ES2344999T3 - Procedimiento y sistema automatico para envasar ordenadamente preformados de plastico en cajas de carton. - Google Patents
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Abstract
Sistema automático (1) para envasar ordenadamente unos preformados de plástico (2) en unas cajas de cartón, caracterizado porque comprende: a.una unidad manipuladora (6), que comprende un cabezal de agarre mediante creación del vacío (23), comprendiendo dicho cabezal (23) una pluralidad de compartimientos (30) que conforman la forma de los preformados (2); b.una o más unidades (10) para manipular e insertar unos separadores (12) en la caja de cartón (13) que se debe llenar, comprendiendo cada separador (12) una pluralidad de particiones (12a) paralelas a uno de sus lados y equidistantes, con una distancia que se corresponde por lo menos con la longitud del preformado (2).
Description
Procedimiento y sistema automático para envasar
ordenadamente preformados de plástico en cajas de cartón.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un sistema automático para envasar ordenadamente
unos preformados de plástico en unas cajas de cartón.
Los recipientes de plástico, y en particular las
botellas de PET, se moldean por soplado a partir de unos
preformados moldeados especiales o parisones.
Las máquinas de moldeo de preformados no siempre
se encuentran situadas en las mismas factorías que las máquinas de
soplado y, puesto que la capacidad de producción de dichas máquinas
de moldeo de preformados es frecuentemente diferente a la capacidad
de producción de las máquinas de soplado, los preformados deben
almacenarse y transportarse en unas cajas de cartón de forma
paralelepípeda o de forma prismática con una base octago-
nal.
nal.
Como es bien conocido, los preformados de
plástico se moldean y, cuando los moldes de la máquina se abren,
caen sobre una correa transportadora que los transporta a la caja de
cartón.
Una vez que los preformados han caído en el
interior de la caja por gravedad, se almacenan en las mismas en una
disposición no compacta.
Los inconvenientes de los que adolece la técnica
anterior son:
- -
- unos costes de manipulación elevados, lo que hace incrementar el coste unitario del preformado;
- -
- los preformados caen unos encima de otros y, debido a la altura considerable de las cajas en comparación con los tamaños de los preformados, sufren roturas y daños superficiales, lo que conduce a unas tasas de rechazo altas de los recipientes o de las botellas.
\vskip1.000000\baselineskip
En un intento de eludir los inconvenientes
mencionados anteriormente, la técnica anterior ha propuesto un
procedimiento y un sistema, según se describe y se representa en la
patente italiana 1280729.
En el procedimiento para el llenado de las cajas
de cartón según se da a conocer en la patente mencionada
anteriormente, uno o más manguitos o tubos de llenado se introducen
en la caja de cartón, y pueden manipularse y posicionarse en el
interior de la misma.
Los tubos se rellenan con los preformados.
Las cajas se mantienen en una posición
inclinada, de tal modo que el llenado se realiza desde la parte
inferior y desde una parte lateral de la caja de cartón, mediante
la descarga de los tubos rellenos de preformados.
La caja de cartón se llena mediante las
operaciones sucesivas de manipulación del tubo en la posición de
llenado actual, utilizando un autómata programable, que permite que
el llenado se realice con una disposición sustancialmente
matricial.
Dichos procedimiento y sistema adolecen asimismo
de ciertos inconvenientes, por ejemplo:
- -
- Todos los manguitos deben reemplazarse cuando cambia el tamaño del preformado;
- -
- Es probable que los preformados se atasquen en los manguitos debido a la conformación de los cuellos de los preformados, lo que provoca que se inclinen con respecto al eje del manguito;
- -
- Los preformados se insertan siempre en la misma dirección, con los cuellos de una capa adyacentes a los cuellos de la capa siguiente, reduciendo de este modo el espacio disponible.
\vskip1.000000\baselineskip
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un envasado rápido y seguro de los preformados,
independientemente de su tamaño, y optimizar el espacio disponible
en las cajas de cartón.
Las ventajas alcanzadas gracias al procedimiento
y al sistema según la presente invención permiten obtener una
reducción considerable de los costes de manipulación y unas menores
tasas de rechazo de los preformados.
Dichos objetivos y ventajas se alcanzan mediante
el proceso y el sistema para envasar ordenadamente los preformados
de plástico en unas cajas de cartón según la presente invención,
caracterizada por las reivindicaciones adjun-
tas.
tas.
\newpage
Dicha y otras características se pondrán más
claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente de
una forma de realización preferida, que se representa a título de
ejemplo y sin limitaciones en los dibujos adjuntos, en los que:
- La figura 1 es una vista en perspectiva del
sistema automático para paletizar los preformados de plástico;
- La figura 2 es una vista aislada de la unidad
para introducir unos separadores en el sistema de la figura 1;
- La figura 3 es una vista aislada del
manipulador de los preformados en una configuración del
funcionamiento del mismo;
- La figura 3a representa un detalle de la
unidad manipuladora de la figura 3;
- La figura 4 representa diversas posiciones
posibles del cabezal de agarre del manipulador;
- La figura 5 es una vista aislada del
manipulador de los preformados en otra configuración del
funcionamiento del mismo;
- La figura 5a representa un detalle de la
unidad manipuladora de la figura 5;
- La figura 6 es una vista en sección del
cabezal de agarre.
Observando la figura 1, la referencia numérica 1
designa de un modo general un sistema automático para paletizar los
preformados de plástico, conocidos asimismo como "parisones" y
designados mediante la referencia numérica 2 en el ejemplo.
El sistema 1 está constituido por un bastidor de
pórtico 3 en el que un carro horizontal 4 se desliza sobre unas
guías 5 (que son estacionarias con respecto a los tirantes 3a).
Una unidad manipuladora 6 se instala en el carro
4, y se desliza sobre una guía vertical 7.
Haciendo referencia al sistema de coordenadas
cartesianas xyz, las guías 5 permiten el desplazamiento de la
unidad manipuladora 6 en la dirección y, el carro horizontal permite
el desplazamiento de la misma en la dirección perpendicular x, y la
guía 7 permite el desplazamiento de la misma en la dirección z.
Por consiguiente, la unidad manipuladora 6 puede
desplazarse fácilmente hasta cualquier punto del interior del
bastidor, a lo largo de las coordenadas cartesianas mencionadas
anteriormente.
Haciendo referencia a la figura 2, el pórtico 3
comprende asimismo dos postes 9, que forman parte de una unidad 10
para manipular e insertar los separadores 12, tal como se describe a
continuación.
Los postes 9 se extienden verticalmente, es
decir, a lo largo de la dirección del desplazamiento del manipulador
a lo largo del eje z, y se fijan a la base del bastidor de pórtico
3 del sistema paletizador automático 1.
Cada poste se equipa con un motor eléctrico 8 y
con un par de brazos ortogonales 11 que se extienden a lo largo de
dos lados adyacentes para definir (según se observa en una vista
superior del sistema 1) una "L" encarada al interior del
pórtico 3.
La finalidad de los brazos 11 es soportar los
separadores 12, que están adecuadamente sujetos a los mismos
mediante unos medios conocidos, y desplazarlos verticalmente, a lo
largo de la dirección z, mediante el motor eléctrico 8, que acciona
el par de brazos 11 sujetos a los mismos, mediante unos
accionamientos mecánicos conocidos, tales como unas cadenas, unas
correas dentadas y unos mecanismos de cremallera.
Dichos separadores 12 son unos elementos de
pared delgada que presentan la forma de una caja, que se diseñan
para ser introducidos en las cajas de cartón 13 en las que deben
insertarse y paletizarse los preformados 2.
Tal como se representa, el separador 12
comprende un número de particiones 12a, paralelas a uno de sus lados
y equidistantes entre sí a una distancia tal que permiten que el
preformado 2 se inserte perpendicularmente y se aloje entre dos
particiones 12a (lo que significa que, tras la inserción, el eje 2a
del preformado 2 se encuentre perpendicular al plano de la pared
12a).
El sistema 1 comprende dos unidades de inserción
de los separadores 10, de tal modo que, durante la paletización en
una caja de cartón, un usuario puede preparar la unidad adyacente en
unas condiciones seguras.
En particular, el usuario dispondrá la caja de
cartón vacía 13 sobre un palé 14 en la posición correcta en el
interior del sistema 1, obviamente tras levantar el separador 12
correspondiente.
\newpage
A continuación, se hará descender el separador
12 a lo largo del poste 9 y se introducirá en la caja de cartón 13,
en la que permanecerá durante la etapa siguiente de la paletización
del preformado 2.
Una vez se ha completado la paletización, se
levanta de nuevo el separador 12 y la caja de cartón, llena con
preformados, se cierra y se retira transportándola.
La paletización mencionada anteriormente se
realiza mediante la unidad manipuladora 6 tal como se representa en
las figuras 3 y 5.
El manipulador 6 comprende un brazo 20 que se
extiende verticalmente, que puede girar alrededor de su eje central
gracias a una unidad de accionamiento motorizada 21
independiente.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la
unidad 6 se monta en un carro 22, que puede trasladarse
verticalmente (a lo largo del eje z) sobre una guía 7
correspondiente.
En su extremo inferior, el brazo 20 comprende un
cabezal 23 que está engoznado en los goznes 24 correspondientes,
que permiten que gire alrededor de dichos goznes.
Las figuras 3, 5, 3a, y 5a representan dos
posiciones posibles del cabezal 23, siendo la primera de ellas
ortogonal a la dirección del brazo 20, y la última paralela a la
misma.
La figura 4 representa que el cabezal 23 puede
disponerse asimismo en unas posiciones especulares, más
particularmente con unos ángulos de \pm90º con respecto a la
vertical definida mediante la extensión del brazo 20.
El cabezal 23 se posiciona mediante unos medios
bien conocidos, que no se representan en la figura; según una forma
de realización del dispositivo de rotación del cabezal 23, se montan
dos ruedas dentadas en ambos lados del cabezal 23 y sobre el brazo
20 y se conectan mediante una correa dentada; dicha correa puede
accionarse mediante un cilindro hidráulico montado sobre el brazo
20 que acciona la correa en ambas direcciones del desplazamiento de
la correa, provocando de este modo la rotación deseada, en ambas
direcciones.
Volviendo a las figuras, el cabezal 23 se
representa comprendiendo una pluralidad de compartimientos 30 que
conforman aproximadamente la forma del preformado 2 que se debe
agarrar.
Tal como se representa en la figura 6, el
cabezal 23 comprende una cavidad 31 en el mismo, y cada
compartimiento 30 presenta un orificio 32 conectado a dicha cavidad
31.
La finalidad de dicha cavidad 31 es crear una
presión negativa en los compartimientos 30 adyacentes, con lo que,
en las condiciones de montaje del sistema conocidas, puede generarse
el vacío en la cavidad 31 para convertir el cabezal 233 en un
cabezal de aspiración del preformado 2.
De este modo, los preformados 2 se transportarán
a una estación de recogida, mediante unos medios transportadores,
designados con el número 40 en la figura 1.
Mas particularmente, los preformados 2 se alojan
verticalmente sobre los transportadores, en los que se acumulan en
una disposición apilada para su recogida; ello se realiza
desplazando el cabezal 23, en la posición girada de la figura 3a (o
en una posición opuesta a la misma), hacia la pila de preformados 2
lista para ser aspirada; cuando actúa el sistema de vacío, los
preformados 2 son atraídos y quedan sujetos firmemente contra el
cabezal 23.
Un sistema de control controla la etapa de
paletización completa, desplazando el manipulador 6 con los
preformados sujetos al mismo, hasta la posición encima de la caja
de cartón que se debe llenar, de tal modo que el cabezal 23 se
encuentre paralelo a la dirección de las paredes 12a del separador
2.
A continuación, el cabezal 23 se hace girar, de
tal modo que los preformados 2 previamente verticales, se orienten
horizontalmente, quedando listos para insertarse entre las
particiones 12a.
A continuación, el brazo 6 puede hacerse
descender hasta el separador y ya puede deshacerse el vacío para
soltar los preformados 2 en la caja de cartón.
La operación continúa según se ha descrito
anteriormente, para cada fila de compartimientos de los separadores
12 hasta que la caja de cartón esté llena.
El procedimiento continúa según se ha descrito
anteriormente.
Mientras que en dicho ejemplo se ha hecho
referencia a los preformados 2 dispuestos verticalmente, el sistema
de paletización funciona asimismo con los preformados 2 dispuestos
en unos ángulos diferentes.
De este modo, el cabezal 23 se posicionará de
tal modo que pueda recoger y aspirar adecuadamente los preformados
2.
Los preformados 2 pueden soltarse asimismo en
una posición distinta a la horizontal.
Ello resulta particularmente útil para las cajas
de cartón que presentan una forma prismática con una base octagonal
(ottobin), que se usan mucho actualmente: en este caso, un separador
dimensionado adecuadamente se posiciona según se pretende, en la
caja de cartón, mientras que los espacios libres que quedan, en los
que no puede insertarse el cabezal de agarre 23, alojarán los
preformados 2 por caída libre desde el cabezal, o bien en una
posición vertical, o bien en una posición horizontal.
Claims (11)
1. Sistema automático (1) para envasar
ordenadamente unos preformados de plástico (2) en unas cajas de
cartón, caracterizado porque comprende:
- a.
- una unidad manipuladora (6), que comprende un cabezal de agarre mediante creación del vacío (23), comprendiendo dicho cabezal (23) una pluralidad de compartimientos (30) que conforman la forma de los preformados (2);
- b.
- una o más unidades (10) para manipular e insertar unos separadores (12) en la caja de cartón (13) que se debe llenar, comprendiendo cada separador (12) una pluralidad de particiones (12a) paralelas a uno de sus lados y equidistantes, con una distancia que se corresponde por lo menos con la longitud del preformado (2).
2. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque la unidad manipuladora
(6) comprende un brazo (20) que se extiende verticalmente, que
comprende un cabezal de agarre (23) montado en su extremo inferior
en los goznes (24) correspondientes, permitiendo que el cabezal (23)
gire alrededor de dichos goznes.
3. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el brazo (10)
comprende una unidad de accionamiento motorizado independiente (21)
que permite que gire alrededor de su eje central.
4. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal de agarre
(23) presenta una cavidad (31) en el mismo, que está conectada con
cada compartimiento (30) mediante unos orificios (32) y comprende
unos medios para generar el vacío en la cavidad (31).
5. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque cada unidad (10) para
insertar los separadores (12) comprende un poste (9) que se
extiende verticalmente, y un par de brazos (11) accionados mediante
un motor eléctrico (8), que soportan el separador (12), cuyos dos
lados se fijan a los brazos (11) mencionados anteriormente.
6. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque los brazos se
extienden ortogonalmente a lo largo de dos lados adyacentes para
definir una "L" encarada al interior del pórtico 3.
7. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el motor eléctrico (8)
acciona el par de brazos (11) mediante unos accionamientos
mecánicos, tales como unas cadenas, unas correas dentadas y un
mecanismo de cremallera, causando dicho accionamiento que los brazos
(11) se desplacen verticalmente.
8. Sistema automático (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque la unidad manipuladora
(6) se monta en un carro (22) que permite el movimiento de
traslación vertical, estando encajado el carro (22) en una guía
(7), y estando montada dicha guía (7), a su vez, en un carro
horizontal (4) perpendicular a la misma; dicho carro (4) está
encajado en unas guías (5) en un bastidor de pórtico (3) del sistema
(1).
9. Sistema automático según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende un sistema para controlar el
manipulador (6) y sus operaciones de paletización.
10. Procedimiento para envasar ordenadamente
unos preformados de plástico en unas cajas de cartón,
caracterizado porque comprende las etapas de:
- a.
- introducción de una pluralidad de separadores o particiones verticales en la caja de cartón, que tienen el mismo tamaño que una de las paredes verticales del recipiente y pueden crear una pluralidad de canales verticales cuya anchura es por lo menos igual a la altura del preformado;
- b.
- llenado de los canales verticales con capas planas de preformados, siendo la posición de los cuellos de los preformados en una capa, opuesta a la posición de los cuellos de los preformados de la capa siguiente;
- c.
- una vez se han llenado todos los canales, retirada de la pluralidad de separadores de la caja de cartón, quedando de este modo los preformados libres dispuestos en unas filas ordenadas.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque los separadores permanecen en la caja de
cartón hasta que todos los canales se han llenado.
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