ES2725469A2 - Máquina envasadora - Google Patents

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Abstract

Máquina envasadora. Conjunto de mordazas (10) que recibe un material tubular (11) de bolsa que es sellado en sentido transversal y cortado en sentido transversal por el conjunto de mordazas (10) para formar bolsas (12) de aperitivos. El material tubular (11) de bolsa es suministrado en una dirección descendente (13). El conjunto de mordazas (10) incluye mordazas de sellado (27, 28) con las mordazas (27, 28) actuando por parejas para sellar transversalmente el material tubular (11) de bolsa. Cada una de las mordazas (27, 28) tiene una superficie extrema (29) que calienta y acopla el material tubular (11) de bolsa para formar el sellado en las mismas. Cada superficie (29) está separada de su respectivo eje de rotación por un radio (31). Muy preferentemente el radio (31) es menor de 85 mm pero mayor de 65 mm.

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina envasadora
SECTOR TÉCNICO
La presente invención se refiere a conjuntos de mordazas para máquinas envasadoras que producen bolsas de producto, tales como bolsas de aperitivos.
ANTECEDENTES
Las máquinas envasadoras reciben el material para las bolsas en forma tubular. El producto a ser envasado es suministrado al interior del material tubular de bolsa, sellando y cortando transversalmente a continuación la máquina envasadora el material tubular de bolsa para formar bolsas de producto. El material tubular de bolsa es formado por un soporte de un dispositivo de conformación al que se suministra la lámina de envasado en forma de banda. Se describen dispositivos de conformación y las máquinas envasadoras en las Patentes US 4910943, 5622032, 4663917, 6655110, 7159376, 7600630, 7383672, 4753336, 7124559, 7415809, 7152387 y 7472528, y las solicitudes de Patente australiana 2012258403, 20122584, 2012258497, 2012201494 y 2012201595, y 2011360138 y la solicitud internacional PCT/EP2013/052754.
El material tubular proporcionado por el soporte del dispositivo de conformación es sellado longitudinalmente. Esta función es realizada calentando el material tubular de bolsa a lo largo de los bordes que están superpuestos longitudinalmente y aplicando presión a dichos bordes longitudinales superpuestos.
Situada por encima del dispositivo de conformación está dispuesta una máquina pesadora que suministra lotes de producto a una tolva que se extiende hacia el soporte del dispositivo de conformación.
El material tubular de bolsa pasa por el soporte del dispositivo de conformación, es sellado longitudinalmente y a continuación es suministrado a la máquina envasadora. Mientras esto está ocurriendo, lotes de producto son suministrados al interior del material tubular de bolsa por medio de la máquina pesadora, estando los lotes compuestos de producto distribuido a lo largo de una cierta longitud del material tubular de bolsa. Un conjunto de accionamiento de lámina está situado debajo del soporte del dispositivo de conformación y encima de la máquina envasadora. El conjunto de accionamiento de lámina acopla el material tubular de bolsa para hacer que la banda de material pase por encima del dispositivo de conformación y suministre el material tubular de bolsa a la máquina envasadora situada debajo. Habitualmente, el conjunto de accionamiento de lámina incluye un par de correas de accionamiento que conducen el material tubular de bolsa a la velocidad deseada. Asimismo pueden utilizarse rodillos. La máquina envasadora incluye, por lo menos, un par de mordazas accionadas de manera rotativa, teniendo las mordazas una velocidad periférica (cuando están acopladas con el material tubular de bolsa) que se ajusta a la velocidad del material tubular de bolsa determinada por el conjunto de accionamiento de lámina.
En particular, con respecto a los aperitivos existe una tendencia y una presión para suministrar los aperitivos en bolsas de tamaño reducido. Las bolsas de tamaño más pequeño son envasadas de nuevo y son colocadas generalmente en bolsas más grandes, aunque este no sea siempre el caso. Es decir, las bolsas más pequeñas proporcionan un servicio individual al consumidor.
Las máquinas envasadoras antes mencionadas tienen dos mordazas montadas en cada árbol, fabricándose dos bolsas en cada rotación de 360° de los árboles. Las superficies de sellado de cada mordaza están separadas del eje de rotación del árbol a una distancia de unos 100 mm.
Con conjuntos de mordazas tales como los descritos anteriormente, esto es con las superficies de sellado de las mordazas separadas del eje de rotación a unos 100 mm, se tiene el inconveniente de que son más adecuadas y están diseñadas para producir bolsas de mayor tamaño, y por consiguiente tienen la desventaja adicional de que no están bien adaptadas para fabricar las bolsas más pequeñas a velocidades de fabricación elevadas. En particular, cuando las mordazas presentan un perfil de velocidad que varía, las mordazas deben ser aceleradas y desaceleradas antes de acoplar el material tubular de bolsa, y después de acoplarse al material tubular de bolsa, mientras están en contacto sellante con el material tubular de bolsa, las mordazas deben desplazarse a la misma velocidad que el material tubular de bolsa. Este cambio de velocidad y la consiguiente aceleración presentan un problema con respecto a las fuerzas de inercia.
OBJETIVO
El objetivo de la presente invención es el de superar o mejorar sustancialmente, por lo menos uno de los inconvenientes anteriores.
CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN
En esta memoria descriptiva se da a conocer un conjunto de mordazas de máquina envasadora que incluye:
un par de árboles de accionamiento, siendo los árboles paralelos y estando separados transversalmente, teniendo cada árbol un eje longitudinal y girando de forma repetida 360° alrededor de su eje respectivo, girando los árboles en direcciones angulares opuestas; y
estando al menos una mordaza de sellado unida a cada árbol, de modo que las mordazas están dispuestas en pares que cooperan, y en las que cada mordaza de sellado tiene una superficie de sellado para acoplase al material tubular de bolsa desplazándose en sentido descendente con objeto de formar un sello transversal en el mismo, estando separada cada superficie de sellado de su eje de rotación respectivo por un radio de menos de 85 mm.
Preferentemente, cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación por un radio de más de 65 mm pero de menos de 85 mm.
Preferentemente, cada superficie de sellado está separada de su eje respectivo por un radio de menos de 80 mm pero de más de 70 mm.
Preferentemente, cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación a una distancia de unos 76 mm.
Preferentemente, el eje longitudinal es, en general, horizontal.
Preferentemente, las mordazas, cuando están acopladas con el material tubular de bolsa, se desplazan en sentido descendente.
Preferentemente, el conjunto de las mordazas incluye una barra separadora asociada operativamente con cada mordaza, de modo que los pares de las barras separadoras cooperan para separar el material de bolsa antes del acoplamiento de las mordazas de sellado con el material tubular de bolsa.
Preferentemente, el conjunto incluye una barra de cierre asociada operativamente con cada mordaza, cooperando las barras de cierre por parejas para cerrar el material tubular de bolsa cuando las mordazas de sellado están en contacto sellante con el material tubular de bolsa.
Preferentemente, las barras separadoras y las barras de cierre se desplazan en sentido descendente cuando están en contacto con el material tubular de bolsa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación se describirán formas preferentes de la presente invención a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista esquemática, en perspectiva isométrica, del conjunto de mordazas de una máquina envasadora; y
la figura 2 es una vista esquemática, en alzado, de un extremo del conjunto de mordazas de la figura 1.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES
En los dibujos adjuntos está representado esquemáticamente un conjunto de mordazas -10-de una máquina envasadora.
La máquina envasadora está situada debajo de un conjunto de accionamiento de lámina que suministra al conjunto de mordazas -10- el material tubular -11- de bolsa que es sellado transversalmente y cortado transversalmente por medio del conjunto de mordazas -10- para formar bolsas -12- de aperitivos. El material tubular -11- de bolsa es suministrado en una dirección descendente -13-.
El conjunto de accionamiento de lámina incluye una barra de sellado que forma un sellado longitudinal en el material tubular -11- de bolsa con el conjunto de mordazas -10- formando los sellados transversales en cada bolsa -12-.
Situado encima del conjunto de accionamiento de lámina está dispuesto un dispositivo de conformación que recibe el material tubular -11- de bolsa en forma de banda, recibiendo el dispositivo de conformación el material de bolsa en una banda y conformando el material tubular -11- de bolsa. Situada encima del dispositivo de conformación está dispuesta una máquina pesadora que suministra lotes de producto al interior del material tubular -11- de bolsa a través de una abertura central en el dispositivo de conformación.
El conjunto de mordazas -10- incluye un par de árboles -14- y -15- que son accionados en direcciones de rotación opuestas -16- y -17-. Cada árbol -14- o -15- es accionado rotativamente 360° alrededor de su eje de rotación longitudinal respectivo -18- o -19-. Los ejes -18- y -19- son, en general, horizontales.
Los árboles -14- y -15- son generalmente paralelos y están separados en sentido transversal y son sustancialmente co-extensivos.
Fijado a cada árbol -14-/-15- está dispuesta una rueda dentada de accionamiento -20-, accionando las ruedas dentadas -20- los árboles -15- y -16- en direcciones de rotación opuestas -16-/-17-.
Fijada a una de las ruedas dentadas -20- está dispuesta una polea -21- que está acoplada por medio de una correa de accionamiento -22- que se prolonga alrededor de una polea de accionamiento -23-.
La polea -23- es accionada por una caja de engranajes -24- que, a su vez, es accionada por un servomotor -25-.
El servomotor -25- está gobernado en lo que respecta a su funcionamiento por un controlador (ordenador) -26-. El controlador -26- gobierna el funcionamiento del conjunto de accionamiento de lámina descrito anteriormente y el de la máquina pesadora.
Unido a cada árbol -14-/-15- está dispuesto un par de mordazas de sellado -27- o -28-. Cada mordaza -27- está asociada operativamente con una de las respectivas mordazas -28- para acoplar el material tubular -11- de bolsa para formar el sellado transversal en las mismas. Cuando están acopladas con el material tubular -11- de bolsa, dichas mordazas -27- y -28-se desplazan en sentido descendente en la dirección -13- a la misma velocidad que el material tubular -11- de bolsa.
Cuando las mordazas -27-/-28- están acopladas al material tubular -11- de bolsa, se desplazan a la misma velocidad que el material tubular -11- de bolsa. No obstante, cuando no están acopladas con el material tubular -11- de bolsa, los árboles -14- y -15- son accionados a velocidades angulares que cambian, de modo que las mordazas -27-/-28- se desplazan entre acoplamientos con el material tubular -11- de bolsa tan rápido como sea posible, permitiendo de este modo una velocidad de producción más elevada de las bolsas -12-.
En esta realización, cada árbol -14-/-15- tiene un par de mordazas -27-/-28-. Sin embargo, en realizaciones alternativas existe por lo menos una mordaza -27-/-28- unida a cada árbol -14-/-15- respectivo.
Cada mordaza -27-/-28- tiene unas superficies extremas -29- que están calentadas y se acoplan al material tubular -11- de bolsa para formar sellos transversales en las mismas. Una cuchilla, que no está mostrada, está montada en cada mordaza -27-/-28- que secciona el material tubular -11- de bolsa junto a los sellos transversales, de modo tal que forma la bolsa -12-. A este respecto, las superficies -29- están cada una de ellas organizadas en sub-superficies, formando las sub-superficies una parte del sellado transversal en lados opuestos de la cuchilla, de modo que cuando la bolsa -12- es seccionada, la bolsa -12-formada tiene un sello extremo, mientras que la bolsa siguiente tiene el sello extremo en el fondo.
Montado en el interior de cada mordaza -27-/-28- está dispuesto un elemento calefactor -30-que calienta las mordazas -27-/-28- de manera tal que las superficies -29- forman los sellos transversales.
Cada superficie -29- está separada de su eje respectivo -18-/-19- por un radio -31-. Esto es, cada superficie -29- está separada de su eje respectivo por una distancia predeterminada.
Preferentemente el radio es menor de 85 mm pero mayor de 65 mm.
En una forma alternativa preferente, el radio -31- es menor de 80 mm pero mayor de 70 mm.
Muy preferentemente el radio -31- es de unos 76 mm.
Teniendo un radio -31- como el descrito anteriormente, las fuerzas de inercia generadas por las mordazas -27-/-28- se reducen en gran manera. Esto permite que las mordazas -27-/-28-se aceleren más rápidamente y luego se desaceleren, con el objeto de aumentar la velocidad de producción de las bolsas -12-.
Un conjunto de separación y cierre -32- está asociado operativamente con cada una de las mordazas de sellado -27-/-28-.
Cada conjunto -32- incluye un par de brazos de montaje -33- que, a su vez, soportan un par de barras de cierre -34- y un par de barras separadoras -35-.
Las barras de cierre -34- están dispuestas en pares opuestos -34- mientras que las barras separadoras -35- están dispuestas en pares -35- que cooperan.
Cuando cada una de las mordazas de sellado -27/-28- se aproxima al material tubular -11- de bolsa, las barras -34- y -35- se acoplan al material tubular de bolsa para separar el material tubular de bolsa y cerrar el material tubular de bolsa para asegurar que el producto no quede situado en el sellado que está siendo formado por medio de las mordazas -27-/-28-.
En particular, las barras separadoras -35- hacen circular hacia abajo el material tubular -11- de bolsa para desplazar el material tubular de bolsa hacia el extremo inferior de la bolsa -12- que está siendo formada y, por consiguiente, extraer el producto que pueda estar situado en el sellado. Las barras de cierre -34- se acoplan al material tubular -11- de bolsa por encima de las barras separadoras -35- y cierran el material tubular -11- de bolsa, para asegurar que no resulte que el lote siguiente que va a ser suministrado entre en el área que va a ser sellada.
Preferentemente, cada una de las barras separadoras -35- tiene una protección -45- que está situada junto al material tubular -11- de bolsa para contribuir a aislar las superficies -29-de un contacto involuntario con el material tubular -11- de bolsa.
Cada una de las barras -34-/-35- está montada en el extremo de un brazo -36-/-37-, estando cada brazo -36-/-37- montado de forma pivotante en los brazos -33- para un movimiento angular alrededor de unos ejes, en general, paralelos a los ejes de rotación -18-/19-. Los brazos -36- que soportan las barras separadoras -35- son empujados por medio de resortes -38- a una posición predeterminada con respecto a los árboles -14- y -15-.
Adicionalmente, cada una de las barras -34-/-35- tiene un saliente extremo -39-/-40-asociado operativamente a la pista de una leva -41-/-42- para posicionar las barras -34-/-35-para un acoplamiento correcto con el material tubular -11- de bolsa.
Durante el funcionamiento de las barras -34-/-35- antes descritas, las barras separadoras -35- se acoplan al material tubular -11- de bolsa y tienen una mayor velocidad descendente que el material tubular -11- de bolsa, desplazando de este modo hacia abajo el material tubular -11- de bolsa para “separar” el material tubular -11- de bolsa. La función de “separación” simplemente significa que el producto suministrado al interior del material tubular -11- de bolsa ha sido desplazado hacia abajo de manera que quede libre el sellado transversal que se ha formado.
Las barras de cierre -34- se acoplan al material tubular -11- de bolsa y cierran el material tubular -11- de bolsa para asegurar que el siguiente lote de producto no acaba en el área del sellado que se está formando. Cuando las barras -34- están acopladas al material tubular de bolsa, se desplazan en sentido descendente.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Conjunto de mordazas de una máquina envasadora que incluye:
un par de árboles de accionamiento, siendo los árboles paralelos y estando separados en sentido transversal, teniendo cada árbol un eje longitudinal, y girando repetidamente 360° alrededor del eje respectivo, girando los árboles en direcciones angulares opuestas; y
por lo menos una mordaza de sellado unida a cada árbol, de modo que las mordazas están dispuestas en pares que cooperan, y en el que cada mordaza de sellado tiene una superficie de sellado para acoplarse al material tubular de bolsa que se desplaza en sentido descendente para formar un sello transversal en el mismo, estando cada superficie de sellado separada del respectivo eje de rotación por un radio de menos de 85 mm.
2. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 1, en el que cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación por un radio mayor de 65 mm pero menor de 85 mm.
3. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 2, en el que cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación por un radio menor de 80 mm pero mayor de 70 mm.
4. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 3, en el que cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación a una distancia de unos 76 mm.
5. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 1, en el que el eje longitudinal es generalmente horizontal.
6. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 1, en el que las mordazas cuando están acopladas al material tubular de bolsa se desplazan en sentido descendente.
7. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 1, en el que el conjunto de mordazas incluye una barra separadora asociada operativamente a cada mordaza, de modo que los pares cooperativos de las barras separadoras separan el material de bolsa antes del acoplamiento de las mordazas de sellado con el material tubular de bolsa.
8. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 7, en el que el conjunto incluye una barra de cierre asociada operativamente con cada mordaza, cooperando las barras de cierre por parejas para cerrar el material tubular de bolsa cuando las mordazas de sellado están en contacto sellante con el material tubular de bolsa.
9. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 8, en el que las barras separadoras y las barras de cierre se desplazan en sentido descendente cuando están en contacto con el material tubular de bolsa.
10. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 3, en el que el eje longitudinal es, en general, horizontal.
11. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 3, en el que las mordazas cuando están acopladas con el material tubular de bolsa se desplazan en sentido descendente.
12. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 3, en el que el conjunto de mordazas incluye una barra separadora asociada operativamente con cada mordaza, de modo que los pares de barras separadoras que cooperan separan el material de bolsa antes del acoplamiento de las mordazas de sellado con el material tubular de bolsa.
13. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 12, en el que el conjunto incluye una barra de cierre asociada operativamente con cada mordaza, cooperando las barras de cierre por parejas para cerrar el material tubular de bolsa cuando las mordazas de sellado están en contacto sellante con el material tubular de bolsa.
14. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 13, en el que las barras separadoras y las barras de cierre se desplazan en sentido descendente cuando están en contacto con el material tubular de bolsa.
15. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 5, en el que las mordazas cuando están acopladas con el material tubular de bolsa se desplazan en sentido descendente,
16. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 5, en el que el conjunto de mordazas incluye una barra separadora asociada operativamente con cada mordaza, de modo que los pares de barras separadoras que cooperan separan el material de bolsa antes del acoplamiento de las mordazas de sellado con el material tubular de bolsa.
17. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 16, en el que el conjunto incluye una barra de cierre asociada operativamente con cada mordaza, cooperando las barras de cierre por parejas para cerrar el material tubular de bolsa cuando las mordazas de sellado están en contacto sellante con el material tubular de bolsa.
18. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 17, en el que las barras separadoras y las barras de cierre se desplazan en sentido descendente cuando están en contacto con el material tubular de bolsa.
19. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 18, en el que cada superficie de sellado está separada de su eje de rotación una distancia de unos 76 mm.
20. Conjunto de mordazas, según la reivindicación 19, en el que el eje longitudinal es, en general, horizontal, las mordazas, cuando están acopladas con el material tubular de bolsa, se están desplazando en sentido descendente, el conjunto de mordazas incluye una barra separadora asociada operativamente con cada mordaza, de modo tal que las parejas de barras separadoras que cooperan separan el material de bolsa antes del acoplamiento de las mordazas de sellado con el material tubular de bolsa, y una barra de cierre asociada operativamente con cada mordaza, cooperando las barras de cierre en parejas para cerrar el material tubular de bolsa cuando las mordazas de cierre están en contacto sellante con el material tubular de bolsa con las barras separadoras y las barras de cierre desplazadas en sentido descendente cuando están en contacto con el material tubular de bolsa.
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