ES2348992T3

ES2348992T3 - Procedimiento para llenar sacos en una maquina formadora, llenadora y selladora.

Info

Publication number: ES2348992T3
Application number: ES08734811T
Authority: ES
Inventors: Thomas Knoke; Martin Kolker; Oliver Huil; Franz-Josef Dieckmann; Ludger Schulten
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2010-12-21
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: DE502008000997D1; EP2139773B1; EP2139773A1; ATE474774T1; WO2008116653A1; DE102007014892A1

Abstract

Procedimiento para fabricar un saco, llenarlo con un contenido en polvo o granular y cerrar dicho saco, en el que se toman, al menos, las siguientes medidas: -el llenado de un saco (8) con un elemento de llenado (2), -el movimiento relativo entre el elemento de llenado y el saco durante el llenado del saco, -una inmersión, al menos, temporal de piezas del elemento de llenado (2) por debajo del nivel del contenido de llenado (38) durante una primera fase (PU) mientras se llena el saco, -la abertura de salida del elemento de llenado se encuentra, al menos, temporalmente por encima del nivel del contenido de llenado (38) durante la fase (P2), -con lo que las células de pesaje (26) suministran señales de medición, al menos, durante una segunda fase (PM) que comprende, al menos, partes de la primera fase (PU), -y esas señales son utilizadas por el dispositivo de control para controlar y/o regular el proceso de llenado, caracterizado porque la velocidad de llenado del contenido es menor en la fase (P2) que en la fase (PU).

Description

La presente invención hace referencia a un procedimiento para fabricar, llenar y cerrar un saco plástico con un contenido en polvo o también granular así como cerrar los sacos llenados.

Un procedimiento de este tipo se conoce, por ejemplo, de la DE 93 01 355 U. En la misma se describe un dispositivo para la fabricación, el llenado y el cierre de sacos de un material termoplástico, abiertos en uno de sus lados y preferentemente provistos de pliegues laterales, en el que existe una primera estación de soldadura y separación para la formación del saco con una costura de base, una estación de llenado y una segunda estación de soldadura para cerrar el saco. Por lo general, estas máquinas de llenado son clasificadas en la categoría FFS (del inglés Form Fill and Seal: formado, llenado y sellado).

Durante el llenado de productos a granel en máquinas de la categoría mencionada mediante la fuerza de gravedad o mediante caída libre el aire polvoriento desplazado por el producto debe poder salir del saco. Durante la fuga del aire a menudo se produce contaminación en las áreas de borde superiores del saco. Debido a la contaminación con polvo del producto el saco no puede ser cerrado de forma segura mediante la soldadura utilizada comúnmente en este tipo de embalaje. Además, el polvo contamina al medio ambiente y debe ser aspirado por separado.

Además, el llenado de productos polvorientos de acuerdo al procedimiento de llenado conocido generalmente conduce a un volumen de producto claramente aumentado o a una reducción clara de la densidad aparente, ya que debido a la caída libre el producto se enriquece fuertemente con aire. Esto, a su vez, conduce a que para el llenado del producto se necesite, en principio, más material de embalaje. Además, el aire debe poder salir nuevamente del saco, ya que de lo contrario no se puede apilar o almacenar.

Como la salida del aire generalmente dura un tiempo prolongado, la purga de aire no se puede realizar antes de cerrar el saco. Por ello el saco debe presentar una perforación. Esto contamina adicionalmente el medio ambiente, ya que a través de la

perforación pueden salir parcialmente hacia fuera los productos de granos finos, en forma de polvo. Con el tiempo el volumen del producto a granel vuelve a disminuir. Ahora el embalaje de saco es claramente demasiado grande, medido en el volumen de

5 producto a granel embalado. Los sacos llenados de este modo no se pueden apilar correctamente en palets, ya que son muy inestables. Por ello la EP 1 459 981 A1 propone introducir la boquilla de llenado de un elemento de dosificación de una máquina FFS en la abertura de un saco. En el caso de la WO 2006/053627 A1 el movimiento relativo entre saco y boquilla de llenado es realizado, en cambio, por un

10 movimiento del saco. En ambos documentos antes mencionados se presentan elementos de dosificación que contienen un tornillo sinfín. Estos tornillos sinfín transportan el contenido hacia los sacos. La dirección de transporte preferida en estos tornillos sinfín corresponde a la dirección de acción de la fuerza de gravedad. A través de los

15 tornillos sinfín se impide una caída libre del contenido en el saco. Por ello los tornillos sinfín se utilizan a menudo para el llenado en sacos de contenidos polvorientos. Sin embargo, su utilización no es forzosa, incluso en relación con la presente invención. Además del diseño mecánico antes mencionado de los elementos de llenado

20 de sacos, en la concepción de máquinas FFS que llenan especialmente materiales polvorientos el interés principal se centra en el proceso de pesaje. En el caso de máquinas FFS del estado actual del arte (véase por ejemplo DE 199 20 478 C2 y EP 1 201 539 B1) que principalmente llenan materiales menos polvorientos primero se llena un embudo de llenado con el volumen nominal de material de llenado para un

25 saco. El volumen nominal o el peso nominal es determinado o regulado por un pesaje del embudo de llenado. Cuando se ha alcanzado el peso nominal se abre la abertura de llenado en la base del embudo de llenado y el material de llenado ingresa con la fuerza de gravedad en el saco previsto para ello. Sin embargo, especialmente en el caso del llenado de materiales polvorientos este procedimiento irregular conduce a

30 una mayor producción de polvo. También en la ya mencionada WO 2006/053627 A1 se presentan procedimientos de pesaje para materiales polvorientos. En general se debe decir, que tales procedimientos de pesaje, al ser realizados durante el llenado,

también son realizados a lo largo de lapsos de tiempo más prolongados, ya que el llenado de material polvoriento sin un desarrollo excesivo de polvo a menudo lleva más tiempo que el llenado de una cantidad igual de material de llenado convencional. Durante estos procesos de llenado (a menudo más prolongados) pueden producirse 5 fallas. Entre estas fallas podemos mencionar la rotura del saco, un deslizamiento del saco de las pinzas de sujeción, una rotura del tornillo sinfín o un atascamiento del tornillo sinfín (en caso de que se utilice un tornillo sinfín). Se debe reconocer que especialmente en el caso de materiales de llenado polvorientos tales fallas pueden conducir a una gran suciedad de la máquina y de la sala de máquinas e incluso

10 pueden producir daños en el parque de máquinas. Otra desventaja que se presenta especialmente en el caso del llenado de contenidos polvorientos es la limitación de la velocidad de llenado. Los materiales polvorientos producen demasiado polvo cuando se llenan rápidamente. Ya que no se considera un pesaje previo del material de llenado pensado para un saco se plantea la

15 pregunta de cómo se debe regular el peso del saco durante el llenado. Por ello, el objeto de la presente invención se puede resumir de la siguiente manera: se debe proponer un proceso de llenado en lo posible rápido con una producción reducida de polvo y en el que el peso del saco se pueda regular, en lo posible, de forma precisa. Este objeto es resuelto por la reivindicación 1.

20 Por regla general al llenado del saco le antecede directamente la conformación del saco, a menudo a partir de una pieza de tubo. Para la conformación de las piezas de tubo se puede desenrollar una película tubular de un desbobinadora. La presente invención aprovecha que se produce menos polvo cuando la abertura del elemento de llenado se encuentra por debajo de la abertura de salida del

25 material de llenado del elemento de dosificación. Es sorprendente que con células de pesaje se puedan obtener señales eficientes mientras exista un contacto mecánico del material de llenado en el saco y el elemento de dosificación.

Es ventajoso filtrar estas señales. En este caso se ha mostrado que el elemento de llenado genera especialmente señales parásitas de alta frecuencia que pueden ser 30 eliminadas a través del filtrado de las señales. Otra medida que puede aumentar la velocidad de llenado y la calidad de medición es un movimiento relativo del elemento de dosificación y el saco durante el

proceso de llenado. Cuando este movimiento relativo es uniforme se limitan las señales parásitas. Esto es válido especialmente cuando el saco se mueve de manera uniforme.

Los valores de medición obtenidos durante el llenado por debajo del nivel

5 pueden ser implementados de manera ventajosa como valores de medición de peso para el control o la regulación del peso del saco durante el llenado. Esta definición incluye, que debido a los valores de medición del peso se determina el momento en el que finaliza el llenado del saco. También incluye que se realiza un control de la velocidad de llenado y/o de la velocidad del movimiento relativo entre el saco y el

10 elemento de llenado. La velocidad de llenado, es decir, el aumento de peso por unidad de tiempo o también la primera derivación del peso de acuerdo al tiempo puede ser utilizada para reconocer fallas que se presentan durante el proceso de llenado. Entre tales fallas podemos mencionar una rotura del saco que generalmente conduce a un descenso

15 rápido del aumento de peso. El proceso explicado funcionaría de la mejor manera si la unidad de control emite una señal de advertencia cuando el aumento de peso supera un área nominal. La señal de advertencia puede ser utilizada por la unidad de control y/o el personal de máquinas para la corrección de la falla.

También el control de la primera derivación del aumento de peso de acuerdo 20 al tiempo posibilita un conocimiento de la calidad del proceso de llenado y un reconocimiento temprano de fallas.

En todos los procedimientos conforme a la invención y otros procedimientos que son realizados en máquinas que modifican la posición relativa entre saco y elemento de llenado (los documentos EP 1 459 981 A1 y WO 2006/053627 A1

25 proponen diferentes variantes de tales máquinas) se pueden implementar de manera ventajosa procedimientos en los que el dispositivo de control controla el movimiento relativo entre el saco y el elemento dosificador y el llenado de la siguiente manera: -la distancia entre la abertura del elemento de llenado y la base del saco es ajustada en una distancia mínima,

30 -comienza el llenado del saco, con lo que el contenido ingresa en el saco a través de la abertura del elemento de llenado, -aumenta el nivel del contenido de llenado, con lo que o bien no se realiza un aumento de la distancia entre la abertura y la base del saco a través de un movimiento relativo o bien ese movimiento relativo es más lento que la velocidad con la que aumenta el nivel del contenido de llenado,

5 -un inicio o un aumento de la velocidad del movimiento relativo en un momento en que el nivel del contenido de llenado se encuentra por encima de la abertura.

Gracias a estas medidas se puede reducir, especialmente, la formación de polvo.

10 Cuando, de manera complementaria a las medidas antes mencionadas el inicio o el aumento de la velocidad del movimiento relativo se realiza después de que el nivel del contenido de llenado se encuentra por encima de la abertura cuando se ha alcanzado una distancia nominal entre la abertura y el nivel del contenido de llenado se encuentra garantizado, que la abertura del elemento de llenado no permanezca

15 muy por debajo del nivel del contenido de llenado. Además, el movimiento relativo acelerado produce que exista la posibilidad de medir el peso del saco y no la presión de llenado del contenido que sale de la abertura. A través de una medición del peso se puede verificar si se alcanza la distancia nominal, es decir, a través de la evaluación de señales de células de pesaje, ya que

20 seguramente debido al conocimiento de la densidad de contenido de llenado y el volumen del saco o simplemente debido a valores empíricos se puede asignar un estado de contenido a un peso del saco. Lo mismo sucede en el caso de la medición de la velocidad de llenado. Sin embargo, para la determinación del estado del contenido de llenado

25 también se puede utilizar una medición con un sensor de radiación. De este modo se puede utilizar una radiación que atraviese el material del saco pero no el contenido. Del lado del saco dirigido hacia el emisor de radiación sólo puede ser receptada la radiación por parte de un sensor adecuado, si el emisor y el receptor se encuentran por encima del nivel de contenido de llenado.

30 Si se ha alcanzado la distancia nominal entre la abertura del elemento de llenado y el nivel del contenido de llenado, la velocidad con la que aumenta el nivel del contenido de llenado y la velocidad del movimiento relativo entre el saco y el elemento de llenado se deben coordinar. En el caso de una velocidad exactamente igual la distancia entre la abertura y el nivel del contenido de llenado permanece constante, lo que puede ser deseable.

Respecto de la observación adicional del aumento de peso del saco por 5 unidad de tiempo se debe decir lo siguiente: Si este aumento de peso se encuentra fuera de un área objetivo o de tolerancia, se emite una señal de advertencia.

Esta señal de advertencia que naturalmente también puede conducir, de manera manual (por parte del operario de la máquina) o automática (por parte de un dispositivo de control), hacia un proceso de regulación puede indicar o

10 desenmascarar una serie de fallas o mecanismos de falla. Esta experiencia también se puede aplicar de manera ventajosa en el caso de contenidos polvorientos. La siguiente tabla contiene ejemplos acerca de qué fallas se pueden deducir a partir de qué valores de medición o qué desarrollo de valor de medición:

Falla: Rutina de reconocimiento Potencial de peligrosidad

Rotura de saco: (Inclinación demasiado escasa o inclinación negativa) Empolvamiento del espacio interior de la máquina

Deslizamiento del saco de las pinzas de sujeción: (Inclinación negativa) Empolvamiento del espacio interior de la máquina

Falla en el suministro de producto: (Inclinación demasiado escasa) Formación de una mezcla explosiva

En el caso de una utilización opcional de un tornillo sinfín para el llenado del contenido se agregan, entre otras, las siguientes características de fallas:

Rotura de tornillo sinfín: (Inclinación demasiado escasa) Por ejemplo formación de chispas

Producto erróneo: (La inclinación específica de acuerdo al producto no está en orden) Peligros diversos

Falla del accionamiento: (Inclinación demasiado escasa) Peligros diversos

Atascamiento del tornillo sinfín: (Inclinación demasiado escasa) Peligros diversos

Cinta de descarga ajustada de manera incorrecta (contacto con el piso): (Inclinación demasiado escasa) Empolvamiento del espacio interior de la máquina

De acuerdo al tipo de encargo de llenado puede ser ventajoso realizar la supervisión del aumento del peso del saco al final, en el medio, al comienzo o durante todo el proceso de llenado. También durante la supervisión del aumento de peso puede ser 5 ventajoso suprimir interferencias de alta frecuencia de la misma. Estas pueden ser originadas también por el elemento de llenado. Durante un segundo lapso de tiempo durante el proceso de llenado es ventajoso, si los valores de medición para el peso del saco que ingresan constantemente en el dispositivo de control no son utilizados para el control o la regulación del peso del saco. De esta manera es posible, suprimir

10 la influencia de las señales de peso que interfieren en el proceso de llenado. En este caso el segundo lapso de tiempo puede superponerse con el primer lapso de tiempo en el que se controla el aumento de peso. Puede ser más corta, más larga o igual al primero y puede encontrarse antes o después del primero. Ya que el control o la regulación del peso del saco durante el segundo lapso

15 de tiempo no es realizado por una evaluación de las señales en las células de pesaje es ventajoso, determinar el mismo de forma volumétrica o empírica. En este caso se debe entender por determinación volumétrica del volumen, por ejemplo, que un número medido o conocido de vueltas del tornillo sinfín es multiplicado o combinada matemáticamente de otro modo con una tasa de transporte de material de llenado

20 conocida por vuelta, de manera que el peso o el volumen del material transportado hacia el saco en un momento dado pueda ser determinado o estimado con una precisión suficiente. Al final de un segundo lapso de tiempo de este tipo con medición volumétrica las células de pesaje pueden asumir nuevamente la puesta a disposición de valores de medición. Por lo demás, para los fines de este documento

25 el concepto células de pesaje abarca todos los sensores de peso adecuados como por

ejemplo balanzas y, precisamente, las células de pesaje. Por lo general, el especialista entiende por células de pesaje aquellos sensores de peso que contienen resistencias eléctricas que se encuentran dispuestas en forma de un puente de Wheatstone. Las resistencias modifican su resistencia óhmica al ser deformadas. Las resistencias se

5 encuentran dispuestas en un elemento que se deforma en el caso de una modificación de peso. En consecuencia se modifican los valores eléctricos de salida del puente de Wheatstone que forman la base para la medición del peso.

A comparación de la medición volumétrica de peso, una medición de peso empírica es una medición o estimación que sólo se basa o en gran medida se basa en 10 valores empíricos (por ejemplo durante un tiempo T se llena un volumen V de un

material de llenado determinado).

Es ventajoso, si la abertura del elemento de llenado se encuentra por debajo del nivel del contenido de llenado durante un tercer lapso de tiempo. Generalmente esto no será posible al comienzo del proceso de llenado (saco vacío). Sin embargo,

15 ha sido demostrado mediante pruebas que esta medida (el llenado por debajo del nivel) reduce la formación de niebla durante el llenado del saco. Es ventajosa una superposición entre un segundo (sin regulación de peso de acuerdo a señales de las células de pesaje) y un tercer lapso de tiempo (llenado por debajo del nivel). El movimiento relativo del elemento de llenado y del contenido es adecuado para

20 interferir en la medición del peso durante el llenado por debajo del nivel. Sin embargo, estas interferencias quedan supeditadas a un segundo lapso de tiempo de acuerdo a la definición anterior, ya que durante un lapso de tiempo tal la medición del peso no es utilizada para el control o la regulación del peso. Una alternativa a esta medida es la supresión de las señales parásitas a través de un filtro adecuado. Se ha

25 demostrado, que las señales parásitas que son generadas por el elemento de llenado son de una frecuencia relativamente alta, de manera que esta medida es ventajosa. Una utilización explícita también se puede realizar en un cuarto lapso de tiempo, que en su posición y duración también puede estar diseñada de manera arbitraria en relación con los otros lapsos de tiempo. Este cuarto lapso de tiempo es

30 ventajoso al final del proceso de llenado. En un quinto lapso de tiempo, que en su posición y duración nuevamente puede estar diseñada de manera arbitraria en relación con los otros lapsos de tiempo,

el llenado se puede realizar mientras la salida del elemento de llenado se encuentra por encima del nivel del contenido de llenado para que resulte ventajoso para el proceso en general. La fase de llenado puede situarse, por ejemplo, al finalizar el proceso de llenado y ser utilizada para hacer posible una dosificación sensible y

5 precisa del contenido de llenado.

Como materiales polvorientos cuyo llenado se realiza de manera ventajosa con un procedimiento conforme a la invención se consideran, entre otros, cemento, dióxido de titanio y todos los posibles polvos plásticos. En general, bajo materiales polvorientos el especialista podría entender productos a granel que no se pueden

10 llenar con una máquina FFS si no se utiliza un procedimiento de llenado especial que a menudo utiliza tornillos sinfín para la conducción del producto a granel. Los dispositivos para la ejecución del procedimiento conforme a la invención generalmente son controlados y/o regulados por dispositivos de control que se encuentran cargados con secuencias de comandos almacenadas que ordenan y/o

15 supervisan el procedimiento antes descrito. Estos programas de control se encuentran almacenados en componentes del dispositivo de control o en otros soportes de datos como CD o DVD. También es posible un envío de partes o de la totalidad de tales programas. Para todas las posibilidades o los medios antes mencionados y conocidos para el almacenamiento y/o el transporte de datos y secuencias de comandos, en esta

20 solicitud se utiliza el concepto "juego de datos". Este concepto abarca también el envío de la correspondiente información electrónica a través de redes, por ejemplo a través de correo electrónico. Otros ejemplos de ejecución de la presente invención resultan de la descripción y de las reivindicaciones.

25 Cada una de las figuras muestran: Fig. 1 una vista lateral de una máquina FFS Fig. 2 una vista en detalle de la figura 1 Fig. 3 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (1º ejemplo de ejecución)

30 Fig. 4 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (2º ejemplo de ejecución)

Fig. 5 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (3º ejemplo de ejecución) Fig. 6 el transcurso del aumento del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (3º ejemplo de ejecución)

5 Fig. 7 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (1º ejemplo de ejecución, nomenclatura en relación con el llenado por debajo del nivel)

Fig. 8 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (2º ejemplo de ejecución, nomenclatura en relación con el llenado por debajo 10 del nivel)

Fig. 9 el transcurso del peso del saco, esbozado en relación con el tiempo (3º ejemplo de ejecución, nomenclatura en relación con el llenado por debajo del nivel)

Una banda de lámina tubular 15, preferentemente con pliegues laterales

15 insertados, es transportada primero por un sistema de rodillos de tracción hacia delante 9 en un medio de transporte que puede ser desplazado horizontalmente, por ejemplo un par de pinzas 18. Después de que la tracción hacia adelante ha hecho avanzar a la sección de acuerdo al largo de saco deseado, la banda de film 15 es cortada por la cuchilla 17.

20 Simultáneamente se realiza la soldadura de la base 13. El saco vacío cerrado en el extremo inferior 11 es transferido a un medio de transporte que puede ser desplazado horizontalmente, por ejemplo una pinza 18, y es transportado hacia la estación de llenado. En la estación de llenado otro medio de transporte 4 que se compone de 3, 4,

25 5 recibe a la sección de saco. El saco vacío es abierto ahora con un sistema de aspiración 16. Para ello la o las pinzas 4 son desplazadas en la dirección Z (hacia el interior del saco). El racor de empalme del sistema de transporte 3 es desplazado hacia el interior del saco y protege las superficies interiores del saco de la suciedad debido a eventuales adherencias de producto en el tubo de dosificación 2, 21.

30 El saco abierto colocado sobre el tubo de dosificación 2, 21 a través del sistema de transporte 3, 4, 5 hasta que el extremo inferior del saco se encuentra aproximadamente a la altura de la abertura de salida del material de llenado 31. En el

ejemplo de ejecución mostrado, el dispositivo de apoyo de la base del saco 32, 33, 34 es desplazado debajo de la base del saco. Sin embargo, un dispositivo de apoyo de la base del saco 32, 33, 34 no es necesario de forma obligatoria. Es más, el movimiento relativo del caso en relación con el elemento de llenado 2, 21 es provocado porque el 5 bastidor 5 se desplaza a lo largo de la guía 6. Esto es representado por la flecha doble

35. En el caso de este ejemplo de ejecución de la presente invención, el saco es desplazado en relación con el elemento de llenado 2, 21. También se puede pensar en que el movimiento relativo entre el saco 8 y el elemento de dosificación 2 sea provocado por un movimiento del elemento de dosificación 2 o incluso por un

10 movimiento del saco 8 y del elemento de dosificación 2. Generalmente es suficiente, si el saco es sostenido en su extremo superior a través de medios de transporte en forma de pinzas 4. El dispositivo de apoyo de la base del saco mencionado 32, 33, 34 ofrece una protección opcional, adicional contra una rotura de la base del saco soldada anteriormente.

15 El tubo de cierre 21 es elevado y libera a la abertura de salida del producto

31. El producto / producto a granel 24 es vertido en el saco. Mientras tanto, el sistema de transporte 3, 4, 5 desciende el saco de manera tal, que la abertura de salida del producto 31 en todo momento se encuentra debajo del nivel de llenado. Sin embargo, incluso antes de finalizar la dosificación del producto / producto a granel 20 24 la abertura de salida del producto 31 se puede encontrar, al menos una vez, por encima del nivel de llenado 38. Después de finalizar el llenado el tubo de cierre 21 desciende y cierra la abertura de salida de producto 31 para lo cual hace contacto con el cierre 20. El racor de empalme es sacado del saco. La o las pinzas 4 del sistema de transporte 3, 4, 5 es o son desplazadas contra la dirección Z (hacia el exterior del 25 saco) y tensa el área de abertura en el borde superior 25 de saco abierto anteriormente. Otro medio de transporte recepta el saco lleno 8. Mediante el dispositivo de cierre 14 se cierra ahora el borde superior del saco 25. En caso de necesidad, junto con el proceso de dosificación se puede aspirar mediante el filtro integrado en el tubo de cierre 21. El vacío necesario es producido a través del

30 manguito 23. La integración del filtro en el tubo de cierre permite una forma de construcción muy compacta que hace posible llenar también sacos relativamente pequeños. En cierta medida, la aspiración del aire produce una compactación del

producto a granel. De esta manera se puede escoger un tamaño de saco adecuado a la cantidad de producto. Este efecto de compactación del producto puede ser reforzado por la implementación adicional de generadores de vibración / sacudidores 29. En este caso

5 resulta ventajoso, hacer oscilar el tubo de dosificación 2, 21 mediante un generador de vibración 29, ya que durante el llenado se encuentra, al menos, con partes de su superficie de revestimiento dentro del producto. Las oscilaciones son transferidas por el tubo de dosificación 2, 21 al contenido 24 en el cual se realiza luego una compactación. Otra ventaja del "tubo de dosificación vibratorio" 2, 21 es que de este

10 modo se impide en gran medida la formación de adherencias de producto en el tubo de dosificación 2, 21. El vibrador 29 también podría estar dispuesto en el "dispositivo de apoyo de la base del saco" 34.

Una ejecución especialmente ventajosa del carro de desplazamiento es apoyar el bastidor 5 junto con el racor 3, el medio de transporte 4 así como la aspiración 16 15 sobre sensores. Los sensores emiten su señal a una electrónica de pesaje que

finalmente controla el proceso de dosificación.

Se debe mencionar también la guía o el apoyo 6 que soporta el bastidor 5 y, con ello, a los medios de transporte 4. En el elemento de dosificación o el tubo 2 se encuentra un tornillo sinfín 7 con el cual se puede transportar material de llenado 24

20 desde el embudo 1 hacia el saco 8, sin grandes formaciones de polvo. Los diferentes sensores 26 (especialmente sensores de pesaje o células de pesaje) indican lugares ventajosos para la colocación de tales sensores. La cinta transportadora 27 transporta los sacos llenos (8). En las inmediaciones de la misma se encuentran dispuestas la balanza de control 30 y el generador de vibraciones 29.

25 Las figuras 3 a 5 muestran el transcurso temporal del peso del saco en el caso de tres ejemplos de ejecución de la presente invención. En relación con estas figuras se utilizan los conceptos que ya se utilizaron anteriormente en relación con la supervisión de la velocidad de llenado g/t. Las figuras 7 a 9 muestran los mismos ejemplos de ejecución y utilizan los conceptos que ya se utilizaron antes en relación

30 con el llenado por debajo del nivel en el caso de una generación simultánea de señales de medición. Esta diferencia aumenta la claridad y facilita la diferenciación entre un proceso de llenado conforme a la invención y no conforme a la invención.

-13 Las flechas contenidas en la figura 2 indican las siguientes variables: vR = velocidad relativa, vF velocidad con la que aumenta el nivel del contenido de llenado en relación con la base del saco 39, Asoll = distancia nominal entre abertura 31 y nivel del contenido de llenado 38, AM = distancia mínima entre la base del saco 39 y la 5 abertura 31. En la figura 3 se encuentra representado el transcurso temporal del aumento de peso de un saco en el caso de la ejecución de un procedimiento de llenado de saco. En el eje perpendicular se encuentra indicado el peso del saco g y en el eje horizontal, el tiempo t. En este ejemplo de ejecución, los lapsos de tiempo Z2 (control 10 o regulación volumétrico o empírico de peso) y Z3 (llenado por debajo del nivel) se superponen con la primera fase P1 del llenado del saco. En esta fase P1 no se hacen notar señales parásitas durante el control de peso, ya que las señales de peso de las células de pesaje 26 son ignoradas en el control volumétrico o empírico del peso. En este caso, las señales parásitas son producidas especialmente por el elemento de 15 llenado 2, 21 cuya abertura de salida de material de llenado 31 se encuentra por debajo del nivel del contenido de llenado 38 en el lapso de tiempo Z3, que aquí se superpone con la fase 1 y el lapso de tiempo Z2. Generalmente el elemento de llenado se encontrará por encima del nivel del contenido de llenado 38 al comienzo del llenado, ya que no existe contenido o aún existe demasiado poco contenido en el 20 saco 8. Para tomar en consideración esta circunstancia, en este caso el lapso de tiempo Z3 no comienza en el momento 0 sino en el momento T2. Cuando se alcanza el momento T1 comienza la fase P2 del llenado del saco. Generalmente, en este ejemplo de ejecución se considerará que se ha alcanzado este momento cuando debido a la medición volumétrica o la estimación del peso del saco 25 se puede suponer que se ha alcanzado una proporción determinada G1 del peso nominal del saco GSoll. Esta proporción puede ser del 95 %. En el presente ejemplo de ejecución (conforme a la figura 3) se modifican algunos parámetros del llenado del saco: el peso del saco es controlado realmente a través de la evaluación de señales de células de pesaje y el llenado tiene lugar mientras el elemento de llenado 30 2, 21 se encuentra por completo por encima del nivel del contenido de llenado 38. De esta manera se mejora la calidad de las mediciones de peso. En este ejemplo de ejecución, la supervisión del aumento de peso para, eventualmente, emitir una señal

de alarma es realizada durante todo el proceso de llenado. El proceso de llenado finaliza cuando se alcanza el peso nominal GSoll. Aquí la finalización se realiza de manera automática mediante el dispositivo de control no representado cuando las células de pesaje 26 notifican las señales deseadas al dispositivo de control. En la

5 fase 2 la velocidad de llenado es menor que en la fase 1.

Otra variante de este procedimiento es explicada en la figura 4. Aquí es suficiente mencionar las diferencias en relación con el ejemplo de ejecución representado en la figura 3:

El lapso de tiempo Z4 en el que se utilizan las señales de las células de pesaje

10 para el control / la regulación del peso del saco perdura a lo largo de todo el proceso de llenado. No se realiza un control volumétrico de peso. Es ventajoso si las señales parásitas que se producen especialmente durante el llenado por debajo del nivel (Z3) son eliminadas por filtros en las señales de medición. En la figura 5 se dejaron de lado diferentes fases del proceso de llenado.

15 Durante todo el proceso de llenado se utiliza el peso del saco para el control / la regulación del peso (lapso de tiempo Z4). Cuando existe suficiente material en el saco se llena con el proceso de llenado por debajo del nivel (lapso de tiempo Z3). No se realiza una reducción de la velocidad del saco. Estas medidas se pueden aplicar, entre otros casos, cuando existen grandes exigencias en el filtrado.

20 La figura 6 muestra la forma en que se comporta en el ejemplo de ejecución mostrado en la figura 5 la primera derivación del peso de acuerdo al tiempo g/t durante el proceso de llenado. Es constante. El corchete S indica el área nominal. Este no debe transcurrir necesariamente de forma simétrica con el valor nominal G/TSoll. El área nominal S posee un límite inferior SU y un límite superior SO. Las

25 flechas 36, 37 indican que el valor g/t puede superar el área nominal cuando se presenta una falla. Un transcurso de la modificación del peso conforme a la flecha 36 se puede producir debido a una rotura del saco. Cuando se abandona el área nominal S se activa una alarma que puede provocar medidas del personal de máquinas y/o del dispositivo de control.

30 En general las pruebas han demostrado, que otras características técnicas se pueden implementar de forma ventajosa en todos los dispositivos y/o procedimientos conforme a la invención:

a) El peso nominal GSoll se debería alcanzar mientras perdure el movimiento relativo entre el saco 8 y el elemento de dosificación 2. Como ya se ha explicado en múltiples ocasiones este movimiento relativo puede ser 5 provocado por un movimiento de uno o de ambos elementos 2, 8. También es posible que el movimiento relativo se retarde o finalice directamente después del momento en el que tiene lugar la última señal de medición evaluada realmente de las células de pesaje. Esto puede ser antes de alcanzar el peso nominal y el lapso de tiempo entre esta última señal de medición y la 10 interrupción del llenado del saco al alcanzar el peso nominal GSoll puede ser obtenido mediante el conocimiento de la velocidad de llenado sólo a través de la medición del tiempo y el cálculo. De manera alternativa se considera nuevamente una breve fase de medición volumétrica Z2. Es importante que justamente los últimos valores de medición importantes de las células de 15 pesaje no sean falsificados por la interrupción del movimiento que provoca aceleraciones positivas o negativas. Finalmente la medición de peso de acuerdo a la fórmula F=gm es una medición de fuerza y la fuerza se encuentra ligada a la aceleración a través de la ley fundamental de la mecánica F=ma. A pesar de esta ejecución puede ser posible, especialmente

20 en el caso de un llenado por encima del nivel, medir de forma correcta un movimiento relativo también arriba. b) El movimiento relativo entre el saco 8 y el elemento de dosificación 2 debería ser uniforme durante el llenado. De manera alternativa también es posible, si al comenzar el proceso de llenado se produce una fase de

25 aceleración. Es importante que el movimiento relativo sea uniforme mientras se evalúan las señales de las células de pesaje para el control del peso (lapso de tiempo Z4). En el caso de movimientos uniforme no se presentan aceleraciones del saco llenado parcialmente 8, las que falsificarían la medición del peso. Una alternativa a esta forma de proceder es registrar la

30 velocidad relativa, determinar eventuales aceleraciones y calcular las fallas que se producen debido a estas aceleraciones a partir del valor de medición y

-16 conforme a la fórmula F=ma. Para ello se debería conocer también el peso actual del saco. La figura 7 muestra nuevamente el mismo ejemplo de ejecución de la figura 3, pero de manera complementaria utiliza los conceptos introducidos con relación a 5 la medición del peso del saco durante el llenado por debajo del nivel. La fase PU en la que se llena con el proceso de llenado por debajo del nivel es idéntica al tercer lapso de tiempo Z3. A este lapso de tiempo le antecede aquí la fase PL en la que la abertura 31 del elemento de llenado 2 aún no se encuentra por debajo del nivel del contenido de llenado 38, ya que la abertura 31 se encuentra por encima de la base del saco 39 10 en una distancia mínima AM y ya que aún no existe suficiente material en el saco 8 para cubrir la abertura 31. En esta fase PL la velocidad relativa vR entre el saco 8 y el elemento de dosificación 2 se ajusta de manera tal, que es más lenta que la velocidad vF con la que aumenta el contenido en el saco. Aquí vR también puede ser cero. Por ello el nivel de contenido de llenado 38 "supera" a la abertura 31 hasta que se alcanza 15 una distancia nominal ASoll entre el nivel del contenido de llenado 38 y la abertura

31. A partir de ese momento T2 se coordinan las velocidades vR y vF, de manera que se conserve la distancia ASoll. Como ya se ha mencionado, en la fase PU se llena mediante el procedimiento de llenado por debajo del nivel. Sin embargo, como ya se ha explicado en relación

20 con la figura 3 aquí no se utilizan los valores de medición de peso para el control del peso del saco. Pero en este ejemplo de ejecución conforme a las figuras 3 y 7 las señales de las células de pesaje se utilizan en todo el lapso de tiempo Z1 para el control de la velocidad de llenado g/t. Por ello la fase PM, en la que se evalúan los valores de medición de la forma deseada mientras se llena mediante el procedimiento

25 de llenado por debajo del nivel, perdura entre les momentos T2 y T1, es decir, durante todo el llenado por debajo del nivel. La superposición entre los lapsos de tiempo PR y PL indica que en la fase PL (movimiento relativo retardado vR entre el saco 8 y el elemento de dosificación 2) aún existe una velocidad relativa mayor a cero. En la figura 8, en la que se representa nuevamente el ejemplo de ejecución ya

30 representado en la figura 4, no existe una superposición tal entre los lapsos de tiempo PR y PL. Aquí la velocidad relativa vR en el lapso de tiempo PL es cero. Las señales de medición son utilizadas durante todo el proceso de llenado para el control de peso

-17 y para la supervisión de fallas de llenado, de manera que la fase PM nuevamente perdura durante todo el llenado por debajo del nivel. Esto también es válido con relación al ejemplo de ejecución representado en las figuras 5 y 9.

Lista de referencias

1: Embudo

2: Elemento de dosificación

3: Racor de empalme

4: Medio de transporte

5: Bastidor

6: Guía

7: Tornillo sinfín

8: Saco lleno

9: Rodillos de tracción hacia adelante

10: Medio de transporte

11: Saco vacío

12: Guía

13: Soldadura de base

14: Soldadura de costura superior

15: Banda de lámina tubular

16: Aspirador

17: Cuchilla

18: Medio de transporte

19: Dispositivo de desbobinado

20: Cierre

21: Tubo de cierre con filtro

22: Filtro

23: Boquilla

24: Producto / producto a granel

25: Borde superior del saco

26: Sensores

Lista de referencias

27: Cinta transportadora

28: Flujo orientado

29: Generador de vibraciones

30: Balanza de control

31: Abertura de salida de material de llenado

32: Guía

33: Articulación

34: Apoyo de la base del saco

35: Flecha doble (movimiento del bastidor 5 con el saco 8)

36: Flecha (desviación del valor nominal, rotura del saco)

37: Flecha (desviación del valor nominal)

38: Nivel del contenido de llenado

39: Base del saco

P1: Primera fase del proceso de llenado hasta T1

P2: Segunda fase del proceso de llenado hasta alcanzar GSoll

Z1: Primer lapso de tiempo (medición del aumento de peso)

Z2: Segundo lapso de tiempo (volumétrico o empírico)

Z3: Tercer lapso de tiempo (llenado por debajo del nivel)

Z4: Cuarto lapso de tiempo (supervisión del peso del saco)

Z5: Quinto lapso de tiempo (llenado por encima del nivel)

SO: Límite superior del área nominal

SU: Límite inferior del área nominal

S: Área nominal del aumento de peso g/t

g/t: Aumento o modificación de peso por unidad de tiempo o también primera derivación del peso del saco de acuerdo al tiempo

g/t2: Segunda derivación del peso del saco de acuerdo al tiempo

PU: Primera fase, llenado por debajo del nivel

Lista de referencias

PL: Fase de inicio del llenado; nivel del contenido de llenado 38 aún no se encuentra por encima de la abertura 31

PM: Segunda fase, medición del peso durante el llenado por debajo del nivel

PR: Tercera fase, movimiento relativo entre el saco y el elemento de dosificación

vR: Velocidad relativa entre el saco y el elemento de dosificación

AM: Distancia mínima entre la base del saco y la abertura del elemento de dosificación

vF: Velocidad con la que aumenta el nivel del contenido de llenado

Claims

Reivindicaciones

1. Procedimiento para fabricar un saco, llenarlo con un contenido en polvo o granular y cerrar dicho saco, en el que se toman, al menos, las siguientes medidas: -el llenado de un saco (8) con un elemento de llenado (2),

5 -el movimiento relativo entre el elemento de llenado y el saco durante el llenado del saco, -una inmersión, al menos, temporal de piezas del elemento de llenado (2) por debajo del nivel del contenido de llenado (38) durante una primera fase (PU) mientras se llena el saco,

10 -la abertura de salida del elemento de llenado se encuentra, al menos, temporalmente por encima del nivel del contenido de llenado (38) durante la fase (P2), -con lo que las células de pesaje (26) suministran señales de medición, al menos, durante una segunda fase (PM) que comprende, al menos, partes de la

15 primera fase (PU), -y esas señales son utilizadas por el dispositivo de control para controlar y/o regular el proceso de llenado,

caracterizado porque

la velocidad de llenado del contenido es menor en la fase (P2) que en la fase (PU).

20 2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque

el dispositivo de control somete a las señales que son suministradas por las células de pesaje (26) especialmente durante la segunda fase (PM) a un filtrado.
3. Procedimiento conforme a la reivindicación 2,

25 caracterizado porque durante el filtrado se eliminan las señales con frecuencias más altas.
4. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

al menos durante un tercer lapso de tiempo (PR) que comprende, al menos, partes del 30 segundo lapso de tiempo (PM) tiene lugar un movimiento relativo (vR) entre el saco

(8) y el elemento de dosificación (2).
5. Procedimiento conforme a la reivindicación anterior,

caracterizado porque

el movimiento relativo (vR) es, al menos temporalmente, un movimiento uniforme.
6. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

5 el dispositivo de control utiliza los valores de medición de las células de pesaje (26)

al menos de una o sólo de una de las siguientes maneras: -como valores de medición para la supervisión o la regulación del peso (g), -como valores de medición del aumento de peso (g/t) para el reconocimiento de un error en el proceso de llenado,

10 -como primera derivación del aumento de peso después del tiempo (g/t2).
7. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

el dispositivo de control controla el movimiento relativo entre el saco (8) y el elemento de dosificación (2) y el llenado de la siguiente manera:

15 -la distancia entre la abertura (31) del elemento de llenado (2) y la base del saco (39) es ajustada en una distancia mínima (AM), -comienza el llenado del saco, con lo que el contenido ingresa en el saco (8) a través de la abertura (31) del elemento de llenado (2), -aumenta el nivel del contenido de llenado, con lo que o bien no se realiza un

20 aumento de la distancia entre la abertura (31) y la base del saco (39) a través de un movimiento relativo o bien ese movimiento relativo es más lento que la velocidad (vF) con la que aumenta el nivel del contenido de llenado (38), -un inicio o un aumento de la velocidad (vR) del movimiento relativo en un momento en que el nivel del contenido de llenado (38) se encuentra por

25 encima de la abertura (31).
8. Procedimiento conforme a la reivindicación anterior, caracterizado porque

el inicio o el aumento de la velocidad del movimiento relativo (vR) se realiza después de que el nivel del contenido de llenado (38) se encuentra por encima de la abertura 30 (31) cuando se ha alcanzado una distancia nominal (ASoll) entre la abertura (31) y el nivel del contenido de llenado (38).
9. Procedimiento conforme a la reivindicación anterior,

caracterizado porque

con uno de los siguientes procedimientos se verifica si se ha alcanzado la distancia nominal (ASoll): -una medición de peso (g) mediante la evaluación de las señales de las

5 células de pesaje -una medición de la velocidad de llenado (g/t) -una medición con un sensor óptico -una medición volumétrica
10. Procedimiento conforme a una de las tres reivindicaciones anteriores,

10 caracterizado porque la velocidad (vR) del movimiento relativo y la velocidad (vF) con la que aumenta el nivel del contenido de llenado (38) son coordinadas entre sí.

“Siguen 9 páginas de dibujos”