ES2962437T3 - Estación de trabajo para una máquina envasadora - Google Patents

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ES2962437T3 ES20184953T ES20184953T ES2962437T3 ES 2962437 T3 ES2962437 T3 ES 2962437T3 ES 20184953 T ES20184953 T ES 20184953T ES 20184953 T ES20184953 T ES 20184953T ES 2962437 T3 ES2962437 T3 ES 2962437T3
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Konrad Mössnang
Tobias Guggenberger
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Abstract

Una estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) para una máquina envasadora (1), teniendo la estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) un polipasto (42) con una fuente de presión (43) y uno con la fuente de presión (43) conectada al actuador de elevación (22). El actuador de elevación (22) comprende una manguera (23) con una pared (31) que tiene una superficie interior (33) y una superficie exterior (32) opuesta a la superficie interior (33), y un cierre (24a, 24b). una pieza de cierre (26) que se acopla a la superficie exterior (32). La estación de trabajo se caracteriza porque el cierre (24a, 24b) comprende además un inserto (27) que se acopla con la superficie interior (33), teniendo el cierre (24a, 24b) una sección de sujeción (34). La pared (31) de la manguera (23) se sujeta de forma estanca a líquidos, preferentemente a gases, entre el inserto (27) y la pieza de cierre (26). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Estación de trabajo para una máquina envasadora
La invención se refiere a una estación de trabajo para una máquina envasadora de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, así como a una máquina envasadora con una estación de trabajo de este tipo.
Por el documento EP 3 246 261 A1 se conoce una máquina envasadora de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende un dispositivo de burbuja para mover componentes de la máquina envasadora. Allí se describe una estación de sellado, cuya placa de sellado es movida por el dispositivo de burbuja descrito. El dispositivo de burbuja incluye una burbuja sujeta por apriete en extremos opuestos mediante pinzas. Las pinzas comprenden respectivamente dos placas que son apretadas una hacia otra por tornillos, de manera que las secciones de la burbuja situadas entre estas quedan apretadas por las pinzas. El suministro de gas a la burbuja se garantiza en el documento EP 3246261 A1 mediante una boquilla prevista en una abertura en la pared lateral de la burbuja. Por lo tanto, además de las aberturas de la burbuja estanqueizadas por las pinzas se requiere una abertura adicional para la boquilla. Esto resulta desventajoso ya que aumenta el riesgo de fugas, por ejemplo debido a puntos de estanqueización defectuosos o inestancos por envejecimiento en las aberturas. Otra desventaja es que en la placa de sellado deben preverse ahondamientos para las boquillas y los conductos de gas para su conexión. Además, la altura de elevación está limitada cerca de las abrazaderas, ya que comprimen la burbuja de forma plana.
Por el documento DE 102006049067 A1 se conoce una máquina envasadora con un músculo neumático. El músculo neumático se utiliza para accionar un dispositivo de punzonado. Por el documento DE 102018205891 B3 se conoce un dispositivo de accionamiento activable por aplicación de un fluido, con un mecanismo de retención. El mecanismo de retención está previsto en una pieza de cabeza que está prevista para cerrar el espacio interior de tubo flexible de un tubo flexible de contracción.
La invención tiene el objetivo de proporcionar una estación de trabajo o máquina envasadora mejorada con respecto a las desventajas mencionadas. Este objetivo se consigue mediante una máquina envasadora de acuerdo con la reivindicación 1, así como mediante una máquina envasadora de acuerdo con la reivindicación 8. Variantes ventajosas se indican en las reivindicaciones dependientes.
La invención prevé una estación de trabajo con las características de la reivindicación 1 para una máquina envasadora. La estación de trabajo presenta un mecanismo de elevación con una fuente de presión y con un actuador de elevación conectado a la fuente de presión. El actuador de elevación comprende un tubo flexible con una pared que presenta una superficie interior y una superficie exterior opuesta a la superficie interior, así como un cierre con una pieza de cierre que está en engrane con la superficie exterior. La estación de trabajo se caracteriza por que el cierre comprende además un inserto que está en engrane con la superficie interior, sujetando por apriete el cierre una sección de apriete de la pared del tubo flexible entre el inserto y la pieza de cierre de forma estanca a los fluidos, preferentemente de forma estanca a los gases.
Esta configuración tiene varias ventajas. Por ejemplo, por el hecho de que el inserto entra en engrane con la superficie interior se puede hacer posible la alimentación del actuador con un medio de presión a través del cierre, de manera que se puede prescindir de un suministro de medio de presión a través de la pared del tubo flexible. Además, previendo el inserto, se puede aumentar la altura de elevación del actuador de elevación en la proximidad del cierre.
Como tubo flexible se considera un cuerpo hueco flexible, alargado que presenta aberturas en extremos opuestos. Una dirección a lo largo de la extensión longitudinal del tubo flexible se puede considerar como dirección axial. El tubo flexible puede estar formado sustancialmente por una pared del tubo flexible. Este puede delimitar un espacio interior del tubo flexible en direcciones radiales. Las direcciones radiales pueden estar definidas perpendicularmente a la dirección axial del tubo flexible. Como fuente de presión pueden considerarse diversos equipos para la generación de presión, por ejemplo, una bomba, un compresor, un suministro central de aire comprimido o, si el respectivo equipo no está previsto como parte del mecanismo de elevación, sino por ejemplo de la máquina envasadora, una conexión del mecanismo de elevación que se puede conectar a uno de los equipos mencionado.
En la dirección axial, el espacio interior del tubo flexible puede ser accesible a través de las aberturas opuestas. Para generar un espacio estanqueizado con respecto al entorno del tubo flexible, las aberturas opuestas deben cerrarse de forma estanca. De acuerdo con la invención, esto se puede realizar en al menos una abertura mediante el cierre. También pueden estar cerradas ambas aberturas de forma estanca al gas mediante un cierre respectivamente. Alternativamente, una de las aberturas, por ejemplo, puede estar cosida de forma estanca al gas. En particular, la pared del tubo flexible puede delimitar el espacio interior del tubo flexible en dirección radial y el cierre puede delimitar el espacio interior del tubo flexible en dirección axial.
Es concebible que la pieza de cierre presente un ahondamiento en el que se pueda insertar el inserto. Preferentemente, el ahondamiento se extiende en dirección axial cuando el cierre aprieta la sección de apriete de la pared. De esta manera, se puede hacer posible que la pared del tubo flexible sea presionada en dirección radial contra una pared lateral del ahondamiento, en particular por el inserto.
Resulta ventajoso si un área de abertura del ahondamiento tiene una mayor extensión de área que un área de fondo del ahondamiento. Esto puede facilitar la introducción de la sección de apriete de la pared del tubo flexible en el ahondamiento.
El inserto presenta una parte cónica. De esta manera, se puede conseguir un apriete especialmente efectivo. Resulta especialmente ventajoso si el inserto completo está realizado de forma cónica.
Preferentemente, el cierre presenta una conexión que está configurada para conducir un fluido de trabajo, preferentemente un gas, de manera especialmente preferente aire, a través del cierre hacia dentro y/o fuera del tubo flexible. Como ya se ha indicado, se puede prescindir de un suministro de medio de presión que discurra a través de la pared del tubo flexible. Esto es ventajoso, ya que de esta manera, las aberturas que han de ser estanqueizadas pueden limitarse a las dos aberturas finales en los extremos opuestos del tubo flexible. Además, se suprime la necesidad de tomar medidas, como por ejemplo escotaduras, para conexiones de medio de presión. en las superficies de los componentes que han de ser elevados y que están en contacto con el tubo flexible.
El inserto y la pieza de cierre se pueden atornillar entre sí. Esto puede hacer posible una manera particularmente sencilla y fácil de realizar de lograr el apriete. Al mismo tiempo, se puede garantizar una buena dosificabilidad de la fuerza de apriete.
Es concebible que una dirección de tracción de una atornilladura para atornillar la pieza de cierre al inserto esté orientada en un ángulo con respecto a una dirección de elevación del actuador de elevación, siendo el ángulo superior a 0°, preferentemente superior a 45°, de forma especialmente preferente de 90°.
En otra variante, pueden estar previstos dos cierres en secciones opuestas del tubo flexible. De esta manera, las ventajas explicadas con respecto al cierre pueden lograrse en ambos extremos del tubo flexible. Una conexión, como ya se explicó anteriormente, puede estar prevista en uno o ambos o ninguno de los cierres. Un actuador de elevación con dos cierres con respectivamente una conexión puede tener la ventaja de que un fluido de trabajo puede ser introducido y/o evacuado de manera más uniforme. De esta manera, se puede evitar que vuelque del componente que ha de ser levantado.
La estación de trabajo puede, por ejemplo, ser una estación de sellado o una estación de corte o una estación de conformado.
La invención también se refiere a una máquina envasadora con una estación de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
La invención se refiere a una estación de trabajo, así como a una máquina envasadora del tipo descrito anteriormente. A continuación se explica con más detalle un ejemplo de realización ventajoso con la ayuda de dibujos.
La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de una máquina envasadora.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un cierre de un actuador de elevación.
La figura 3A muestra una sección esquemática del cierre, discurriendo el plano de sección como se indica en la figura 2 por la línea MI-MI.
La figura 3B muestra la vista de la figura 3A en la que el actuador de elevación está representado en el estado inflado.
La figura 4A muestra una vista en sección esquemática de una pieza de cierre del cierre, discurriendo el plano de sección como indica la línea IV-IV en la figura 2.
La figura 4B muestra una vista en sección esquemática de un inserto del cierre, discurriendo el plano de la sección como se indica por la línea IV-IV en la figura 2.
La figura 1 muestra, en una vista esquemática, una máquina envasadora 1, que puede ser una máquina envasadora por embutición profunda. La máquina envasadora 1 puede presentar una o varias estaciones de trabajo, en particular, como en el ejemplo de realización representado, una estación de conformado 2, una estación de sellado 3, un dispositivo de corte transversal 4 y un dispositivo de corte longitudinal 5. Debe quedar claro que la máquina envasadora puede presentar una o varias de las estaciones de trabajo mencionadas. Estas pueden estar dispuestas en el orden mencionado en una dirección de trabajo R en un bastidor de máquina 6. Además, corriente abajo de la estación de conformado 2, puede estar dispuesta una estación de detección de fugas 11 como estación de trabajo adicional.
En el lado de entrada, en el bastidor de máquina 6 puede estar previsto un rodillo alimentador 7, del que puede ser retirada una primera lámina 8. En la zona de la estación de sellado 3 puede estar previsto un depósito de lámina 9 del que puede ser retirada una segunda lámina 10 como lámina de recubrimiento. En el lado de salida, en la máquina envasadora puede estar previsto un dispositivo de evacuación 13, por ejemplo, en forma de una cinta transportadora, con el que pueden evacuarse envases acabados, separados. Además, la máquina envasadora 1 puede presentar un dispositivo de avance, no representado, que puede agarrar la primera lámina 8 y, preferentemente, transportarla cíclicamente en la dirección de trabajo R en un ciclo de trabajo principal. El dispositivo de avance puede estar realizado, por ejemplo, mediante cadenas transportadoras dispuestas lateralmente, preferentemente cadenas de pinzas.
Como se muestra en la forma de realización representada, la estación de conformado 2 puede estar configurada como estación de embutición profunda. En esta se pueden conformar mediante embutición profunda una o varias cavidades de envase 14 en la primera lámina 8. A este respecto, la estación de conformado 2 puede estar configurada de tal manera que puedan conformarse varias cavidades de envase unas al lado de otras en una dirección perpendicular a la dirección de trabajo R. Después de la estación de conformado 2, visto en la dirección de trabajo R, puede estar previsto un tramo de inserción 15. Allí, las cavidades de envase 14 conformadas en la primera lámina 8 pueden llenarse con el producto 16.
La estación de sellado 3 puede comprender una herramienta superior 12a y una herramienta inferior 12b. Estas pueden estar configuradas para formar una cámara 17 cerrable de forma estanca al gas, en la que se puede modificar una atmósfera en las cavidades de envase 14 antes del sellado, por ejemplo mediante evacuación y/o lavado con gas de reemplazo o con una mezcla de gas de reemplazo. El cierre de la cámara 17 puede realizarse, como en el presente ejemplo de realización, elevando la herramienta inferior 12b y presionándola contra la herramienta superior 12a.
Para ello, la estación de sellado 3 puede comprender un mecanismo de elevación 42. Este puede contener una fuente de presión 43. El mecanismo de elevación 42 puede presentar además un actuador de elevación 22, que puede comprender un tubo flexible 23 y un primer cierre 24a y, preferentemente, un segundo cierre 24b. La fuente de presión 43 puede suministrar al actuador de elevación 22 un fluido de trabajo. El fluido de trabajo puede ser introducido en el tubo flexible 23 desde la fuente de presión 43, preferentemente a una presión constante o variable. De esta manera, el tubo flexible 23 puede aumentar su volumen y, de esta manera, elevar la herramienta inferior 12b. Como en el presente ejemplo de realización, el fluido de trabajo puede ser aire. Como se muestra aquí, la fuente de presión puede ser una bomba o un compresor.
Cabe señalar que la disposición del mecanismo de elevación 42 o del actuador de elevación 22 tiene carácter de ejemplo. El mecanismo de elevación 42 o el actuador de elevación 22 pueden estar previstos en cada una de las estaciones de trabajo mencionadas, en particular en uno, varios o todas las estaciones de trabajo mencionadas. Además, el mecanismo de elevación 42 o el actuador de elevación 22 pueden estar configurados para elevar un componente de una estación de trabajo, por ejemplo, la herramienta inferior 12b y/o para presionar hacia abajo un componente de una estación de trabajo, por ejemplo, la herramienta superior 12a.
El dispositivo de corte transversal 4 puede estar configurado como punzón, que puede estar concebido para seccionar la primera lámina 8 y la segunda lámina 10 en una dirección transversal a la dirección de trabajo R entre cavidades de envase 14 contiguas. En este caso, el dispositivo de corte transversal 4 puede estar configurado de tal manera que la primera lámina 8 no se divide por todo el ancho, sino que no se corte al menos en una zona marginal. Esto puede hacer posible un transporte subsiguiente, controlado, por el dispositivo de avance.
El dispositivo de corte longitudinal 5 puede estar configurado, como en la forma de realización mostrada, como una disposición de cuchilla circular giratoria con la que la primera lámina 8 y la segunda lámina 10 pueden ser seccionadas entre cavidades de envase 14 contiguas y en el borde lateral de la primera lámina 8, de modo que después del dispositivo de corte longitudinal 5 pueden estar presentes envases separados. El dispositivo de corte transversal 4 y el dispositivo de corte longitudinal 5 pueden considerarse respectivamente como una estación de trabajo, en particular una estación de corte, o conjuntamente como una estación de trabajo, en particular una estación de corte.
La máquina envasadora 1 puede contener además una unidad de control 18. Puede estar configurada para controlar y/o vigilar los procesos que se ejecutan en la máquina envasadora 1. Además, puede estar previsto un dispositivo de visualización 19 preferentemente con elementos de mando 20 y estar preparado para visualizar o influir en secuencias de proceso en la máquina envasadora 1 para o por un operario.
El modo de trabajo general de la máquina envasadora 1 puede ser tal como está representado brevemente a continuación.
La primera lámina 8 puede ser retirada del rollo de suministro 7 y ser transportada, por el dispositivo de avance, a la estación de conformado 2. En la estación de conformado 2 pueden formarse por embutición profunda una o varias cavidades de envase 14 en la primera lámina 8. Las cavidades de envase 14 pueden seguir siendo transportadas, junto a la zona circundante de la primera lámina 8, en un ciclo de trabajo principal paso a paso a la estación de detección de fugas 11. Allí pueden ser comprobadas en cuanto a fugas que, por ejemplo, puedan haberse producido durante el conformado. A continuación, las cavidades de envase 14 pueden seguir siendo transportadas a un tramo de inserción 15 donde pueden ser llenadas con un producto 16.
A continuación, las cavidades de envase 14 llenas pueden seguir siendo transportadas, junto a la zona de la primera lámina 8 que las circunda, por el dispositivo de alimentación a la estación de sellado 3. La segunda lámina 10 se puede unir por sellado a la primera lámina 8 en la estación de sellado 3 como lámina de recubrimiento. Después, la segunda lámina 10 puede seguir siendo transportada con el movimiento de avance de la primera lámina 8. De esta manera, la segunda lámina 10 puede ser retirada del depósito de lámina 9. Mediante el sellado de la lámina de recubrimiento 10 a las cavidades de envase 14, pueden producirse envases 21 cerrados.
En los equipos de corte 4, 5 pueden ser separados los envases 21, por el hecho de que las láminas 8, 10 se seccionan en dirección transversal o longitudinal. Para la separación, en lugar de los dispositivos de corte 4, 5, también se puede usar un dispositivo de corte completo (no mostrado) que pueda separar los envases 21 en un solo paso.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del primer cierre 24a. Aunque en lo sucesivo se haga referencia al primer cierre 24a, las explicaciones también son aplicables al segundo cierre 24b. En el presente ejemplo de realización, el primer cierre 24a puede presentar una conexión 25. Esta puede estar configurada para conducir un fluido de trabajo, en el presente ejemplo de realización aire, a través del primer cierre 24a hacia dentro y/o afuera del tubo flexible 23. El segundo cierre 24b también puede tener una conexión 25 o puede estar realizado sin una conexión de este tipo.
El primer cierre 24a contiene una pieza de cierre 26. El cierre 24a también contiene un inserto 27. La pieza de cierre 26 y el inserto 27 se pueden atornillar entre sí. Para ello, pueden estar previstas una o varias atornilladuras 28. Cada una de las atornilladuras 28 puede, por ejemplo, comprender un tornillo 29 y una rosca 30 que puede estar prevista en el inserto 27 (véase la figura 3A). Cada una de las atornilladuras 28 puede tirar del inserto 27 y la pieza de cierre 26 el uno hacia la otra en una dirección de tracción.
La figura 3A muestra una vista en sección esquemática del cierre 24a en una perspectiva que se indicada en la figura 2 por la línea MI-MI. En esta vista también puede apreciarse el tubo flexible 23. Este está representado en el estado sustancialmente vaciado. La figura 3B muestra la vista de la figura 3A. Allí, sin embargo, el tubo flexible 23 está representado en el estado llenado. El tubo flexible 23 puede presentar una pared 31. La pared 31 puede presentar a su vez una superficie exterior 32. Además, puede presentar una superficie interior 33. Como se ve en las figuras 3B y 3A, el inserto 27 puede engranar con la superficie interior 33 de la pared 31. Además, la pieza de bloqueo 26 puede engranar con la superficie exterior 32 de la pared 31. En este caso, una sección de apriete 34 de la pared 31 puede ser sujeta por apriete de manera estanca a los fluidos entre el inserto 27 y la pieza de cierre 26.
Por un lado, la pared 31 del tubo flexible 23 puede extenderse en una dirección axial L que puede estar definida entre el primer y el segundo cierre 24a, 24b. Por otro lado, la pared 31 puede extenderse en una dirección circunferencial (no mostrada). El primer y el segundo cierre 24a, 24b pueden sellar un espacio interior 35 del tubo flexible 23 en la dirección axial L. La pared 31 del tubo flexible 23 puede sellar el espacio interior 35 en una multiplicidad de direcciones radiales que se extienden respectivamente perpendicularmente a la dirección axial L. Mediante el llenado del tubo flexible 23, por la expansión del mismo, un componente que ha de ser elevado, como en el presente ejemplo de realización la herramienta inferior 12b, puede ser elevado en una dirección de elevación H.
En la figura 4A, se muestra solo la pieza de cierre 26 en una vista en sección, discurriendo la sección como se indica en la figura 2 por la línea IV-IV. Ahora puede verse aún más claramente que la pieza de cierre 26 puede presentar un ahondamiento 36. El ahondamiento puede presentar un área de fondo 37. Además, puede presentar un área de abertura 38. Cabe tener en cuenta que el área de abertura 38 en sí misma no es una superficie de material, sino que solamente está bordeada por el material de la pieza de cierre 26. El ahondamiento 36 puede presentar además un área de pared 39 que puede extenderse entre el área de fondo 37 y el área de abertura 38. Al engranar la pieza de cierre 26 con la superficie exterior 32 de la pared 31, en particular, el área de pared 39 de la pieza de cierre 26 puede engranar con la superficie exterior 32 de la pared 31. Como se indica en la figura 4A, el área de abertura 38 puede tener una mayor extensión de área que la extensión de área del área de fondo 37. Por lo tanto, el ahondamiento 36 puede estar realizado de forma cóncava.
La figura 4B asimismo muestra una vista en sección, discurriendo la sección como se indica en la figura 2 por la línea IV-IV. Sin embargo, en la figura 4B solo se muestra el inserto 27. Como puede verse ahora, el inserto 27 puede presentar una parte cónica 40. Además, el inserto 27 puede presentar un área de apriete 41. El área de apriete 41 y el área de pared 39 de la pieza de cierre 26 pueden estar adaptadas entre sí de tal manera que el inserto 27 se pueda introducir en el ahondamiento 36 de la pieza de cierre 26. El área de apriete 41 puede engranar con la superficie interior 33 de la pared 31 del tubo flexible 23.
Como ya se indicó, todas las indicaciones relativas al primer cierre 24a también son aplicables al segundo cierre 24b. A este respecto, cabe tener en cuenta que el segundo cierre 24b también puede estar realizado sin conexión 25. También son concebibles ejemplos de realización en los que tampoco el primer cierre 24a tiene una conexión 25, aunque estos son menos preferentes, como ya se ha explicado anteriormente.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) para una máquina envasadora (1), comprendiendo la estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) un mecanismo de elevación (42) con una fuente de presión (43) y un actuador de elevación (22) conectado a la fuente de presión (43), comprendiendo el actuador de elevación (22):
un tubo flexible (23) con una pared (31) que presenta una superficie interior (33) y una superficie exterior (32) opuesta a la superficie interior (33),
un cierre (24a, 24b) con una pieza de cierre (26) que está en engrane con la superficie exterior (32), y con un inserto (27) que está en engrane con la superficie interior (33), sujetando por apriete el cierre (24a, 24b) una sección de apriete (34) de la pared (31) del tubo flexible (23) entre el inserto (27) y la pieza de cierre (26) de manera estanca a los fluidos, preferentemente estanca a los gases, y pudiendo atornillarse el inserto (27) y la pieza de cierre (26) entre sí,caracterizada porqueel inserto (27) presenta una parte cónica (40).
2. Estación de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la pieza de cierre (26) presenta un ahondamiento (36) en el que se puede insertar el inserto (27).
3. Estación de trabajo de acuerdo con la reivindicación 2, en la que un área de abertura (38) del ahondamiento (36) tiene una extensión de área mayor que el área de fondo (37) del ahondamiento (36).
4. Estación de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el cierre (24a, 24b) presenta una conexión (25) que está configurada para conducir un fluido de trabajo, preferentemente un gas, a través del cierre (24a, 24b) hacia dentro y/o fuera del tubo flexible (23).
5. Estación de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que una dirección de tracción de una atornilladura (28) para enroscar la pieza de cierre (26) con el inserto (27) está orientada en un ángulo con respecto a una dirección de elevación (H) del actuador de elevación (22), siendo el ángulo superior a 0°, preferentemente superior a 45°, de manera especialmente preferente de 90°.
6. Estación de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que están previstos dos cierres (24a, 24b) en secciones opuestas del tubo flexible (23).
7. Estación de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) es una estación de sellado (3) o una estación de corte (4, 5) o una estación de conformado (2).
8. Máquina envasadora (1) con una estación de trabajo (2, 3, 4, 5, 11) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
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