ES2782049B2 - Metodo y maquina para la formacion de bandejas o cajas prismaticas por doblado y unido de planchas troqueladas - Google Patents

Metodo y maquina para la formacion de bandejas o cajas prismaticas por doblado y unido de planchas troqueladas Download PDF

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DESCRIPCIÓN
MÉTODO Y MÁQUINA PARA LA FORMACIÓN DE BANDEJAS O CAJAS PRISMÁTICAS
POR DOBLADO Y UNIDO DE PLANCHAS TROQUELADAS
Campo de la técnica
La presente invención concierne en general a un método y una máquina para la formación de bandejas o cajas prismáticas por doblado y unido de planchas troqueladas.
Las máquinas formadoras incluyen un macho y un molde dotado de una embocadura rodeada por dobladores de pared, siendo el macho desplazable linealmente para su inserción a través de dicha embocadura del molde.
Las planchas troqueladas que permiten la formación de bandejas o cajas con este tipo de máquinas constan de una serie de líneas de hendido que determinan líneas de doblez por donde la plancha troquelada se doblará al formar la bandeja o caja. Dichas líneas de hendido delimitan una porción de fondo rodeada por porciones de pared lateral.
El método comprende situar la plancha troquelada entre el molde y el macho, quedando la porción de fondo alineada con la embocadura del molde, de manera que al descender el macho éste arrastra la porción de fondo hacia el interior del molde doblándose las porciones de pared lateral en interacción con los dobladores de pared del molde, generando una bandeja o caja prismática.
Estado de la técnica
Las máquinas formadoras de bandejas o cajas prismáticas a partir de una plancha troquelada y que incluyen un macho y un molde son ampliamente conocidas.
El macho incluye un plano de fondo, enfrentado a una embocadura del molde, y destinado a arrastrar una plancha troquelada situada entre el macho y el molde insertándola a través de la embocadura del molde. Rodeando la embocadura del molde se emplazan dobladores de pared que durante dicha inserción de la plancha troquelada a través de la embocadura interaccionan con partes perimetrales de la plancha troquelada, correspondientes a porciones de pared, provocando su doblado respecto a una parte central rectangular de la plancha troquelada, correspondiente a una porción de fondo, generando así una bandeja o caja prismática.
Se conoce también la inclusión de unos tetones centradores en el macho, protuberantes de un plano de fondo del macho enfrentado a la embocadura del molde, en colaboración con una plancha troquelada dotada de agujeros complementarios con dichos tetones centradores.
Durante el desplazamiento lineal del macho los tetones centradores se insertan en dichos agujeros de la plancha troquelada centrando correctamente la plancha troquelada respecto al macho. Al proseguir el desplazamiento descendente del macho éste arrastra la plancha troquelada hacia el interior del molde formándose la bandeja o caja prismática. Durante este desplazamiento los tetones centradores impiden un desplazamiento lateral de la plancha troquelada respecto al macho, es decir un descentrado de la porción de fondo de la plancha troquelada respecto al plano de fondo del macho que pudiera afectar negativamente a la geometría de la bandeja o caja generada.
En el caso de utilizar una plancha troquelada asimétrica, típicamente para la obtención de bandejas o cajas con lados de diferente altura o carentes de un lado, cuando el macho empuja la plancha troquelada a través de la embocadura del molde, la resistencia que opone cada porción de pared lateral de la plancha troquelada a su doblado es diferente generando tensiones asimétricas. Estas tensiones asimétricas pueden producir que durante la inserción de la plancha troquelada a través de la embocadura del molde la porción de fondo de la plancha troquelada se gire separándose en parte del plano de fondo del macho, lo que afecta negativamente a la geometría final de la bandeja o caja prismática obtenida y que puede ocasionar el bloqueo de la máquina. Este problema se acentúa con bandejas o cajas carentes de un lado.
El uso de los tetones centradores antes descritos no previene este problema, puesto que dichos tetones centradores no impiden la separación de la porción de fondo de la plancha troquelada respecto al plano de fondo del macho.
Se conoce también por ejemplo el documento EP0022139A1, que describe un macho dotado un dispositivo retenedor formado por cavidades conectadas por conductos a una bomba de succión.
En este documento las citadas cavidades están emplazadas en las paredes periféricas del macho que actúan como sufridera contra las que las porciones de pared de la plancha troquelada son presionadas al formarse la bandeja o caja prismática, de manera que dicho dispositivo retenedor solo puede actuar sobre las porciones de pared y solamente tras la formación de la bandeja o caja, pero no antes o durante el proceso de formación de la misma. Por lo tanto, los dispositivos retenedores descritos en este documento no permiten solucionar el problema técnico antes descrito existente en las planchas troqueladas asimétricas.
Los documentos JP2017047635A y US2008032878A1 presentan soluciones similares en las que el macho también presenta, en sus paredes laterales, cavidades conectadas por conductos a una bomba de succión, en este caso para retener planchas troqueladas en su posición antes de proceder a la formación de la bandeja o caja mediante la inserción del macho dentro del molde. Estas soluciones son necesarias cuando la bandeja o caja está formada por una unión de varias planchas troqueladas. Las soluciones descritas en estos documentos tampoco permiten solucionar el problema técnico planteado por las planchas troqueladas asimétricas.
Breve descripción de la invención
De acuerdo con un primer aspecto, la presente invención concierne a un método para la formación de bandejas o cajas prismáticas por doblado y unido de una plancha troquelada dotada de una porción de fondo y de porciones de pared lateral mediante una máquina formadora.
Se entiende que una plancha troquelada es una plancha plana de un material laminar que admite su doblado pero que tiene cierta rigidez, como por ejemplo cartón corrugado.
Dicha plancha troquelada tendrá una serie de cortes y de líneas de hendido que delimitarán diferentes regiones de la plancha troquelada, determinando dichas líneas de hendido futuros pliegues correspondientes a aristas de la bandeja o caja prismática una vez formada.
Dichas regiones de la plancha troquelada corresponden a una porción de fondo, típicamente rectangular, destinada a constituir el fondo de la bandeja o caja prismática formada, y porciones de pared lateral destinadas a constituir las paredes laterales de la bandeja o caja prismática una vez formada. Las porciones de pared podrán incluir solapas destinadas a quedar superpuestas a otras porciones de pared una vez formada la bandeja o caja prismática, permitiendo su adhesión.
La máquina formadora comprende un molde con una embocadura rodeada por dobladores de pared, estando dicha embocadura del molde enfrentada a un plano de fondo de un macho desplazable linealmente a través de dicha embocadura del molde.
Se entenderá que el plano de fondo del macho puede ser una superficie plana continua, un marco plano o una pluralidad de superficies parciales coplanares inscritas dentro del área definida por dicho plano de fondo.
El método propuesto comprende, de un modo conocido en el estado de la técnica, las siguientes etapas:
a) depositar líneas de cola sobre zonas predefinidas de una plancha troquelada plana; b) posicionar la porción de fondo de la plancha troquelada plana entre la embocadura del molde y el macho;
c) desplazar el macho poniendo en contacto un plano de fondo del macho con la porción de fondo de la plancha troquelada;
d) insertar el macho a través de la embocadura del molde arrastrando la porción de fondo de la plancha troquelada dentro del molde causando el pliegue de las porciones de pared lateral de la plancha troquelada en interacción con dobladores de pared integrados en el molde alrededor de la embocadura, poniendo en contacto las zonas con líneas de cola con otras zonas de la plancha troquelada, formando una bandeja o caja prismática.
Así pues, tras posicionar la plancha troquelada entre el macho y el molde, centrando la porción de fondo de la plancha troquelada con la embocadura del molde y con el plano de fondo del macho, se desplaza el macho hasta apoyar el plano de fondo del macho contra la porción de fondo de la plancha troquelada, y se prosigue su desplazamiento insertando la plancha troquelada dentro del molde.
Rodeando la embocadura del molde existen unos dobladores de pared, que típicamente consisten en unas superficies de resbalón curvas que determinan una transición entre un plano paralelo al plano de fondo del macho hasta un plano perpendicular a dicho plano de fondo del macho.
Al insertar la plancha troquelada en el molde las porciones de pared entran en contacto con los dobladores de pared, resbalado por la mencionada superficie de resbalón curva causando el pliegue de la plancha troquelada por la línea de hendido correspondiente inclinando paulatinamente la porción de pared a medida que el macho se introduce en el molde hasta quedar en una posición erguida respecto a la porción de fondo de la plancha troquelada, típicamente perpendicular a la misma.
Pueden existir diferentes dobladores de pared a distintas alturas, produciendo el pliegue de diferentes porciones de pared, o de diferentes solapas, en diferentes momentos de la inserción del macho dentro del molde, determinando que unas porciones de pared o unas solapas queden por encima de otras porciones de pared o solapas en la bandeja o caja prismática completada.
El tamaño y forma de la porción de fondo de la plancha troquelada, de la embocadura del molde y del plano de fondo del macho estarán configurados para ser complementarios, siendo la porción de fondo igual de un tamaño igual o menor que la embocadura del molde, y siendo el plano de fondo del macho de un tamaño igual o menor que la porción de fondo.
Idealmente el plano de fondo del macho tendrá un tamaño menor que la embocadura del molde, siendo la diferencia de tamaño por ejemplo de unos milímetros, preferiblemente siendo dicha diferencia de tamaño igual al grosor de las paredes laterales de la bandeja o caja prismática formada, teniendo en cuenta también los posibles grosores de solapas superpuestas a dichas paredes.
En este tipo de máquinas el tamaño de la embocadura del molde y el tamaño del plano de fondo del macho pueden ser ajustables para adaptarse a diferentes formados de bandejas o cajas prismáticas a conformar.
El método de la presente invención propone además que, de un modo no conocido en el estado de la técnica existente:
• la plancha troquelada sea una plancha troquelada asimétrica;
• entre la etapa c) y d) se incluya una etapa de retención que comprenda accionar al menos un dispositivo retenedor integrado en el plano de fondo del macho causando el aprisionado de la porción de fondo de la plancha troquelada contra el macho; y que
• el dispositivo retenedor mantenga la retención de la porción de fondo durante la etapa d).
Se entenderá que una plancha troquelada asimétrica producirá, al ser insertada en el molde, tensiones también asimétricas que pueden ocasionar un desplazamiento inapropiado de partes de la plancha troquelada durante la formación de la bandeja o caja prismática.
Para evitar los posibles desplazamientos inapropiados de la plancha troquelada durante el proceso de formación de la bandeja o caja prismática se propone que, tras entrar en contacto el plano de fondo del macho con la porción de fondo de la plancha troquelada, y antes de que el macho produzca la inserción completa de la plancha troquelada dentro del molde, un dispositivo retenedor situado en el plano de fondo del macho se accione produciendo el anclaje y fijación de la porción de fondo de la plancha troquelada contra el plano de fondo del macho, aprisionándola impidiendo cualquier desplazamiento relativo. El dispositivo retenedor mantendrá dicha retención durante el proceso de inserción del macho dentro del molde para la formación de la bandeja o caja prismática, impidiendo que durante dicho proceso se produzcan desalineaciones indebidas.
Según una realización de la presente invención se propone que durante la etapa c) una o varias cavidades integradas en el plano de fondo del macho y dotadas de una abertura coplanar con dicho plano de fondo del macho, queden en contacto estrecho con y selladas por la porción de fondo de la plancha troquelada, y en donde la etapa de retención comprende aplicar aire a baja presión dentro de dicha una o varias cavidades causando el aprisionado de la porción de fondo contra el macho por succión.
Es decir que se propone que el dispositivo retenedor comprenda una o varias cavidades a modo de ventosas o campanas que incluyan una abertura coplanar con el plano de fondo del macho de manera que, al apoyar el plano de fondo del macho contra la porción de fondo de la plancha troquelada, dichas aberturas queden presionadas contra la porción de fondo sellando las cavidades. La aplicación de cierto nivel de vacío en dichas cavidades mediante un sistema de conducciones y mediante un dispositivo de succión producirá la fijación de la porción de fondo contra el plano de fondo del macho, impidiendo cualquier desplazamiento relativo mientras se mantenga dicho vacío parcial.
Según una realización dicha cavidad puede cubrir prácticamente todo el plano de fondo del macho, estando dicha cavidad rodeada por un marco. Alternativamente pueden ser varias cavidades en forma de ventosas distribuidas por el plano de fondo.
Alternativa o adicionalmente se propone que durante la etapa c) uno o varios tetones centradores, constitutivos del citado dispositivo retenedor, integrados y protuberantes del plano de fondo del macho atraviesen unos agujeros complementarios previstos en la porción de fondo de la plancha troquelada, y en donde la etapa de retención comprenda accionar un dispositivo expansivo integrado en dicho uno o varios tetones centradores.
Es decir que se propone que el aprisionado de la porción de fondo se produzca mediante un dispositivo retenedor constituido por unos tetones centradores protuberantes del plano de fondo del macho. Dichos tetones centradores se insertan en agujeros complementarios previstos en la porción de fondo de la plancha troquelada durante la etapa c), produciendo el correcto centrado, y posteriormente se acciona un dispositivo expansivo integrado en los tetones centradores, preferiblemente en una porción distal de dichos tetones centradores, causando la expansión de los tetones centradores.
Preferiblemente dicho dispositivo expansivo incrementa el tamaño de al menos la porción distal de dicho uno o varios tetones centradores hasta un tamaño superior al de los agujeros previstos en la porción de fondo de la plancha troquelada, impidiendo la extracción de los tetones centradores de los correspondientes agujeros de la plancha troquelada en la que están insertados, reteniendo la plancha troquelada contra el macho.
Alternativamente dichos tetones centradores podrán incluir un resalte lateral en su porción distal. La etapa de retención comprenderá desplazar uno o varios tetones centradores en una dirección paralela al plano de fondo del macho, causando un desplazamiento del o de los tetones centradores respecto al correspondiente agujero quedando el resalte lateral superpuesto al material de la porción de fondo que rodea el correspondiente agujero, impidiendo la extracción del tetón centrador del citado agujero en la dirección perpendicular al plano de fondo del macho.
Antes de la etapa c) se podrá realizar una etapa opcional de ajuste del citado al menos un dispositivo retenedor al tamaño de la porción de fondo mediante su desplazamiento en una dirección paralela del plano de fondo del macho.
Según un segundo aspecto, la presente invención concierne también a una máquina formadora de bandejas o cajas prismáticas, la máquina comprendiendo:
• un molde dotado de una embocadura y de dobladores de pared integrados en el molde alrededor de dicha embocadura,
• un macho dotado de un plano de fondo enfrentado a dicha embocadura del molde y desplazable linealmente a través de dicha embocadura del molde por medio de un dispositivo accionador de macho;
• un dispositivo suministrador de planchas troqueladas configurado para posicionar una plancha troquelada plana entre el molde y el macho, quedando una porción de fondo de dicha plancha troquelada situada entre la embocadura del molde y el macho;
• un dispositivo aplicador de líneas de cola configurado para depositar líneas de cola sobre zonas predefinidas de dicha plancha troquelada plana.
El molde y el macho de la máquina propuesta ya han sido descritos en detalle anteriormente. El dispositivo accionador de macho típicamente es un mecanismo de biela y manivela, un pistón, motor lineal, u otro mecanismo similar que permita un desplazamiento de vaivén lineal del macho. El macho estará guiado, habitualmente en una dirección vertical, siendo su desplazamiento de ascenso y descenso.
El dispositivo suministrador de planchas troqueladas habitualmente consta de un almacén de planchas troqueladas y de un transportador que extrae las planchas troqueladas, de una en una del almacén de planchas troqueladas, y las deposita en la citada posición entre el macho y el molde.
Dicho transportador habitualmente es una cinta transportadora, pero puede ser por ejemplo un brazo robot.
El dispositivo aplicador de líneas de cola podrá estar coordinado con el dispositivo transportador para aplicar las líneas de cola en las zonas predefinidas durante el transporte de dichas planchas troqueladas por parte del transportador. Por ejemplo, las planchas troqueladas podrán desplazarse por delante del dispositivo aplicador de líneas de cola y éste suministrará cola cuando las zonas predefinidas pasen por delante del dispositivo aplicador de líneas de cola, formando las mencionadas líneas de cola.
Típicamente las líneas de cola se aplican sobre las solapas o sobre las porciones de pared destinadas a quedar solapadas a solapas.
Las líneas de cola pueden ser de cola fría, de cola caliente, o una combinación de líneas de cola fría y cola caliente.
Se propone además que, de un modo no conocido en el estado de la técnica existente:
• el macho incluya un dispositivo retenedor integrado en el plano de fondo del macho, estando el dispositivo retenedor configurado para aprisionar la porción de fondo de una plancha troquelada plana contra el macho.
Como se ha comentado anteriormente se proponen diferentes realizaciones del dispositivo retenedor.
Según una realización dicho dispositivo retenedor comprende una o varias cavidades integradas en el macho y dotadas de una abertura coplanar con el plano de fondo del macho, estando dichas una o varias cavidades en comunicación con un dispositivo suministrador de aire a baja presión para producir retención por succión de la plancha troquelada contra el macho.
Según otra realización el dispositivo retenedor comprende uno o varios tetones centradores integrados y protuberantes del plano de fondo del macho en una dirección perpendicular a dicho plano de fondo, cada uno de dichos uno o varios tetones centradores incluyendo un dispositivo expansivo configurado para producir un incremento del tamaño de al menos parte de dicho tetón centrador.
Los tetones centradores están configurados para ser insertados a través de unos agujeros complementarios previstos en la porción de fondo de la plancha troquelada. La expansión del tetón centrador por efecto de la activación del dispositivo expansivo impedirá la extracción del tetón centrador del correspondiente agujero reteniendo la plancha troquelada contra el macho.
El dispositivo expansivo puede constar, por ejemplo, de al menos un retenedor basculante articulado alrededor de un eje paralelo al plano de fondo del macho y desplazable, accionado por un dispositivo accionador de expansor, entre una posición replegada en la que el retenedor basculante queda replegado en alineación con el resto del tetón centrador y una posición expandida en la que el retenedor basculante queda lateralmente protuberante del resto del tetón centrador definiendo un incremento del tamaño de una porción distal del tetón centrador.
Por lo tanto, según esta realización, el retenedor basculante puede, mediante su giro, sobresalir lateralmente del tetón centrador o replegarse dentro de la envolvente definida por dicho tetón centrador, produciendo así un incremento o una reducción del tamaño del tetón centrador. Para lograrlo dicho giro del retenedor basculante se realiza alrededor de un eje paralelo al plano de fondo del macho.
Según otra realización del dispositivo retenedor, éste comprende varios tetones centradores integrados y protuberantes del plano de fondo del macho en una dirección perpendicular a dicho plano de fondo, siendo dichos tetones centradores desplazables unos respecto a los otros produciendo su acercamiento o su alejamiento, para producir la retención de una porción de fondo de la plancha troquelada dotada de agujeros ensartados en dichos tetones centradores. Opcionalmente cada uno de dichos tetones centradores incluirá un resalte lateral en una porción distal.
El desplazamiento de los tetones centradores produciendo su acercamiento o alejamiento permite que dichos tetones centradores actúen conjuntamente como dedos que comprimen o traccionan la plancha troquelada causando su retención. La inclusión del mencionado resalte lateral mejorará la citada retención al introducir un escalón en el cuerpo del tetón centrador que interfiera con la plancha troquelada dificultando aún más la extracción de los tetones centradores de los agujeros de la plancha troquelada.
Alternativamente se contempla que el dispositivo expansivo del citado uno o varios tetones centradores incluya al menos un retenedor rotativo situado en una porción distal del correspondiente tetón centrador y articulado, por una zona no central, alrededor de un eje perpendicular al plano de fondo del macho situado en una zona no central del correspondiente tetón centrador, estando el giro de dicho retenedor rotativo accionado por un dispositivo accionador de expansor.
Al estar el eje de giro del retenedor rotativo descentrado tanto respecto al tetón centrador como respecto al retenedor rotativo, el giro del retenedor rotativo permitirá posicionarlo en una posición contenida en la envolvente del tetón centrador, alineado con el mismo, o en una posición lateralmente protuberante.
Otra realización adicional propone que el dispositivo expansivo incluya un cuerpo elástico hinchable conectado a una fuente de aire comprimido para producir su expansión.
Alternativamente el dispositivo expansivo podrá incluir un cuerpo elástico sólido comprimible dispuesto entre dos topes extremos, estando uno o ambos topes extremos conectados a un dispositivo accionador de expansor configurado para producir el acercamiento mutuo de los topes extremos en una dirección perpendicular al plano de fondo del macho causando una compresión del cuerpo elástico y su expansión radial.
Se entenderá que las referencias a posición geométricas, como por ejemplo paralelo, perpendicular, tangente, etc. admiten desviaciones de hasta ±5° respecto a la posición teórica definida por dicha nomenclatura.
Otras características de la invención aparecerán en la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización.
Breve descripción de las figuras
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
la Fig. 1 muestra una vista en sección esquemática de la máquina formadora de bandejas o cajas poligonales, estando en una etapa inicial del método;
la Fig.2 muestra la misma máquina que la Fig. 1 pero en una etapa final del método;
la Fig. 3 muestra una vista perspectiva explotada desde abajo del macho y de la plancha troquelada, estando la porción de fondo de la plancha troquelada enfrentada al plano de fondo del macho, según una realización en la que el macho consta de cuatro paredes laterales, que definen un marco correspondiente al plano de fondo del macho, y una tapa que delimita una cavidad interior del macho dotada de una abertura coplanar con el plano de fondo del macho y por tanto siendo obturable por la porción de fondo de la plancha troquelada, estando dicha cavidad conectada mediante conductos a un dispositivo de succión, conformando un dispositivo retenedor por succión;
la Fig. 4 muestra una vista equivalente a la mostrada en la Fig. 3 pero correspondiente a otra realización del dispositivo retenedor, según la cual el macho integra cuatro ventosas cada una formada por una cavidad de material flexible con una abertura coplanar con el plano de fondo del macho, estando cada cavidad conectada por conducciones al dispositivo succionador;
la Fig. 5 muestra una vista equivalente a la mostrada en la Fig. 3 pero correspondiente a otra realización del dispositivo retenedor, según la cual el macho integra dos tetones centradores protuberantes del plano de fondo del macho, complementarios con dos agujeros previstos en la porción de fondo de la plancha troquelada, cada tetón centrador incluyendo un dispositivo expansor en su porción distal;
las Figs. 6, 7 y 8 muestran cada una dos vistas en detalle, en posición retraída y expandida, de un mismo dispositivo retenedor formado por un tetón centrador dotado de un dispositivo expansor en su porción distal según una primera, una segunda y una tercera realización dotada de dos retenedores basculantes simétricos articulados alrededor de sendos ejes paralelos al plano de fondo del macho, difiriendo las tres realizaciones en el dispositivo accionador de expansor;
la Fig. 9 muestra dos vistas en detalle, en posición retraída y expandida, de un mismo dispositivo retenedor formado por un tetón centrador dotado de un dispositivo expansor en su porción distal según una cuarta realización según la cual el dispositivo expansor consta de dos retenedores basculantes simétricos articulados alrededor de sendos ejes perpendiculares al plano de fondo del macho;
la Fig. 10 muestra dos vistas en detalle, en posición retraída y expandida, de un mismo dispositivo retenedor formado por un tetón centrador dotado de un dispositivo expansor en su porción distal según una quinta realización según la cual el dispositivo expansor consta de un cuerpo elástico hinchable conectado a una fuente de aire comprimido para producir su expansión;
la Fig. 11 muestra dos vistas en detalle, en posición retraída y expandida, de un mismo dispositivo retenedor formado por un tetón centrador dotado de un dispositivo expansor en su porción distal según una sexta realización según la cual el dispositivo expansor consta de un cuerpo elástico sólido comprimible retenido entre dos topes extremos, estando un tope extremo conectado a un dispositivo accionador de expansor configurado para producir el acercamiento mutuo de los topes extremos en una dirección perpendicular al plano de fondo aplastando el cuerpo elástico sólido comprimible causando su expansión radial;
la Fig. 12 muestra dos vistas en detalle, en posición retraída y expandida, de un mismo dispositivo retenedor formado por dos tetones centradores desplazables uno respecto al otro para producir su acercamiento o alejamiento.
Descripción detallada de un ejemplo de realización
Las figuras adjuntas muestran ejemplos de realización con carácter ilustrativo no limitativo de la presente invención.
En la realización de la máquina formadora de bandejas y cajas mostrada en las Fig. 1 y 2, dicha máquina consta de un almacén de planchas troqueladas 52 donde se almacenan apiladas una pluralidad de planchas troqueladas 10 idénticas, de un dispositivo suministrador 50 de planchas troqueladas 10, de un dispositivo aplicador de líneas de cola 51, de un molde 20 y de un macho 30.
Las planchas troqueladas 10 son planchas que incluyen una serie de cortes y de líneas de hendido que determinan líneas de doblez de la plancha troquelada para permitir la formación de una bandeja o caja prismática doblando dicha plancha troquelada 10 por las líneas de hendido. Las citadas líneas de hendido dividen la plancha troquelada 10 en diferentes porciones correspondientes a una porción de fondo 11 rectangular, destinada a constituir el fondo de la bandeja o caja prismática producida, y a varias porciones de pared 12 situadas alrededor de la porción de fondo 11, y que pueden también incluir solapas para la adhesión de unas porciones de pared 12 con otras porciones de pared 12 consolidando la bandeja o caja una vez formada.
En esta realización el dispositivo suministrador 50 consta de una cinta transportadora dotada de unos topes de un grosor igual o inferior al grosor de una plancha troquelada 10, quedando un tramo de dicha cinta transportadora enfrentada al almacén de planchas troqueladas 52, de manera que los mencionados topes arrastran las planchas troqueladas 10 sacándolas del almacén de planchas troqueladas 52 de una en una.
Otro tramo de la cinta transportadora queda enfrentado al dispositivo aplicador de líneas de cola 51 que consta de unas boquillas enfrentadas a dicha cinta transportadora. El accionamiento coordinado de las boquillas y de la cinta transportadora permite depositar cantidades precisas de cola en zonas preestablecidas sobre una cara de una plancha troquelada 10 transportada sobre dicha cinta transportadora.
Al final de la cinta transportadora se sitúa el molde 20, dicha cinta transportadora depositando las planchas troqueladas 10 encima de dicho molde 20.
El molde 20 consta de una cavidad situada por debajo de una embocadura 21 rectangular que tiene el tamaño y forma del fondo de la bandeja o caja a producir. Dicha embocadura 21 está rodeada por dobladores de pared 22, uno o varios en cada lateral de la embocadura 21.
La plancha troquelada 10 depositada sobre el molde 20 se sitúa con la correspondiente porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 enfrentada y superpuesta a la embocadura 21 del molde 20, quedando las porciones de pared 12 dispuestas alrededor de la embocadura 21, total o parcialmente enfrentadas a partes de los dobladores de pared 22 del molde 20.
Por encima de la embocadura 21 del molde 20, y de la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 depositada sobre el molde 20, se sitúa el macho 30.
El macho 30 es desplazable verticalmente de forma guiada mediante el accionamiento de un dispositivo accionador de macho para producir la inserción y extracción del macho 30 en el molde 20 a través de la embocadura 21.
El macho 30 incluye un plano de fondo 31, enfrentado a la embocadura 21 del molde 20, que es perpendicular a la dirección de desplazamiento del macho 30. En este ejemplo dicho plano de fondo 31 es horizontal y paralelo a la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 depositada por el dispositivo suministrador 50 encima de la embocadura 21 del molde 20.
Dicho plano de fondo 31 del macho 30 es una superficie de presión destinada a apoyarse sobre la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 y a empujarla hacia el interior del molde 20 causando la interacción de las porciones de pared 12 de la plancha troquelada 10 con los dobladores de pared 22 del molde 20, ocasionando el doblado de dichas porciones de pared 12 respecto a la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10, generando una bandeja o caja prismática.
Cada doblador de pared 22 consta de una superficie de resbalón curva que determina una transición entre un plano paralelo al plano de fondo 31 del macho 30 hasta un plano perpendicular a dicho plano de fondo 31 del macho 30. Las porciones de pared 12 de la plancha troquelada 10 entran en contacto inicialmente con la parte de los dobladores de pared 22 paralela al plano de fondo 31, que en este ejemplo es horizontal, y a medida que se produce la inserción del macho 30 dentro del molde 20, las porciones de pared 12 resbalan sobre dicha superficie de resbalón curva hasta quedar en una posición vertical.
Típicamente el dispositivo aplicador de líneas de cola 51 deposita líneas de cola sobre unas solapas incluidas en las porciones de pared 12 de la plancha troquelada 10, o sobre partes de las porciones de pared 12 destinadas a quedar adheridas a dichas solapas.
Durante el doblado de la plancha troquelada 10 dentro del molde 20 las porciones de pared 12 con líneas de cola encima son presionadas contra otras partes de pared 12 de la plancha troquelada 10 por la acción combinada del macho 30, el molde 20 y los dobladores de pared 22, permitiendo a las líneas de cola adherir las partes de la plancha troquelada 10 superpuestas, dando resistencia y estabilidad a la bandeja o caja formada.
En la presente invención la plancha troquelada 10 es asimétrica. En los ejemplos de la plancha troquelada 10 mostrados en las Figs. 3, 4 y 5 dicha plancha troquelada 10 dispone de una porción de fondo 11 rodeada por porciones de pared 12 solamente por tres de sus costados, quedando un costado de la porción de fondo 11 libre de porciones de pared 12, determinando la formación de una bandeja o caja con un costado abierto. En las dos esquinas existentes entre las tres porciones de pared 12 se incluyen dos solapas destinadas a unir entre sí las tres porciones de pared 12 existentes al formar la bandeja o caja prismática.
Evidentemente otras realizaciones se contemplan en las cuales los cuatro costados de la porción de fondo 11 incluyan porciones de pared 12, pero siendo dichas porciones de pared 12 asimétricas, por ejemplo, siendo dos porciones de pared 12 de lados opuestos de la plancha troquelada 10 de distinta altura, forma o superficie.
La mencionada asimetría ocasiona que, al producirse el doblado de la plancha troquelada 10 por acción combinada del macho 30 y el molde 20, se produzcan fuerzas asimétricas, puesto que la fuerza necesaria para doblar cada una de las porciones de pared 12 respecto a la porción de fondo 11 será diferente en los lados asimétricos, favoreciendo que la plancha troquelada 10 pueda voltearse durante el proceso de formación de la bandeja o caja, lo que puede causar imperfecciones en las bandejas o cajas formadas o incluso bloquear la máquina durante el proceso de formación.
Para prevenir este problema la presente invención propone incluir, en el plano de fondo 31 del macho 30, un dispositivo retenedor 40 que interacciona con la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 durante el proceso de formación de la bandeja o caja, reteniendo y aprisionando dicha porción de fondo 11 contra el plano de fondo 31 del macho impidiendo cualquier movimiento relativo entre ambos, asegurando así que no existen desplazamientos indeseados de la plancha troquelada 10 durante el proceso de formación de la bandeja o caja prismática.
Según una primera y una segunda realización mostrada en las Fig. 3 y 4, dicho dispositivo retenedor 40 actúa por succión, succionando la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 contra el plano de fondo 31 del macho a través de unas cavidades 41 previstas en dicho plano de fondo 31.
En la Fig. 3 todo el macho actúa como una cavidad 41 rodeada por cuatro paredes laterales que conforman un marco que define el plano de fondo 31 del macho 30, dicho marco rodeando una abertura de la cavidad 41, coplanar con el plano de fondo 31, que al apoyarse sobre la porción de fondo 31 cierra la cavidad 41 permitiendo aplicar una baja presión en su interior mediante conducciones conectadas a un dispositivo succionador o a una bomba de vacío, causando la retención y el aprisionamiento de la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 contra el plano de fondo 31 del macho 30.
En la realización de la Fig. 4 la succión se produce mediante cuatro ventosas que actúan como cavidades 41 cuya abertura es coplanar con el plano de fondo 31 del macho 30.
En la Fig. 5 se muestra una realización alternativa del dispositivo retenedor 40, según la cual dicho dispositivo retenedor 40 consta de varios tetones centradores 42 protuberantes del plano de fondo 31 del macho 30 en una dirección perpendicular a dicho plano de fondo 31, estando los tetones centradores 42 dotados de un dispositivo expansivo 43 en su porción distal, es decir en la porción más alejada del macho 30.
El dispositivo expansor 43 puede variar entre una posición retraída y una posición expandida en la que el tamaño del tetón centrador 42 se ve incrementado respecto a su tamaño en posición retraída.
El tetón centrador 42 está previsto para ser insertado a través de un agujero 13 complementario previsto en la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 estando el dispositivo expansor 43 en posición retraída. La posterior expansión de la porción distal del tetón centrador 42 por acción del dispositivo expansor 43 impide la extracción del tetón centrador 42 del mencionado agujero 13 reteniendo y aprisionando la porción de fondo 11 de la plancha troquelada 10 contra el plano de fondo 31 del macho 30.
En las Fig. 6 a 11 se muestran diferentes realizaciones del dispositivo expansor 43.
En las Figs. 6, 7 y 8 el dispositivo expansor 43 consta de un par de retenedores basculantes 45 enfrentados, cada uno articulado alrededor de un eje E horizontal paralelo al plano de fondo 31 del macho 30.
Un dispositivo accionador de expansor 46 se encarga de provocar el giro de dichos retenedores basculantes 45 causando su acercamiento hasta la posición retraída o su alejamiento hasta la posición expandida.
Dicho dispositivo accionador de expansor 46 puede constar de un mecanismo de palancas conectado a un pistón o motor lineal que transmitan su movimiento causando el giro de los retenedores basculantes 45.
Alternativamente el dispositivo accionador de expansor 46 puede conectarse a los retenedores basculantes 45 mediante un conjunto de leva y seguidor de leva, como se muestra en la Fig. 7, o mediante un sistema de engranajes y cremallera como se muestra en la Fig. 8, causando el giro de los retenedores basculantes 45 en respuesta a un desplazamiento lineal de un pistón o motor lineal.
En la Fig. 9 se muestra una solución alternativa en la que el dispositivo expansivo 43 consta de dos retenedores rotativos 47 en forma de media luna, cada uno articulado por una zona no central alrededor de un eje E vertical perpendicular al plano de fondo 31 del macho 30. El dispositivo accionador de expansor 46 consta en este ejemplo de un motor conectado a dichos ejes E verticales mediante engranajes, ocasionando el giro simultáneo de ambos retenedores rotativos 47 entre una posición retraída en la que los dos retenedores rotativos 47 en forma de media luna están en contacto obteniéndose en conjunto una forma de luna entera, y una posición expandida en la que ambos retenedores rotativos 47 están separados uno respecto al otro.
Las Fig. 10 y 11 muestran dos realizaciones alternativas en las cuales el dispositivo expansor 43 comprende o bien un cuerpo elástico hinchable 48 conectado a una fuente de aire comprimido para producir su expansión, como se muestra en la Fig. 10, o bien un cuerpo elástico sólido comprimible 49 dispuesto entre dos topes extremos, estando uno o ambos topes extremos conectados a un dispositivo accionador de expansor configurado para producir el acercamiento mutuo de los topes extremos en una dirección perpendicular al plano de fondo del macho, causando una compresión del cuerpo elástico y su expansión radial, como se muestra en la Fig. 11.
La Fig. 12 muestra otra realización adicional según al cual el dispositivo retenedor 40 consta de dos tetones centradores 42 que, por medio de un dispositivo accionador, pueden desplazarse ambos en una dirección paralela al plano de fondo 31 del macho 30, produciendo su acercamiento o su alejamiento.
En cualquiera de las realizaciones anteriores, la inclusión de resaltes laterales 44 en los tetones centradores 42 favorece la retención de la porción de fondo 11 por parte de dichos tetones centradores 42.
Se entenderá que las diferentes partes que constituyen la invención descritas en una realización pueden ser libremente combinadas con las partes descritas en otras realizaciones distintas aunque no se haya descrito dicha combinación de forma explícita, siempre que no exista un perjuicio en la combinación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método para la formación de bandejas o cajas prismáticas por doblado y unido de una plancha troquelada (10) dotada de una porción de fondo (11) y de porciones de pared lateral (12) mediante una máquina formadora dotada de un molde (20) con una embocadura (21) enfrentada a un macho (30) desplazable linealmente a través de dicha embocadura (21) del molde (20), el método comprendiendo:
a) depositar líneas de cola sobre zonas predefinidas de una plancha troquelada (10) plana;
b) posicionar la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10) plana entre la embocadura (21) del molde (20) y el macho (30);
c) desplazar el macho (30) poniendo en contacto un plano de fondo (31) del macho (30) con la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10);
d) insertar el macho (30) a través de la embocadura (21) del molde (20) arrastrando la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10) dentro del molde (20) causando el pliegue de las porciones de pared lateral (12) de la plancha troquelada (10) en interacción con dobladores de pared (22) integrados en el molde (20) alrededor de la embocadura (21), poniendo en contacto las zonas con líneas de cola con otras zonas de la plancha troquelada (10), formando una bandeja o caja prismática; caracterizado porque
• la plancha troquelada (10) es una plancha troquelada asimétrica;
• entre la etapa c) y d) se incluye una etapa de retención que comprende accionar al menos un dispositivo retenedor (40) integrado en el plano de fondo (31) del macho (30) causando el aprisionado de la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10) contra el macho (30); y porque
• el dispositivo retenedor (40) mantiene la retención de la porción de fondo (11) durante la etapa d).
2. Método según reivindicación 1 en donde durante la etapa c) una o varias cavidades (41) integradas en el plano de fondo (31) del macho (30) y dotadas de una abertura coplanar con dicho plano de fondo (31) del macho (30) quedan en contacto estrecho con y selladas por la porción de fondo (11) la plancha troquelada (10), y en donde la etapa de retención comprende aplicar aire a baja presión dentro de dicha una o varias cavidades (41) causando el aprisionado de la porción de fondo (11) contra el macho (30) por succión.
3. Método según reivindicación 1 o 2 en donde durante la etapa c) uno o varios tetones centradores (42), constitutivos del citado dispositivo retenedor (40), integrados y protuberantes del plano de fondo (31) del macho (30) atraviesan unos agujeros (13) complementarios previstos en la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10), y en donde la etapa de retención comprende accionar un dispositivo expansivo (43) integrado en dicho uno o varios tetones centradores (42).
4. Método según reivindicación 3 en donde dicho dispositivo expansivo (43) incrementa el tamaño de al menos la porción distal de dicho uno o varios tetones centradores (42) hasta un tamaño superior al de los agujeros (13) previstos en la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10).
5. Método según reivindicación 1, 2 o 3 en donde durante la etapa c) uno o varios tetones centradores (42), constitutivos del citado dispositivo retenedor (40), integrados y protuberantes del plano de fondo (31) del macho (30) atraviesan unos agujeros (13) complementarios previstos en la porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10), dichos tetones centradores (42) incluyendo un resalte lateral (44) en su porción distal; y en donde la etapa de retención comprende desplazar uno o varios tetones centradores (42) en una dirección paralela al plano de fondo (31) del macho (30), desplazando el o los tetones centradores (42) respecto al correspondiente agujero (13) quedando el resalte lateral (44) superpuesto al material de la porción de fondo (11) que rodea el correspondiente agujero (13), impidiendo la extracción del tetón centrador (42) del citado agujero (13) en la dirección perpendicular al plano de fondo (31) del macho (30).
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde antes de la etapa c) se incluye una etapa de ajuste del citado al menos un dispositivo retenedor (40) al tamaño de la porción de fondo (11) mediante su desplazamiento en una dirección paralela del plano de fondo (31) del macho (30).
7. Máquina formadora de bandejas o cajas prismáticas, la máquina comprendiendo:
• un molde (20) dotado de una embocadura (21) y de dobladores de pared (22) integrados en el molde (20) alrededor de dicha embocadura (21),
• un macho (30) dotado de un plano de fondo (31) enfrentado a dicha embocadura (21) del molde (20) y desplazable linealmente a través de dicha embocadura (21) del molde (20) por medio de un dispositivo accionador de macho;
• un dispositivo suministrador (50) de planchas troqueladas configurado para posicionar una plancha troquelada (10) plana entre el molde (20) y el macho (30), quedando una porción de fondo (11) de dicha plancha troquelada (10) situada entre la embocadura (21) del molde (20) y el macho (30);
• un dispositivo aplicador de líneas de cola (51) configurado para depositar líneas de cola sobre zonas predefinidas de dicha plancha troquelada (10) plana; caracterizado porque
• el macho (30) incluye un dispositivo retenedor (40) integrado en el plano de fondo (31) del macho (30), estando el dispositivo retenedor (40) configurado para aprisionar la porción de fondo (11) de una plancha troquelada (10) plana contra el macho (30).
8. Máquina según reivindicación 7 en donde el dispositivo retenedor (40) comprende una o varias cavidades (41) integradas en el macho (30) y dotadas de una abertura coplanar con el plano de fondo (31) del macho (30), estando dichas una o varias cavidades (41) en comunicación con un dispositivo suministrador de aire a baja presión.
9. Máquina según reivindicación 7 o 8 en donde el dispositivo retenedor (40) comprende uno o varios tetones centradores (42) integrados y protuberantes del plano de fondo (31) del macho (30) en una dirección perpendicular a dicho plano de fondo (31), cada uno de dichos uno o varios tetones centradores (42) incluyendo un dispositivo expansivo (43) configurado para producir un incremento del tamaño de al menos parte de dicho tetón centrador (42).
10. Máquina según reivindicación 8 en donde el dispositivo expansivo (43) incluye al menos un retenedor basculante (45) articulado alrededor de un eje (E) paralelo al plano de fondo (31) del macho (30) y desplazable, accionado por un dispositivo accionador de expansor (46), entre una posición replegada en la que el retenedor basculante (45) queda replegado en alineación con el resto del tetón centrador (42) y una posición expandida en la que el retenedor basculante (45) queda lateralmente protuberante del resto del tetón centrador (42) definiendo un incremento del tamaño de una porción distal del tetón centrador (42).
11. Máquina según reivindicación 7 en donde dicho al menos un dispositivo retenedor (40) comprende varios tetones centradores (42) integrados y protuberantes del plano de fondo (31) del macho (30) en una dirección perpendicular a dicho plano de fondo (31), siendo dichos tetones centradores (42) desplazables unos respecto a los otros produciendo su acercamiento o su alejamiento, para producir la retención de una porción de fondo (11) de la plancha troquelada (10) dotada de agujeros (13) ensartados en dichos tetones centradores (42).
12. Máquina según reivindicación 11 en donde cada uno de dichos tetones centradores (42) incluye un resalte lateral (44) en una porción distal.
13. Máquina según reivindicación 9 en donde el dispositivo expansivo (43) del citado uno o varios tetones centradores (42) incluye al menos un retenedor rotativo (47) situado en una porción distal del correspondiente tetón centrador (42) y articulado, por una zona no central, alrededor de un eje (E) perpendicular al plano de fondo (31) del macho (30) situado en una zona no central del correspondiente tetón centrador (42), estando el giro de dicho retenedor rotativo (47) accionado por un dispositivo accionador de expansor (46).
14. Máquina según reivindicación 9 en donde el dispositivo expansivo (43) incluye un cuerpo elástico hinchable (48) conectado a una fuente de aire comprimido para producir su expansión.
15. Máquina según reivindicación 9 en donde el dispositivo expansivo (43) incluye un cuerpo elástico sólido comprimible (49) dispuesto entre dos topes extremos, estando uno o ambos topes extremos conectados a un dispositivo accionador de expansor configurado para producir el acercamiento mutuo de los topes extremos en una dirección perpendicular al plano de fondo (31) del macho (30), causando una compresión del cuerpo elástico y su expansión radial.
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