relación de cara a cara proporcionando así
múltiples particiones 26a/26b y 26c/26d dentro de la caja de cartón
entre los dos juegos de bolsas.
En referencia ahora a la Figura 3 de los
dibujos, se muestra un organigrama de un método empleado por la
máquina de embalaje para procesar troqueles 10 del tipo descrito
anteriormente. Un extremo superior de la máquina incluye una
primera tolva 11 (ver la Figura 6), u otro medio de almacenaje
apropiado en el cual una multiplicidad de troqueles 10, en la
condición plana, son sostenidos listos para el tratamiento. Los
troqueles 10 son sacados secuencialmente de la primera tolva 11 por
un medio alimentador apropiado, por ejemplo, un alimentador
rotatorio al vacío 13. Como se conoce en la técnica, el alimentador
rotatorio al vacío comprende al menos un recipiente de succión 13a
conectado a un eje motor 13b por una varilla 13c. Un medio de
propulsión, por ejemplo un servomotor (no mostrado), hace girar el
eje motor, y se puede proporcionar una pista de leva (cam) y
una varilla de leva (cam) (no mostrada) dentro del
alimentador rotatorio al vacío para definir una trayectoria uniforme
para los recipientes de succión mientras se hace girar el eje
motor.
La primera tolva 11 puede ser del tipo
"alimentada por gravedad", por la cual los troqueles 10 se
sostienen en la primera tolva en una inclinación para proporcionar
una alimentación positiva. Así, un troquel 10 en la condición plana
se extrae de la primera tolva y se hace girar por el alimentador al
vacío 13 hasta llegar a un transportador de alimentación 15 hacia
el extremo de alimentación de la máquina. Así, el troquel 10 está
colocado sobre el medio de transporte apropiado, paso A1.
El troquel 10 puede sufrir entonces una serie de
etapas de pre plegado, paso A2, para romper previamente las líneas
de pliegue del troquel 10. El procedimiento de rotura previa puede
alcanzarse pasando el troquel 10 por una serie de ruedas o pistas
de guía que se conocen en la técnica. Cuando los artículos, en este
caso bolsas, para ser embalados no tienen una estructura rígida,
proporcionan poca o ninguna reacción a fuerzas aplicadas. Es por lo
tanto ventajoso plegar previamente o romper previamente las líneas
de pliegue del troquel 10. Esta etapa puede ser innecesaria si
fuera utilizado un material alternativo para construir el troquel
10 o si la caja de cartón 30 fuera cargada por un tipo de artículo
más rígido. La etapa de rotura previa se ilustra en la etapa B1 de
la Figura 4. La rotura previa se alcanza en el modo de realización
preferido con el troquel 10 moviéndose en la dirección de avance
indicada por una flecha, por la máquina de embalaje en la
orientación mostrada en la Etapa B1.
El troquel 10 se hace girar entonces, paso A3,
sobre un eje vertical aproximadamente unos 90º. Esta etapa puede
ser innecesaria en un modo de realización alternativo si la
secuencia de rotura previa no requiere que el troquel 10 esté en
una orientación diferente a la requerida para el procedimiento de
construcción. La rotación se alcanza recogiendo el troquel
utilizando un dispositivo de succión rotatorio 17 (Figura 6)
conocido en sí en la técnica, y girando el troquel en el ángulo
deseado. En referencia a la etapa B1 de la Figura 4 se puede ver
que el troquel se hace girar en la dirección del sentido de las
agujas del reloj como se muestra por la flecha A, pero debería ser
obvio que la invención presente no se limita a dicha
descripción.
El troquel 10 se coloca entonces por el
movimiento vertical del dispositivo de succión rotatorio 17, pasó
A4, en un dispositivo de formación 110 para ser aquí descrito con
referencia a las Figuras 5 y 6. Este paso puede realizarse antes de
la etapa de rotación del paso A3 y en tal caso el troquel 10 y el
dispositivo 110 pueden girar juntos. Se coloca el troquel 10 de
forma que los paneles 14, 16, 18 son colocados en relación con las
secciones 132a, 140 y 132b respectivamente. Los paneles de carga
separados 14, 18 del troquel 10 son colocados sobre las secciones
espaciadas externas 132a y 132b y el panel inferior 16 es colocado
sobre la sección interior 140. Las solapas de cierre de extremo
inferiores 22b, 22c sobresalen por los huecos respectivos entre las
paredes de extremo 124a/124b y 124c/124d. Los paneles de cierre de
extremo 24a, 24b, 24c, 24d se doblan hacia arriba por fuera del
plano de los paneles 14, 16, 18 cuando el troquel 10 se coloca en
el dispositivo 110 ya que las paredes de extremo 124a, 124b, 124c,
124d sujetan los paneles de cierre de extremo y facilitan el plegado
sobre las líneas de pliegue 42, 46, 62, 66 como se muestra en la
etapa B2 de la Figura 4. En modos de realización alternativos puede
ser necesario primero doblar los paneles de cierre de extremo 24a,
24b, 24c, 24d hacia arriba por fuera del plano del panel que carga
del troquel, sobre las líneas de pliegue 42, 46, 62, 66. Sin
embargo en el modo de realización preferido de plegado de los
paneles de cierre de extremo 24a, 24b, 24c, 24d se alcanzan
automáticamente cuando el troquel 10 sujeta las paredes de extremo
124a, 124b, 124c, 124d a la hora de su colocación en el dispositivo
de formación 110.
Las bolsas son transportadas, paso A5, a la
máquina de embalaje, mientras, antes o después, pasos Al- A4
relacionados con la preparación del troquel 10; en este caso
comprende; la carga Al, pre plegado A2, giro A3 y colocación A4 del
troquel 10 en el dispositivo de formación 110. En el modo de
realización preferido las bolsas son transportadas a la máquina de
embalaje y agrupadas, paso A6, en juegos de artículos mientras el
troquel 10 se dobla parcialmente, como se describe. Las bolsas
requieren un manejo cuidadoso para reducir al mínimo el riesgo de
daño.
Las bolsas se alimentan de transportadores
externos de alimentación 19, 21 de un dispositivo que llena las
bolsas (no mostrado) en recipientes individuales 23, 25 donde se
agrupan juntas sobre el transportador de alimentación externo. El
contenido de los recipientes se vacía entonces en bandejas 27, 29
respectivamente capaces de acomodar múltiples bolsas, como se
describe en la Patente de EE.UU 5.046.598. Cada bandeja transporta
un grupo de bolsas al troquel 10 dispuesto sobre un dispositivo 110
como se describe más adelante.
Las bolsas se cargan, paso A7, en el troquel 10
en juegos o grupos de bolsas. Esto se logra colocando cada bandeja
por encima del troquel y abriendo trampillas 31, 33 en las
respectivas bandejas 27, 29, las bandejas permiten a las bolsas
caer sobre el troquel. En el modo de realización preferido se cargan
los artículos en dos juegos de cinco cada uno, utilizando una
bandeja para transportar cada juego. Sin embargo, está previsto que
se pueda utilizar una agrupación diferente. Los juegos de bolsas se
cargan en los paneles de carga 14, 18 del troquel, un juego está
colocado sobre el panel 14 y otro juego sobre el panel 18 y están
separados por otro panel 16 del troquel 10. En el modo de
realización preferido, las bolsas están orientadas de tal forma que
los fondos de las bolsas están todas orientadas en la misma
dirección cuando se cargan sobre el troquel 10, como se muestra en
la etapa B3 de la Figura 4. Las bolsas son cargadas de este modo
porque son estrechadas; esta orientación de las bolsas permite que
el extremo estrecho de un juego de bolsas quede yuxtapuesto con el
extremo ancho de otro juego de bolsas. Las bolsas en cada uno de los
juegos también son colocadas en relación de cabalgamiento una al
lado de la otra para reducir al mínimo el espacio no usado del
paquete montado. Así, el volumen ocupado por las bolsas se reduce
al mínimo y permite reducir el tamaño del paquete. Modos
alternativos pueden utilizar orientaciones y configuraciones
alternativas de las bolsas dentro de la caja de cartón 30 sin
alejarse del alcance de la invención.
La siguiente etapa en el montaje del paquete es
doblar, paso A8, los elementos de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d. Los
elementos de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d se doblan hacia dentro
sobre las líneas de pliegue 48, 50, 68, 70 de la caja de cartón 30
alrededor de al menos una parte de los juegos de bolsas de modo que
las bolsas de cada extremo del grupo estén considerablemente
rodeadas sobre tres lados o por la primera o la segunda pared
lateral 14, 18 y el panel de cierre de extremo respectivo 24a, 24b,
24c, 24d y el elemento de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d. Esto se
muestra mejor en la etapa B4 de la Figura 4.
El plegado de estos elementos de refuerzo puede
lograrse mediante el empleo de ruedas o guías fijas como se conocen
en la técnica. Sin embargo, está previsto utilizar otros medios sin
alejarse del alcance de la invención presente. Los elementos de
refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d realzan la fuerza del paquete
construido para permitir la paletización de o de otro modo apilar
una pluralidad de paquetes montados. En modos alternativos donde
pueden utilizarse artículos rígidos en el paquete estos elementos
de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d pueden no ser requeridos ya que los
mismos artículos pueden aportar la fuerza suficiente al paquete
para permitir la paletización de los paquetes.
En el modo de realización preferido, un
separador o divisor 210, para ser descrito aquí en referencia a las
Figuras 5 y 6, se coloca en el paso A9 entre los dos juegos de
bolsas. Este separador 210 evita considerablemente el movimiento de
los juegos de bolsa el uno hacia el otro y/o los mantiene en una
configuración apropiada para la etapa de pliegue de la construcción
del paquete.
Las secciones externas 132a, 132b del
dispositivo de formación 110, que soportan los paneles de carga
espaciados 14 18 se levantan entonces simultáneamente, paso A10 de
la Figura 3 y etapa B5 y B6 de la Figura 4, de forma rotativa,
sobre conexiones articuladas 130a, 130b a la parte de centro 140,
como se indica por flechas en la etapa B5 y B6 de la Figura 4. Esto
tiene el efecto de juntar los dos juegos de bolsas en una relación
yuxtapuesta. Cada uno de los paneles de carga espaciados 14, 18 del
troquel 10 se dobla así simultáneamente, paso A10, por fuera del
plano del panel inferior 16 el uno hacia el otro por la elevación
de las secciones externas 132a, 132b de la guía. De este modo los
pares de elementos de refuerzo, 26a/26b y 26d/26c son llevados en
relación de contacto de cara plana uno con el otro y los juegos de
bolsas son llevados desde una posición en la cual ellos acaban
sobre los paneles de carga espaciados del panel de carga 14, 18, a
una posición en la cual un extremo de cada una de las bolsas acaba
sobre el panel inferior 16.
La carga ejercida sobre la caja de cartón 30 de
los juegos de bolsas es transferida así de los paneles de carga
espaciados 14, 18 del troquel 10, en la etapa de carga, paso A7 de
la Figura 3 y etapa B3 de la Figura 4, al panel inferior
previamente descargado 16, durante la etapa de pliegue. El panel
inferior 16 del troquel 10 se convierte así en base 16 del paquete
y los paneles de carga previamente cargados 14, 18 se convierten en
paneles laterales 14, 18.
El panel de refuerzo 20 es entonces doblado
hacia adentro de la caja de cartón y el panel superior 12 es
entonces doblado para recubrir el panel de refuerzo 20 y asegurado
al mismo, paso Al 1, utilizando un medio de encolado para mantener
el ensamblado del paquete, como se muestra en la etapa B7 de la
Figura 4.
Las secciones externas previamente levantadas
132a, 132b del dispositivo de formación 110 son bajadas, paso Al2,
alejándolas de modo giratorio de los paneles laterales 14, 18 como
se muestra por la flecha en la etapa B7 de la Figura 4 de modo que
la caja de cartón en la etapa B8 esté lista entonces para el
siguiente paso.
El paquete entonces se hace girar, paso A13,
sobre un eje vertical aproximadamente 90º como se muestra en la
etapa B9 de la Figura 4 de tal forma que las solapas de cierre de
extremo 22a, 22b, 22c, 22d pueden ser fijadas, paso A14, en una
siguiente etapa de encolado. En referencia a la etapa B9 de la
Figura 4, se puede ver que el troquel se hace girar en el sentido de
las agujas del reloj como se muestra por la flecha, pero la
rotación además se puede combinar con la retirada del paquete del
dispositivo de formación 110. El lector experto apreciará que en
configuraciones de máquina/caja de cartón alternativas puede que
esta etapa de rotación no sea necesaria. Las solapas de cierre de
extremo inferiores y superiores 22b, 22c, 22a, 22d son dobladas y
aseguradas, paso A 14, a partes inferiores y superiores de los
paneles de cierre de extremo 24a/24b, 24c/24d respectivamente como
se muestra en las etapas B10 y B11 de la Figura 4. De este modo se
forma una caja de cartón completamente cerrada, que contiene dos
juegos de cinco bolsas, siendo los juegos parcialmente separados
por los elementos de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d. La figura 2
muestra un diagrama esquemático de una caja de cartón 30 construida
a partir del troquel 10 en un paquete montado; según el modo de
realización presente la caja de cartón 30 contendría diez bolsas en
dos filas de cinco cada una con los elementos de refuerzo entre
sí.
En referencia ahora a las Figuras 5 y 6 se
muestra allí un dispositivo de formación 110 para controlar la
formación de un paquete según el modo de realización presente.
También se muestra el divisor o separador 210 en las Figuras 5 y 6.
El separador 210 proporciona una pared rígida temporal contra la
cual los juegos de bolsas pueden ser llevados a una condición
vertical.
La figura 5 muestra el dispositivo de formación
110 sobre el cual se coloca el troquel 10 y el separador 210. Como
se ha indicado antes, se coloca el troquel 10 de modo que los
paneles de carga espaciados 14, 18 del troquel 10 reposan sobre las
secciones externas 132a, 132b del dispositivo de formación 110
respectivamente y se coloca el panel 16 sobre la sección 140 del
dispositivo de formación 110. Las paredes de extremo 124a, 124b,
124c, 124d del dispositivo de formación 110 se colocan de tal modo
que facilitan el plegado de los paneles de extremo 24a, 24b, 24c,
24d por fuera del plano de los paneles 14, 16, 18. La altura de las
paredes 124a, 124b, 124c, 124d no debería impedir que los paneles
14 y 18 se levanten considerablemente 90º con respecto al panel 16;
o en modos alternativos, impedir de otra manera la construcción del
paquete. Las solapas de extremo 22b y 22c sobresalen por el espacio
entre las paredes 124a, 124b y 124a, 124c, respectivamente.
Las secciones 132a y 132b son acopladas por la
sección 140 del dispositivo de formación 110 mediante conexiones
articuladas 130a y 130b. La sección 140 sigue una pista de guía
112. La pista de guía impide considerablemente que la sección 140,
y de ahí las conexiones articuladas 130a 130b, se muevan en una
dirección perpendicular a la dirección de ruta del dispositivo de
formación 110. Un medio transportador, no mostrado, propulsa el
dispositivo de formación 110 a lo largo de la pista de guía en la
dirección de ruta deseada como se indica por la flecha "V" en
la Figura 5.
Las ruedas 142a, 142b que se muestran en la
parte delantera del dispositivo 110 en las Figuras 5, 6 y 7
facilitan la rotación de secciones 132a, 132b sobre las conexiones
articuladas 130a, 130b en cualquier dirección ascendente logrando
así el plegado de paneles 14, 18 sobre las líneas de pliegue 34, 36.
La rotación como se indica por las flechas "W" en la Figura 5
se alcanza causando que cada rueda 142a, 142b conecte con un raíl o
guía 150a y 150b, mejor mostrado en la Figura 7, que, en virtud de
su forma total, causa que las ruedas 142a 142b se levanten hacia
arriba por fuera del plano horizontal de la pista de guía 112 y
simultáneamente por dentro hacia la pista de guía 112. Será
apreciado por aquellos expertos en la técnica que este proceso
podría ser alcanzado por un medio alternativo.
El separador 210 de la Figura 5 comprende un
marco principal 212 del cual una parte 214 se acopla a un medio
transportador elevado (no mostrado). Una bandeja divisoria 216 que
restringe el movimiento de los juegos de bolsas durante el
ensamblado del paquete se monta de forma resistente en el marco 212
con medios resistentes, por ejemplo, un ensamblado de elasticidad
215. El separador 210 de la Figura 5 corre por encima del
dispositivo de formación 110, sobre el medio de transportador
elevado, de modo que el dispositivo de formación 110 pasa por la
sección de la máquina de embalaje donde tiene lugar el plegado de
los troqueles 10. Esto está mejor ilustrado en la Figura 7.
Se colocan dos rodillos 218a, 218b uno sobre
cada uno de los lados opuestos del cuerpo principal 212 de modo que
mantengan la alineación correcta de los paneles de refuerzo 26a,
26b, 26c, 26d durante la construcción del paquete. En modos
alternativos, estos rodillos podrían tener una función adicional
como la aplicación de un pegamento a los elementos de refuerzo 26a,
26b, 26c, 26.
En referencia otra vez a la Figura 7, las
secciones 132a y 132b del dispositivo de formación 110 se hacen
girar la una hacia la otra, siguiendo la pista 150a, 150b. Se
levanta el separador 210 hacia arriba y por fuera del paquete,
manteniendo la alineación correcta de los elementos de refuerzo
26a, 26b, 26c, 26d mientras suben (etapa C3 de la Figura 6). En
referencia, en particular, a la Figura 6, el dispositivo 110 entra
en la etapa de ensamblado de caja de cartón de la máquina de
embalaje como se indica por la etapa C2, en la cual se cargan las
bolsas en paneles de carga 14 y 18 del troquel 10 y los elementos
de refuerzo 26a, 26b, 26c, 26d se doblan hacia adentro del troquel
10. El separador 210 se lleva en alineación por encima del
dispositivo 110. Para la etapa C2 de esta sección de la máquina de
embalaje, se ha colocado el separador 210 entre los dos grupos de
bolsas. Las ruedas 142a, 142b se conectan con el principio de la
pista 150a, 150b. El punto de entrada de la pista 150a, 150b se
coloca para capturar las ruedas 142a, 142b dentro de las pistas
150a, 150b mientras se acercan. Esto reduce al mínimo el riesgo de
que una rueda no entre en la pista 150a, 150b y/o la acción de
atasco contra la pista 150a, 150b. Mientras el dispositivo 110 se
mueve a lo largo de la pista de guía 112 las ruedas 142a, 142b
siguen la pista 150a, 150b moviendo así las secciones externas
132a, 132b del dispositivo 110, y de ahí los paneles de carga
separados 14, 18 el uno hacia el otro. Las ruedas siguen la pista
150a, 150b hasta su altura más elevada (etapa C4 de la Figura 7)
desde la horizontal de las pistas, desviándose hacia arriba y hacia
dentro de la posición inicial. En la etapa C4 de la Figura 7, la
caja de cartón 30 está en un estado considerablemente montado.
Mientras el dispositivo 110 avanza a lo largo de la pista de guía
112 y las ruedas 142a, 142b siguen la pista 150a 150b para levantar
las secciones externas 132a, 132b del dispositivo 110, el separador
210 se mueve hacia arriba, alejándose del panel inferior 16 del
troquel 10. Mientras el separador 210 mueve hacia arriba los
rodillos 218a, 218b en cada lado de la sección de división 216 se
mantiene la alineación correcta de los elementos de refuerzo 26a,
26b, 26c, 26d en relación a las bolsas. Sin embargo, en virtud de
su montaje resistente, el movimiento ascendente de la bandeja de
división 216 se queda atrás del marco principal 212 y este
movimiento perdido permite un tiempo de demora de la bandeja 216
entre los juegos de bolsa hasta que sean inevitablemente llevados a
la yuxtaposición mientras las secciones 132a y 132b se acercan la
una a la otra.
El panel superior 12 se adhiere entonces al
panel de fijación 20 para mantener la caja de cartón en un estado
montado y luego las ruedas 142a, 142b siguen la pista 150a, 150b
hacia abajo y hacia fuera en una imagen especular de la sección de
pista 150a, 150b mostrada. Así las secciones externas 132a, 132b
del dispositivo 110 se sueltan de los paneles laterales 14, 18 de la
caja de cartón 30.
Sin embargo, en la posición C4 las ruedas
traseras 143a, 143b del dispositivo de formación, llevadas por
secciones 132a, 132b, conectan respectivamente dobles juegos de
guías 153a, 153b que están formadas respectivamente para bajar las
secciones 132a, 132b a sus posiciones de carga horizontales de modo
que el dispositivo de formación 110 sigue su movimiento de
avance.
Está previsto que los troqueles 10 puedan variar
según la forma y/o la cantidad de artículos a empaquetar y en
consecuencia, una máquina conforme a uno o varios aspectos de la
invención presente es ajustable en numerosos aspectos de modo que
pueda tratar una amplia variedad de tales troqueles y no esté
limitada con el ejemplo específico descrito anteriormente.
Efectivamente, una máquina de la invención presente puede ser
utilizada para empaquetar artículos distintos de bolsas de bebida
dentro de una caja de cartón. Por ejemplo, está previsto que
cualquier otro artículo similar podría ser procesado utilizando una
máquina de la invención presente.
\newpage
Será reconocido que como se utiliza aquí,
referencias direccionales como "superior", "inferior",
"extremo" y "lateral" no limitan los paneles respectivos
con tal orientación, sino que simplemente sirven para distinguir
estos paneles el uno del otro. Cualquier referencia a la conexión
articulada no debería ser interpretada como necesariamente en
referencia únicamente a una línea de pliegue sólo: en realidad está
previsto que la conexión articulada puede estar formada por una o
varias de las siguientes: una línea de puntos, una línea de rotura o
una línea de pliegue, sin alejarse del alcance de la invención
presente.
Está previsto que un experto en la técnica
podría hacer pequeños cambios en la invención presente sin alejarse
del alcance de la invención, por ejemplo podrían ser utilizadas
configuraciones alternativas del grupo de artículos, medios
alternativos para facilitar el pliegue del troquel alrededor de las
bolsas podrían ser utilizados para realizar la alineación y
propiedades de construcción del modo de realización preferido aquí
descrito. Será apreciado por aquellos expertos en la técnica que la
invención presente no está limitada a las cajas de cartón del tipo
descrito, pero podría ser aplicada a otros tipos de cajas de cartón.
Por lo tanto está previsto que el método empleado según la
invención presente también puede ser ajustable para acomodar una
variedad de disposiciones de caja de cartón.
Claims (14)
1. Procedimiento para montar una caja de cartón
(30) que comprende un grupo de artículos (A), este procedimiento
incluye las etapas que consisten en colocar un troquel de cartón
(10) sobre un medio de soporte (110), colocar la primera y la
segunda serie de artículos (A) sobre paneles de carga espaciados uno
del otro (14, 18) del troquel de la caja de cartón (10) de modo que
las series de artículos estén espaciadas una de la otra por un
panel suplementario no cargado (16) del troquel de la caja de
cartón (10) colocado entre las series de artículos, llevar el medio
de soporte (110) a lo largo de un medio transportador y hacer que
secciones exteriores del medio de soporte (110) se unan y así
levantar los paneles de carga espaciados (14, 18) junto con las
series de artículos respectivas mientras que son llevados por el
medio transportador para trasladar las series de artículos al panel
suplementario no cargado (16), de modo que dicho panel
suplementario (16) se convierte en una base cargada (16) de la caja
de cartón (30) y estas zonas espaciadas del panel de carga (14, 18)
se convierten en paneles laterales opuestos (14, 18) de la caja de
cartón (30).
2. Procedimiento según la reivindicación 1 donde
el medio de soporte (110) comprende un dispositivo de formación, y
donde el troquel de cartón (10) que tiene una forma sustancialmente
plana se desplaza desde un punto de suministro hacia el dispositivo
de formación (110), de modo que los paneles de carga espaciados uno
del otro (14, 18) del troquel de la caja de cartón (10) están
colocados sobre secciones espaciadas exteriores (132a,132b) del
dispositivo de formación con el panel suplementario no cargado (16)
del troquel de la caja de cartón (10) colocado en medio sobre una
sección interior (140) del dispositivo de formación (110) de modo
que los paneles de cierre de extremo opuestos (24a, 24b, 24c, 24d)
del troquel de la caja de cartón (10) sean automáticamente plegados
por fuera del plano de los paneles de carga respectivos (14,
18).
3. Procedimiento según la reivindicación 2 donde
los paneles de refuerzo (26a, 26b, 26c, 26d), conectados de una
manera articulada a los paneles de cierre de extremo (24a, 24b,
24c, 24d) son plegados con relación a los paneles de cierre de
extremo (24a, 24b, 24c, 24d), de modo que un panel de refuerzo (26a,
26b, 26c, 26d) recubre los artículos de extremo en cada serie de tal
modo que cada artículo de extremo está sensiblemente rodeado por un
panel de carga (14, 18), un panel de cierre de extremo (24a, 24b,
24c, 24d) y un panel de refuerzo (26a, 26b, 26c, 26d).
4. Procedimiento según la reivindicación 3 donde
un dispositivo separador (210) está colocado entre cada serie de
artículos sustancialmente para mantener la formación de las series
de artículos, sobre sus paneles de carga respectivos (14, 18)
cuando los paneles de carga espaciados (14, 18) se desplazan uno
hacia el otro.
5. Procedimiento según la reivindicación 4 donde
las secciones espaciadas exteriores (132a, 132b) del dispositivo de
formación (110) están colocadas de tal modo que los paneles de
carga (14, 18) son levantados con sus series de artículos
respectivas, y el dispositivo de separación se retrae (210) cuando
las series de artículos se juntan y los paneles de carga se ponen
en posición vertical y así las series de artículos se juntan con
los extremos de los artículos de cada serie que acaban apoyándose
sobre dicho panel suplementario (16) del troquel de la caja de
cartón (10), destinado a convertirse en un panel de base de la caja
de cartón (30), donde los paneles de carga (14, 18) proporcionan los
paneles laterales opuestos de la caja de cartón (30).
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5 donde los paneles de refuerzo yuxtapuestos
(26a/26b, 26c/26d) están colocados en una relación de cara a cara
para poder proporcionar una separación absoluta multicapa entre los
artículos de extremo de cada serie de artículos.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 donde
los paneles de caja de cartón están fijados para poder completar el
montaje de la caja de cartón (30) alrededor de las series de
artículos unificadas y las secciones espaciadas exteriores (132a,
132b) del dispositivo de formación (110) regresan a sus posiciones
iniciales con el fin de poder recibir paneles de carga respectivos
de un troquel sucesivo de caja de cartón (10).
8. Procedimiento según la reivindicación 2 donde
las series de artículos sucesivas se forman sobre el medio de
transporte de artículos que está sincronizado con dicho
transportador para el troquel de caja de cartón inclusive (10) y
las unidades de dispositivo de formación (110) y las series de
artículos requeridas son cargadas sobre los paneles de carga
predeterminados (14, 18) de cada troquel de caja de cartón
(10).
9. Aparato para el montaje de una caja de cartón
(30) para contener un grupo de artículos (A), este aparato
comprende un medio de soporte (110) sobre el cual son recibidos un
troquel de caja de cartón (10), con la primera y la segunda serie
de artículos (A), pudiendo los artículos (A) estar dispuestos sobre
las zonas espaciadas de un panel de carga (14, 18) de un troquel de
caja de cartón (10) con una parte no cargada (16) de dicho panel de
carga (14, 18) pudiendo estar dispuesto entre las series de
artículos y el cual se caracteriza por un medio
transportador para el transporte de los medios de soporte (110) a lo
largo de una trayectoria y un medio para la manipulación del medio
de soporte (110), el cual permite levantar las zonas espaciadas del
panel de carga (14, 18) junto con las series de artículos
respectivas durante su transporte por el medio transportador para
asegurar la transferencia de las series de artículos a la parte no
cargada (16) del panel de carga (14, 18) de modo que ambas series
de artículos pueden ser recibidas y dicha porción no cargada (16)
del panel de carga se adapta con el fin de convertirse en una base
cargada (16) de la caja de cartón (30) y las zonas espaciadas una
de la otra del panel de carga se adaptan para transformarse en
paneles laterales opuestos de la caja (30).
10. Aparato según la reivindicación 9 donde el
medio de soporte (110) comprende un dispositivo de formación y
donde se proporciona un medio de transferencia de troquel de caja
de cartón que sirve para desplazar los troqueles de caja de cartón
sucesivos desde un punto de suministro y para la colocación de cada
troquel de caja de cartón (10) sobre dicho dispositivo de formación
así como un medio que permite reagrupar y depositar grupos de
artículos discontinuos sobre dicho troquel de caja de cartón (10)
en el curso de su colocación sobre dicho dispositivo de formación
(110).
11. Aparato según la reivindicación 10 donde el
medio que sirve para levantar las secciones espaciadas del panel de
carga comprende secciones articuladas (132a, 132b) de dicho
dispositivo de formación (110).
12. Aparato según la reivindicación 11 donde el
dispositivo de formación (110) comprende un dispositivo de
seguimiento que sigue una vía predeterminada en una pista o un riel
que permite facilitar el funcionamiento de las dichas secciones
articuladas para hacer levantar las secciones espaciadas del panel
de carga y después para hacer bajar las secciones articuladas para
cargar de nuevo el dispositivo de formación (110).
13. Aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 12, que comprende además un medio (210) de
limitación del movimiento de las series de artículos unas hacia
otras con relación al panel de carga (16) en el curso del montaje de
la caja de cartón (30).
14. Aparato según la reivindicación 13 donde el
medio (210) de limitación del movimiento de los artículos (A) con
relación al panel de carga (16) comprende un dispositivo que se
puede colocar en una caja de cartón abierta entre ambas series de
artículos y que además mantiene la alineación de los elementos de
panel de refuerzo (26a, 26b, 26c, 26d) del troquel de caja de cartón
(10), mientras que se manipula el troquel de caja de cartón (10)
para formar la caja de cartón (30).
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