ES2363290A1 - Maquina de conformado, llenado y sellado. - Google Patents
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Abstract
Máquina de conformado, llenado y sellado que comprende unos medios de alimentación (10) de lámina tubular (8) de material polimérico, un elemento de guiado (6) de la lámina tubular (8), una primera y segunda mordazas (2, 4) que comprenden un primer y un segundo electrodos (14, 16) de soldadura y unos medios de corte (26). La primera mordaza (2) es fija y la segunda mordaza (4) es móvil entre una posición abierta que permite el paso de la lámina tubular (8) y una posición cerrada. El elemento de guiado (6) es móvil entre una primera posición alejada de la primera mordaza (2) que permite el paso de la lámina tubular (8) entre la primera y segunda mordazas (2, 4) y una segunda posición próxima a la primera mordaza (2) en la que la lámina tubular (8) queda sujetada entre el elemento de guiado (6) y la primera y segunda mordazas (2, 4) para ser cortada por los medios de corte (26).
Description
Máquina de conformado, llenado y sellado.
La invención se refiere a una máquina de
conformado, llenado y sellado, más conocida en la técnica por su
acrónimo inglés FFS (Form, fill and seal).
En particular, la invención se refiere a mejoras
en la parte de conformado de la máquina. Según la invención, la
máquina comprende unos medios de alimentación de lámina tubular de
material polimérico, un elemento de guiado de dicha lámina tubular,
una primera y segunda mordazas que comprenden un primer y un segundo
electrodos de soldadura y unos medios de corte.
Las máquinas FFS son máquinas que se
caracterizan por fabricarse el saco y llenarlo de manera automática,
partiendo de una bobina de lámina tubular de material
polimérico.
Estas máquinas tienen cuatro estaciones básicas:
estación de desbobinado, estación de conformación del saco, estación
de llenado y finalmente la estación de soldadura de la boca.
La estación de conformación del saco tiene como
misión principal, el corte de la bobina para la realización del saco
a la medida requerida y la soldadura del fondo del mismo. Durante la
conformación del saco la máquina realiza varios movimientos rápidos
que precisan de un control complejo. Por otra parte, cuanto mayor
sea la complejidad mecánica de la máquina, mayor probabilidad existe
de fallos innecesarios en la conformación que conduzcan a paros no
deseados.
La invención tiene como finalidad proporcionar
una máquina de conformado, llenado y sellado del tipo indicado al
principio, que presente una configuración más robusta y un
funcionamiento más preciso, al objeto de facilitar su control y
reducir los paros no deseados.
Esta finalidad se consigue mediante una máquina
de conformado, llenado y sellado del tipo indicado al principio,
caracterizada porque la primera mordaza es fija y la segunda mordaza
es móvil entre una posición abierta que permite el paso de la lámina
tubular y una posición cerrada y porque el elemento de guiado es
móvil entre una primera posición alejada de la primera mordaza que
permite el paso de la lámina tubular entre la primera y segunda
mordazas y una segunda posición próxima a la primera mordaza en la
que la lámina tubular queda sujetada entre el elemento de guiado y
la primera y segunda mordazas para ser cortada por dichos medios de
corte.
En primer lugar, en la máquina según la
invención, gracias a que sólo una de las mordazas es móvil, se
reducen los elementos a controlar y se mejora la precisión para
sujetar la lámina tubular. Así, es más difícil que se produzcan
desajustes del punto de sujeción de la lámina tubular por parte de
las mordazas.
Por otra parte, el elemento de guiado móvil
permite sujetar levemente la lámina pudiendo prescindir de elementos
adicionales de sujeción para realizar el corte que separa un saco
terminado de la lámina tubular. Otra ventaja importante del elemento
de guiado, consiste en que la lámina avanza a gran velocidad y éste
evita el riesgo de enrollamiento de la lámina a la salida de los
medios de alimentación, ya que el guiado se extiende entre los
medios de alimentación y prácticamente el inicio de las mordazas,
entrando en las mordazas de forma sustancialmente vertical. Este
guiado en todo el recorrido evita también repliegues que podrían
provocar paros no deseados.
Además, la invención abarca una serie de
características preferentes que son objeto de las reivindicaciones
dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la
descripción detallada de una forma de realización de la
invención.
Preferentemente el elemento de guiado es
solidario a dicha segunda mordaza de manera que dichas posiciones
abierta y cerrada de dicha segunda mordaza están sincronizadas con
dichas primera y segunda posiciones de dicho elemento de guiado. De
nuevo se elimina un elemento adicional para controlar el elemento de
guiado y se simplifica la máquina.
En las máquinas FFS, y en particular en la
estación de conformación del saco, la alimentación de la lámina
tubular se produce desde arriba, mientras que las etapas de corte,
soldadura se encuentran debajo de la alimentación. Esto facilita el
acceso del operario a la zona de corte y soldadura para tareas de
mantenimiento. No obstante, a menudo la zona de acceso queda
obstruida por los múltiples accionamientos de la máquina. Por ello,
en una forma de realización preferente de la máquina la segunda
mordaza comprende un brazo basculante alrededor de un eje situado
por encima de dichos medios de alimentación. Mediante este brazo
largo se libera espacio por detrás de la segunda mordaza y facilita
los trabajos de mantenimiento de la estación de conformación. Por
otra parte, el brazo al ser largo realiza un movimiento casi lineal
que mejora la precisión de cierre de la mordaza móvil sobre la
mordaza fija.
Preferentemente el primer y segundo electrodos
son móviles respecto a la primera y segunda mordazas, entre una
posición de soldadura y una posición de liberación, y el primer y
segundo electrodos pasan a la posición de liberación antes de que
dicha segunda mordaza pase a dicha posición abierta. En este momento
el saco que está siendo conformado está firmemente sujetado en el
elemento de guía de manera que en caso de que existan adherencias
entre el saco y los electrodos durante el movimiento de alejamiento
de los electrodos, el saco se puede despegar de forma sencilla.
Asimismo, la invención también abarca otras
características de detalle ilustradas en la descripción detallada de
una forma de realización de la invención y en las figuras que la
acompañan.
Otras ventajas y características de la invención
se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin
ningún carácter limitativo, se relata una forma preferente de
realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se
acompañan. Las figuras muestran:
Fig. 1, una vista en perspectiva de la estación
de conformación de una máquina según la invención.
Fig. 2, una vista lateral de la máquina de la
figura 1.
Fig. 3, una vista lateral simplificada de la
zona de alimentación de la lámina tubular en la que se han eliminado
componentes para facilitar la visualización del elemento de
guiado.
Fig. 4, una vista de detalle de la zona de
alimentación, corte y soldadura en posición de reposo de la
máquina.
Fig. 5, una vista de detalle de la zona de
alimentación, corte y soldadura en posición de sujeción de la lámina
tubular.
Fig. 6, una vista de detalle de la zona de
alimentación, corte y soldadura en posición de corte de la lámina
tubular.
Fig. 7, una vista de detalle de la zona de
alimentación, corte y soldadura en posición de soldadura de la
lámina tubular para conformar la base de un saco.
La máquina de conformado, llenado y sellado
según la invención comprende unos medios de alimentación 10 de
lámina tubular 8 de cualquier tipo de material polimérico. Estos
medios de alimentación 10, en este caso consisten en unos rodillos
20 accionados por un grupo motorreductor 22. Los rodillos 20 están
montados giratorios sobre unas pletinas 24 solidarias al bastidor no
mostrado de la máquina 1. Los rodillos 20 se encargan de alimentar
la lámina tubular 8 proveniente de una estación de desbobinado que
tampoco está representada en las figuras.
Por debajo de los medios de alimentación 10 está
dispuesto un primer guiado vertical 42 estático que conecta con un
un elemento de guiado 6 móvil de la lámina tubular 8 y una primera y
segunda mordazas 2, 4 destinadas a sujetar la lámina tubular 8
durante la conformación del saco 38. En este caso, el elemento
tubular 6 presenta forma de embudo para facilitar la entrada de la
lámina tubular 8 proveniente de la estación de desbobinado. El
elemento de guiado 6 se extiende entre la salida de los rodillos 20
hasta las proximidades de las mordazas 2, 4 para evitar cualquier
riesgo de enrollamiento de la lámina tubular 8.
La primera y segunda mordazas 2, 4 comprenden un
primer y un segundo electrodos 14, 16 de soldadura que se encargan
de realizar la soldadura 40 horizontal que configura la base del
saco 38.
En este caso, entre la primera y segunda
mordazas 2, 4 y el primer y segundo electrodos 14, 16 la máquina 1
comprende unos medios de corte 26 formados por una cuchilla
horizontal que cubre toda la anchura de la lámina tubular 8.
Como se aprecia en las figuras, primera mordaza
2 es fija mientras que la segunda mordaza 4 es móvil entre una
posición abierta (figura 4) que permite el paso de dicha lámina
tubular 8 y una posición cerrada (figuras 5 a 7). Esto elimina la
necesidad de un accionamiento adicional para la primera mordaza 2.
Teniendo en cuenta que las máquinas FFS a menudo rellenan los sacos
con materiales purulentos trabajan en entornos agresivos para muchos
mecanismos. Esta configuración elimina un accionamiento susceptible
de estropearse debido al entorno.
A su vez, el elemento de guiado 6 es móvil entre
una primera posición alejada de la primera mordaza 2 y una segunda
posición próxima a ella. En la primera posición el elemento de
guiado 6 está colocado de forma que permite el paso de la lámina
tubular 8 entre la primera y segunda mordazas 2, 4, mientras que en
la posición próxima a la primera mordaza 2, la lámina tubular 8
queda sujetada entre el elemento de guiado 6 y la primera y segunda
mordazas 2, 4 para ser cortada por los medios de corte 26. En este
momento, la lámina tubular 8 en la zona de corte se encuentra de
forma sustancialmente vertical, lo cual evita deformaciones
innecesarias de la lámina tubular 8 que podrían conducir a atascos
en la máquina 1.
En esta forma de realización, la segunda mordaza
4 está sujeta a un brazo basculante 12 alrededor de un eje 18
situado por encima de los medios de alimentación 10. El brazo
basculante 12 está accionado por un primer cilindro neumático 28
solidario a la pletina 24 fija al bastidor. La longitud del brazo
basculante 12 permite que el movimiento realizado por la segunda
mordaza 4 sea cuasi lineal. Alternativamente, el movimiento de la
segunda mordaza 4 también podría ser lineal con un accionamiento
oportuno. No obstante, esta realización presenta la ventaja de que
no necesita guías de gran precisión.
También al objeto de reducir accionamientos
adicionales susceptibles de sufrir fallos mecánicos, el elemento de
guiado 6 de esta forma de realización es solidario a la segunda
mordaza 4 a través de un cuadrilátero articulado formado por el
brazo basculante 12 y los barras auxiliares 30, 32, de manera que la
primera y segunda posiciones del elemento de guiado 6 están
sincronizadas con las posiciones abierta y cerrada de la segunda
mordaza 4. No obstante, el movimiento del elemento de guiado 6 no es
idéntico al de la segunda mordaza 4.
Finalmente, cabe destacar que en la forma de
realización mostrada en las figuras, el primer y segundo electrodos
14, 16 son móviles respecto a la primera y segunda mordazas 2, 4
entre una posición de soldadura y una posición de liberación. Estos
electrodos están accionados independientemente del primer cilindro
28, por un segundo y un tercer cilindros neumáticos 34, 36. Así,
accionando estos cilindros el primer y segundo electrodos 14, 16
pasan a la posición de liberación antes de que dicha segunda mordaza
4 pase a la posición abierta.
A continuación, sobre la base de las figuras 4 a
7 se explica en detalle el procedimiento ejecutado por una máquina 1
según la invención.
La invención prevé una primera etapa de
alimentación de lámina tubular 8. En la situación inicial de la
figura 4, se acaba de realizar la soldadura inferior de un saco 38 y
este ya puede descender. La segunda mordaza 4 móvil se encuentra en
posición abierta con el segundo electrodo 16 en posición de
liberación, es decir la segunda mordaza 4 está alejada de la primera
mordaza 2 fija gracias a que el primer cilindro neumático 28 se
encuentra expandido. Asimismo, el elemento de guiado 6 se encuentra
en posición alejada de la primera mordaza 2, debido a la
solidarización con la segunda mordaza 4 a través de la
solidarización de las barras auxiliares 30, 32 con brazo 12
basculante. La lámina tubular 8 desciende empujado por los medios de
accionamiento 10 hasta que el borde superior del saco 38 queda
alinead con los medios de corte 26 a la altura deseada.
Así, en la figura 5, la segunda mordaza 4 pasa a
la posición cerrada sujetando el extremo superior del saco 38 y el
extremo inferior de la lámina tubular 8. A su vez, el elemento de
guiado 6 ha pasado a la segunda posición próxima a la primera
mordaza 2 y la lámina tubular 8 queda sujetada entre el elemento de
guiado 6 y la primera y segunda mordazas 2, 4. Esta es la etapa de
sujeción de la lámina tubular 8.
Luego se procede a la etapa de soldadura. En
este momento, el segundo y tercer cilindros neumáticos 34, 36
desplazan el primer y segundo electrodos 14, 16 desde la posición de
liberación hacia la posición de soldadura. Tal y como se aprecia en
la figura 6, debido a que los medios de corte 26 sobresalen del
segundo electrodo 16, se separa la lámina tubular 8 que será soldada
del saco 38 inferior. El primer y segundo electrodos 14, 16 atrapan
entre sí la lámina tubular 8 y calientan y sueldan el material
polimérico para formar la soldadura 40 que configura el fondo de un
nuevo saco 38.
En la etapa de liberación del saco, una vez
fondo del saco 38 está formado, en primer lugar el primer y segundo
electrodos 14, 16 adoptan la posición de liberación de la figura 5,
antes de que la segunda mordaza 4 pase a la posición abierta. Esto
presenta la ventaja de que se desprenden las eventuales adherencias
que pudieran existir entre la soldadura 40 y el primer y segundo
electrodos 14, 16.
A continuación se retira la segunda mordaza 4 y
se libera el saco 38 terminado que es sujetado por unos medios de
transporte, no mostrados en las figuras, que transportan el saco a
la estación de llenado para continuar el proceso.
La máquina según la invención es aplicable a la
fabricación de cualquier tipo de sacos de material polimérico
susceptible de ser soldado por esta tecnología.
Claims (4)
1. Máquina de conformado, llenado y sellado que
comprende
- [a]
- unos medios de alimentación (10) de lámina tubular (8) de material polimérico,
- [b]
- un elemento de guiado (6) de dicha lámina tubular (8),
- [c]
- una primera y segunda mordazas (2, 4) que comprenden un primer y un segundo electrodos (14, 16) de soldadura y
- [d]
- unos medios de corte (26),
caracterizada porque
- [e]
- dicha primera mordaza (2) es fija y dicha segunda mordaza (4) es móvil entre una posición abierta que permite el paso de dicha lámina tubular (8) y una posición cerrada y porque
- [f]
- dicho elemento de guiado (6) es móvil entre una primera posición alejada de dicha primera mordaza (2) que permite el paso de dicha lámina tubular (8) entre dichas primera y segunda mordazas (2, 4) y una segunda posición próxima a dicha primera mordaza (2) en la que dicha lámina tubular (8) queda sujetada entre dicho elemento de guiado (6) y dichas primera y segunda mordazas (2, 4) para ser cortada por dichos medios de corte (26).
2. Máquina de conformado, llenado y sellado
según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho
elemento de guiado (6) es solidario a dicha segunda mordaza (4) de
manera que dichas posiciones abierta y cerrada de dicha segunda
mordaza (4) están sincronizadas con dichas primera y segunda
posiciones de dicho elemento de guiado (6).
3. Máquina de conformado, llenado y sellado
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque dicha
segunda mordaza (4) comprende un brazo basculante (12) alrededor de
un eje (18) situado por encima de dichos medios de alimentación
(10).
4. Máquina de conformado, llenado y sellado
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
porque dichos primer y segundo electrodos (14, 16) son móviles
respecto a dichas primera y segunda mordazas (2, 4) entre una
posición de soldadura y una posición de liberación, y porque dichos
primer y segundo electrodos (14, 16) adoptan dicha posición de
liberación antes de que dicha segunda mordaza (4) adopte dicha
posición abierta.
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