ES2340652A1 - Aparato y metodo para sellar bordes de agujeros en placas de carton corrugado. - Google Patents
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Abstract
Aparato y método para sellar bordes de agujeros
en placas de cartón corrugado.
El cartón corrugado comprende dos capas
exteriores de material plano y al menos una capa interior de
material ondulado formando unos canales internos entre dichas dos
capas exteriores. Cada una de dichas placas de cartón corrugado (P)
comprende al menos un agujero pasante (A) que deja expuestas en su
borde unas aberturas a dichos canales internos. El método comprende
los pasos de inyectar una cantidad de cola al interior de dichos
canales internos de la placa de cartón corrugado (P) por dichas
aberturas expuestas en dicho borde del agujero (A), y luego
presionar las capas exteriores de la placa de cartón corrugado (P)
la una contra la otra en una región (B) alrededor de dicho agujero
(A) con una presión suficiente para aplastar dicha capa interior
ondulada. El aparato comprende medios de inyección de cola en
conexión con una boquilla (12) y medios de presión configurados
para implementar el método.
Description
Aparato y método para sellar bordes de agujeros
en placas de cartón corrugado.
La presente invención concierne a un aparato y
un método para sellar bordes de agujeros en placas de cartón
corrugado con el fin de impedir el acceso de líquidos y suciedad a
las estructuras internas del cartón corrugado expuestas en los
bordes de los agujeros. La invención es útil en general en el campo
de las plantillas de cartón corrugado previstas para formar cajas de
cartón, y más en particular plantillas de cartón corrugado
resistente a los líquidos previstas para formar cajas de cartón para
contener productos susceptibles de exudar o desprender líquidos,
tales como pescados y otros productos del mar, o productos
vegetales.
El cartón corrugado es un material en forma de
lámina formado por dos capas exteriores de material plano y al menos
una capa interior de material ondulado, la cual forma una estructura
que define unos canales internos entre dichas dos capas exteriores.
El cartón corrugado exhibe unas excelentes cualidades de aislamiento
térmico y resistencia en relación con el peso que lo hacen muy
apropiado como material de embalaje. Además, el cartón corrugado es
fácilmente reciclable y respetuoso con el medio ambiente. Son bien
conocidas y profusamente utilizadas cajas de cartón corrugado para
contener todo tipo de productos, las cuales son obtenidas por
plegado a partir de una plantilla plana de cartón corrugado. Se
conoce someter el cartón corrugado a un tratamiento para hacerlo
resistencia a los líquidos, y recientemente se está generalizando el
uso de cajas de cartón corrugado tratado, provistas de agujeros de
drenaje, para contener productos susceptibles de exudar o desprender
líquidos, tales como pescados y otros productos del mar, o
productos vegetales. Sin embargo, cuando el cartón corrugado es
cortado, por ejemplo para formar una plantilla, la mencionada
estructura interna y unas aberturas a dichos canales quedan
expuestas en los bordes cortados de la placa de cartón corrugado y
en los bordes de los agujeros de drenaje, y existe el riesgo de que
los líquidos puedan penetrar en la estructura interna del cartón
corrugado por dichas aberturas expuestas en los bordes cortados y
bordes de los agujeros.
Las patentes
JP-A-2005014989 y
US-A-3937390 describen sendas cajas
de cartón corrugado tratado previstas para contener pescado y
dotadas de agujeros de drenaje en una pared de fondo o en paredes
laterales junto al fondo. Sin embargo, no describen ni sugieren una
solución al problema del acceso de los líquidos a la estructura
interna del cartón corrugado por las aberturas expuestas en los
bordes de los agujeros de drenaje.
La patente
EP-A-0636555 da a conocer una caja
de cartón corrugado tratado para contener pescado, la cual está
provista de varios agujeros de drenaje en una pared de fondo, y
donde el borde de cada agujero de drenaje está recubierto por un
complemento de un material plástico. El complemento está formado por
una pieza interior y una pieza exterior, acopladas por enchufe a
presión. La pieza interior tiene un manguito insertado ajustadamente
en el agujero y una corona que se extiende por la superficie interna
de la pared de fondo en una región alrededor del agujero. La pieza
exterior sobresale exteriormente de la pared de fondo y tiene una
pluralidad de conductos radiales en comunicación con el conducto
central del manguito y con el exterior. Un inconveniente de este
complemento es que la mencionada corona de la pieza interior, la
cual está dispuesta en la región alrededor del agujero, forma un
resalto que impide un drenaje eficiente y completo de los líquidos
hacia el conducto central del manguito. Otro inconveniente es de
orden económico, puesto que la provisión e instalación de una pieza
interior y otra pieza exterior para cada agujero es cara y compleja.
Además, las piezas de plástico unidas a la caja complican o impiden
el reciclaje del cartón corrugado.
La patente
GB-A-2344786 describe un
procedimiento para cerrar los bordes lineales de una placa de cartón
corrugado mediante una cinta. La cinta está doblada en forma de U,
con una porción central aplicada al borde lineal de la placa y unas
porciones laterales aplicadas y adheridas a unas regiones de las
caras exteriores de la placa adyacentes al borde lineal. Sin
embargo, este documento no describe cómo cerrar bordes curvos o el
borde de un agujero redondo con una cinta doblada en forma de U,
puesto que tal cosa es geométricamente imposible a no ser que se
efectúen cortes o dobleces en la cinta que pueden comprometer la
estanqueidad.
Las patentes
US-A-3635451 y
US-A-3711352 describen placas de
cartón corrugado con al menos un borde lineal cerrado a partir de
operaciones efectuadas en el propio material y con la cooperación
de un adhesivo, siendo dichas operaciones inviables en la práctica
para cerrar el borde de un agujero.
La patente
US-A-5162061 da a conocer un
dispositivo para introducir un líquido al interior de los canales
internos de una placa de cartón corrugado por las aberturas a
dichos canales expuestas en un borde cortado de la placa mediante un
proceso continuo. La placa es desplazada en posición vertical por
debajo de una boquilla de aplicación de líquido para recibir el
líquido por las aberturas expuestas en el borde superior. El líquido
impregna las capas del cartón corrugado, y el líquido sobrante es
drenado por las aberturas a los canales expuestas en el borde
inferior. Este dispositivo tiene por objeto impregnar el cartón
corrugado para mejorar sus prestaciones sin deteriorar su apariencia
externa, pero no sirve para sellar los bordes cortados de la placa
de cartón corrugado.
La presente invención aporta un método para
sellar bordes de agujeros en placas de cartón corrugado, donde dicho
cartón corrugado comprende dos capas exteriores de material plano y
al menos una capa interior de material ondulado formando unos
canales internos entre dichas dos capas exteriores, y donde cada una
de dichas placas de cartón corrugado comprende al menos un agujero
pasante que deja expuestas en su borde unas aberturas a dichos
canales internos. El método de la presente invención comprende los
pasos de inyectar una cantidad de cola al interior de dichos canales
internos de la placa de cartón corrugado por las mencionadas
aberturas en el borde del agujero, y a continuación presionar las
capas exteriores de la placa de cartón corrugado la una contra la
otra en una región alrededor de dicho agujero con una presión
suficiente para aplastar dicha capa interior ondulada.
Para la implementación de este método, la
presente invención también aporta un aparato para sellar bordes de
agujeros en placas de cartón corrugado, que comprende unos medios de
inyección de cola en conexión con una boquilla, la cual está
adaptada para ser posicionada e insertada en dicho agujero de la
placa cartón corrugado para inyectar una cantidad de cola al
interior de los canales internos por las aberturas en el borde del
agujero, y unos medios de presión configurados para presionar las
capas exteriores de la placa de cartón corrugado la una contra la
otra en dicha región alrededor del agujero con una presión
suficiente para aplastar dicha capa interior
ondulada.
ondulada.
Dependiendo del tipo de cola utilizada, ésta
debe ser aplicada en caliente para conferirle una fluidez adecuada,
y la fuerza adhesiva de la cola no se manifiesta hasta que la misma
se ha enfriado parcialmente. Cuando se utiliza una cola de este
tipo, el método de la presente invención comprende llevar a cabo el
mencionado paso de presionar en dos etapas. Una primera etapa
comprende aplicar una primera presión a la región alrededor del
agujero de la placa cartón corrugado mientras la cola está
substancialmente a dicha temperatura de aplicación con el fin de
aplastar los canales internos y esparcir dicha cantidad de cola
entre las dos capas exteriores en dicha región, y una segunda etapa
comprende aplicar una segunda presión a la región alrededor del
agujero de la placa cartón corrugado cuando la temperatura de la
cola ha descendido substancialmente por debajo de dicha temperatura
de aplicación y mantener dicha segunda presión durante un tiempo
suficiente para la solidificación al menos parcial de la cola. Las
mencionadas primera y segunda etapas de aplicación de presión están
separadas por un período durante el cual la presión es
liberada.
liberada.
En concordancia, para la aplicación de la
anterior variante del método, el aparato de la presente invención
comprende además unos medios de calentamiento para calentar dicha
cantidad de cola a inyectar a una temperatura de aplicación, y
porque dichos medios de presión comprenden unos medios de presión de
esparcimiento para aplicar una primera presión a la región alrededor
del agujero de la placa cartón corrugado mientras la cola está
substancialmente a dicha temperatura de aplicación con el fin de
aplastar los canales internos y esparcir la cantidad de cola entre
las dos capas exteriores en dicha región, y unos medios de presión
de consolidación para aplicar una segunda presión a la región
alrededor del agujero de la placa cartón corrugado cuando la
temperatura de la cola ha descendido substancialmente por debajo de
dicha temperatura de aplicación y para mantener dicha segunda
presión durante un tiempo suficiente para la solidificación al menos
parcial de la cola.
En un ejemplo de realización, los mencionados
medios de inyección, dichos medios de calentamiento y dichos medios
de presión de esparcimiento están integrados en al menos una unidad
de inyección y esparcimiento instalada en una estación de inyección
y esparcimiento, y dichos medios de presión de consolidación están
integrados en al menos una unidad de consolidación instalada en una
estación de consolidación. En este caso, el aparato comprende unos
medios transportadores para mover intermitentemente sucesivas placas
de cartón corrugado primero desde un dispositivo de alimentación de
placas hasta dicha estación de inyección y esparcimiento, a
continuación desde la estación de inyección y esparcimiento hasta
dicha estación de consolidación, y finalmente desde la estación de
consolidación hasta una salida de placas para una estación de
almacenamiento o una máquina montadora de cajas a partir de dichas
placas.
Si, como es habitual, cada una de las placas de
cartón corrugado tiene varios agujeros que debe ser sellados, en la
estación de inyección y esparcimiento están instaladas varias de
dichas unidades de inyección y esparcimiento, una para cada agujero
de la placa de cartón corrugado, posicionadas para efectuar al
unísono una operación de inyección y esparcimiento en relación con
todos los agujeros de cada placa de cartón corrugado mientras la
misma es mantenida por los medios transportadores temporalmente
detenida en una posición de trabajo, y en la estación de
consolidación están instaladas varias de dichas unidades de
consolidación, una para cada agujero de la placa de cartón
corrugado, las cuales están posicionadas para efectuar al unísono
una operación de consolidación en relación con todos los agujeros de
cada placa de cartón corrugado mientras la misma es mantenida por
los medios transportadores temporalmente detenida en una posición de
trabajo. Preferiblemente, para una optimización de los tiempos, el
aparato está sincronizado de manera que las unidades de inyección y
esparcimiento actúan sobre una placa de cartón corrugado en la
estación de inyección y esparcimiento al mismo tiempo que las
unidades de consolidación actúan sobre otra placa de cartón
corrugado en la estación de consolidación, a la cual ya ha sido
efectuada previamente la operación de inyección y esparcimiento en
la estación de inyección y esparcimiento, y así sucesivamente.
\newpage
Las anteriores y otras características y
ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente
descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a
los dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 es una vista en perspectiva
esquemática de un aparato para sellar bordes de agujeros en placas
de cartón corrugado de acuerdo con un ejemplo de realización de la
presente invención;
la Fig. 2 es una vista lateral seccionada de una
unidad de inyección y esparcimiento que forma parte del aparato de
la Fig. 1 en una posición inactiva en relación con una placa de
cartón corrugado;
la Fig. 3 es una vista lateral seccionada de la
unidad de inyección y esparcimiento en una primera posición activa
en relación con la placa de cartón corrugado;
la Fig. 4 es una vista lateral seccionada de la
unidad de inyección y esparcimiento en una segunda posición activa
en relación con la placa de cartón corrugado;
la Fig. 5 es una vista lateral seccionada de una
unidad de consolidación que forma parte del aparato de la Fig. 1 en
una posición inactiva en relación con la placa de cartón
corrugado;
la Fig. 6 es una vista lateral seccionada de la
unidad de consolidación en una posición activa en relación con la
placa de cartón corrugado;
la Fig. 7 es una vista en perspectiva parcial
seccionada de una placa de cartón corrugado con un agujero sellado
mediante el aparato y/o el método de la presente invención; y
la Fig. 8 es una vista en perspectiva parcial de
una caja de cartón obtenida por plegado de una placa de cartón
corrugado con un agujero sellado mediante el aparato y/o el método
de la presente invención.
Haciendo en primer lugar referencia a la Fig. 1,
el aparato para sellar bordes de agujeros en placas de cartón
corrugado comprende, de acuerdo con una realización, una estación de
inyección y esparcimiento 100 en la que están dispuestas un número
de unidades de inyección y esparcimiento 10 (descritas en detalle
más abajo en relación con las Figs. 2, 3 y 4), y una estación de
consolidación 500 en la que están dispuestas un número de unidades
de consolidación 50 (descritas en detalle más abajo en relación con
las Figs. 5 y 6). El aparato incluye además unos medios
transportadores configurados para mover intermitentemente sucesivas
placas de cartón corrugado P primero desde un dispositivo de
alimentación de placas (no mostrado) hasta dicha estación de
inyección y esparcimiento 100, a continuación desde la estación de
inyección y esparcimiento 100 hasta dicha estación de consolidación
500, y finalmente desde la estación de consolidación 500 hasta una
salida de placas (no mostrada) para una estación de almacenamiento o
una máquina montadora de cajas a partir de dichas placas. Los
mencionados medios transportadores pueden ser de cualquier tipo
convencional de los usados en el campo de la manipulación de placas
de cartón corrugado, por ejemplo en máquinas plegadoras formadoras
de cajas de cartón. Los medios transportadores están configurados
para transportar y soportar las placas de cartón corrugado P entre
unos patines inferiores 2 y unos patines superiores 3 a lo largo de
una trayectoria T en un plano imaginario a través de las estaciones
de inyección y esparcimiento 100 y de consolidación 500.
El cartón corrugado comprende, como es sabido,
dos capas exteriores de material plano y al menos una capa interior
de material ondulado formando unos canales internos entre dichas dos
capas exteriores. Cada una de las placas de cartón corrugado P
manejadas por los medios transportadores comprende varios agujeros
pasantes A que dejan expuestas en sus bordes unas aberturas a dichos
canales internos. El aparato y el método de la presente invención
sirven para sellar los bordes de los agujeros en las placas de
cartón corrugado. En el ejemplo ilustrado en la Fig. 1, las placas
de cartón corrugado son plantillas planas con varias líneas de
doblez L previstas para la posterior formación de cajas de cartón
por plegado de las mismas. Las cajas están configuradas para
contener productos susceptibles de exudar o desprender líquidos,
tales como pescados y otros productos del mar, o productos
vegetales, y cada placa de cartón corrugado P tiene cuatro agujeros
que serán agujeros en drenaje en la correspondiente caja. En
concordancia, para sellar los bordes de los cuatro agujeros, en la
estación de inyección y esparcimiento 100 están instaladas cuatro de
dichas unidades de inyección y esparcimiento 10 posicionadas para
actuar al unísono en relación con los cuatro agujeros A de cada
placa de cartón corrugado P mientras la misma es mantenida detenida
por los medios transportadores en una posición de trabajo, mientras
que en la estación de consolidación 500 están instaladas cuatro de
dichas unidades de consolidación 50 posicionadas para actuar al
unísono en relación con los cuatro agujeros A de cada placa de
cartón corrugado P mientras la misma es mantenida detenida por los
medios transportadores en una posición de trabajo.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 3, 4 y 5,
cada unidad de inyección y esparcimiento 10 comprende una primera
matriz 11 y un primer punzón 15. La mencionada primera matriz 11
incluye un primer cuerpo de matriz 18 al que está fijada una
boquilla 12, la cual tiene una superficie periférica dimensionada
para ser insertada ajustadamente en el agujero A de la placa de
cartón corrugado P y un extremo troncocónico para proporcionar un
centrado del agujero A de la placa de cartón corrugado P. En dicha
superficie periférica de la boquilla 12 está formado un surco anular
22 en el que desembocan una pluralidad de salidas de inyección 14
radiales que se comunican con un pasaje principal de la boquilla 12
y con el exterior. Un dispositivo inyector de cola 24, de tipo
convencional, está en conexión con dicho pasaje principal de la
boquilla 12 por al menos un conducto 20 formado a través de dicho
primer cuerpo de matriz 18 para suministrar unas cantidades de cola
a ser inyectadas desde la boquilla 12. El primer cuerpo de matriz
18 define una primera superficie de presión de esparcimiento 13
dispuesta alrededor de la boquilla 12 para hacer contacto con la
región B alrededor del agujero A en un primer lado (lado inferior en
las figuras) de la placa de cartón corrugado P. El surco anular 22
de la boquilla 12 está posicionado en relación con la primera
superficie de presión de esparcimiento 13 de manera apropiada para
quedar substancialmente enfrentado a dichas aberturas a los canales
internos expuestas en el borde del agujero A cuando dicha primera
superficie de presión de esparcimiento 13 está en contacto con dicho
primer lado de la placa de cartón corrugado P, tal como se muestra
en la Fig. 3. En una realización particular, no ilustrada, el citado
surco anular es incompleto y comprende por Ej. dos porciones de
acanaladura, anulares, aptos para cubrir dos sectores enfrentados
del borde del agujero A, donde quedan expuestos los citados canales
internos.
Dentro de un alojamiento en el primer cuerpo de
matriz 18 está alojado un dispositivo de calentamiento 19, tal como
una resistencia eléctrica, dispuesto para calentar la cola en dicho
conducto 20 y en el pasaje principal y salidas de inyección 14 de la
boquilla 12. Para ello, el primer cuerpo de matriz 18 es de un
material metálico con un elevado coeficiente de transmisión térmica,
tal como una aleación de hierro, aluminio o cobre, y lo mismo se
puede decir de la boquilla 12.
La unidad de inyección y esparcimiento 10
comprende asimismo un primer punzón 15 enfrentado a la primera
matriz 11. Dicho primer punzón 15 cual incluye un primer cuerpo de
punzón 21 que tiene una abertura 16 capaz de alojar ajustadamente al
menos una parte de la boquilla 12, y que define una segunda
superficie de presión de esparcimiento 17 dispuesta alrededor de
dicha abertura 16 para hacer contacto con la región B alrededor del
agujero A en un segundo lado (lado superior en las figuras) de la
placa de cartón corrugado P. El mencionado primer cuerpo de punzón
21 es un cuerpo hueco de un material con un bajo coeficiente de
fricción, tal como, por ejemplo, teflón, para evitar la adherencia
de restos de cola, y está fijado sobre un núcleo 25 de un material
metálico. El núcleo 25 tiene una cavidad axial 28 comunicada con la
abertura 16 del primer cuerpo de punzón 21, y el núcleo 25 y el
primer cuerpo de punzón 21 tienen respectivas aberturas laterales
enfrentadas 26, 27 para facilitar la evacuación y limpieza de
cualquier resto de cola acumulado en dicha cavidad axial 28 (Fig.
2). Unos primeros medios de accionamiento están dispuestos para
mover dicha primera matriz 11 y/o dicho primer punzón 15 el uno
hacia el otro hasta insertar la boquilla 12 en el agujero A de la
placa de cartón corrugado P para poder efectuar la inyección de una
cantidad de cola por las aberturas a los canales internos a
expuestas en el borde del agujero A, y presionar la región B
alrededor del agujero A en ambos lados de la placa de cartón
corrugado P mediante dichas primera y segunda superficies de presión
de esparcimiento 13, 17 después de que la cola haya sido inyectada,
aplicando una presión suficiente para aplastar los canales internos
de la placa de cartón corrugado P. Dichos primeros medios de
accionamiento comprenden un primer actuador lineal 23, tal como un
actuador lineal neumático (mostrado en la Fig. 1), el cual está
conectado a la primera matriz 11, y un segundo actuador 26, tal como
un actuador lineal neumático (Figs. 2 a 4), el cual está conectado
al primer punzón 15.
El funcionamiento de la unidad de inyección y
esparcimiento 10 es el siguiente. Los medios transportadores mueven
una placa de cartón corrugado P hasta la estación de inyección y
esparcimiento 100 y la detienen en una posición en la que cada
agujero A de la placa de cartón corrugado P está en alineación con
la correspondiente unidad de inyección y esparcimiento 10. La placa
de cartón corrugado P queda dispuesta a una altura constante
determinada por los patines inferiores 2 y superiores 3 entre la
primera matriz 11 y el primer punzón 15, los cuales se encuentran
ambos en unas respectivas posiciones inactivas (Fig. 2). El
dispositivo de calentamiento 19 alojado en primer cuerpo de matriz
18 está activado para calentar el primer cuerpo de matriz 18
incluyendo el conducto 20, la primera superficie de presión de
esparcimiento 13 y la boquilla 12, con lo que la cantidad de cola a
inyectar es calentada a una temperatura de aplicación adecuada para
conferirle una suficiente fluidez.
Entonces dicho primer actuador 23 es accionado
para mover la primera matriz 11 desde su posición inactiva (Fig. 2),
en la que la primera superficie de presión de esparcimiento 13 está
separada del primer lado de la placa de cartón corrugado P y la
boquilla 12 está fuera del agujero A, hasta una posición de trabajo
(Fig. 3), en la que la primera superficie de presión de
esparcimiento 13 está en contacto con el primer lado de la placa de
cartón corrugado P y la boquilla 12 está insertada en el agujero A.
En esta posición de trabajo el surco anular 22 y la pluralidad de
salidas de inyección 14 de la boquilla 12 están enfrentadas al borde
del agujero A de la placa de cartón corrugado P. Entonces, el
dispositivo inyector de cola 24 es activado para inyectar la
cantidad de cola a la temperatura de aplicación al interior de los
canales in-
ternos de la placa de cartón corrugado P por las aberturas expuestas en el borde del agujero A mediante la boquilla 12.
ternos de la placa de cartón corrugado P por las aberturas expuestas en el borde del agujero A mediante la boquilla 12.
Seguidamente, el segundo actuador 23 es
accionado para mover el primer punzón 15 desde su posición inactiva
(Figs. 2 y 3), en la que la segunda superficie de presión de
esparcimiento 17 está en separada del segundo lado de la placa de
cartón corrugado P, hasta una posición de trabajo (Fig. 4), en la
que la segunda superficie de presión de esparcimiento 17 está
presionando contra la región B alrededor del agujero A en el segundo
lado de la placa de cartón corrugado P mientras la región B
alrededor del agujero A en el primer lado de la placa de cartón
corrugado P es soportada por la primera superficie de presión de
esparcimiento 13 de la primera matriz 11, la cual actúa como una
sufridera. La presión aplicada es suficiente para aplastar los
canales internos de la placa de cartón corrugado P, y esto ocasiona
un esparcimiento de la cantidad de cola substancialmente a la
temperatura de aplicación en la región B. Después de esto, la
primera matriz 11 y el primer punzón 15 son llevados de nuevo a sus
respectivas posiciones inactivas liberando la presión, y los medios
transportadores mueven la placa de cartón corrugado P hasta la
estación de consolidación 500.
Al ser liberada la presión, la cola aún está lo
bastante caliente para tener una baja fuerza adhesiva, y esto, en
algunos casos dependiendo de las características del cartón
corrugado, puede permitir una recuperación parcial de la región B a
su estado original. En el tiempo que transcurre durante el trayecto
de la placa de cartón corrugado P desde la estación de inyección y
esparcimiento 100 hasta la estación de consolidación 500, la cola
esparcida se enfría hasta una temperatura substancialmente por
debajo de la temperatura de aplicación y adquiere fuerza
adhesiva.
En relación ahora con las Figs. 5 y 6 se
describen a continuación las unidades de consolidación 50. Cada
unidad de consolidación 50 comprende una segunda matriz 51 que
incluye un segundo cuerpo de matriz 57 con una abertura 52 adaptada
a las dimensiones del agujero A de la placa de cartón corrugado P y
una primera superficie de presión de consolidación 53 dispuesta
alrededor de dicha abertura 52 para hacer contacto con la región B
alrededor del agujero A en el primer lado de la placa de cartón
corrugado P. La unidad de consolidación comprende además un segundo
punzón 54 que incluye un segundo cuerpo de punzón 58 que define un
tocón 55 dimensionado para ser insertado ajustadamente a través del
agujero A de la placa de cartón corrugado P y en la abertura 52 de
dicha segunda matriz 51, y una segunda superficie de presión de
consolidación 56 dispuesta alrededor de dicho tocón 55 para hacer
contacto con la región B alrededor del agujero A en el segundo lado
de la placa de cartón corrugado P. Unos segundos medios de
accionamiento están dispuestos para mover dicha segunda matriz 51
y/o dicho segundo punzón 54 el uno hacía el otro para presionar la
región B alrededor del agujero A en ambos lados de la placa de
cartón corrugado P mediante dichas primera y segunda superficies de
presión de consolidación 53, 56 aplicando una presión suficiente
para aplastar los canales internos de la placa de cartón corrugado
P. Estos segundos medios de accionamiento comprenden un actuador 62,
tal como un actuador lineal neumático, conectado al segundo punzón
54, mientras que la segunda matriz 51 es estática y está fijada a
una estructura del aparato.
El mencionado segundo cuerpo de punzón 58 es un
cuerpo hueco de un material con un bajo coeficiente de fricción,
tal como teflón, fijado a un segundo núcleo 64, el cual de un
material metálico. El mencionado tocón 55 formado en el segundo
cuerpo de punzón 58 está dimensionado para deslizar ajustadamente
dentro del agujero A de la placa de cartón corrugado P con el fin de
arrastrar cualquier sobrante de cola adherido a su borde interno. El
extremo del tocón 55 es troncocónico para proporcionar un centrado
del agujero A de la placa de cartón corrugado P. El segundo cuerpo
de matriz 57 es en forma de una placa de un material con un bajo
coeficiente de fricción, tal como teflón, y está fijada a un primer
núcleo 59 de un material metálico por medio de un una argolla de
retención 63 acoplada a rosca al citado primer núcleo 59. Entre el
segundo cuerpo de matriz 57 y el primer núcleo 59 está dispuesta una
chapa acerada 60 provista de un agujero 61 alineado con dicha
abertura 52 del segundo cuerpo de matriz 57 y dimensionado para
deslizar ajustadamente a lo largo de dicho tocón 55 del segundo
punzón 54 cuando éste es insertado en la abertura 52 del segundo
cuerpo de matriz 57 con el fin de retener cualquier resto de cola
adherido al mismo. El segundo cuerpo de matriz 57 tiene una cavidad
65 en comunicación con el agujero 61 de dicha chapa acerada 60 y la
abertura 52 del segundo cuerpo de matriz 57, y tiene además unas
aberturas laterales 66 para facilitar la evacuación y limpieza de
cualquier resto de cola acumulado en dicha cavidad 65.
El funcionamiento de la unidad de consolidación
50 es el siguiente. Los medios transportadores mueven la placa de
cartón corrugado P procedente de la estación de inyección y
esparcimiento 100 hasta la estación de consolidación 500 y la
detienen en una posición en la que cada agujero A de la placa de
cartón corrugado P está en alineación con la correspondiente unidad
de consolidación 10. La placa de cartón corrugado P queda dispuesta
a una altura constante determinada por los patines inferiores 2 y
superiores 3 entre la segunda matriz 51 y el segundo punzón 54, el
cual se encuentra en una posición inactiva (Fig. 5). La segunda
matriz 51, cuya posición es fija, está situada de manera que la
primera superficie de presión de consolidación 53 de la segunda
matriz 51 queda muy próxima a la superficie de un primer lado (lado
inferior) de la placa de cartón corrugado P. Recordemos que la
región B alrededor del agujero A de la placa de cartón corrugado P
ha sido presionado previamente en la unidad de inyección y
esparcimiento 10 y durante el trayecto entre la estación de
inyección y esparcimiento 100 y la estación de consolidación 500 la
cola inyectada y esparcida se ha enfriado a dicha temperatura
substancialmente por debajo de la temperatura de aplicación.
Entonces el actuador 62 es accionado para mover
el segundo punzón 54 desde la posición inactiva (Fig. 5), en la que
la segunda superficie de presión de consolidación 56 está separada
del segundo lado de la placa de cartón corrugado P y el tocón 55
está fuera del agujero A de la placa de cartón corrugado P, hasta
una posición de trabajo (Fig. 6), en la que la segunda superficie de
presión de consolidación 56 está en contacto con el segundo lado de
la placa de cartón corrugado P y el tocón 55 está insertada en el
agujero A y en la abertura 52 de la segunda matriz 51 mientras el
primer lado de la placa de cartón corrugado P es soportado por la
primera superficie de presión de consolidación 53 de la segunda
matriz 51, la cual actúa como una sufridera. L presión aplicada por
las primera y segunda superficies de presión de consolidación 53, 56
a la región B alrededor del agujero A de la placa cartón corrugado P
es suficiente para aplastar de nuevo los canales internos del cartón
corrugado, y es mantenida durante un tiempo suficiente para permitir
la solidificación al menos parcial de la cola, la cual está a una
temperatura cada vez más baja en relación con dicha temperatura de
aplicación y tiene una fuerza adhesiva en aumento. A continuación,
la presión es liberada y los medios transportadores mueven la placa
de cartón corrugado P hacia la mencionada salida de placas (no
mostrada) para una estación de almacenamiento o una máquina
montadora de cajas a partir de dichas placas.
En la Fig. 7 se muestra el resultado obtenido
por el aparato y/o el método de la presente invención. La placa de
cartón corrugado P presenta un agujero A y una región B alrededor
del agujero A aplastada, la cual está deprimida en relación con la
superficie de la capa exterior en un lado de la placa de cartón
corrugado P. Los intersticios entre las dos capas exteriores y la
capa interior ondulada en la región B aplastada están llenos de cola
solidificada, la cual sella el borde del agujero A frente a la
penetración de líquidos, polvo y otros detritus al interior de los
canales internos del cartón corrugado por las aberturas a dichos
canales que de otra forma estarían expuestas en el borde del agujero
A. Alternativamente, y en función de la configuración de la segunda
matriz 51 y del segundo punzón 54, el área deprimida en la región B
alrededor del agujero A podría estar formada en el lado opuesto de
la placa de cartón corrugado P, o repartida en ambos lados.
En la Fig. 8 se muestra un detalle de una caja
de cartón obtenida por plegado de una placa de cartón corrugado P
provista de varias líneas de doblez L y varios agujeros A sellados
mediante el aparato y/o el método de la presente invención. La caja
está hecha de un cartón corrugado impregnado, tratado o recubierto
para hacerlo al menos exteriormente resistente a los líquidos, y
está prevista para contener, por ejemplo, productos susceptibles de
exudar o desprender líquidos, tales como pescados y otros productos
del mar, o productos vegetales. En la Fig. 8 se muestra una pared
lateral P1 y una pared de fondo P2 de la caja, conectadas por una de
dichas líneas de doblez L. El agujero A está formado en dicha pared
lateral P1 con su borde muy próximo a la línea de doblez L, aunque
alternativamente el agujero A podría extenderse parcialmente en la
pared de fondo P2, y el área deprimida en la región B alrededor de
agujero A está situada en el lado interior de la caja, de manera que
una parte del área deprimida queda dispuesta en la pared lateral P1
y otra parte en la pared de fondo P2. La parte del área deprimida
situada en la pared de fondo P2 contribuye a dirigir los líquidos
existentes en el fondo de la caja hacia el agujero A de drenaje, el
borde del cual está sellado para evitar la penetración de líquidos
al interior de los canales internos del cartón corrugado por las
aberturas a dichos canales que de otra forma estarían expuestas en
el borde del agujero A.
Un experto en la técnica será capaz de efectuar
modificaciones y variaciones a partir del ejemplo de realización
mostrado y descrito sin salirse del alcance de la presente invención
según está definido en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo,
si se utilizara una cola capaz de solidificar rápidamente, las
unidades de consolidación 50 podrían ser omitidas y la presión de
consolidación podría ser aplicada por las mismas unidades de
inyección y esparcimiento 10. Si la cola no necesitara ser
calentada, los medios de calentamiento 19 podrían ser omitidos. El
transporte de las placas de cartón corrugado P entre la estación de
inyección y esparcimiento 100 y la estación consolidación 500 podría
efectuarse manualmente y los medios transportadores podrían ser
omitidos. Los agujeros A en la placa de cartón corrugado P, aunque
en las figuras se muestran redondos, podrían ser de cualquier otra
forma, y en cualquier caso la boquilla 12 y la primera superficie de
presión de esparcimiento 13 en la primera matriz 11, la abertura 16
y la segunda superficie de presión de esparcimiento 17 en el primer
punzón 15, la abertura 52 y primera superficie de presión de
consolidación 53 en la segunda matriz 51, y el tocón 55 y segunda
superficie de presión de consolidación 56 en el segundo punzón 54
estarán conformados de acuerdo con la forma del agujero A en la
placa de cartón corrugado P.
Claims (15)
1. Aparato para sellar bordes de agujeros en
placas de cartón corrugado, comprendiendo dicho cartón corrugado dos
capas exteriores de material plano y al menos una capa interior de
material ondulado formando unos canales internos entre dichas dos
capas exteriores, y donde cada una de dichas placas de cartón
corrugado (P) comprende al menos un agujero pasante (A) que deja
expuestas en su borde unas aberturas a dichos canales internos,
comprendiendo el aparato:
unos medios de inyección de cola en conexión con
una boquilla (12) adaptada para ser posicionada e insertada en dicho
agujero (A) de la placa cartón corrugado (P) para inyectar una
cantidad de cola al interior de dichos canales internos por dichas
aberturas expuestas en dicho borde del agujero (A); y
unos medios de presión configurados para
presionar las capas exteriores de la placa de cartón corrugado (P)
la una contra la otra en una región (B) alrededor de dicho agujero
(A) con una presión suficiente para aplastar dicha capa interior
ondulada.
2. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende además unos medios de
calentamiento para calentar dicha cantidad de cola a inyectar a una
temperatura de aplicación, y porque dichos medios de presión
comprenden unos medios de presión de esparcimiento para aplicar una
primera presión a la región (B) alrededor del agujero (A) de la
placa cartón corrugado (P) mientras la cola está substancialmente a
dicha temperatura de aplicación con el fin de aplastar los canales
internos y esparcir la cantidad de cola entre las dos capas
exteriores en dicha región (B), y unos medios de presión de
consolidación para aplicar una segunda presión a la región (B)
alrededor del agujero (A) de la placa cartón corrugado (P) cuando la
temperatura de la cola ha descendido substancialmente por debajo de
dicha temperatura de aplicación y para mantener dicha segunda
presión durante un tiempo suficiente para la solidificación al menos
parcial de la cola.
3. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos medios de inyección, dichos
medios de calentamiento y dichos medios de presión de esparcimiento
están integrados en al menos una unidad de inyección y esparcimiento
(10) instalada en una estación de inyección y esparcimiento (100),
y dichos medios de presión de consolidación están integrados en al
menos una unidad de consolidación (50) instalada en una estación de
consolidación (500), y porque el aparato comprende unos medios
transportadores para mover intermitentemente sucesivas placas de
cartón corrugado (P) desde un dispositivo de alimentación de placas
hasta dicha estación de inyección y esparcimiento (100), desde la
estación de inyección y esparcimiento (100) hasta dicha estación de
consolidación (500), y desde la estación de consolidación (500)
hasta una salida de placas para una estación de almacenamiento o una
máquina montadora de cajas a partir de dichas placas.
4. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha unidad de inyección y
esparcimiento (10) comprende:
una primera matriz (11) que incluye un primer
cuerpo de matriz (18) al que está fijada dicha boquilla (12) y que
define una primera superficie de presión de esparcimiento (13)
dispuesta alrededor de dicha boquilla (12) para hacer contacto con
la región (B) alrededor del agujero (A) en un primer lado de la
placa de cartón corrugado
(P);
(P);
un dispositivo inyector de cola (24) en conexión
con la boquilla (12) por al menos un conducto (20) a través de dicho
primer cuerpo de matriz (18) para suministrar las cantidades de cola
a ser inyectadas desde la boquilla (12);
al menos un dispositivo de calentamiento (19)
dispuesto para calentar el primer cuerpo de matriz (18);
un primer punzón (15) que incluye un primer
cuerpo de punzón (21) con una abertura (16) capaz de alojar al menos
en parte la boquilla (12) y una segunda superficie de presión de
esparcimiento (17) dispuesta alrededor de dicha abertura (16) para
hacer contacto con la región (B) alrededor del agujero (A) en un
segundo lado de la placa de cartón corrugado (P); y
unos primeros medios de accionamiento para mover
dicha primera matriz (11) y/o dicho primer punzón (15) el uno hacia
el otro hasta presionar la región (B) alrededor del agujero (A) en
ambos lados de la placa de cartón corrugado (P) mediante dichas
primera y segunda superficies de presión de esparcimiento (13, 17)
después de que la cola haya sido inyectada.
5. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque la boquilla (12) está dimensionada para
disponerse ajustadamente en el agujero (A) teniendo dicha boquilla
(12) un surco anular (22) y una pluralidad de salidas de inyección
(14) que desembocan en dicho surco anular (22), estando el surco
anular (22) posicionado para quedar substancialmente enfrentado a
dichas aberturas a los canales internos expuestas en el borde del
agujero (A), cuando dicha primera superficie de presión de
esparcimiento (13) está en contacto con dicho primer lado de la
placa de cartón corrugado (P).
\newpage
6. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque dicho primer cuerpo de matriz (18) es de
un material con un elevado coeficiente de transmisión térmica
seleccionado de un grupo que comprende aleaciones de hierro,
aluminio y cobre, entre otros, y dicho primer cuerpo de punzón (21)
es un cuerpo hueco de un material con un bajo coeficiente de
fricción seleccionado de un grupo que comprende teflón, entre otros,
fijado a un núcleo (25) de un material metálico.
7. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado porque dichos medios transportadores están
configurados para transportar y soportar las placas de cartón
corrugado (P) entre unos patines inferiores (2) y unos patines
superiores (3) a lo largo de una trayectoria (T) en un plano
imaginario a través de la estación de inyección y esparcimiento
(100), y dichos primeros medios de accionamiento comprenden al menos
un primer actuador para mover la primera matriz (11) entre una
posición inactiva, en la que la primera superficie de presión de
esparcimiento (13) está separada del primer lado de la placa de
cartón corrugado (P) y la boquilla (12) está fuera del agujero (A),
y una posición de trabajo, en la que la primera superficie de
presión de esparcimiento (13) está en contacto con el primer lado de
la placa de cartón corrugado (P) y la boquilla (12) está insertada
en el agujero (A).
8. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos primeros medios de accionamiento
comprenden al menos un segundo actuador (23) para mover el primer
punzón (15) entre una posición inactiva, en la que la segunda
superficie de presión de esparcimiento (17) está en separada del
segundo lado de la placa de cartón corrugado (P), y una posición de
trabajo, en la que la segunda superficie de presión de esparcimiento
(17) está presionando contra el segundo lado de la placa de cartón
corrugado (P) mientras el primer lado de la placa de cartón
corrugado (P) es soportado por la primera superficie de presión de
esparcimiento (13) de la primera matriz
(11).
(11).
9. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha unidad de consolidación (50)
comprende:
una segunda matriz (51) que incluye un segundo
cuerpo de matriz (57) definiendo una abertura (52) adaptada para ser
dispuesta en alineación con el agujero (A) de la placa de cartón
corrugado (P) y una primera superficie de presión de consolidación
(53) dispuesta alrededor de dicha abertura (52) para hacer contacto
con la región (B) alrededor del agujero (A) en el primer lado de la
placa de cartón corrugado (P);
un segundo punzón (54) que incluye un segundo
cuerpo de punzón (58) que define un tocón (55) dimensionado para ser
insertado a través del agujero (A) de la placa de cartón corrugado
(P) y en la abertura (52) de dicha segunda matriz (51), y una
segunda superficie de presión de consolidación (56) dispuesta
alrededor de dicho tocón (55) para hacer contacto con la región (B)
alrededor del agujero (A) en el segundo lado de la placa de cartón
corrugado (P);
y
y
unos segundos medios de accionamiento para mover
dicha segunda matriz (51) y/o dicho segundo punzón (54) el uno hacia
el otro para presionar la región (B) alrededor del agujero (A) en
ambos lados de la placa de cartón corrugado (P) mediante dichas
primera y segunda superficies de presión de consolidación (53, 56)
después de que la región (B) alrededor del agujero (A) de la placa
de cartón corrugado (P) haya sido presionado en la unidad de
inyección y esparcimiento (10) y la cola se haya enfriado a dicha
temperatura substancialmente por debajo de la temperatura de
aplicación.
10. Aparato, de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado porque dicho segundo cuerpo de matriz (57)
es una placa de un material con un bajo coeficiente de fricción
seleccionado de un grupo que comprende teflón, entre otros, fijada a
un primer núcleo (59) de un material metálico, y dicho segundo
cuerpo de punzón (58) es un cuerpo hueco de un material con un bajo
coeficiente de fricción seleccionado de un grupo que comprende
teflón, entre otros, fijado a un segundo núcleo (64) de un material
metálico.
11. Aparato, de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado porque dicho tocón (55) del segundo punzón
(54) está dimensionado para deslizar ajustadamente dentro del
agujero (A) de la placa de cartón corrugado (P) para arrastrar
cualquier sobrante de cola adherido a su borde interno, y la segunda
matriz (51) incluye además una chapa acerada (60) dispuesta entre
dicho segundo cuerpo de matriz (57) y dicho primer núcleo (59) y
provista de un agujero (61) alineado con dicha abertura (52) del
segundo cuerpo de matriz (57) y dimensionado para deslizar
ajustadamente a lo largo de dicho tocón (55) del segundo punzón (54)
con el fin de retener cualquier resto de cola adherido al
mismo.
mismo.
12. Aparato, de acuerdo con la reivindicación 9,
caracterizado porque dichos medios transportadores están
configurados para transportar y soportar las placas de cartón
corrugado (P) entre unos patines inferiores (2) y unos patines
superiores (3) a lo largo de una trayectoria (T) en un plano
imaginario a través de la estación de consolidación (500), y dichos
segundos medios de accionamiento comprenden al menos un actuador
(62) para mover el segundo punzón (54) entre una posición inactiva,
en la que la segunda superficie de presión de consolidación (56)
está separada del segundo lado de la placa de cartón corrugado (P),
y una posición de trabajo, en la que la segunda superficie de
presión de consolidación (56) está en contacto con el segundo lado
de la placa de cartón corrugado (P) y el tocón (55) está insertada
en el agujero (A) y en la abertura (52) de la segunda matriz (51)
mientras el primer lado de la placa de cartón corrugado (P) es
soportado por la primera superficie de presión de consolidación (53)
de la segunda matriz (51).
13. Aparato, de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque dichos medios transportadores están
configurados para mover placas de cartón corrugado (P) provistas de
varios agujeros (A) cada una, y porque en la estación de inyección y
esparcimiento (100) están instaladas varias de dichas unidades de
inyección y esparcimiento (10), una para cada agujero (A) de la
placa de cartón corrugado (P), posicionadas para actuar al unísono
en relación con todos los agujeros (A) de cada placa de cartón
corrugado (P), y en la estación de consolidación (500) están
instaladas varias de dichas unidades de consolidación (50), una para
cada agujero (A) de la placa de cartón corrugado (P), posicionadas
para actuar al unísono en relación con todos los agujeros (A) de
cada placa de cartón corrugado (P).
14. Método para sellar bordes de agujeros en
placas de cartón corrugado, comprendiendo dicho cartón corrugado dos
capas exteriores de material plano y al menos una capa interior de
material ondulado formando unos canales internos entre dichas dos
capas exteriores, y donde cada una de dichas placas de cartón
corrugado (P) comprende al menos un agujero pasante (A) que deja
expuestas en su borde unas aberturas a dichos canales internos,
comprendiendo el método los pasos de:
inyectar una cantidad de cola al interior de
dichos canales internos de la placa de cartón corrugado (P) por
dichas aberturas expuestas en dicho borde del agujero (A); y
presionar las capas exteriores de la placa de
cartón corrugado (P) la una contra la otra en una región (B)
alrededor de dicho agujero (A) con una presión suficiente para
aplastar dicha capa interior ondulada.
15. Método, de acuerdo con la reivindicación
14, caracterizado porque comprende además calentar dicha
cantidad de cola a inyectar a una temperatura de aplicación, y
porque comprende llevar a cabo dicho paso de presionar en dos
etapas:
una primera etapa que comprende aplicar una
primera presión a la región (B) alrededor del agujero (A) de la
placa cartón corrugado (P) mientras la cola está substancialmente a
dicha temperatura de aplicación con el fin de aplastar los canales
internos y esparcir dicha cantidad de cola entre las dos capas
exteriores en dicha región (B); y
una segunda etapa que comprende aplicar una
segunda presión a la región (B) alrededor del agujero (A) de la
placa cartón corrugado (P) cuando la temperatura de la cola ha
descendido substancialmente por debajo de dicha temperatura de
aplicación y mantener dicha segunda presión durante un tiempo
suficiente para la solidificación al menos parcial de la cola,
estando dichas primera y segunda etapas de
aplicación de presión separadas por un período durante el cual la
presión es liberada.
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|---|---|---|---|
| ES200803100A ES2340652B1 (es) | 2008-10-31 | 2008-10-31 | Aparato y metodo para sellar bordes de agujeros en placas de carton corrugado. |
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| US3902651A (en) * | 1971-08-26 | 1975-09-02 | Olinkraft Inc | Waterproof corrugated box |
| JPS62211117A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 液体包装容器用注出口の成型方法 |
| ES2276886T3 (es) * | 2001-12-05 | 2007-07-01 | Fantoni Spa | Metodo para hacer envases, como cajas, cajones para frutas, embalajes de muebles, para uso personal u otros, y los envases asi hechos. |
-
2008
- 2008-10-31 ES ES200803100A patent/ES2340652B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1507258A (fr) * | 1966-11-15 | 1967-12-29 | Habermacher Et Caillieret Les | Carton ondulé imperméable et ses applications |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado en EPOQUE; AN JP-5396786-A & JP 62211117 A (DAINIPPON PRINTING CO LTD) 17.09.1987, figuras 1-3 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2340652B1 (es) | 2011-05-12 |
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