ES2353713A1 - Dispositivo para el accionamiento de mecanismos de movimiento oscilante en máquinas envasadoras. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el accionamiento de mecanismos de movimiento oscilante en máquinas envasadoras. Este dispositivo comprende un eje de entrada conectado a un servomotor, controlado electrónicamente, y un eje de salida, acoplado a dicho eje de entrada a través de unos medios transmisores de movimiento que transforman el movimiento de giro del eje de entrada en un movimiento oscilante del eje de salida; comprendiendo dichos medios: un primer brazo fijado radialmente al eje de salida y que presenta una guía longitudinal en la que se encuentra montado con posibilidad de desplazamiento longitudinal un elemento actuador solidario a un segundo brazo fijado radialmente al eje de entrada; de modo que el accionamiento giratorio del eje de entrada determina un movimiento circular del elemento actuador y un movimiento oscilante del conjunto formado por el primer brazo y el eje de salida respecto al eje geométrico de dicho eje de salida.
Description
Dispositivo para el accionamiento de mecanismos
de movimiento oscilante en máquinas envasadoras.
La presente invención se refiere como su titulo
indica a un dispositivo para el accionamiento de mecanismos de
movimiento oscilante en máquinas envasadoras, siendo dicho
dispositivo del tipo de los que comprenden un eje de entrada
conectado a un elemento motor que le comunica un movimiento de giro
y un eje de salida, paralelo al eje de entrada, y acoplado a dicho
eje de entrada a través de los medios transmisores de movimiento que
transforman el movimiento de giro del eje de entrada en un
movimiento oscilante del eje de salida.
Este dispositivo es aplicable en máquinas
envasadoras en general y principalmente, aunque no de forma
limitativa, en máquinas envasadoras de envase flexible.
Las máquinas envasadoras y principalmente las
que realizan el envasado de productos diversos en unos envases
conformados a partir de una lámina flexible disponen de diferentes
mecanismos que describen de forma repetitiva un movimiento
oscilante, pudiendo citarse entre otros: los grupos de soldadura de
los envases flexibles, los grupos de corte de sucesivos envases o
los grupos de apertura y cierre de los envases durante la operación
de llenado.
Tradicionalmente y de forma generalizada el
dispositivo empleado para generar el movimiento oscilante de estos
mecanismos se basa en la utilización de levas mecánicas de perfiles
específicos en función del tipo de movimiento oscilante a obtener,
encontrándose dichas levas montadas sobre un eje de entrada o árbol
de levas accionado por un elemento motor que le comunica un
movimiento de giro constante, transformándose el movimiento de giro
de la leva en un movimiento oscilante del eje de salida mediante un
grupo intermedio de palancas articuladas. En este tipo de máquinas
también es conocida la utilización de unas barras articuladas sobre
una cruceta o travesaño montado sobre el eje de salida para
transformar el movimiento oscilante de dicho eje de salida en un
movimiento lineal alternativo y trasmitirlo al mecanismo a accionar
en la máquina envasadora.
Habitualmente, el grupo intermedio de palancas
articuladas comprende generalmente una primera palanca, montada
sobre un eje auxiliar paralelo a los ejes de entrada y salida, y que
es portadora de un rodamiento o palpador encargado de seguir el
perfil de la leva durante su movimiento de giro, encontrándose
conectada dicha primera palanca con un brazo asociado al eje de
salida mediante una biela intermedia. Para garantizar que el
palpador se mantenga permanentemente en contacto con el perfil de la
leva estos dispositivos requieren la intervención de un resorte o
elemento elástico que actúe sobre la primera palanca en la dirección
adecuada para que el palpador o rodamiento montado sobre la misma se
mantenga en contacto con el perfil de la leva mecánica.
Este tipo de dispositivos presenta una serie de
inconvenientes tanto de fabricación como utilización.
En lo que se refiere a la fabricación cabe
mencionar la dificultad que implica el correcto diseño del perfil de
la leva y la precisión de mecanizado requerida para garantizar que
el movimiento alternativo del eje de salida tenga una amplitud
determinada y se realice entre dos puntos exactos, ya que en este
tipo de máquina el movimiento alternativo de los diferentes
mecanismos o grupos operativos, por ejemplo en el caso de los
cortadores y soldadores, debe realizarse con una elevada precisión
para que resulten funcionales.
En lo que se refiere en la utilización de estos
mecanismos, basados en levas mecánicas convencionales, cabe
mencionar diferentes inconvenientes. Las levas mecánicas, por
definición, presentan un perfil irregular (no circular) por lo que
conforman masas descentradas respecto al eje de entrada o árbol de
levas con el consiguiente desequilibrado y vibraciones de los mismos
durante el movimiento de giro, especialmente a un elevado número de
revoluciones o régimen de trabajo.
La modificación del movimiento oscilante del eje
de salida requiere el desmontaje y sustitución de las levas
mecánicas por otras de perfil adecuado, lo que conlleva unos
elevados tiempos y costes de mantenimiento de la máquina.
La inercia de los propios mecanismos de la
máquina envasadora, a accionar con un movimiento oscilante o
alternativo, requiere la utilización de muelles especiales para
garantizar el contacto del palpador montado sobre la primera palanca
del grupo intermedio contra el perfil de la leva mecánica, lo que
requiere una revisión periódica de los mencionados muelles; pudiendo
producirse no obstante un golpeteo del mecanismo en las posiciones
límites de su recorrido y unos sobreesfuerzos en los elementos
transmisores del movimiento, lo que limita considerablemente la
velocidad de trabajo de la máquina
envasadora.
envasadora.
El dispositivo para el accionamiento de
mecanismos de movimiento oscilante en máquinas envasadoras, objeto
de la presente invención presenta unas particularidades
constructivas orientadas a eliminar la leva mecánica convencional
sustituyéndola por un dispositivo electromecánico que presenta una
sencillez y flexibilidad mucho mayor que los dispositivos utilizados
actualmente y que permite obtener los mismos movimientos que se
lograrían con distintas levas mecánicas modificando únicamente la
programación del elemento motor empleado para su accionamiento.
Este dispositivo es del tipo de los que
comprenden un eje de entrada conectado a un elemento motor que le
comunica un movimiento de giro, y un eje de salida, paralelo al eje
de entrada y acoplado a dicho eje de entrada a través de unos medios
transmisores de movimiento que transforman el movimiento de giro del
eje de entrada en un movimiento oscilante del eje de salida.
Para ello y de acuerdo con la invención los
medios transmisores de movimiento comprenden: un primer brazo fijado
radialmente al eje de salida y que presenta una guía longitudinal en
la que se encuentra montado con posibilidad de desplazamiento
longitudinal un elemento actuador solidario a un segundo brazo
fijado radialmente al eje de entrada. De este modo el accionamiento
giratorio del eje de entrada determina un movimiento circular del
elemento actuador y un movimiento oscilante del conjunto formado por
el primer brazo y el eje de salida respecto al eje geométrico de
dicho eje de salida.
De acuerdo con la invención el elemento motor
está constituido por un servomotor controlado electrónicamente y que
le proporciona al eje de entrada un movimiento de giro continuo, a
velocidad constante, de forma que variando la programación del
mencionado servo motor se consiguen diferentes movimientos
oscilantes del eje de salida sin necesidad de utilizar las
convencionales levas mecánicas, lo que elimina los problemas que
supone el diseño, fabricación, montaje y sustitución de dichas levas
mecánicas.
Las ventajas fundamentales que proporciona el
dispositivo de la invención son las siguientes:
Este dispositivo permite convertir un movimiento
giratorio constante en un movimiento giratorio oscilante sin
necesidad de modificar la velocidad del eje de entrada. Modificando
la posición geométrica de los centros de giro de los ejes de entrada
y salida se controlan diferentes parámetros del sistema tales como
la relación de transmisión (reducción) y el control de las
diferencias entre la semionda de avance y la semionda de
retorno.
Otra de las ventajas de este dispositivo
consiste en que la amplitud máxima de oscilación del eje de salida
viene determinada por la geometría del sistema mecánico, y no por el
movimiento del eje motor, con lo que se consigue eliminar
movimientos incontrolados del eje motor que dan lugar a situaciones
de peligro en la máquina.
Otra de las ventajas de este dispositivo es que
proporciona una ecuación de movimiento no lineal, eliminándose los
típicos impactos en los puntos extremos del mecanismo a accionar, ya
que la aceleración y deceleración en los puntos correspondientes al
cambio de sentido se producen de forma automática por la geometría
del sistema, y dicho cambio de sentido se produce durante la
aproximación y alejamiento del actuador a aquellas posiciones en las
que el segundo brazo asociado al eje de entrada se dispone
perpendicularmente respecto al segundo brazo.
Otra de las ventajas de este dispositivo es que
cuando el segundo brazo, fijado al eje de entrada, se dispone
perpendicularmente al primer brazo asociado al eje de salida
proporciona una posición de bloqueo mecánico en la que el mecanismo
accionado por el eje de salida no transmite ningún par al eje de
entrada y consiguientemente tampoco al servomotor.
Otra de las ventajas de este dispositivo es que
si se analiza como un reductor variable con un eje de entrada y un
eje de salida, se comporta como un reductor angular en el que la
relación de transmisión pasa de un valor mínimo a un valor máximo
infinito.
Este sistema proporciona un punto de reducción
angular infinita cuando el primer brazo y el segundo brazo se
disponen perpendicularmente entre sí, teniendo en cuenta que la
estabilidad de un servomotor viene dada por la relación de inercia
de la carga reducida al eje motor. Dado que la inercia de la carga
se divide entre en el cuadrado de la relación de transmisión al
reducirla al eje motor se obtiene un punto de trabajo del reductor
infinita, proporcionando el dispositivo un punto de trabajo de
máxima precisión y fuerza.
Teniendo en cuenta que la precisión de
electrónica de un servomotor viene determinada por los pulsos del
encoder del motor multiplicados por la relación de transmisión, se
consigue un punto de trabajo de máxima precisión.
Esto permite que, haciendo coincidir el punto de
paro del accionamiento con el punto de reducción infinita se pueda
instalar un servomotor de menor potencia reduciendo el coste del
dispositivo y manteniendo las características del mismo.
Tal como ya se ha mencionado anteriormente,
mediante el control del movimiento del eje de entrada, lo que es
posible mediante la utilización del servomotor, es posible conseguir
infinitos perfiles de movimiento del eje de salida sin necesidad de
modificar la mecánica del dispositivo.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva
de un ejemplo de realización del dispositivo según la invención en
la que el eje de salida dispone de una cruceta para el acoplamiento
de las barras de accionamiento de un mecanismo de movimiento
alternativo de una máquina envasadora.
- La figura 2 muestra esquemáticamente una vista
en del dispositivo según la invención en la que el primer y el
segundo brazo forman entre sí un ángulo de 90 grados,
correspondiendo esta posición a la de reducción angular infinita del
dispositivo.
En el ejemplo de realización mostrado en las
figuras adjuntas el dispositivo comprende un eje de entrada (1)
conectado a un servomotor (2) controlado electrónicamente y
encargado de proporcionarle un movimiento de giro, y un eje de
salida (3), paralelo al eje de entrada (1) y acoplado a dicho eje de
entrada (1) a través de unos medios transmisores de movimiento que
transforman el movimiento de giro del eje de entrada (1) en un
movimiento oscilante del eje de salida (2).
Estos medios transmisores de movimiento
comprenden un primer brazo (4) fijado radialmente al eje de salida
(3) y provisto de una guía longitudinal (5) en la que se encuentra
montado con posibilidad de desplazamiento longitudinal un actuador
(6) montado en un segundo brazo (7) fijado en dirección radial
respecto al eje de entrada (1).
El accionamiento giratorio del segundo brazo (7)
por parte del servomotor (2) determina que el primer brazo (4) y el
eje de salida (3) solidario al mismo describan un movimiento
giratorio oscilante en una amplitud determinada.
En el ejemplo mostrado, el eje de salida (3)
dispone de un travesaño (8) fijado diametralmente al mismo y sobre
la que se encuentran articuladas dos barras (81) de desplazamiento
lineal alternativo adecuadas para accionar cualquier mecanismo de
los utilizados en máquinas envasadoras y que realizan un movimiento
lineal alternativo.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (1)
1. Dispositivo para el accionamiento de
mecanismos de movimiento oscilante en máquinas envasadoras, siendo
dicho dispositivo del tipo de los que comprenden un eje de entrada
conectado a un elemento motor que le comunica un movimiento de giro,
y un eje de salida, paralelo al eje de entrada y acoplado a dicho
eje de entrada a través de unos medios transmisores de movimiento
que transforman el movimiento de giro del eje de entrada en un
movimiento oscilante del eje de salida; caracterizado porque
los medios transmisores de movimiento comprenden: un primer brazo
fijado radialmente al eje de salida y que presenta una guía
longitudinal en la que se encuentra montado con posibilidad de
desplazamiento longitudinal un elemento actuador solidario a un
segundo brazo fijado radialmente al eje de entrada; de modo que el
accionamiento giratorio del eje de entrada determina un movimiento
circular del elemento actuador y un movimiento oscilante del
conjunto formado por el primer brazo y el eje de salida respecto al
eje geométrico de dicho eje de salida; y porque el elemento motor
está constituido por un servomotor, controlado electrónicamente y
que le proporciona al eje de entrada un movimiento de giro continuo
a velocidad constante.
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- 2010-11-12 ES ES201031662A patent/ES2353713B2/es not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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