ES2335298T3 - Dispositivo y procedimiento para dividir en porciones y empaquetar. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la división en porciones y el embalado con un dispositivo de transporte (170, 270) para un producto de llenado, un tubo de llenado (20, 220) conectado con el dispositivo de transporte (170, 270) y configurado para proporcionar una reserva (32) de una envoltura de embalaje tubular (30, 230) de tal manera que esta puede retirarse del tubo de llenado (20, 220) junto con el producto de llenado expulsado a través del tubo de llenado (20, 220) (proceso de llenado), un dispositivo de cierre (150, 250) dispuesto corriente abajo del tubo de llenado (20, 220) configurado para estrechar la envoltura de embalaje (30) llenada localmente en forma de un cordón trenzado durante el proceso de llenado y cerrar un elemento de cierre (162) alrededor del cordón trenzado (proceso de cierre), y que presenta un dispositivo de control (290); y un dispositivo de retención (100, 200) situado en el tubo de llenado (20, 220), con un anillo de frenado (110) que encierra el tubo de llenado (20, 220) perimetralmente y es móvil de forma alternativa en paralelo a este para ejercer una fuerza de fricción en la envoltura de embalaje (30, 230) al retirar la misma, caracterizado porque el dispositivo de transporte (170, 270) presenta una bomba para generar un caudal volumétrico continuo, porque el dispositivo de control (290) está configurado para generar una señal de control para la estricción y el cierre basado en un tamaño de porción seleccionado y en el caudal volumétrico continuo y emitirla a un accionamiento del dispositivo de cierre (150, 250), y porque el anillo de frenado (110) está configurado para retroceder sobre el tubo de llenado (20, 220) en contra de la dirección de retirada a una posición de desbloqueo para desbloquear un volumen de embalaje inmediatamente antes o durante la estricción y el cierre y avanzar después del cierre nuevamente sobre el tubo de llenado (20, 220) en la dirección de retirada a una posición de trabajo, desplazándose durante la estricción y el cierre el producto de llenado existente en la zona de estricción al volumen de embalaje desbloqueado y rascando este producto de llenado después del cierre nuevamente a la envoltura de embalaje (30) retirada.
Description
Dispositivo y procedimiento para dividir en
porciones y empaquetar.
La invención se refiere a un dispositivo para la
división en porciones y el embalado con un dispositivo de
transporte para un producto de llenado, un tubo de llenado conectado
con el dispositivo de transporte y configurado para proporcionar
una reserva de una envoltura de embalaje tubular de tal manera que
esta puede retirarse del tubo de llenado junto con el producto de
llenado expulsado a través del tubo de llenado (proceso de llenado),
y un dispositivo de cierre dispuesto corriente abajo del tubo de
llenado configurado para estrechar la envoltura de embalaje llenada
localmente en forma de un cordón trenzado durante el proceso de
llenado y cerrar un elemento de cierre alrededor del cordón
trenzado (proceso de cierre). La invención se refiere además a un
procedimiento, llevado a cabo mediante un dispositivo de este tipo,
con las etapas: transportar el producto de llenado a través de una
boca de un tubo de llenado a una envoltura de embalaje tubular
cerrada por un lado (llenado) que se retira junto con la expulsión
del producto de llenado desde una reserva sobre el tubo de llenado,
estrechar la envoltura de embalaje llenada durante el llenado
corriente abajo del tubo de llenado en forma de un cordón trenzado
y cerrar el elemento de cierre alrededor del cordón trenzado.
Los dispositivos y procedimientos de división en
porciones y embalado de este tipo, en particular para la producción
de embutidos, son conocidos desde hace mucho tiempo. El dispositivo
de transporte de los mismos, la llamada máquina de llenado, o de
forma abreviada llenadora, presenta un recipiente de llenado y de
reserva, la mayoría de las veces en forma de embudo, para el
producto de llenado la mayoría de las veces líquido, pastoso y/o
granulado (masa de embutido, masa de obturación, masa expansiva,
etc.). El producto de llenado se expulsa mediante una extrusora a
través del tubo de llenado en la envoltura de embalaje
unilateralmente cerrada y retira esta al mismo tiempo del tubo de
llenado. Un equipo de control de llenado proporciona una división
en porciones exacta y controla la extrusora para expulsar una
porción con un tamaño predeterminado y lo detiene a continuación.
Al principio de la llamada pausa de grapado, en la que el
dispositivo de llenado está detenido, el equipo de control de
llenado emite un impulso de control a un dispositivo de control del
dispositivo de cierre que lo activa para ejecutar un ciclo de
trabajo seleccionado.
El ciclo de trabajo del dispositivo de cierre o
máquina de grapado comprende que por lo menos dos pares de medios
de estricción o de desplazamiento móviles en sentidos opuestos
actúan en la envoltura de embalaje llenada para estrechar la misma
localmente en forma de un cordón trenzado. Seguidamente, los medios
de estricción se expanden típicamente en dirección axial en
relación con la envoltura de embalaje para alargar el cordón
trenzado. A continuación se colocan mediante dos herramientas de
cierre, que son también móviles en direcciones opuestas (matriz y
troquel), uno o dos elementos de cierre (grapas) en el cordón
trenzado y se deforman alrededor del mismo hasta que la envoltura
esté cerrada con la resistencia requerida. Opcionalmente es posible
separar la envoltura de embalaje mediante una cuchilla entre los
dos elementos de cierre para obtener salchichas individuales o
cordones de embutido con una longitud deseada. Los medios de
estricción y las herramientas de cierre se abren a continuación de
nuevo y vuelven a su posición inicial (posición de abertura). El
ciclo de trabajo está terminado. Mediante el dispositivo de control
de máquina de cierre, un operador puede ajustar de forma óptima en
base al producto seleccionado la velocidad, los momentos y/o
recorridos de las etapas de trabajo individuales según el tipo y
diámetro del material de embalaje asignado.
Por el documento EP 0 439 671 se conocen un
procedimiento y un dispositivo para la fabricación de embutidos
mediante división de un cordón de embutido. A través de un tubo de
llenado conectado en una máquina de llenado se transporta mediante
una bomba de aletas una masa de embutido a una tripa cerrada en el
extremo delantero del tubo de llenado. También en el extremo
delantero del tubo de llenado se encuentra un dispositivo divisor
no explicado en detalle. La masa de embutido retira la tripa del
tubo de llenado durante el llenado de la tripa cerrada en un
extremo. De esta manera se forma una salchicha en la salida del tubo
de llenado. En la salida del tubo de llenado se encuentran rodillos
de medición en contacto con la parte cilíndrica del embutido
durante la formación del mismo. Durante el avance del llenado, los
rodillos de medición registran la longitud de la parte cilíndrica
del embutido formado. Transmisores de impulsos de longitud
dispuestos en los rodillos de medición generan un impulso de
longitud que se coordina con un impulso de volumen de un transmisor
de impulsos de volumen unido con la bomba. Mediante un ordenador se
determina en función del calibre del embutido el cambio de longitud
por impulso de volumen. El proceso de llenado se interrumpe después
de haber alcanzado el número total de impulsos de volumen y se
inicia el proceso de división.
Asimismo, es conocido un segundo tipo de
dispositivos de cierre. Además de estos tipos con desplazamiento
por expansión, en los cuales los elementos de desplazamiento se
alejan uno de otro en dirección axial después de la estricción a
fin de alargar la zona de estricción para la colocación de las
grapas, por el documento DE 101 31 807 se conoce un dispositivo de
cierre en el cual se prescinde de la formación de un cordón trenzado
alargado a favor de una cinemática más sencilla. Debido a la
cinemática más sencilla, este tipo de dispositivo de cierre puede
trabajar con una frecuencia de ciclos esencialmente más alta.
No obstante, la frecuencia de ciclos está
limitada por parte del dispositivo de llenado, ya que no es posible
arrancar y detener el mismo con una velocidad arbitrariamente alta,
lo que depende entre otros factores de la viscosidad del producto
de llenado.
El objetivo de la invención consiste en aumentar
el rendimiento de la división en porciones del dispositivo para la
división en porciones y el embalado o en diseñar de forma más
eficiente los procedimientos de división en porciones y embalado,
respectivamente.
Este objetivo se consigue conforme a la
invención mediante un dispositivo para la división en porciones y el
embalado con las características de la reivindicación 1 así como con
un procedimiento de división en porciones y embalado con las
características de la reivindicación 9.
La invención se basa en el hecho de que con una
reducción suficiente de la duración de un ciclo de trabajo del
dispositivo de cierre, el dispositivo de llenado conocido puede
sustituirse por una bomba para la generación de un caudal
volumétrico continuo. Esto se consigue en el dispositivo para la
división en porciones y el embalado por el hecho de que el control
de proceso, en particular el ajuste del tamaño de porción y del
rendimiento de la división en porciones, se lleva a cabo de manera
sencilla por medio de un dispositivo de control asignado al
dispositivo de cierre que genera una señal de control para la
estricción y el cierre basada en un tamaño de porción y en el
caudal volumétrico continuo del dispositivo de transporte y emite
esta señal al accionamiento del dispositivo de cierre. Más
exactamente, el dispositivo de control calcula del tamaño de porción
seleccionado y del caudal volumétrico conocido un intervalo de
tiempo de llenado después del cual se emite al dispositivo de
cierre la señal de control correspondiente para la estricción y el
cierre. De manera conocida es posible adaptar mediante el
dispositivo de control simultáneamente la velocidad, los momentos
y/o recorridos en las etapas de trabajo individuales del proceso de
cierre de manera óptima a un producto seleccionado. El proceso de
cierre interviene en el proceso de llenado en curso, es decir, se
lleva a cabo sin interrumpir el proceso de llenado.
Esto permite un aumento de la eficiencia, debido
a que el ciclo de producción ya no está limitado por el ciclo del
dispositivo de llenado. Mediante el llenado continuo es posible
ahorrar además el tiempo que discurre en los dispositivos conocidos
durante las pausas de grapado. O de manera inversa, es posible
reducir el caudal volumétrico durante la expulsión del producto de
llenado manteniendo la misma velocidad de producción, por ejemplo
para un tratamiento cuidadoso del material. Mediante la invención se
ahorran por lo tanto los gastos de los dispositivos de llenado
caros y complejos, así como los esfuerzos relativos a la
sincronización del dispositivo de transporte y del dispositivo de
cierre que sigue a continuación, ya que en vez de los dos
dispositivos de control actualmente existentes para el dispositivo
de llenado por un lado y para la máquina de cierre por otro lado se
requiere sólo un único dispositivo de control. La activación del
dispositivo de transporte puede ser muy sencilla y puede comprender
por ejemplo sólo la conexión al inicio y la desconexión al final del
proceso de producción y, dado el caso, un ajuste del caudal
volumétrico. El control simplificado debido a la invención facilita
también el trabajo de un operador, por lo que de esta manera se
evitan fuentes de fallos. El manejo del dispositivo para la
división en porciones y el embalado completo se lleva a cabo ahora
mediante un único dispositivo de control (interfaz entre hombre y
máquina) en vez de mediante dos dispositivos de control por
separado como en la actualidad.
El dispositivo de cierre presenta
preferentemente medios de estricción y herramientas de cierre
móviles por pares en direcciones opuestas, estando los medios de
estricción y las herramientas de cierre unidos de forma articulada
en dos manivelas con radios idénticos, accionables alrededor de sus
ejes de giro de forma cíclica, sincronizada y en el mismo sentido
de una posición de abertura a una posición de cierre y de nuevo a
la posición de abertura en relación con los medios de estricción y
las herramientas de cierre.
Un dispositivo de división en porciones se
conoce por ejemplo por el documento DE 101 31 807. Las masas en
movimiento relativamente pequeñas se aceleran y desaceleran de forma
armónica y senoidal, debido al giro sincrónico de las manivelas en
la misma dirección. Gracias a esta cinemática sencilla se obtiene en
servicio en gran medida una compensación de masas y fuerzas, lo que
facilita una elevada velocidad de giro y, no obstante, una marcha
muy suave del dispositivo. Las máquinas grapadoras de este tipo
tienen por lo tanto un muy alto rendimiento de la división en
porciones.
Como tiempo de cierre se entiende a continuación
el tiempo dentro del ciclo de trabajo (de una posición de abertura
a otra) del dispositivo de cierre en el cual los medios de
estricción y las herramientas de cierre se encuentran cerca de la
posición de cierre. Durante el tiempo de cierre, mediante la
expulsión continua de producto de llenado no es posible retirar la
envoltura de embalaje desde el tubo de llenado. A diferencia de los
dispositivos de división en porciones y embalado conocidos, el
proceso de llenado no se interrumpe por una pausa de grapado
durante el tiempo de cierre o durante el ciclo de trabajo
completo.
Para contrarrestar un problema originado por el
producto de llenado retenido durante el tiempo de cierre (muy
corto) delante de los medios de estricción debido al caudal
volumétrico continuo, el dispositivo de división en porciones
presenta un dispositivo de retención dispuesto preferentemente sobre
el tubo de llenado con un anillo de frenado que encierra
perimetralmente el tubo de llenado y es móvil de forma alternativa
en paralelo al mismo para ejercer una fuerza de frenado en la
envoltura de embalaje al retirar la misma.
Debido a la movilidad axial del anillo de
frenado, este puede desplazarse en contra de la dirección de
expulsión del producto de llenado y liberar de esta manera un
volumen de embalado en el cual puede entrar el producto de llenado
durante la estricción y el cierre. Después del fin del tiempo de
cierre, cuando los medios de estricción y las herramientas de
cierre han liberado de nuevo la envoltura de embalaje, el anillo de
frenado puede avanzar nuevamente en la dirección de expulsión sobre
el tubo de llenado y rascar el producto de llenado, que se encuentra
en el volumen de embalaje anteriormente liberado, al interior de la
envoltura de embalaje que se ha retirado actualmente. El anillo de
frenado puede accionarse por ejemplo durante el retroceso
(movimiento de desviación) de forma pasiva por la presión del
producto de llenado retenido y transportarse de nuevo durante el
avance a una posición inicial mediante un resorte tensado durante
el retroceso.
No obstante, el dispositivo de retención
presenta preferentemente un accionamiento que puede sincronizarse
con el dispositivo de cierre para el movimiento alternativo del
anillo de freno.
De esta manera se genera un movimiento definido
de desviación y retroceso del anillo de freno que aumenta la
exactitud del proceso de división en porciones.
De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso,
el dispositivo de retención presenta un acumulador de trabajo y, en
la dirección de flujo detrás del mismo, una retención que permite
que el dispositivo de accionamiento del dispositivo de retención
pueda funcionar en un modo de servicio continuo, mientras que la
retención sujeta el anillo de freno en el lado accionado en el
punto de parada deseado mientras que la energía de accionamiento se
carga en el acumulador de trabajo.
Esto sirve para sujetar el anillo de frenado en
la posición de desbloqueo retirada hasta que los medios de
estricción y las herramientas de cierre hayan liberado el recorrido
total o parcialmente después del cierre. Según otro
perfeccionamiento ventajoso se prevé que el accionamiento del
dispositivo de retención presente un mecanismo de manivela con una
manivela cuyo lado accionado está unido con el anillo de frenado en
el lado accionado, estando el mecanismo de manivela acoplado
preferentemente en el lado de accionamiento con el accionamiento
giratorio del dispositivo de cierre.
Gracias al uso de un único motor de
accionamiento tanto para el dispositivo de cierre como también para
el dispositivo de retención y al acoplamiento forzoso garantizado
por el mecanismo de manivela, los movimientos alternativos del
dispositivo de retención y el movimiento de carrera de los medios de
estricción (elementos de desplazamiento) y de las herramientas de
cierre (pistón y matriz) del dispositivo de cierre están siempre
sincronizados entre sí, es decir, están forzosamente acoplados de
forma mecánica.
La velocidad de giro del accionamiento giratorio
puede variarse mediante la señal de control y puede ser inferior en
la zona de la posición de abertura que en la posición de cierre.
Esto se lleva a cabo ventajosamente por el hecho de que el
dispositivo de control está preparado para emitir una señal de
control para activar el accionamiento giratorio de forma periódica
para la realización de un ciclo de trabajo.
La velocidad más baja puede comprender también
una parada de la máquina de cierre en la zona de la posición de
abertura. Por ejemplo, mediante una señal de control periódica puede
iniciarse un ciclo de trabajo con una velocidad de giro constante
del accionamiento y el accionamiento puede detenerse a continuación
en la zona de la posición de abertura. La periodicidad de la señal
de control emitida por el dispositivo de control se rige según la
duración de llenado para el tamaño de porción seleccionado.
Naturalmente, el mismo resultado puede obtenerse también mediante
una velocidad de accionamiento variable por escalones o variable de
forma continua con o sin parada. La selección del mando o del
control del accionamiento de la máquina de cierre, y de esta manera
la complejidad técnica, puede regirse según el producto de
embutido.
En un perfeccionamiento preferido puede
ajustarse (también) un caudal volumétrico constante.
De esta manera se crea otro parámetro ajustable
que influye en la velocidad de producción. Esto es ventajoso por
ejemplo cuando se procesan tamaños de porciones muy distintos o
cuando el producto que se va a dividir en porciones presente
características de fluidez muy diferentes. Cuando se seleccionan por
ejemplo tamaños de porciones muy pequeños, el caudal volumétrico
puede o debe reducirse en tal medida que con una frecuencia máxima
del proceso de cierre pueda realizarse aún una salida continua del
producto de llenado. El ajuste del caudal volumétrico puede
llevarse a cabo por ejemplo mediante una modificación de la
capacidad de transporte de la bomba o mediante una modificación de
la sección transversal en un punto apropiado en el dispositivo de
transporte.
El dispositivo para la división en porciones y
el embalado presenta preferentemente un dispositivo de selección,
unido con el dispositivo de control, con medios de entrada para
introducir el tamaño de una porción. En un perfeccionamiento
preferido, el dispositivo de selección comprende una base de datos
de productos de la cual puede seleccionarse un producto con los
medios de entrada.
Un operador puede seleccionar de esta manera por
ejemplo un producto de embutido al que se asigna a través de una
base de datos de productos un tamaño de porción especificado que se
transmite al dispositivo de control para el procesamiento de una
señal de control. La base de datos de productos puede existir por
ejemplo en forma de una tabla. Esta base de datos se puede
introducir y mantener manualmente y/o puede estar
preconfigurada.
Otras características y ventajas del dispositivo
de retención conforme a la invención se desprenden de las
reivindicaciones dependientes. Estas se explican a continuación con
referencia a las figuras adjuntas y en base a ejemplos de
realización. En las figuras se muestran:
Fig. 1: Vista esquemática simplificada en
perspectiva de un ejemplo de realización del dispositivo para la
división en porciones y el embalado según la invención.
Fig. 2: Vista esquemática simplificada en
perspectiva de otro ejemplo de realización del dispositivo para la
división en porciones y el embalado para la explicación del control
de accionamiento.
El dispositivo para la división en porciones y
el embalado mostrado en la figura 1 presenta conforme a la
invención un dispositivo de transporte 170 para el producto de
llenado que se va a dividir en porciones y embalar. El producto de
llenado se suministra a través de una abertura de alimentación, en
el ejemplo representado en forma de un embudo 172, a una bomba para
generar un caudal volumétrico continuo. La bomba comprende una
extrusora 174 que transporta el producto de llenado de forma
continua en dirección hacia un tubo de llenado 20 que sigue a
continuación del dispositivo de transporte 170 y, a través de su
boca 22, a una envoltura de embalaje 30 cerrada en un extremo. La
envoltura de embalaje 30 se retira desde una reserva 32 en forma de
un "cordón de tripa" plegado.
Para que esto no tenga lugar de forma
descontrolada, mediante un dispositivo de retención 100 dispuesto en
el tubo de llenado 20, y más exactamente mediante un anillo de
frenado 110 que encierra el tubo de llenado 20 perimetralmente y es
móvil en paralelo a este de forma alternativa en la dirección
señalada mediante la doble flecha 102, se ejerce una resistencia de
fricción en la envoltura de embalaje 30 al retirar la misma. El
anillo de frenado 110 presenta en su interior por lo menos un anillo
de presión elástico que presiona la envoltura de embalaje contra el
tubo de llenado 20 y genera de esta manera una fuerza de fricción
cuando se retira la envoltura de embalaje.
La reserva de la envoltura de embalaje tubular
puede proporcionarse tal como se ha mostrado aquí en forma de un
"cordón de tripa" plegado a modo de acordeón y colocado
(manualmente) sobre el tubo de llenado, o en forma de un tubo de
lámina prácticamente sin fin fabricado in situ de una lámina
de cinta plegada y soldada o sellada sobre el tubo de llenado. Esta
envoltura de embalaje puede arrastrarse de forma pasiva por la
expulsión del producto de llenado y/o puede transportarse
activamente (de forma complementaria) en la dirección de flujo
mediante un dispositivo de accionamiento, por ejemplo mediante
rodillos o cintas de fricción.
El anillo de fricción 110 está alojado en un
soporte 104 accionado en la dirección 102 del movimiento lineal. El
soporte 104 se guía para este fin en dos rieles 112 orientados en
paralelo al tubo de llenado 20. El accionamiento para el movimiento
alternativo del soporte 104 presenta un mecanismo de manivela 120
unido con el soporte 104 en el lado accionado mediante una biela
122. El mecanismo de manivela comprende un disco de manivela 124
con un muñón de manivela 126 en el cual la biela 122 está fijada de
forma articulada. El disco de manivela 124 está unido con un eje
accionado 128. Este eje está accionado a su vez mediante un resorte
de compresión helicoidal 130, representado aquí de forma
esquemática y simplificada, desde un eje de accionamiento 132.
El disco de manivela 124 presenta en su
perímetro un resalte 134 que junto con un trinquete 136 pretensado
elásticamente sirve como bloqueo de giro. Cuando el disco de
manivela 124 gira en la dirección de la flecha 138 a la posición
representada, el trinquete 136 impide el avance del giro del disco
de manivela 124. Al girar aún más el eje de accionamiento 132 en la
dirección señalada por la flecha 140 se tensa el resorte 130 que
está interconectado como acumulador de trabajo en el flujo de fuerza
del eje de accionamiento 132 al soporte de anillo de frenado 104.
De esta manera es posible detener el disco de manivela 124, y a
través de la biela 122 también el soporte de anillo de frenado 104
con el anillo de frenado 110, en un punto de parada deseado
mientras que un motor de accionamiento puede seguir girando el eje
de accionamiento.
En vez del resorte de compresión helicoidal 130
entre el eje de accionamiento 132 y el eje accionado 128, el
acumulador de trabajo puede estar intercalado básicamente en
cualquier otro punto en el flujo de fuerza del eje de accionamiento
al soporte de anillo de frenado 104. Esto puede llevarse a cabo por
ejemplo en la zona de la biela 122. Lo decisivo es que la retención
del movimiento alternativo del soporte 104 tenga lugar en un punto
detrás de esta zona en la dirección de flujo de fuerza, en este
ejemplo sería necesario detener el soporte 104 inmediatamente en un
determinado punto de parada, por ejemplo en la zona del riel
112.
A continuación del dispositivo de retención 100
sigue corriente abajo del tubo de llenado 20 un dispositivo de
cierre 150, mostrado en la figura 1 a título de ejemplo y de manera
muy simplificada en forma de un par de medios de estricción o
chapas de desplazamiento 152, 154 móviles en direcciones opuestas y
herramientas de cierre móviles de forma sincronizada con estas
chapas en direcciones opuestas en forma de un troquel 156 y una
matriz 158. Las chapas de desplazamiento 152, 154 y las herramientas
de cierre 156, 158 están orientadas preferentemente en un plano
perpendicular al eje del tubo de llenado y de la envoltura tubular.
La dirección de movimiento de los medios de estricción y de las
herramientas de cierre está señalada mediante las flechas 160, 161
de forma oblicua al plano horizontal. No obstante, esta dirección de
movimiento es arbitraria y a este movimiento puede estar
superpuesto un movimiento oscilante. El dispositivo de cierre 150 se
muestra en la figura 1 en una posición de abertura. Todas las
chapas de desplazamiento 152, 154 presentan en su extremo libre una
entalladura en lo esencial en forma de triángulo o de V. Están
opuestas entre sí con estas entalladuras dirigidas por pares una
hacia otra. Las entalladuras forman en la posición de abertura una
abertura en forma de rombo dispuesta de forma simétrica alrededor
del eje de la envoltura tubular o eje central. Esta abertura es lo
suficientemente grande para dejar pasar la envoltura tubular 30
llenada.
En realidad, el dispositivo de cierre no
presenta un solo par de medios de estricción, sino una multiplicidad
de pares de medios de estricción móviles por pares en direcciones
opuestas, tal como se desprende de la figura 2. En la figura 1
tampoco se muestra de qué manera se accionan los medios de
estricción y las herramientas de cierre. El accionamiento de los
mismos se explica más detalladamente también con referencia a la
figura 2.
A continuación se explica el procedimiento
realizado mediante el dispositivo de división en porciones y cierre
según la figura 1. En primer lugar, el producto de llenado se
transporta de forma continua mediante la extrusora 174 del
dispositivo de transporte 170 a través del tubo de llenado 20 y su
boca 22 a la envoltura de embalaje 30 cerrada en un lado. Durante
este proceso, la envoltura de embalaje se retira de la reserva 32 en
contra de la fuerza de fricción ejercida por el anillo de frenado
110 que encierra perimetralmente el tubo de llenado.
Antes de haber alcanzado el tamaño de porción
seleccionado, el anillo de frenado se retira junto con el soporte
de anillo de frenado 104, accionado por el mecanismo de manivela
120, sobre el tubo de llenado 20 en contra de la dirección de
retirada a una posición de desbloqueo para desbloquear un volumen de
embalaje.
Cuando el soporte de anillo de frenado 104 se
detiene en la posición de desbloqueo debido al bloqueo de giro
ejercido por el trinquete 136, de forma por lo menos parcialmente
solapada respecto al tiempo los medios de estricción 152, 154 se
acercan uno al otro a una posición de cierre mientras que el
producto de llenado en la zona de estricción se desplaza al volumen
de embalaje liberado. Es decir, la envoltura de embalaje 30 se
estrecha localmente en forma de cordón trenzado. Al mismo tiempo o
ligeramente desplazadas en el tiempo se acercan también las
herramientas de cierre 156, 158 una a otra a la posición de cierre,
por lo que uno o dos elementos de cierre 162 (axialmente
desplazados entre sí) son deformados mediante las herramientas de
cierre 156, 158 alrededor del cordón trenzado formado hasta que el
embalaje esté cerrado de forma estanca. Dado el caso, la envoltura
de embalaje se corta después del cierre entre los dos elementos de
cierre mediante una cuchilla no representada.
En un siguiente ciclo de trabajo, las
herramientas de cierre 156, 158 y las chapas de desplazamiento 152,
154 se alejan entre sí, vuelven nuevamente a su posición de abertura
y liberan una mayor sección transversal para el llenado del
siguiente embalaje. En este momento se cancela también el bloqueo de
giro mediante liberación del trinquete 136 y del resalte 134 del
disco de manivela 124. La liberación del disco de manivela 124 tiene
como consecuencia que el trabajo acumulado en el resorte de
compresión helicoidal 130 acciona de forma acelerada el eje
accionado 128 con el disco de manivela 124 hasta que este haya
alcanzado la posición angular ahora más avanzada del eje de
accionamiento 132. De esta manera, el soporte 104 con el anillo de
freno 110 se desplaza a una posición delantera sobre el tubo de
llenado 20 y expulsa al interior del siguiente embalaje de porción
el producto de llenado anteriormente desplazado junto con el
producto de llenado retenido mientras tanto.
La duración de retención (es decir, el momento
de la liberación) depende entre otros factores del calibre del
embutido producido y se ajusta basándose en la experiencia. En lo
anteriormente expuesto debe observarse que el anillo de frenado 110
no avance demasiado pronto, es decir, cuando las chapas de
desplazamiento aún están cerradas o durante el proceso de abertura
de las mismas. En caso contrario existe el peligro de producirse
una rotura de la envoltura de embalaje, ya que el producto de
llenado en el volumen liberado presiona contra los elementos de
desplazamiento (parcialmente) cerrados. El punto de parada, es decir
la posición en la que se encuentra el trinquete o en la que actúa
en el disco de manivela, está seleccionado de tal manera que el
volumen liberado corresponda lo más exactamente posible al volumen
del producto de llenado desplazado durante la división y el cierre
y, dado el caso, el volumen expulsado durante un llenado continuo
para conseguir una exactitud lo más alta posible de las porciones
(salchichas).
En la figura 2 se muestra, también de forma
esquemática y simplificada, un ejemplo de realización del
dispositivo de división en porciones y embalaje según la invención.
Este se compone de los tres dispositivos explicados más
detalladamente con referencia a la figura 1, es decir, el
dispositivo de transporte 270, el dispositivo de cierre 250 y el
dispositivo de retención 200 desplazable de forma alternativa sobre
el tubo de llenado 220. El dispositivo de transporte 270 presenta
un motor de accionamiento 276 que actúa a través de un engranaje
278 en el tornillo de extrusora 274. el engranaje puede ser por
ejemplo un mecanismo de enlazamiento y/o un engranaje de ruedas
dentadas con un factor de desmultiplicación deseado.
El dispositivo de cierre 250 presenta manivelas
282, 283 con los mismos radios, apoyadas en un eje de giro
superior y en un eje de giro inferior 280, 281. En los muñones de
manivela 284, 285 están fijadas de forma articulada varias chapas
de desplazamiento superiores e inferiores 252, 254 dispuestas en
paralelo y de forma axialmente distanciada entre sí. Las chapas de
desplazamiento están guiadas en sus bordes exteriores rectos y
paralelos en un elemento de guía no representado, orientable
alrededor del eje 205 de la envoltura tubular. Las chapas de
desplazamiento superiores e inferiores realizan por lo tanto en la
zona del eje de la envoltura tubular un movimiento relativo en lo
esencial lineal antagónico en su dirección de movimiento principal
señalado mediante las dobles flechas 260, 261. Actúan conjuntamente
de forma solapada por pares de tal manera que estrechan la sección
transversal de la envoltura tubular 230, en caso ideal sin entrar en
contacto entre sí, y desplazan axialmente el producto de llenado de
la sección correspondiente de la envoltura tubular.
En los espacios intermedios axiales entre las
chapas de desplazamiento 252, 254, dispuestas cada una en un
respectivo muñón de manivela 264, 266, se encuentran las
herramientas de cierre, el troquel 256 y la matriz 258, fijadas
también de forma giratoria en los muñones de manivela. Los
movimientos del troquel y de la matriz están por lo tanto acoplados
con el movimiento de las chapas de desplazamiento superiores e
inferiores.
Las manivelas se accionan de forma giratoria en
el mismo sentido, de modo que al movimiento relativo lineal está
superpuesto un movimiento oscilante senoidal de la disposición
completa que se compone de elementos de estricción, herramientas de
cierre y el elemento de guía no representado. El accionamiento 280
del dispositivo de cierre presenta un motor no representado en
detalle que actúa de manera no mostrada en detalle en las dos
manivelas 262, 263. El motor es preferentemente un motor eléctrico
acoplado con las dos manivelas mediante un mecanismo de
enlazamiento.
\newpage
El accionamiento 280 del dispositivo de cierre
está acoplado adicionalmente a través de un eje de conexión 286 con
el eje de accionamiento 232 del dispositivo de retención 200. Este
acoplamiento conecta el mismo motor de accionamiento, por ejemplo
también a través de un mecanismo de enlazamiento y/o un engranaje de
ruedas dentadas con el dispositivo de retención 200 y establece de
esta manera un acoplamiento forzoso mecánico entre el movimiento
del dispositivo de retención y la máquina de cierre.
Alternativamente, el dispositivo de retención puede accionarse
también mediante un motor por separado que puede sincronizarse por
ejemplo de forma electrónica con el accionamiento 280 del
dispositivo de cierre.
El control del dispositivo para la división en
porciones y el embalado se lleva a cabo mediante un dispositivo de
control 290. Este comprende un dispositivo de selección que
comprende medios de entrada 292 y una pantalla 294 con ayuda de los
cuales un operador puede seleccionar el producto deseado o
seleccionar directamente un tamaño de porción deseado. En el primer
caso está prevista una base de datos de productos (memoria de datos)
que contiene una información de asignación entre la selección de
producto y el tamaño de porción. El dispositivo de control 290
genera una señal de control para la estricción y el cierre cuando,
teniendo en cuenta la información acerca del caudal volumétrico, se
ha alcanzado el tamaño de porción introducido de forma directa o
consultado en la base de datos. La señal de control se emite a
través de una línea de señal 296 al accionamiento 280 del
dispositivo de cierre 250. Este realiza a continuación un ciclo de
trabajo y cierra la envoltura de embalaje mientras que el
dispositivo de transporte sigue funcionando.
Asimismo, el dispositivo de control está unido a
través de una segunda línea de señal 298 con el accionamiento del
dispositivo de transporte 270. A través de esta línea recibe por
ejemplo una información acerca de la velocidad de giro del
accionamiento del dispositivo de transporte y calcula la información
requerida acerca del caudal volumétrico. No obstante, esto no
excluye que el caudal volumétrico sea variable, por ejemplo
ajustable mediante una variación de la velocidad de giro.
Preferentemente, el dispositivo de control emite de manera inversa
a través de la segunda línea de señal 298 una señal de control al
accionamiento del dispositivo de transporte y ajusta de esta manera
una capacidad de transporte 270 o el caudal volumétrico apropiado
que depende de la selección de producto o del tamaño de porción
seleccionado, respectivamente. En lo anteriormente expuesto puede
tenerse en cuenta tanto la velocidad de trabajo máxima del
dispositivo de cierre 250 como también las características de flujo
del producto de llenado. De esta manera se consigue un manejo
particularmente cómodo, ya que sólo mediante la selección del
producto se lleva a cabo un ajuste óptimo de todos los
parámetros.
Claims (10)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Dispositivo para la división en porciones y el embalado con un dispositivo de transporte (170, 270) para un producto de llenado, un tubo de llenado (20, 220) conectado con el dispositivo de transporte (170, 270) y configurado para proporcionar una reserva (32) de una envoltura de embalaje tubular (30, 230) de tal manera que esta puede retirarse del tubo de llenado (20, 220) junto con el producto de llenado expulsado a través del tubo de llenado (20, 220) (proceso de llenado), un dispositivo de cierre (150, 250) dispuesto corriente abajo del tubo de llenado (20, 220) configurado para estrechar la envoltura de embalaje (30) llenada localmente en forma de un cordón trenzado durante el proceso de llenado y cerrar un elemento de cierre (162) alrededor del cordón trenzado (proceso de cierre), y que presenta un dispositivo de control (290); y un dispositivo de retención (100, 200) situado en el tubo de llenado (20, 220), con un anillo de frenado (110) que encierra el tubo de llenado (20, 220) perimetralmente y es móvil de forma alternativa en paralelo a este para ejercer una fuerza de fricción en la envoltura de embalaje (30, 230) al retirar la misma, caracterizado porque el dispositivo de transporte (170, 270) presenta una bomba para generar un caudal volumétrico continuo, porque el dispositivo de control (290) está configurado para generar una señal de control para la estricción y el cierre basado en un tamaño de porción seleccionado y en el caudal volumétrico continuo y emitirla a un accionamiento del dispositivo de cierre (150, 250), y porque el anillo de frenado (110) está configurado para retroceder sobre el tubo de llenado (20, 220) en contra de la dirección de retirada a una posición de desbloqueo para desbloquear un volumen de embalaje inmediatamente antes o durante la estricción y el cierre y avanzar después del cierre nuevamente sobre el tubo de llenado (20, 220) en la dirección de retirada a una posición de trabajo, desplazándose durante la estricción y el cierre el producto de llenado existente en la zona de estricción al volumen de embalaje desbloqueado y rascando este producto de llenado después del cierre nuevamente a la envoltura de embalaje (30) retirada. - 2. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo de retención (100, 200) presenta un accionamiento (280) que puede sincronizarse con el dispositivo de cierre (150, 250) para el movimiento alternativo del anillo de frenado (110).
- 3. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el dispositivo de retención (100, 200) presenta un acumulador de trabajo y a continuación del mismo en la dirección de flujo de fuerza una retención para detener el anillo de frenado (110) en un punto de parada.
- 4. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo de cierre (150, 250) presenta medios de estricción (152, 154, 252, 254) móviles por pares en direcciones opuestas y herramientas de cierre (156, 158, 256, 258), estando los medios de estricción y las herramientas de cierre unidos de forma articulada con dos manivelas con radios idénticos, accionables alrededor de sus ejes de giro (280) de forma cíclica, sincronizada y en el mismo sentido de una posición de abertura a una posición de cierre y de nuevo a la posición de abertura en relación con los medios de estricción y las herramientas de cierre (ciclo de trabajo).
- 5. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque el accionamiento del dispositivo de cierre (150, 250) es un accionamiento giratorio (280) que actúa en ambas manivelas acopladas mediante un mecanismo de enlazamiento.
- 6. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el dispositivo de cierre (150, 250) presenta una disposición doble de medios de estricción (152, 154, 252, 254) móviles por pares en direcciones opuestas y de herramientas de cierre (156, 158, 256, 258) dispuestas de tal manera que en el cordón trenzado pueden colocarse de forma sincronizada dos elementos de cierre distanciados entre sí.
- 7. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el caudal volumétrico puede regularse mediante el dispositivo de control (290).
- 8. Dispositivo para la división en porciones y el embalado de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado por un dispositivo de selección con medios de entrada (292) unido con el dispositivo de control (290) para introducir un tamaño de porción.
- 9. Procedimiento de división en porciones y embalado de un producto de llenado con las etapas: transportar el producto de llenado a través de una boca de un tubo de llenado (20, 220) a una envoltura de embalaje (30) tubular cerrada por un lado (llenado) que se retira junto con la expulsión del producto de llenado desde una reserva sobre el tubo de llenado 20, 220), estrechar durante el llenado la envoltura de embalaje (30) llenada corriente abajo del tubo de llenado (20, 220) en forma de un cordón trenzado y cerrar un elemento de cierre (162) alrededor del cordón trenzado, caracterizado porque el producto de llenado se transporta en un caudal volumétrico continuo a través de una boca de un tubo de llenado (20, 220), porque la estricción y el cierre se llevan a cabo en intervalos periódicos, calculados en base a un tamaño de porción seleccionado y el caudal volumétrico continuo, y porque el anillo de frenado (110) se retira sobre el tubo de llenado (20, 220) en contra de la dirección de retirada a una posición de desbloqueo para desbloquear un volumen de embalado inmediatamente antes o durante la estricción y el cierre y avanza después del cierre sobre el tubo de llenado (20, 220) nuevamente en la dirección de retirada a una posición de trabajo, desplazándose durante la estricción y el cierre el producto de llenado existente en la zona de estricción al volumen de embalaje desbloqueado y rascando este producto de llenado después del cierre nuevamente a la envoltura de embalaje (30) retirada.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 10. Procedimiento de división en porciones y embalado según la reivindicación 9 caracterizado por las etapas de ejercer una fuerza de fricción en la envoltura de embalaje (30) al retirar la misma del tubo de llenado (20, 220) mediante un anillo de frenado (110) que encierra perimetralmente el tubo de llenado (20, 220).
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