ES2332224T3 - Un aparato para empujar recipientes de envasado. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (10) para empujar un cierto número de recipientes de envasado (12) que son soportados dentro de estuches o cajetas (18) en movimiento, en una primera dirección dentro de una máquina de envasado, de tal modo que dicho aparato (10) comprende unos elementos portadores (40) por medio de los cuales pueden ser empujados los recipientes de envasado de una primera posición a una segunda posición con respecto a dichas cajetas (18), caracterizado por que el aparato (10) comprende al menos una cinta o correa (30, 32) que, en una primera porción (34) del aparato (10), se desplaza en una segunda dirección, y, en una segunda porción (36) del aparato (10), se desplaza en una tercera dirección; por que, entre la primera y la segunda porciones (34, 36), se ha dispuesto un rodillo de doblamiento (24); por que las segunda y tercera direcciones forman, cada una, un ángulo alfa con la primera dirección; por que el elemento portador (40) está conectado o unido a un árbol (38) que se encuentra asegurado a la correa (30, 32) por medio de un dispositivo de abrazamiento (42); y por que el punto central del árbol está desplazado o descentrado una cierta distancia (J) con respecto a la línea de paso (L) de la correa, en una dirección sustancialmente en ángulos rectos con ella y hacia dentro, en dirección al rodillo de doblamiento (24), de tal modo que una distancia mutua (X1, X2) entre dos árboles (38), medida según la primera dirección, es sustancialmente de igual dimensión con independencia de si los dos árboles (38) están situados en la primera o en la segunda porción (34, 36), o de si los árboles están situados a uno y otro lados del rodillo de doblamiento (24).
Description
Un aparato para empujar recipientes de
envasado.
La presente invención se refiere a un aparato
que comprende un mecanismo de empuje que cambia la posición de
recipientes de envasado transportados en estuches o cajetas en
movimiento, en una máquina de envasado.
Se conoce por el documento US 5.996.310 un
aparato que comprende un mecanismo de empuje.
Los recipientes de envasado para productos
alimenticios, por ejemplo, los 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,
verduras, etc., se fabrican a menudo a partir de un estratificado de
envasado que se corta, dobla y cierra herméticamente u obtura
térmicamente para obtener un recipiente de envasado terminado, por
ejemplo, de una configuración paralelepipédica. El estratificado de
envasado comprende una capa portadora de material fibroso, tal como
papel o cartón que se recubre, por uno de sus lados, con capas de
material termoplástico, tal como, por ejemplo, polietileno. El
estratificado de envasado comprende también, a menudo, una capa de
barrera de metal, tal como, por ejemplo, aluminio.
Se conocen en la técnica una pluralidad de
máquinas de envasado diferentes para la producción de estos o
similares tipos de recipientes de envasado.
Un cierto número de ellas funcionan con piezas
previas o de partida de recipiente de envasado tubulares, que se
suministran al interior de la máquina en el estado tendido plano y
son levantadas dentro de ella de tal modo que adoptan una sección
transversal preferiblemente cuadrada o rectangular. Durante su
desplazamiento a través de la máquina de envasado, los recipientes
de envasado son dotados, progresivamente, de un fondo estanco al
líquido, que se forma normalmente comprimiendo y cerrando
herméticamente u obturando un primer extremo de la pieza previa de
recipiente de envasado. El recipiente de envasado es desplazado, a
continuación, adicionalmente hasta una estación de llenado, en la
que se suministra al interior del recipiente de envasado el tipo de
contenido que se desea, tras lo cual el extremo aún abierto del
recipiente se cierra herméticamente mediante, por ejemplo,
compresión y sellado.
Cada recipiente de envasado individual que es
desplazado a través de una máquina de envasado de este tipo, es
soportado, preferiblemente, por alguna forma de transportador que
garantiza que los recipientes de envasado son desplazados entre
diferentes estaciones para, por ejemplo, la formación de su fondo,
el llenado y la formación de su parte superior. En las máquinas de
envasado que funcionan a altas velocidades y con rápidas
aceleraciones, es de crucial importancia que los recipientes de
envasado individuales sean colocados, al igual que retenidos, en la
posición correcta para las diferentes fases operativas, por ejemplo,
la formación del fondo y el llenado, y, como resultado de ello, es
actualmente habitual que cada recipiente de envasado individual sea
soportado por un elemento portador o cajeta que contacte a tope por
tres de sus lados con el recipiente de envasado y lo fije en una
posición cuidadosamente predeterminada con respecto al transportador
y a las diferentes estaciones. Además de la colocación precisa de
cada recipiente de envasado individual en las direcciones
longitudinal y transversal del transportador, es también de la
mayor importancia, particularmente en el tratamiento mecánico, por
ejemplo, la obturación del fondo o de la parte superior del
recipiente de envasado, que la posición vertical del recipiente de
envasado se haya definido de forma precisa cuando éste se ha situado
en el transportador. Un estuche o cajeta que tiene estas
propiedades se ha descrito, por ejemplo, en el documento EP 1062160.
Esta cajeta presenta un diseño abierto que hace posible desplazar
el recipiente de envasado al interior de la cajeta o fuera de ésta,
por ambos extremos del mismo, y puede colocar el recipiente de
envasado en la posición vertical, por cuanto que una o más de las
partes sobresalientes y flexibles, o solapas de las esquinas, del
recipiente de envasado, se utilizan para fijar el recipiente de
envasado en la posición correcta. La colocación del recipiente de
envasado en la dirección vertical dentro de la cajeta tiene lugar,
normalmente, mediante el uso de un aparato para empujar el
recipiente de envasado, de tal modo que el aparato comprende una
placa portadora que empuja el recipiente de envasado, por ejemplo,
en dirección hacia arriba, dentro de la cajeta.
Uno de los propósitos de la presente invención
es realizar un aparato para empujar recipientes de envasado, que
presente una construcción simple y operativamente fiable. Este
propósito se ha alcanzado por medio de un aparato para empujar un
cierto número de recipientes de envasado transportados en cajetas en
movimiento, en una primera dirección dentro de una máquina de
envasado, de tal modo que el aparato comprende unos elementos
portadores por medio de los cuales pueden ser empujados los
recipientes de envasado de una primera posición a una segunda
posición con respecto a dichas cajetas. La presente invención se
caracteriza por que el aparato comprende al menos una cinta o
correa que, en una primera porción del aparato, se desplaza en una
segunda dirección, y, en una segunda porción del aparato, se
desplaza en una tercera dirección, por que, entre la primera y la
segunda porciones, se ha proporcionado un rodillo de doblamiento,
por que las segunda y tercera direcciones forman, cada una, un
ángulo con la primera dirección, por que el elemento portador está
conectado o unido a un árbol que se encuentra asegurado a la correa
por medio de un dispositivo de abrazamiento, y por que el punto
central del árbol está desplazado o descentrado una cierta distancia
con respecto a la línea de paso de la correa, en una dirección
sustancialmente en ángulos rectos con ella y hacia dentro, en
dirección al rodillo de doblamiento, de tal modo que una distancia
mutua entre dos árboles, medida según la primera dirección, es
sustancialmente la misma con independencia de si los dos árboles
están situados en la primera o en la segunda porción, o de si los
árboles están situados a uno y otro lados del rodillo de
doblamiento. Al descentrar el punto central del árbol una cierta
distancia con respecto a la línea de paso, será posible efectuar un
accionamiento sincrónico, también a la hora de emplear el
funcionamiento de la cinta o correa para un aparato destinado a
empujar los recipientes de envasado. Puede evitarse, de este modo,
una construcción que implique superficies de leva y un guiado
lineal. Esto permite la consecución de numerosas ventajas; por
ejemplo, puede realizarse un aparato que comprenda un menor número
de partes, lo cual resulta ventajoso tanto desde el punto de vista
de la limpieza como desde el del desgaste. Similarmente, se
realizará un aparato que será de peso ligero. El aparato también
disfruta de la ventaja de que puede ser desplazado fácilmente en la
dirección vertical si se modifica el volumen del recipiente de
envasado, es decir, puede ser elevado o hecho descender con
respecto al transportador de recipientes de envasado. En el caso de
que la configuración del fondo del recipiente de envasado hubiera
también de modificarse, sólo sería necesario reemplazar los
portadores. Esto hace posible una solución altamente flexible y
económicamente viable. Al asegurar los portadores en árboles que
son entonces interconectados o mutuamente unidos con la cinta por
medio de un dispositivo de abrazamiento, se conseguirá la ventaja
de que los portadores pueden ser fácilmente reemplazados, sin que la
correa necesite ser desmontada o cambiada. El tiempo empleado en
los trabajos de servicio y mantenimiento, etc., puede ser, así,
reducido y, puesto que el número de partes que es necesario
reemplazar es también menor, el aparato será una solución
económicamente viable también desde este punto de
vista.
vista.
En una realización preferida del aparato, la
longitud de la distancia desde la línea de paso de la correa se
calcula de acuerdo con la fórmula:
J =
\frac{K}{sen\alpha}
donde \alpha es dicho ángulo y K
se calcula de acuerdo con la
fórmula:
K =
R(tan\alpha -
\alpha)
donde R es el radio desde el centro
del rodillo de doblamiento hasta la línea de paso, y donde \alpha
se da en radianes. K es una distancia, en la primera dirección, que
ha de ser compensada a fin de que la distancia mutua entre los dos
árboles sea la misma con independencia de si los dos árboles están
situados en la primera o en la segunda porción, o de si los árboles
están situados uno a cada lado del rodillo de
doblamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferida adicional, el
elemento portador se ha dotado de una superficie configurada para
contactar a tope con el recipiente de envasado, y está articulado
sobre el árbol de una manera tal, que la superficie del elemento
portador puede rotar en al menos dicho ángulo \alpha con respecto
al árbol. El elemento portador se ajusta entonces, a su vez, en
respuesta al recipiente de envasado, es decir, al contacto con el
recipiente de envasado, y la superficie del elemento portador se
ajusta, por su parte, sustancialmente paralela a la primera
dirección, de tal modo que se aplica una fuerza uniforme en el
recipiente de envasado.
Preferiblemente, el aparato comprende una
primera y una segunda poleas, colocadas a la misma altura una con
respecto a otra y situadas una a cada lado del rodillo de
doblamiento. Esto permite una construcción o estructura
extremadamente simple, con partes en pequeño número y duraderas que
son fáciles de mantener y limpiar. Por ejemplo, el aparato soporta
el procedimiento de limpieza diario que se lleva a cabo normalmente
en una máquina de envasado.
En una realización preferida, la correa es una
correa dentada. Por tales medios, es posible emplear correas
convencionales, y se demostrará en breve 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 fijar el árbol a la correa comprende una primera
parte configurada para un contacto a tope, total o parcial, dentro
de un espacio de separación o intersticio entre dientes de la
correa y dentro unos medios de soporte dispuestos en el árbol, de
tal modo que los medios de soporte forman unas prolongaciones del
intersticio entre dientes, en cada extremo del mismo, y dentro de
dichos medios de soporte la primera parte puede ser ajustada por
salto elástico hacia abajo, y de tal manera que la primera parte,
en cada extremo, se conecta o une a una segunda parte en forma de
elemento de yugo, estando el elemento de yugo configurado para
rodear el árbol de un modo tal, que se forma un ángulo de
envolvimiento entre los puntos de contacto a tope de la primera
parte dentro de los medios de soporte dispuestos en el árbol, y los
puntos de contacto a tope del elemento de yugo con el árbol, que es
suficientemente grande como para que la geometría del árbol sea
capaz de retener el dispositivo de abrazamiento en una posición
segura. Por medio de un dispositivo de abrazamiento de este tipo,
los elementos portadores pueden ser asegurados de forma muy simple
en la correa y, si se necesita reemplazar uno o más elementos
portadores, tan sólo es necesario retirar éste o éstos de la
correa. El dispositivo de abrazamiento es, en sí mismo, simple y
barato de fabricar.
Preferiblemente, el árbol está provisto de al
menos una depresión que está configurada para dar acomodo, al menos
parcialmente, a la correa, depresión dentro de la cual se colocan
los medios de soporte. Al dotar al árbol de una depresión para la
correa, resultará muy simple colocar el punto central del árbol a
una cierta distancia de la línea de paso de la correa.
De preferencia, la superficie plana de la correa
dentada está configurada para contactar a tope con una superficie
correspondiente de la depresión existente en la correa. Por tales
medios, se obtendrá una construcción estable y fácilmente
ensamblada.
En una realización preferida, cada elemento de
yugo tiene un extremo exterior que está configurado para ser
ajustado por salto elástico, cada uno de ellos, en un orificio
correspondiente existente en el árbol. El orificio minimiza el
riesgo de que el dispositivo de abrazamiento se afloje de su
posición cerrada que afianza la correa y el árbol. Además, es
posible seleccionar un ángulo de envolvimiento pequeño.
Se describirá ahora con mayor detalle, en lo que
sigue, una realización actualmente preferida de la presente
invención, con referencia a los Dibujos que se acompañan. En los
dibujos anexos:
la Figura 1 muestra esquemáticamente, en una
vista en perspectiva, una realización del aparato de acuerdo con la
invención y un transportador que coopera con él;
la Figura 2 muestra esquemáticamente una vista
en planta de la vista que se ha ilustrado en la Figura 1;
la Figura 3 muestra esquemáticamente, en
diversas vistas, una primera realización de un dispositivo de
abrazamiento y el modo como éste asegura un árbol a la cinta o
correa;
la Figura 4 muestra esquemáticamente una vista
en perspectiva de un árbol;
la Figura 5 muestra esquemáticamente unas vistas
I-V de diferentes secciones transversales del árbol
y ángulos de envolvimiento;
la Figura 6 muestra esquemáticamente una vista
en perspectiva de una segunda realización del dispositivo de
abrazamiento; y
la Figura 7 ilustra esquemáticamente el
aseguramiento de los árboles.
Las Figuras 1 y 2 muestran una realización
preferida de un aparato, designado genéricamente con el número de
referencia 10 y destinado a empujar recipientes de envasado movibles
12 antes de una etapa de producción en una máquina de envasado para
productos envasados, por ejemplo, alimentos. En el ejemplo, los
recipientes de envasado son 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 exteriores
de plástico, estancas al líquido.
El aparato 10 de la presente invención está
situado entre una estación de cierre hermético u obturación
transversal (no mostrada) y una estación de llenado subsiguiente
(no mostrada) en la que los recipientes de envasado se han de
llenar con su contenido deseado. Cuando los recipientes de envasado
pasan por el aparato 10, se encuentran completamente abiertos por
su fondo. Sin embargo, la parte superior del recipiente de envasado
está obturada, aunque no ha tenido aún lugar ningún doblamiento
final, razón por la cual las solapas 14 de las esquinas, de doble
pared, no han sido todavía dobladas hacia dentro, en dirección al
exterior del recipiente de envasado, y obturadas formando un cierre
hermético con el mismo, sino que, en esta posición, apuntan
sustancialmente rectas hacia fuera desde los lados del recipiente
de envasado. Los recipientes de envasado son desplazados desde la
estación de obturación transversal a la estación de llenado por
medio de un transportador 16, y la dirección del movimiento, de
izquierda a derecha en todas las figuras, se ha marcado con flechas
y se ha designado como la primera dirección. El transportador 16
comprende unos estuches o cajetas 18 del tipo que se ha descrito en
el documento EP 1062160, y cada recipiente de envasado 12 está
soportado por una cajeta 18. La cajeta 18 no se describirá en sí
misma con mayor detalle aquí, sino que se hace referencia por la
presente al documento EP anteriormente mencionado. A la izquierda
de las Figuras, los recipientes de envasado 12 están colocados con
el fondo abierto hacia arriba, y la aleta o pestaña de obturación
transversal que se ha formado en la parte superior del recipiente
de envasado 12 en la estación precedente, está, por tanto, vuelta
bocabajo, con la dirección longitudinal de la pestaña
sustancialmente paralela a la dirección del movimiento. La cajeta
18 está abierta por su fondo y por su parte superior, y la pestaña
de obturación existente en la parte superior del recipiente de
envasado 12 se encuentra situada por encima de la cajeta 18. El
cometido del aparato es, cuando pasa el recipiente de envasado 12,
empujar este recipiente de envasado 12 hacia arriba dentro de la
cajeta 18 de forma tal, que el área del recipiente de envasado 12
que se ha de obturar más tarde de manera que forme su fondo,
sobresalga hacia arriba fuera de la cajeta 18, es decir, sobresalga
una cierta distancia fuera del extremo abierto hacia arriba de la
caja 18. La colocación en la dirección vertical tiene lugar por
cuanto que las solapas 14 de las esquinas del recipiente de envasado
12 se utilizan y se hacen cooperar con los medios de soporte
existentes en la cajeta 18.
El aparato 10 comprende unas primera y segunda
poleas 20, 22, dispuestas a la misma altura en la dirección
vertical, una con respecto a otra. En posición sustancialmente
central entre las poleas 20, 22, se ha dispuesto un rodillo de
doblamiento 24, de tal modo que el rodillo de doblamiento 24 está
situado a una cierta distancia de las poleas 20, 22 en la dirección
vertical, es decir, en el sentido vertical hacia arriba en las
Figuras. Se ha formado un ángulo \alpha entre el rodillo de
doblamiento 24 y la primera polea 20, y se ha formado un ángulo de
la misma magnitud, designado también como \alpha, entre el rodillo
de doblamiento 24 y la segunda polea 22.
Las poleas 20, 22 y el rodillo de doblamiento 24
están articulados entre un primer y un segundo bastidores 26, 28, y
al menos una de las poleas, la 22, es accionada por medios de
accionamiento (no mostrados). En el ejemplo, la primera polea 20
consiste en una primera y una segunda partes 20a, 20b de polea, que
están interconectadas o unidas una con otra de forma no rotativa,
por medio de un árbol. Correspondientemente, la segunda polea 22
consiste en una primera y una segunda partes 22a, 22b de polea, que
están interconectadas o unidas una con otra de forma no rotativa,
por medio de un árbol. De forma similar, el rodillo de doblamiento
24 consiste en una primera parte 24a de rodillo y en una segunda
parte 24b de rodillo, las cuales están unidas una con otra de forma
no rotativa. Una primera correa de accionamiento 30 discurre sobre
la primera parte 20a de polea de la primera polea 20, la primera
parte 24a de rodillo del rodillo de doblamiento 24, y la primera
parte 22a de polea de la segunda polea 22. Una segunda correa de
accionamiento 32 discurre sobre la segunda parte 20b de polea de la
primera polea 20, la segunda parte 24b de rodillo del rodillo de
doblamiento 24, y la segunda parte 22b de polea de la segunda polea
22. En el ejemplo, estas correas 30, 32 son correas convencionales
del tipo de correa dentada. Las correas 30, 32 son accionadas
sincrónicamente en el sentido horario o de giro de las agujas del
reloj en la Figura. A lo largo de una primera porción 34 que va
desde la primera polea 20 hasta el rodillo de doblamiento 24, las
correas 30, 32 discurren en una segunda dirección, de tal manera que
esta segunda dirección forma el ángulo \alpha con la primera
dirección, esto es, la dirección de desplazamiento del
transportador 16. En una segunda porción 36 que va desde el rodillo
de doblamiento 24 hasta la segunda polea 22, las correas 30, 32 son
accionadas en una tercera dirección, de tal modo que esta tercera
dirección también forma el ángulo \alpha con la primera
dirección.
Los árboles 38 están dispuestos de forma fija en
las correas 30, 32, sustancialmente en ángulos rectos con la
dirección de desplazamiento. El aseguramiento de estos árboles 38 a
las correas 30, 32 se describirá más adelante. En cada árbol 38 se
ha asegurado un elemento portador 40. El elemento portador 40 está
diseñado como una placa y se encuentra articulado en uno de los
extremos del árbol 38, que se extiende por fuera del accionamiento
de la polea. La articulación está formada de tal manera que la placa
40 constituye un balancín que puede pivotar alrededor del árbol 38
en tal magnitud, que la superficie superior de la placa puede quedar
sustancialmente paralela con la primera dirección, incluso aunque
el árbol 38 al que está asegurada esté situado, por ejemplo, en la
primera porción 34; en otras palabras, se mueve en la segunda
dirección. Así, pues, la placa 40 es capaz de pivotar al menos el
ángulo \alpha con respecto al árbol 38. Cuando la placa 40 entra
en contacto a tope con el recipiente de envasado 12 y se aplica una
fuerza, ésta se ajusta por sí misma y se obtiene un equilibrio de
fuerzas.
El transportador 16 y las correas 30, 32
existentes en el aparato son accionados sincrónicamente unos con
otros.
Cada portador 40 está asegurado, como se ha
mencionado anteriormente, en un árbol 38, y este árbol está
asegurado a las dos correas 30, 32 por medio de un dispositivo de
abrazamiento 42 situado en cada correa 30, 32. En la siguiente
exposición, y con referencia a la Figura 3, se describirá con mayor
detalle una primera realización de este dispositivo de abrazamiento
42 y se mostrará cómo el árbol 38 puede, por medio del dispositivo
de abrazamiento 42, ser asegurado, por ejemplo, a la primera correa
30. El dispositivo de abrazamiento 4 comprende una primera parte 44
en forma de un vástago configurado para ser capaz de contactar a
tope con la correa 30. El contacto a tope con la correa 30 se
produce en un espacio de separación o intersticio entre dientes
existente en la correa 30. El vástago 44 está también configurado
para ser capaz de ajustarse por salto elástico hacia abajo,
asimismo, dentro de unos medios de soporte 46 que están formados en
el árbol 38. Estos medios de soporte 46 forman unas prolongaciones
del intersticio entre dientes en cada extremo de los mismos, es
decir, los medios de soporte 46 se han formado a modo de
"pequeños intersticios entre dientes" que están alineados con
el intersticio entre dientes existente en la correa 30. El vástago
44 puede ser ajustado por salto elástico hacia abajo dentro de los
medios de soporte 46. A ambos lados de la primera parte 44, es
decir, en cada extremo del vástago, se ha dispuesto,
respectivamente, una segunda parte 48, 50. La primera parte 44 es,
por tanto, una parte central. Las otras dos partes 48, 50 son
sustancialmente idénticas y cada una de ellas tiene la forma de un
elemento de yugo que está configurado para ser capaz de rodear el
árbol 38. Cada elemento de yugo tiene un extremo exterior 52, es
decir, un extremo libre, que está configurado para ser ajustado por
salto elástico en un orificio correspondiente 54 existente en el
árbol 38. Al objeto de que el árbol 38 sea susceptible de ser
colocado de tal manera que su punto central se encuentre situado a
una cierta distancia de la línea de paso, lo que se describirá más
adelante, el árbol 38 está dotado de una depresión 56, dispuesta
para dar acomodo, al menos parcialmente, a la correa 30. La
depresión 56 está formada como un rebaje y tiene una superficie que
está configurada para contactar a tope con la superficie plana de
la correa. La superficie tiene una extensión en la dirección
longitudinal del árbol que es más grande que la correa 30, vista en
la dirección de la anchura de la correa, de tal manera que la
superficie puede también ser capaz de dar 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 porciones:
una porción central 56a que puede acomodar la correa 30, así como
dos porciones externas menores 56b, 56c, situadas por fuera de los
medios de soporte 46, que pueden dar acomodo, cada una de ellas, a
uno de los elementos de yunque, 48, 50; véase la Figura 4. Las
porciones exteriores 56b y 56c están destinadas a soportar los
elementos de yugo y admiten una parte de la fuerza elástica, de tal
modo que el dispositivo de abrazamiento no presiona hacia abajo con
toda su fuerza contra la correa. Con tales medios, el riesgo de que
el vástago 44 "se coma" la correa a su través se ve minimizado.
Son, por tanto, los extremos exteriores del vástago 44 adyacentes a
los elementos de yugo 48, 50 los que son ajustados por salto
elástico hacia abajo, dentro de los medios de soporte 46. Los medios
de soporte 46 se han diseñado de tal modo que permiten la rotación
del vástago 44, de manera que los elementos de yugo 48, 50 pueden
rodear el árbol 38. Ha de apreciarse que el término "rodear" no
significa necesariamente que los elementos de yugo 48, 50 contactan
a tope completamente con el árbol 38; basta con que exista un punto
de contacto a tope en algún lugar 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 configurados
para rodear el árbol 38, de tal modo que se forma un ángulo de
envolvimiento \beta entre los puntos de contacto a tope de la
primera parte de los medios de soporte 46 existentes en el árbol
38, y los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo con el
árbol 38, que es lo bastante grande como para que la geometría del
árbol sea capaz de retener el dispositivo de abrazamiento 42 en una
posición segura, es decir, en una posición en la que el dispositivo
de abrazamiento 42 mantiene la correa 30 afianzada contra el árbol
38. La Figura 5 ilustra lo que se quiere decir con un ángulo de
envolvimiento \beta suficientemente grande. En la vista I puede
observarse una sección transversal de un árbol 38 con un orificio
54 similar al que se ha descrito anteriormente. Gracias al orificio
54, los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo pueden,
en este caso, tener un ángulo de envolvimiento \beta que es
ligeramente menor que 180º. La Figura 6 muestra una segunda
realización del dispositivo de abrazamiento 42 en la que los
elementos de yugo 48, 50 no están destinados a ser ajustados por
salto elástico dentro de orificios del árbol 38, sino en la que las
partes exteriores 52' de los elementos de yugo 48 50 están
dispuestas meramente para contactar a tope con el árbol 38. Esta
variación requiere un ángulo de envolvimiento \beta de al menos
180º; véase la vista II de la Figura 6. El árbol 38 puede haberse
diseñado también con una sección transversal triangular, como en la
vista III, o con una sección transversal en forma de un polígono,
por ejemplo, un cuadrado, tal como se muestra en la Figura IV, y
basta entonces con que el ángulo de envolvimiento \beta barra o
alcance más allá del primer vértice. Ha de apreciarse, sin embargo,
que la configuración y el área en sección transversal del elemento
de yugo son, naturalmente, de importancia para el ángulo de
envolvimiento \beta que se requiere. Si el elemento de yugo 48,
50 es débil, por ejemplo, por cuanto que tiene una pequeña área en
sección transversal y una forma de yugo grande, probablemente se
requerirá un ángulo de envolvimiento \beta más grande; véase la
vista V.
En la primera realización descrita del
dispositivo de abrazamiento 42, que se muestra en la Figura 3, el
orificio 54 existente en el árbol 38 está situado sustancialmente
enfrentado con la depresión 56, es decir, en el otro "lado"
del árbol 38. De esta forma, el ángulo de envolvimiento \beta es
aquí sustancialmente 180º.
El dispositivo de abrazamiento 42 puede ser
fabricado de un modo sencillo mediante el doblamiento de una barra
de acero.
A la hora del montaje del dispositivo de
abrazamiento 42, la correa dentada 30 se coloca, en primer lugar,
de tal manera que su superficie plana entra en contacto a tope con
la superficie plana existente en la depresión 56 del árbol 38;
véase la Figura 3. A continuación, la primera parte 44, el vástago,
del dispositivo de abrazamiento 42 es presionada hacia abajo dentro
de los medios de soporte 46; véase la vista de arriba, a la derecha,
de la Figura 3. Tras ello, los elementos de yugo 48, 50 son rotados
de tal modo que rodean el árbol 38; véase la vista de arriba, a la
izquierda, de la Figura 3, de tal manera que los extremos exteriores
52 de los elementos de yugo 48, 50 se ajustan por salto elástico
dentro de los orificios 54 existentes en el lado inferior del árbol
38; véase las vistas correspondientes de abajo en la Figura 3.
En las siguientes exposiciones, el aseguramiento
de los árboles 38 se describirá con referencia a la Figura 7.
Puesto que ambas correas 30, 32 son accionadas sincrónicamente y son
sustancialmente idénticas, tanto en configuración como en
colocación, el aseguramiento se describirá únicamente con referencia
a la primera correa 30, en aras de la simplicidad. La distancia
mutua entre dos árboles 38 se ha designado como D, y esta distancia
puede ser mantenida siempre y cuando los puntos centrales de los dos
árboles estén situados en una línea L entre los puntos geométricos
A y D de la Figura, y se doblen sobre un rodillo de doblamiento 24
con un radio infinitamente pequeño. En la mayoría de los casos, sin
embargo, el rodillo de doblamiento 24 tiene un radio que no es
despreciable. En este ejemplo, el radio se ha designado por R y se
mide desde el centro del rodillo de doblamiento hasta la línea de
paso. Si los puntos centrales de los árboles 38 estuviesen situados
en la línea de paso de la correa 30, véase la línea L en la Figura,
es decir, en la línea en la que el estiramiento o elongación es
nula, los árboles 38 tomarían un "atajo" por el punto E, en
lugar de por el punto D, ya que la inclinación de la correa sobre
el rodillo de doblamiento 24 se desviará del ángulo \alpha. De
esta forma, una distancia mutua Y, en el eje x, entre dos árboles
38 que están colocados uno a cada lado del rodillo de doblamiento
24, será más larga que una distancia X, en el eje x, entre dos
árboles 38 que están situados, ambos, en el mismo lado del rodillo
de doblamiento 24, por ejemplo, en la primera porción 34 del aparato
10 que se muestra en la Figura.
Con el fin de que los árboles 38 se desplacen
todo el tiempo sustancialmente a la misma velocidad, es decir, para
que los árboles 38 no pierdan su separación mutua X en el eje x
cuando se desplazan sobre el rodillo de doblamiento, esto es,
cambian su dirección de movimiento, los árboles 38 están asegurados
a la correa 30 de un modo tal, que el punto central de cada árbol
38 está desplazado una distancia J desde la línea de paso L de la
correa. La distancia J se mide en una dirección hacia dentro, en
dirección al rodillo de doblamiento 24, de tal manera que esta
distancia forma sustancialmente ángulos rectos con la tangente en
cada punto de la línea de paso L. En la primera porción 34, entre
los puntos A y C, la distancia J forma, por tanto, sustancialmente
ángulos rectos con la segunda dirección, y, en la segunda porción
36, la distancia forma sustancialmente ángulos rectos con la
tercera dirección. La distancia J puede ser calculada de acuerdo con
el siguiente razonamiento.
Si se calcula la diferencia de longitudes K
entre la longitud CD, es decir, la distancia entre los puntos C y
D, y la longitud CE, esto es, el segmento de arco entre los puntos C
y E, es posible poder compensar el "atajo", de manera que Y se
mantenga sustancialmente tan larga como X. La diferencia de
longitudes K es una distancia en el eje y se emplea para calcular
J de acuerdo con la fórmula
J=
\frac{K}{sen\alpha}
donde K es, como ya se ha
mencionado anteriormente, la diferencia de longitudes CD menos CE,
donde
CD = R
tan\alpha \hskip0.5cm och \hskip0.5cm CE = 2\piR
\frac{\alpha}{360}
K puede, en consecuencia,
simplificarse de acuerdo con la siguiente
expresión:
K =
R(tan\alpha -
\alpha)
donde \alpha se indica en
radianes.
Si se desplaza el punto central del árbol 38 la
distancia J desde la línea de paso L, en una dirección hacia
dentro, hacia el rodillo de doblamiento 24, la distancia mutua
X_{2}, en el eje x, entre los dos árboles 38 que están colocados
uno a cada lado del rodillo de doblamiento 24, puede ser
sustancialmente tan larga como la distancia mutua X_{1}, en el
eje x, entre los dos árboles 38 que están, ambos, situados a un
mismo lado del rodillo de doblamiento 24. La comprensión de esto se
ve facilitada si se consideran los puntos B y B_{1}. El punto B
se encuentra en la línea de paso L y el punto B_{1} es el punto
central de un árbol 38 que está desplazado la distancia J desde la
línea de paso L. Cuando el punto B llega al punto de tangente C y
la correa 30 comienza a desviarse del ángulo \alpha, el punto
B_{1} quedará situado más adelante en la distancia K. Cuando el
punto B llega al punto E y el ángulo es nulo, el punto B_{1} se
encuentra situado exactamente debajo del punto B y, en
consecuencia, la diferencia de longitudes K se ve compensada. Lo
correspondiente es de aplicación para los puntos A y A_{1}. Para
los puntos que están situados al otro lado del punto E en una
dirección hacia la segunda polea (no mostrada), se aplica la
circunstancia inversa, es decir, cuando el punto B haya pasado por
el rodillo de doblamiento 24, el punto B_{1} estará situado por
detrás del punto B, esto es, el punto B_{1} estará situado más
próximo al rodillo de doblamiento que el punto B, visto según el
eje x. Así, pues, X_{1} y X_{2} serán, sustancialmente, de la
misma longitud.
Incluso aunque la presente invención se ha
descrito únicamente con referencia a una realización actualmente
preferida, debe ser obvio para el lector experto que la presente
invención no está limitada por ésta, sino que son concebibles
diversas variaciones y modificaciones sin apartarse del ámbito de
las Reivindicaciones que se acompañan.
En el ejemplo, el aparato se ha mostrado con dos
correas 30, 32, pero este número, naturalmente, puede ser
modificado.
De forma similar, ha de ser obvio para el lector
experto que el aparato puede haberse diseñado con correas planas o
cadenas, en lugar de correas dentadas.
Claims (9)
-
\global\parskip0.960000\baselineskip
1. Un aparato (10) para empujar un cierto número de recipientes de envasado (12) que son soportados dentro de estuches o cajetas (18) en movimiento, en una primera dirección dentro de una máquina de envasado, de tal modo que dicho aparato (10) comprende unos elementos portadores (40) por medio de los cuales pueden ser empujados los recipientes de envasado de una primera posición a una segunda posición con respecto a dichas cajetas (18),caracterizado por que el aparato (10) comprende al menos una cinta o correa (30, 32) que, en una primera porción (34) del aparato (10), se desplaza en una segunda dirección, y, en una segunda porción (36) del aparato (10), se desplaza en una tercera dirección;por que, entre la primera y la segunda porciones (34, 36), se ha dispuesto un rodillo de doblamiento (24);por que las segunda y tercera direcciones forman, cada una, un ángulo \alpha con la primera dirección;por que el elemento portador (40) está conectado o unido a un árbol (38) que se encuentra asegurado a la correa (30, 32) por medio de un dispositivo de abrazamiento (42); ypor que el punto central del árbol está desplazado o descentrado una cierta distancia (J) con respecto a la línea de paso (L) de la correa, en una dirección sustancialmente en ángulos rectos con ella y hacia dentro, en dirección al rodillo de doblamiento (24), de tal modo que una distancia mutua (X_{1}, X_{2}) entre dos árboles (38), medida según la primera dirección, es sustancialmente de igual dimensión con independencia de si los dos árboles (38) están situados en la primera o en la segunda porción (34, 36), o de si los árboles están situados a uno y otro lados del rodillo de doblamiento (24). - 2. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la longitud de la distancia (J) desde la línea de paso (L) de la correa se calcula de acuerdo con la fórmula:J = \frac{K}{sen\alpha}donde \alpha es dicho ángulo y K se calcula por medio de la fórmula:K = R(tan\alpha -\alpha)donde R es el radio desde el centro del rodillo de doblamiento hasta la línea de paso (L), y donde \alpha se expresa en radianes.
- 3. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el elemento portador (40) está provisto de una superficie configurada para contactar a tope con el recipiente de envasado (12), y está articulado en el árbol (38) de una manera tal, que la superficie del elemento portador puede rotar al menos dicho ángulo \alpha con respecto al árbol (38).
- 4. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 1, de tal manera que comprende una primera y una segunda poleas (20, 22), colocadas a la misma altura una con respecto a la otra y situadas a cada lado del rodillo de doblamiento (24).
- 5. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la correa (30, 32) es una correa dentada.
- 6. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el dispositivo de abrazamiento (42) para fijar el árbol (38) a la correa (30, 32) comprende una primera parte configurada para un contacto a tope, total o parcial, dentro de un espacio de separación o intersticio entre dientes de la correa (30, 32) y dentro unos medios de soporte (46) dispuestos en el árbol (38), de tal modo que dichos medios de soporte (46) forman unas prolongaciones del intersticio entre dientes, en cada extremo del mismo, y dentro de dichos medios de soporte (46) la primera parte (44) puede ser ajustada por salto elástico hacia abajo; y de tal manera que la primera parte (44), en cada extremo, se conecta o une a una segunda parte (48, 50) en forma de elemento de yugo, estando los elementos de yugo (48, 50) configurados para rodear el árbol (38) de un modo tal, que se forma un ángulo de envolvimiento (\beta) entre los puntos de contacto a tope de la primera parte dentro de los medios de soporte (46) dispuestos en el árbol (38), y los puntos de contacto a tope de los elementos de yugo con el árbol (38), que es suficientemente grande como para que la geometría del árbol sea capaz de retener el dispositivo de abrazamiento (42) en una posición segura.
- 7. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual el árbol (38) está provisto de al menos una depresión (56), configurada para dar acomodo, al menos parcialmente, a la correa (30, 32), y dentro de dicha depresión (56) están colocados los medios de soporte (46).
- 8. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la superficie plana de la correa dentada está configurada para contactar a tope con una superficie correspondiente (56a) de la depresión (56) existente en el árbol (38).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 9. El aparato (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual cada elemento de yugo (48, 50) tiene un extremo exterior (52) que está configurado para ser ajustado por salto elástico, cada uno de ellos, dentro de un orificio correspondiente (54) del árbol (38).
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