ES2627580A2

ES2627580A2 - Conjunto de barras de sellado accionadas magnéticamente para máquinas envasadoras

Info

Publication number: ES2627580A2
Application number: ES201601049A
Authority: ES
Inventors: Donald Scott Peebles
Original assignee: KHS USA Inc
Current assignee: KHS USA Inc
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2017-07-28
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: ES2627580B2; US20170174377A1; US10351283B2; ES2627580R1; DE102016124276A1

Abstract

Conjunto de barras de sellado accionadas magnéticamente para máquinas envasadoras. Un conjunto de barras de sellado para una máquina envasadora incluye un bastidor de montaje, carros de barra de sellado primero y segundo portados por el bastidor de montaje, pudiendo moverse al menos una de las barras de sellado primera y segunda con respecto al bastidor de montaje, barras de sellado primera y segunda montadas, respectivamente, en los carros de barra de sellado primero y segundo y que pueden moverse con los mismos, incluyendo las barras primera y segunda, respectivamente, superficies de sellado opuestas primera y segunda, al menos un primer conjunto de electroimanes dispuesto adyacente a la primera barra de sellado, y un controlador configurado para activar selectivamente el primer conjunto de electroimanes para mover las superficies de sellado opuestas primera y segunda a acoplamiento y desacoplamiento a través de una banda de material de envasado que pasa a su través.

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de barras de sellado accionadas magneticamente para maquinas envasadoras. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a maquinas envasadoras, y mas particularmente, a conjuntos de barra de sellado usados en relacion con las mismas.

Antecedentes de la invencion

Las barras de sellado se usan ampliamente en la industria del envasado. Por ejemplo, las maquinas embolsadoras emplean frecuentemente barras de sellado para formar sellos hermeticos a lo largo de los bordes de una bolsa durante el proceso de formacion de bolsas y para cerrar la bolsa formada despues del llenado. Las barras de sellado tambien pueden adaptarse para incluir sellados de cremallera de plastico y otros accesorios en bolsas y otros envases.

Cuando se accionan las barras de sellado, la aplicacion distribuida uniformemente y alineada apropiadamente de fuerzas de sellado es crltica a menudo para un funcionamiento apropiado. Si las barras de sellado estan desalineadas o se aplica presion de manera desigual por la longitud del sello, pueden resultar problemas que van de un aspecto terminado no deseado a fallo del envase. Por consiguiente, las barras de sellado se montan normalmente sobre bastidores extremadamente robustos y pesados que no se doblan ni desalinean durante la aplicacion de las fuerzas de sellado. Aunque tales conjuntos de barra de sellado han demostrado ser eficaces, son posibles mejoras adicionales.

Sumario de la invencion

En vista de lo anterior, es un objeto de la invencion proporcionar un conjunto de barras de sellado mejorado y metodos relacionados. Segun una realization de la presente invencion, un conjunto de barras de sellado para una maquina envasadora incluye un bastidor de montaje, carros de barra de sellado primero y segundo portados por el bastidor de montaje, pudiendo moverse al menos una de las barras de sellado primera y segunda con respecto al bastidor de montaje, barras de sellado primera y segunda montadas, respectivamente, en los carros de barra de sellado primero y segundo y que pueden moverse con los mismos, incluyendo las barras primera y segunda, respectivamente, superficies de sellado opuestas primera y segunda, al menos un primer conjunto de electroimanes dispuesto adyacente a la primera barra de sellado, y un controlador configurado para activar selectivamente el primer conjunto de electroimanes para mover las superficies de sellado opuestas primera y segunda a acoplamiento y desacoplamiento a traves de una banda de material de envasado que pasa a su traves.

Segun un aspecto de la invencion, los conjuntos de electroimanes primero y/o segundo incluyen, respectivamente, pares primero y segundo de electroimanes. Segun otro aspecto para los electroimanes de cada par se colocan adyacentes a los extremos opuestos de las barras de sellado a lo largo del eje de sellado.

Segun otro aspecto, una o mas celdas de carga estan asociadas con los conjuntos de electroimanes para detectar la fuerza ejercida entre los mismos. Ventajosamente, el controlador esta configurado ademas para usar la fuerza detectada en el control de la activation de los conjuntos electromagneticos.

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Segun un aspecto adicional, el conjunto de barras de sellado incluye un conjunto de ajuste de modo configurado para acoplar los carros de barra de sellado primero y segundo para variar una separation totalmente abierta entre las superficies de sellado opuestas primera y segunda entre una separacion de modo operativo y una separacion de modo de parada mayor que la separacion de modo operativo.

Estos y otros objetos, aspectos y ventajas de la presente invention se apreciaran mejor en vista de los dibujos y la siguiente description detallada de realizaciones preferidas.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de una maquina envasadora que incluye un conjunto de barras de sellado accionadas magneticamente, segun una realization de la presente invencion;

La figura 2 es una vista en perspectiva del conjunto de barras de sellado accionadas magneticamente de la figura 1, que incluye una pluralidad de pares de barras de sellado accionadas magneticamente;

La figura 3 es una vista desde un extremo de una barra representativa de los pares de barras de sellado accionadas magneticamente de la figura 2, en una position de sellado;

La figura 4 es una vista desde un extremo del par de barras de sellado accionadas magneticamente de la figura 3, en una posicion abierta de modo operativo; y

La figura 5 es una vista desde un extremo del par de barras de sellado accionadas magneticamente de la figura 3, en una posicion abierta de modo de parada.

Descripcion detallada de realizaciones preferidas

Segun una realizacion de la presente invencion, haciendo referencia a la figura 1, un conjunto 10 de barras de sellado accionadas magneticamente se integra en una maquina 12 envasadora. La maquina 12 envasadora, tal como la maquina embolsadora horizontal de la figura 1, alimenta una banda de material 14 de envasado a traves del conjunto 10 de barras de sellado para la realizacion de una o mas operaciones de sellado. En la realizacion representada, el conjunto 10 de barras de sellado forma sellos laterales a lo largo de un eje de sellado vertical entre bolsas adyacentes. Sin embargo, se apreciara que el conjunto 10 de barras de sellado no se limita necesariamente al uso en una orientation vertical o en un tipo particular de maquina envasadora.

Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, el conjunto 10 de barras de sellado accionadas magneticamente incluye una pluralidad de pares de carros 16 de barra de sellado portados de manera deslizable sobre un bastidor 18 de montaje, con las barras 20 de sellado montadas sobre cada uno de los carros 16 y conjuntos 22 de electroimanes dispuestos adyacentes a las barras 20 de sellado. Un controlador 24 esta en comunicacion de senales con los conjuntos 22 de electroimanes. El controlador 24 esta configurado para activar selectivamente los conjuntos de electroimanes para mover las superficies de sellado de las barras 20 de sellado a acoplamiento y desacoplamiento a traves de la banda de material 14 de envasado (vease la figura 1).

El bastidor 18 de montaje en la realizacion representada incluye una parte 26 longitudinal que abarca multiples pares de barras 20 de sellado y carros 16, y partes 30 transversales para cada uno de los pares respectivos de barras 20 de sellado y carros 16. Generalmente, el bastidor de montaje estara configurado para integrar el conjunto de barras de sellado en una maquina envasadora dada y para mantener las barras de sellado en posiciones apropiadas para las

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operaciones de sellado que van a emprenderse mediante la misma. En algunas realizaciones, el bastidor de montaje puede ser reconfigurable; por ejemplo, puede ajustarse el numero de pares de barras 20 de sellado y carros 16 portados sobre el mismo, asl como la separation entre los mismos.

Adicionalmente, podrla realizarse el movimiento relativo necesario entre las barras de sellado si se montase de manera movil solo una barra 20 de sellado en cada par, permaneciendo estacionaria la otra barra de sellado. Cuando se montan ambas barras de sellado de manera movil, tambien es necesario que ambas barras se muevan en distancias iguales.

Los carros 16 de barra de sellado incluyen cada uno una parte 32 de montaje de barra de sellado y una parte 34 de union al bastidor de montaje que, en la realization representada, se extienden en angulos rectos para formar una conformation de "L". Dos superficies 36 de acoplamiento se extienden hacia arriba desde la parte 34 de union al bastidor de montaje y ayudan a delimitar la distancia de ciclo de los carros 16, tal como se explicara en mayor detalle a continuation.

Se usan conjuntos 40 de cojinetes lineales para suspender de manera deslizable los carros 16 de barra de sellado desde las partes 30 transversales del bastidor 18 de montaje. Cada conjunto 40 incluye un carril 42 de montaje fijado a la parte 30 transversal y un cojinete 44 lineal fijado a la parte 34 de union al bastidor de montaje del carro 16 de barra de sellado. Se apreciara que esta disposition de los componentes del conjunto 40 podrla invertirse, y que podrlan emplearse otras disposiciones de conexion deslizable. En particular, puesto que las fuerzas de sellado las generan los conjuntos 22 de electroimanes sobre los carros 16, en vez de transferirse desde un motor u otro elemento de accionamiento mediante uno o mas enlaces mecanicos conectados con los carros 16, el bastidor 18 de montaje, los carros y cualquier superficie de contacto entre los mismos puede realizarse generalmente de una construction mucho mas ligera.

Aunque los carros 16 de barra de sellado representados se montan de manera deslizable en el bastidor 18 mediante los conjuntos 40 de cojinetes lineales, la presente invention podrla emplear otros medios para realizar el movimiento de cierre y apertura de una o ambas barras de sellado. Por ejemplo, podrla emplearse un movimiento de traslacion soportado por un enlace de tipo pantografo. Alternativamente, las barras de sellado podrlan unirse en un movimiento de pivotado, a modo de tijera.

Se forman superficies de sellado en las caras opuestas de las barras 20 de sellado. Preferiblemente, las barras 20 de sellado se calientan, facilitando la formation de un sello hermetico en el material de envasado, aunque tambien podrlan usarse barras de sellado dotadas de caracterlsticas adicionales o alternativas. Por ejemplo, podrlan usarse barras de sellado dotadas de medios de enfriamiento, asl como barras de sellado configuradas para sellar accesorios en una bolsa u otro envase (por ejemplo, un cierre de cremallera de plastico). Generalmente, las barras 20 de sellado son alargadas en la direction del eje de sellado (por ejemplo, el eje vertical en la realizacion representada).

Los conjuntos 22 de electroimanes incluyen cada uno un par de electroimanes 46, unidos a la parte 32 de montaje de barra de sellado de cada carro 16 de barra de sellado en lados opuestos de la barra 20 de sellado. Preferiblemente, los electroimanes 46 estan separados por la barra 20 de sellado en la direccion del eje alargado de los mismos. Esta disposicion facilita la aplicacion de fuerzas de sellado iguales a lo largo de la totalidad de las superficies de sellado opuestas de cada par de barras 20 de sellado. Ventajosamente, los electroimanes 46 se dimensionan de tal manera que permanezca un espacio 50 de aire definido entre los mismos cuando las superficies de barra de sellado de la barra 20 de sellado se acoplan a traves de la banda de material 14 de envasado (es decir, en la position de la figura 3).

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En vez de asociar un conjunto de electroimanes con cada barra de sellado en un par, la presente invention podrla incorporar un unico conjunto de electroimanes con una barra de sellado que atraerla y repelerla alternativamente uno o mas imanes permanentes (por ejemplo, un iman de tierras raras, tal como neodimio), o materiales magnetizables (por ejemplo, un metal ferroso), en la barra de sellado opuesta.

Mediante el controlador 24, pueden ajustarse la fuerza de atraccion y la polaridad de los electroimanes 46. Los electroimanes opuestos 46 se alinean ventajosamente sobre los carros 16 de barra de sellado respectivos de tal manera que las fuerzas de atraccion entre los mismos alinean automaticamente las superficies de sellado opuestas de las barras 20 de sellado respectivas cuando se cierran.

Para cada par de barras 20 de sellado, al menos uno de los conjuntos 22 de electroimanes respectivos tiene una o mas celdas de carga 52 asociadas con el mismo. Lo mas preferiblemente, uno de los conjuntos 22 de electroimanes tiene una celda 52 de carga conectada con cada uno del par de electroimanes 46. Las celdas 52 de carga pueden accionarse para detectar la fuerza de atraccion o repulsion que actua entre los conjuntos 22 de electroimanes y comunicar la fuerza detectada al controlador 24.

Durante operaciones de envasado, las barras 20 de sellado normalmente deben someterse a ciclos repetidamente a una frecuencia relativamente alta. Para facilitar tal funcionamiento rapido y fiable, la separation 54 totalmente abierta en un modo operativo (vease la figura 4) es preferiblemente pequena. Sin embargo, en un modo de parada, generalmente se prefiere mas una separacion 54 totalmente abierta mas grande (vease la figura 5). Por ejemplo, en maquinas envasadoras que emplean barras 20 de sellado calentadas para fundir parcialmente el material 14 de envasado (vease la figura 1), si debe detenerse el avance del material durante un periodo prolongado de tiempo, la separacion minima de las barras 20 de sellado en la separacion 54 totalmente abierta de modo operativo puede ser insuficiente para impedir la fusion no deseada del material de envasado. La separacion 56 totalmente abierta mas grande del modo de parada puede paliar o impedir este problema.

Por consiguiente, estan asociados conjuntos 60 de ajuste de modo con los carros 16 de barra de sellado que pueden accionarse para ajustar la separacion totalmente abierta entre las superficies de sellado opuestas de las barras 20 de sellado. Ventajosamente, los conjuntos de ajuste de modo se accionan mediante el controlador 24. En la realization representada, los conjuntos 60 de ajuste de modo incluyen cada uno un actuador 62 montado en las partes 20 transversales del bastidor 18 de montaje entre las dos superficies 36 de acoplamiento de la parte 34 de union al bastidor de montaje. Podrla usarse cualquier actuador adecuado, incluyendo actuadores neumaticos, hidraulicos o de solenoide. Tambien podrla emplearse un elemento de accionamiento independiente flsicamente, conectado con los conjuntos 60 de ajuste de modo mediante enlaces mecanicos.

Cada actuador 62 incluye un elemento 64 de accionamiento ubicado entre las superficies 36 de acoplamiento; por ejemplo, una varilla o piston de accionamiento. La interaction del elemento 64 de accionamiento define una distancia de ciclo desde su carro 16 de barra de sellado mediante la interaccion con las superficies 36 de acoplamiento. Por ejemplo, puede dimensionarse la longitud del elemento 64 de accionamiento ligeramente menor que la separacion entre las superficies 36 de acoplamiento y/o puede permitirse un grado de holgura lateral en el elemento 64 de accionamiento. Con el elemento de accionamientos 64 desplazado hacia dentro, como en las figuras 3 y 4, los elementos 64 de accionamiento limitan el movimiento hacia fuera de los carros 16 de barra de sellado para establecer la separacion 54 totalmente abierta mas pequena del modo operativo. Con los elementos 64 de accionamiento desplazado hacia fuera, como en la figura 5, los elementos 64 de accionamiento empujan

esencialmente los carros 16 hacia fuera para establecer la separacion 56 totalmente abierta mas grande del modo de parada.

Aunque se cree que el uso de un ajuste de modo mecanico representa una realization 5 preferida, el controlador 24 tambien podrla configurarse para establecer la separacion totalmente abierta y la longitud de ciclo directamente mediante el control de la activation de los conjuntos 22 de electroimanes. Tal como se indico previamente, ademas de controlar la activacion (incluyendo polaridad y fuerza) de los conjuntos 22 de electroimanes, el controlador 24 tambien esta configurado preferiblemente para hacerlo basandose en fuerzas detectadas 10 recibidas desde las celdas 52 de carga, y adicionalmente para controlar los conjuntos 60 de ajuste de modo. La presente invention no se limita necesariamente a ningun tipo de controlador particular, aunque se prefiere un controlador digital programable. Adicionalmente, el controlador podrla realizarse como multiples controladores independientes, realizando cada uno una o mas de las funciones enumeradas.

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A partir de lo anterior, se apreciara que un conjunto de barras de sellado mejorado segun la presente invencion permite la autoalineacion automatica de las barras de sellado durante el funcionamiento, permite una disposition de montaje mas ligera y mas sencilla para las barras de sellado, y permite el ajuste facil y casi instantaneo de las fuerzas de sellado y otros 20 parametros de sellado, permitiendo incluso el ajuste automatico durante el funcionamiento basandose en fuerzas detectadas.

Las realizaciones descritas anteriormente se proporcionan con fines ilustrativos; la presente invencion no se limita necesariamente a las mismas. Mas bien, los expertos en la tecnica 25 apreciaran que diversas modificaciones, as! como adaptaciones a circunstancias particulares, se encontraran dentro del alcance de la invencion mostrado y descrito en el presente documento, y de las reivindicaciones adjuntas al mismo.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Conjunto de barras de sellado para una maquina envasadora, que comprende: un bastidor de montaje;

carros de barra de sellado primero y segundo portados por el bastidor de montaje, pudiendo moverse al menos una de las barras de sellado primera y segunda con respecto al bastidor de montaje;

barras de sellado primera y segunda montadas, respectivamente, en los carros de barra de sellado primero y segundo y que pueden moverse con los mismos, incluyendo las barras primera y segunda, respectivamente, superficies de sellado opuestas primera y segunda;

al menos un primer conjunto de electroimanes dispuesto adyacente a la primera barra de sellado;

y

un controlador configurado para activar selectivamente el primer conjunto de electroimanes para mover las superficies de sellado opuestas primera y segunda a acoplamiento y desacoplamiento a traves de una banda de material de envasado que pasa a su traves.
2. Conjunto de barras de sellado de reivindicacion 1, en el que ambas barras de sellado primera y segunda pueden moverse con respecto al bastidor de montaje.
3. Conjunto de barras de sellado de reivindicacion 2, en el que las barras de sellado primera y segunda estan portadas de manera deslizable por el bastidor de montaje.
4. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 3, que comprende ademas un conjunto de cojinetes lineales que conecta de manera deslizable los carros de barra de sellado primero y segundo con el bastidor de montaje.
5. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 4, en el que el conjunto de cojinetes lineales incluye al menos un carril de cojinete que porta de manera deslizable cojinetes lineales primero y segundo, conectandose los cojinetes lineales primero y segundo, respectivamente, en los carros de barra de sellado primero y segundo.
6. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 4, en el que las barras de sellado primera y segunda estan orientadas verticalmente y los carros de barra de sellado primero y segundo estan suspendidos del bastidor de montaje por el conjunto de cojinetes lineales.
7. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 4, en el que el conjunto de cojinetes lineales es el unico soporte mecanico para los carros de barra de sellado primero y segundo.
8. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 2, que comprende ademas un conjunto de ajuste de modo configurado para acoplar los carros de barra de sellado primero y segundo para variar una separacion totalmente abierta entre las superficies de sellado opuestas primera y segunda entre una separacion de modo de funcionamiento y una separacion de modo de parada mayor que la separacion de modo de funcionamiento.
9. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 8, en el que el conjunto de ajuste de modo incluye actuadores primero y segundo dispuestos sobre el bastidor de montaje y accionables para acoplar, respectivamente, los carros de barra de sellado primero y segundo.

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10. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 9, en el que los actuadores primero y segundo incluyen cada uno un elemento de accionamiento que actua entre un par respectivo de superficies de acoplamiento opuestas de los carros de barra de sellado primero y segundo.
11. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 10, en el que cada elemento de accionamiento define una distancia de ciclo de cada carro respectivo de los carros de barra de sellado primero y segundo.
12. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 1, que comprende ademas un segundo conjunto de electroimanes dispuesto adyacente a la segunda barra de sellado; en el que el controlador esta configurado ademas para activar selectivamente el segundo conjunto de electroimanes para mover las superficies de sellado opuestas primera y segunda a acoplamiento y desacoplamiento a traves de la banda de material de envasado que pasa a su traves.
13. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 12, en el que los conjuntos de electroimanes primero y segundo incluyen, respectivamente, pares primero y segundo de electroimanes.
14. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 12, en el que los pares primero y segundo de electroimanes estan ubicados adyacentes a los extremos opuestos de las barras de sellado primera y segunda.
15. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 14, en el que las barras de sellado primera y segunda son alargadas en la direccion del eje de sellado entre sus extremos opuestos respectivos.
16. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 13, en el que los pares primero y segundo de electroimanes estan montados de tal manera que, con las superficies de sellado opuestas primera y segunda acopladas a traves de una banda de material de envasado, existe un espacio de aire entre elementos opuestos de los pares primero y segundo de electroimanes.
17. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 12, que comprende ademas una celda de carga asociada con el primer conjunto de electroimanes y accionable para detectar una fuerza magnetica generada entre los conjuntos electromagneticos primero y segundo.
18. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 17, en el que la fuerza magnetica detectada por la celda de carga se comunica al controlador, y el controlador esta configurado ademas para activar selectivamente los conjuntos de electroimanes primero y segundo basandose en la misma.
19. Conjunto de barras de sellado segun la reivindicacion 18, en el que los conjuntos de electroimanes primero y segundo incluyen, respectivamente, pares primero y segundo de electroimanes, conectandose la celda de carga con un elemento del primer par de electroimanes y conectandose una celda de carga adicional con otro elemento del primer par de electroimanes, comunicando tambien la celda de carga adicional una fuerza magnetica detectada al controlador.
20. Maquina embolsadora que comprende:

un bastidor de maquina a lo largo del que se alimenta una pellcula de material de formacion de bolsas en un plano de desplazamiento;

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un par de carros de barra de sellado soportados por el bastidor de maquina para el movimiento reciproco en lados opuestos del plano de desplazamiento;

un par de barras de sellado, montandose cada una del par de barras de sellado en un carro respectivo del par de carros de barra de sellado y teniendo una superficie de sellado, siendo las superficies de sellado del par de barras de sellado opuestas a traves del plano de desplazamiento;

un par de conjuntos de electroimanes, estando dispuesto cada uno del par de conjuntos de electroimanes adyacente a una barra respectiva del par de barras de sellado; y

un controlador configurado para activar selectivamente el par de conjuntos de electroimanes para mover las superficies de sellado a acoplamiento y desacoplamiento con la pellcula de material de formacion de bolsas en el plano de desplazamiento.
21. Maquina embolsadora segun la reivindicacion 20, en el que cada uno del par de conjuntos de electroimanes incluye dos electroimanes ubicados en extremos longitudinales opuestos de la barra respectiva del par de barras de sellado.
22. Maquina embolsadora segun la reivindicacion 21, en el que al menos uno del par de conjuntos de electroimanes incluye dos celdas de carga, siendo cada una de las dos celdas de carga adyacente a un electroiman respectivo de los dos electroimanes, pudiendo accionarse cada una de las dos celdas de carga para detectar una fuerza magnetica generada entre el par de conjuntos de electroimanes, y estando configurado ademas el controlador para activar selectivamente el par de conjuntos de electroimanes basandose en la fuerza magnetica detectada por las dos celdas de carga.
23. Maquina embolsadora segun la reivindicacion 20, que comprende ademas un conjunto de ajuste de modo configurado para acoplar el par de carros de barra de sellado para variar una separacion totalmente abierta entre las superficies de sellado entre una separacion de modo de funcionamiento y una separacion de modo de parada mayor que la separacion de modo de funcionamiento.