ES2994370B2 - Sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas - Google Patents

Sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas

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Description

DESCRIPCIÓN
SISTEMA DE ARRASTRE DE UNA LÁMINA DE CARTÓN EN UNA MÁQUINA
FORMADORA DE CAJAS
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas; donde cada caja se forma a partir de una lámina de cartón en una estación de conformado mediante un macho que desciende hacia abajo arrastrando a la lámina de cartón dentro de un molde que junto con el macho forman parte de la estación de conformado.
La máquina comprende unos medios de traslado de las láminas de cartón troqueladas para trasladarlas desde al menos un cargador hasta la estación de conformado de la máquina. En esta situación, cada lámina es recogida del cargador mediante un dispositivo, por ejemplo, un dispositivo de ventosas, que se encarga de depositar cada lámina de cartón sobre unas guías longitudinales y después la lámina es trasladada hasta la estación de conformado de la máquina mediante el sistema de arrastre de la invención manteniéndose la lámina de cartón en su recorrido apoyada sobre las guías longitudinales en un plano horizontal.
El nuevo sistema de arrastre de la invención está diseñado para evitar que la lámina de cartón se marque o se deforme cuando un mecanismo empujador del sistema de arrastre de láminas se retira o escamotea en busca de la siguiente lámina de cartón. El sistema de la invención es especialmente ventajoso cuando la velocidad de conformado de cajas es muy elevada y/o el cartón utilizado es de poca consistencia, situaciones ambas en las que es habitual deformar o marcar la lámina de cartón y por lo tanto disminuir la calidad de la caja conformada.
Problema técnico a resolver y antecedentes de la invención
En la actualidad son conocidas las máquinas formadoras de cajas de cartón que comprenden en general una estación de conformado que integran un molde y un macho, así como un sistema de traslado de las láminas troqueladas, a partir de las cuales se arman las cajas, de manera que dicho sistema de traslado se encarga del manejo de las láminas hasta llevarlas a la estación de conformado.
Las láminas troqueladas están apiladas inicialmente en un cargador, de forma que, mediante un dispositivo de traslado, como por ejemplo un dispositivo de ventosas de succión, trasladan unitariamente las láminas para colocarlas sobre unas guías longitudinales dispuestas en un plano horizontal, para ser trasladadas después mediante un dispositivo de arrastre hasta la estación de conformado donde se arma cada caja.
Entre otras son conocidas las máquinas formadoras de cajas de cartón con números de publicación en España: ES2644329, ES2081235, ES1280854 y ES112780.
Todos estos documentos citados divulgan soluciones buenas pero complejas y poco efectivas si lo que interesa es conseguir velocidades de conformado muy elevadas y/o trabajar con cartones cada vez más frágiles o deteriorables. Estas condiciones de trabajo son realmente extremas para las láminas troqueladas.
Además, otro inconveniente que es habitual en las máquinas formadoras de cajas de cartón, es que las láminas de cartón se deforman o se marcan algunas de sus partes indebidamente, viéndose mermada así por tanto la calidad de la caja conformada, siendo especialmente negativo cuando dichas partes deterioradas de la caja quedan expuestas al exterior; incluso puede ocurrir que la deformación de la lámina provoque un atasco en la máquina.
Descripción de la invención
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes en los apartados anteriores, la invención propone un sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas que comprende un mecanismo empujador anclado a una cadena acoplada en al menos dos piñones dentados dispuestas en un plano vertical.
El mecanismo empujador comprende una estructura de varias piezas que está acoplada a dos eslabones de la cadena; donde dicho acoplamiento incluye una primera conexión articulada y una segunda conexión articulada; y donde dicha conexión a los eslabones de la cadena puede ser un acoplamiento directo, o un acoplamiento indirecto por mediación de unas piezas conectoras.
La estructura del mecanismo empujador comprende al menos una pieza de empuje vinculada a uno de los dos eslabones de la cadena mediante la primera conexión articulada y al menos un tirante vinculado al otro eslabón parejo mediante la segunda conexión articulada; donde la pieza de empuje y el tirante están acoplados entre sí mediante una conexión articulada. Dicho tirante es un elemento rígido.
Con esta disposición descrita, el mecanismo empujador está configurado para poder situarse en una posición desplegada y en una posición plegada.
En la posición desplegada del mecanismo empujador, la pieza de empuje está colocada en una posición ortogonal con respecto a los dos ramales de la cadena, de manera que cuando la lámina de cartón apoya sobre el ramal superior de la cadena, dicha pieza de empuje está en contacto con un borde posterior de la lámina de cartón.
En cambio, en la posición plegada del mecanismo empujador, el mismo está configurado para situarse en la posición plegada cuando recorre unas zonas curvadas correspondientes con las curvaturas de los piñones dentados en la que la pieza de empuje pierde su posición ortogonal con respecto a los ramales de la cadena situándose dicha pieza de empuje en una posición tendente a colocarse en una posición tangencial con respecto a la curvatura de los piñones dentados.
Cabe señalar que las posiciones plegada y desplegada del mecanismo empujador se alcanzan con la movilidad de la cadena acoplada sobre los dos piñones dentados, donde dicha cadena está conectada a un elemento motor para movilizar la cadena y el conjunto del mecanismo empujador.
En el caso del acoplamiento indirecto, la estructura del mecanismo empujador está acoplada a los dos eslabones de la cadena por mediación de al menos una primera pieza conectora y al menos una segunda pieza conectora, que están fijadas ambas a los dos eslabones de la cadena; donde la estructura del mecanismo empujador está acoplada a las piezas conectoras mediante la primera conexión articulada y mediante la segunda conexión articulada.
Los dos eslabones en los que está acoplada la estructura del mecanismo empujador son dos eslabones alternos; ubicándose un eslabón entre ambos eslabones alternos, donde entre la primera pieza conectora y la segunda pieza conectora hay tres eslabones de cadena: un primer eslabón en el que está acoplada la primera pieza conectora, un segundo eslabón en el que está acoplada la segunda pieza conectora y un tercer eslabón intermedio ubicado entre el primer y segundo eslabón.
En una realización de la invención, la estructura del mecanismo empujador comprende un par de piezas de empuje en paralelo y un par de tirantes en paralelo; donde dicho mecanismo empujador está acoplado a ambos lados de la cadena.
Al hilo de lo descrito en el párrafo precedente, el mecanismo empujador comprende pares de primeras piezas conectoras en paralelo y pares de segundas piezas conectoras en paralelo; donde entre cada par de dichas piezas conectoras se ubica una pieza intermedia separadora.
Cada pieza de empuje incluye una extensión superior que sobresale hacia adelante con respecto a una superficie frontal de dicha pieza de empuje sobre la que contacta el borde posterior de la lámina de cartón durante su traslado mediante el arrastre del mecanismo empujador.
El sistema de arrastre comprende el mecanismo empujador y dos guías longitudinales dispuestas a ambos laterales de la cadena, cuyo ramal superior está dispuesto en un mismo plano que las guías longitudinales para el apoyo coplanario de la lámina de cartón durante su arrastre mediante el mecanismo empujador; donde dicha lámina asienta sobre dicho ramal superior de la cadena y sobre las dos guías longitudinales; y donde el borde posterior de dicha lámina está en contacto con el mecanismo empujador durante el arrastre de la lámina cuando está activado el sistema de arrastre.
A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
Breve descripción de las figuras
Figura 1.-Muestra una vista en perspectiva del sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, objeto de la invención.
Figura 2.-Muestra una vista en alzado de lo representado en la figura 1.
Figura 3.-Muestra una vista en alzado de un mecanismo empujador de la lámina de cartón que forma parte del sistema de arrastre de la invención.
Figura 4.-Muestra una vista en perspectiva del mecanismo empujador.
Figura 5.-Muestra una vista en perspectiva explosionada del mecanismo empujador.
Figura 6.-Muestra una vista alzado esquemático del sistema de arrastre de la invención.
Figura 7.-Representa una vista en perfil esquemático del sistema de arrastre.
Descripción de un ejemplo de realización de la invención
Considerando la numeración adoptada en las figuras, el sistema de arrastre 10 de una lámina 2 de cartón en una máquina formadora de cajas de material de cartón comprende una cadena 3 en la que está enganchado al menos un mecanismo empujador 1 que se encarga de arrastrar unitariamente cada lámina 2 cuando está apoyada en un plano horizontal sobre dos guías longitudinales 14 paralelas; donde dicha cadena 3 está situada en un plano vertical entre ambas guías longitudinales 14; y donde un ramal superior de la cadena 3 está situado en paralelo a las dos guías longitudinales 14 y sustancialmente a la misma altura. Con esta disposición descrita, cada lámina 2 apoya sobre las dos guías longitudinales 14 y sobre dicho ramal superior de la cadena 3.
Así pues, el traslado de las láminas 2 se realiza a lo largo de al menos una alineación longitudinal de transporte desde al menos un cargador 12 en el que las láminas 2 están apiladas, hasta una estación de conformado 13 de la máquina. Dicha estación de conformado 13 incluye al menos un macho 13a y al menos un molde 13b; donde un dispositivo de ventosas 15 recoge unitariamente las láminas 2 del cargador 12 para depositarlas sobre las guías longitudinales 14 y sobre el ramal superior de la cadena 3, y después el sistema de arrastre 10 de la invención se encarga de desplazar las láminas 2 unitariamente hasta la estación de conformado 13 en la que se conforma cada caja a partir de dicha lámina 2 de cartón cuando desciende el macho 13a introduciéndose dentro del molde 13b.
Así pues, el traslado de cada lámina 2 desde el cargador 12 hasta las guías longitudinales 14 se realiza mediante el dispositivo de ventosas 15, sin descartar otros medios o dispositivos diferentes.
La cadena 3 está acoplada en dos piñones dentados 7 de giro loco acoplados en unos extremos de un soporte plano 11 dispuesto en un plano vertical, donde dicha cadena 3 es accionada por un sistema motorizado electrónicamente que permite controlar tanto la posición relativa del mecanismo empujador 1, como variar la velocidad de funcionamiento de dicha cadena 3 a las necesidades de conformado de la respectiva caja en la estación de conformado 13.
La transmisión de movimiento a la cadena 3 se realiza mediante un motor 17 que trasmite su movimiento giratorio a un piñón conductor 18 en el que está acoplada la cadena 3, la cual está acoplada también a una rueda dentada intermedia 19 para poder regular la tensión de dicha cadena 3.
El mecanismo empujador 1 está acoplado a dos eslabones 3a alternos de la cadena 3 mediante pares de conexiones articuladas: primeras 5a y segundas 6a; donde en la realización que se muestra en las figuras, el mecanismo empujador 1 está acoplado a la cadena 3 por mediación de pares de piezas conectoras: primeras 5 y segundas 6 fijadas a los eslabones 3a de la cadena 3, de manera que las conexiones articuladas 5a, 5b están ubicadas en dichos pares de piezas conectoras 5, 6. Como se muestra más claramente en la figura 3, entre los pares de primeras piezas conectoras 5 y los pares de segundas piezas conectoras 6 hay tres eslabones 3a de cadena 3.
Cada eslabón 3a de la cadena 3 comprende dos pletinas paralelas vinculadas mediante un par de ejes transversales paralelos dispuestos en alineaciones perpendiculares con respecto a dichas pletinas paralelas.
Como el mecanismo empujador 1 está ubicado a ambos lados de la cadena 3, los pares de ejes transversales de los eslabones 3a alternos tienen una mayor longitud, a la vez que entre los pares de piezas conectoras 5, 6 se ubican unas piezas intermedias 16, cada una de las cuales separa cada par de dichas piezas conectoras 5, 6.
Así pues, el mecanismo empujador 1 comprende un par de piezas de empuje 4 en paralelo, y un par de tirantes 8 en paralelo acoplados a las piezas de empuje 4 mediante unas conexiones articuladas 9; donde las piezas de empuje 4 están acopladas a las primeras piezas conectoras 5 por mediación de las primeras conexiones articuladas 5a, mientras que los tirantes 8 del mecanismo de empuje 1 están acoplados a las segundas piezas conectoras 6 por mediación de las segundas conexiones articuladas 6a.
Obviamente, tanto las primeras conexiones articuladas 5a, como las segundas conexiones articuladas 6a y las conexiones articuladas 9 que vinculan los tirantes 8 y las piezas de empuje 4 del mecanismo empujador 1, son todas ellas conexiones articuladas paralelas a los ejes transversales de los eslabones 3a de la cadena 3.
Por otro lado, el mecanismo empujador 1 puede adoptar una posición desplegada y una posición plegada. En la posición desplegada, las piezas de empuje 4 están dispuestas perpendicularmente con respecto a los ramales de la cadena 3 para empujar y arrastrar a la lámina 2.
En cambio, la posición plegada del mecanismo empujador 1 se alcanza cuando el mismo pasa de uno a otro ramal de la cadena 3 con un recorrido curvado correspondiente con la curvatura de los piñones dentados 7 en los que está acoplada la cadena 3, de manera que durante este recorrido curvado, las piezas de empuje 4 giran relativamente un espacio angular alrededor de las primeras conexiones articuladas 5a acercándose a las segundas piezas conectoras 6, con lo cual en esta fase las primeras piezas de empuje 4 se abaten perdiendo la perpendicularidad con respecto a la cadena 3.
Con esta disposición descrita, durante la movilidad de la cadena 3, el mecanismo de empuje 1 se desplaza arrastrado por dicha cadena 3 manteniéndose las piezas de empuje en una disposición despegada vertical y perpendicular al plano de avance del ramal superior de dicha cadena 3; donde la lámina 2 de cartón es empujada por su borde posterior 2a a través de las piezas de empuje 4 del mecanismo empujador 1.
Tal como se muestra más claramente en las figuras 4 y 5, las piezas de empuje 4 de los mecanismos de empuje 1 pueden incluir unas extensiones superiores 20 que sobresalen hacia adelante con respecto a una superficie frontal de dichas piezas de empuje 4 sobre las que contacta el borde posterior 2a de la lámina 2 de cartón durante su traslado hacia adelante mediante el sistema de arrastre 10. Dichas extensiones superiores 20 aseguran la estabilidad de la lámina 2 durante su traslado, ya que dicha lámina 2 se traslada a gran velocidad mediane el arrastre de la cadena 3. Cada una de dichas extensiones puede formar parte integrante de la pieza de empuje 4 o formar parte de un cuerpo adicional fijado a dicha pieza de empuje 4. Dichas extensiones superiores 20 pueden tener diferentes configuraciones dependiendo de la configuración de la lámina 2 de cartón, aunque la más ventajosa es la representada en las figuras con una forma de visera.
Cuando se dispone a abandonar la acción de empuje de la lámina 2 de cartón apoyada sobre el ramal superior de la cadena 3, coincidiendo con el cambio de dirección producido a su paso por el piñón dentado 7 en la fase que se pasa de uno a otro ramal de la cadena 3 y donde la lámina 2 pasa a la estación de conformado 13, las dos piezas de empuje 4 modifican su disposición ortogonal con respecto al respectivo ramal superior de la cadena 3 debido a que el mecanismo empujador 1 está acoplado a dicha cadena 3 mediante las dos conexiones articuladas 5a, 6a separadas longitudinalmente a través del tirante 8, y debido a la conexión del conjunto del mecanismo empujador 1 a dos eslabones 3a alternos de la cadena 3.
En esta situación, al avanzar el mecanismo empujador 1 en correspondencia con el respectivo piñón dentado 7, el par de piezas de empuje 4 pierden su verticalidad de forma más progresiva y menos instantánea evitando que ese brusco cambio de dirección u orientación marque o deforme el borde posterior 2a de la lámina 2 de cartón sobre el que empuja el mecanismo empujador 1 en el momento de traspasar dicha lámina 2 a la estación de conformado 13.
Al hilo de lo dicho en el párrafo precedente, el par de tirantes 8 del mecanismo empujador 1 obliga a inclinarse ligeramente al par de piezas de empuje 4 al producirse el giro sobre el piñón dentado 7, de manera que se puede afirmar que dichas piezas de empuje 4 son activas en los giros de la cadena 3 cuando recorren las zonas curvadas de los piñones dentados 7 en los que está acoplada la cadena 3. Cabe señalar además que las piezas de empuje 4 en la zona curvada del respectivo piñón dentado 7 tienden a situarse en una posición tangente a la curva de dicho piñón dentado 7.
Los sistemas tradicionales mantienen la pieza o piezas de empuje siempre con una orientación ortogonal con respecto al plano de desplazamiento de los ramales de la cadena, de modo que al cambiar de dirección bruscamente pasando de uno a otro ramal de la cadena, deterioran el borde de la lámina del cartón.
Con el nuevo sistema de arrastre de la invención se soluciona de forma eficiente el problema descrito en el párrafo precedente. Para ello tal como se ha descrito anteriormente, se cambia la angulación de las piezas de empuje 4 del mecanismo de empuje 1 de forma muy progresiva en la zona de cambio de dirección (zonas curvadas de los piñones dentados 7), y se vuelve después a recuperar la perpendicularidad de dichas piezas de empuje 4 en el trayecto de retorno (paso del ramal inferior al ramal superior de la cadena 3) hacia la siguiente lámina 2 a arrastrar y empujar hacia la estación de conformado 13 donde se arma cada caja con la respectiva lámina 2 troquelada.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1- Mecanismo empujador de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, que comprende una estructura de varias piezas que está acoplada a dos eslabones (3a) de una cadena (3) acoplada en al menos dos piñones dentados (7); donde dicho acoplamiento incluye una primera conexión articulada (5a) y una segunda conexión articulada (6a); caracterizado por que la estructura del mecanismo empujador (1) comprende al menos una pieza de empuje (4) vinculada a uno de los dos eslabones (3a) de la cadena (3) mediante la primera conexión articulada (5a) y al menos un tirante (8) vinculado al otro eslabón (3a) parejo mediante la segunda conexión articulada (6a); donde la pieza de empuje (4) y el tirante (8) están acoplados entre sí mediante una conexión articulada (9); y donde la estructura del mecanismo empujador (1) está acoplada a los dos eslabones (3a) de la cadena (3) por mediación de al menos una primera pieza conectora (5) y al menos una segunda pieza conectora (6), que están fijadas ambas a los dos eslabones (3a) de la cadena (3); donde la estructura del mecanismo empujador (1) está acoplada a las piezas conectores (5, 6) mediante la primera (5a) y la segunda (6a) conexiones articuladas;
    donde el mecanismo empujador (1) está configurado para situarse en una posición seleccionada entre una posición desplegada en la que la pieza de empuje (4) está colocada en una posición ortogonal con respecto al ramal superior de la cadena (3) para arrastrar a la lámina (2) de cartón empujándola por su borde posterior (2a); y una posición plegada cuando recorre unas zonas curvadas correspondientes con las curvaturas de los piñones dentados (7) en la que la pieza de empuje (4) pierde su posición ortogonal situándose en una posición tendente a colocarse en una posición tangencial con respecto a la curvatura de los piñones dentados (7).
    2 - Mecanismo empujador de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, según la reivindicación 1, caracterizado por que los dos eslabones (3a) en los que está acoplada la estructura del mecanismo empujador (1) son dos eslabones (3a) alternos.
    3.- Mecanismo empujador de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la estructura del mecanismo empujador (1) comprende un par de piezas de empuje (4) en paralelo y un par de tirantes (8) en paralelo; donde dicho mecanismo empujador (1) está acoplado a ambos lados de la cadena (3).
    4.- Mecanismo empujador de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende pares de primeras piezas conectoras (5) en paralelo y pares de segundas piezas conectoras (6) en paralelo; donde entre cada par de dichas piezas conectoras (5, 6) se ubica una pieza intermedia (16) separadora.
    5 - Mecanismo empujador de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la pieza de empuje (4) incluye una extensión superior (20) que sobresale hacia adelante con respecto a una superficie frontal de dicha pieza de empuje (4) sobre la que contacta el borde posterior (2a) de la lámina (2) de cartón durante su traslado mediante el arrastre del mecanismo empujador (1).
    6 - Sistema de arrastre de una lámina de cartón en una máquina formadora de cajas, que comprendiendo el mecanismo empujador (1) descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza por que comprende además dos guías longitudinales (14) dispuestas a ambos laterales de la cadena (3), cuyo ramal superior está dispuesto en un mismo plano que las guías longitudinales (14) para el apoyo coplanario de la lámina (2) de cartón durante su arrastre mediante el mecanismo empujador (1); donde dicha lámina (2) asienta sobre dicho ramal superior de la cadena (3) y sobre las dos guías longitudinales (14); y donde el borde posterior (2a) de dicha lámina (2) está en contacto con el mecanismo empujador (1) durante el arrastre de la lámina (2) cuando está activado el sistema de arrastre (10) con la lámina (2) apoyada sobre el ramal superior de la cadena (3).
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