APARATO Y MÉTODO PARA FORMAR RECIPIENTES Y PREFORMAS DE RECIPIENTES
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un aparato y un método para formar recipientes para usarlos en empacar artículos, particularmente empacar artículos de formas irregulares o múltiples artículos planos, tales como libros o casetes y discos de video, tales como discos LP, CD, CD-ROM y DVD, empacados juntos en un recipiente. La invención está dirigida en particular al uso de cajas estándar de venta al menudeo y recipientes laminados, ranurados o corrugados, o similares (en lo sucesivo denominados recipiente estándar para venta al menudeo o recipiente RSC). La invención se refiere adicionalmente a una preforma de recipiente y a un aparato y un método para armar la preforma. La invención se refiere adicionalmente a un paquete de recipiente (es decir, que incluye artículos empacados), construido usando el aparato, el método y/o la preforma de la invención. La invención se relaciona, más .particularmente, con el método y el aparato usados para formar y manipular una preforma de recipiente, y a la formación de la preforma a un paquete para restringir por lo menos un artículo en él, para despacharlo o para almacenarlo. La ¡nvención se refiere en particular a un aparato y un método para modificar preformas de recipiente hechas de cartón o de material similar; siendo modificadas las preformas para incluir un medio retenedor de artículo para asegurar los artículos en él y prevenir el movimiento que pudiera provocar daños dentro del recipiente formado a partir de la preforma. Adicionalmente, la invención se refiere a una máquina formadora de recipientes, que toma las preformas de recipiente que tienen un medio retenedor de artículo, y forma recipientes de empaque para artículos de forma irregular o artículos particularmente pesados, tales como partes de máquina y artículos que tienen
un área de superficie relativamente grande, en comparación con el espesor asociado o con su profundidad, tales como libros, casetes y discos de video de diversos formatos. Estos artículos necesitan ser contenidos de manera segura dentro del recipiente para prevenir su daño durante el tránsito. Se describe también un método para formar los recipientes. Los métodos, los aparatos, las preformas y el empaque final, como se describen más adelante en la presente, están descritos primariamente con referencia a artículos planos, tales como los ejemplificados más arriba; sin embargo, se debe apreciar que no existe esa limitación. Quienes tengan experiencia en la materia a la que está dirigida la invención apreciarán que se puede aplicar a cualquier objeto tridimensional, localizable dentro del recipiente y que no está limitada la invención a artículos de formas similares, tales como libros y casetes de video.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Cada vez con más frecuencia los clientes están esquivando la rutina tardada de desplazarse para adquirir sus compras y sus necesidades de negocios. Es común ahora que las adquisiciones se hagan por pedidos postales, telefónicos y a través de Internet y del correo electrónico. Como consecuencia, para que se reciban los artículos, hay un incremento notable en el uso de los servicios postales y de mensajería para entregar las compras. La implicación adicional de los servicios postales y otros sistemas de entrega es diferente del modo tradicional de comprar, en el que el cliente se desplaza para adquirir artículos en el mostrador, y regresa usando medios de transporte público o de su propiedad. En este escenario, el empaque o empaquetado se efectúa en el mostrador o antes que el cliente salga, después de lo cual la responsabilidad por daños ya no corresponde al vendedor. Como la mayoría de los servicios postales y de mensajería limitan su responsabilidad
por daños a los artículos que se les entregan, o cargan primas importantes por seguro contra dichos daños, queda a cargo del vendedor, del almacenista o de la compañía que envía la compra, asegurarse de que haya un riesgo mínimo de daños o un mínimo de pérdidas durante el tránsito hasta el cliente. El término "postal", como se usa aquí, está destinado a una expresión conveniente para todos los servicios de despacho y mensajería locales, nacionales e internacionales, incluyendo los servicios de remesa directa. Con la popularidad cada vez mayor de las compras por Internet y el despacho de los artículos ordenados a través del sistema postal, se ha incrementado grandemente la necesidad de empaques. La popularidad de sitios de red tales como Amazon™ y eBay™ ha incrementado el tráfico postal de artículos comunes, tales como libros, CD, CD-ROM y DVD, y de artículos menos regularmente enviados por envío postal, que van desde partes de vehículos y maquinaria hasta computadoras portátiles (laptop) y adornos frágiles. Debido al cambio vasto de artículos despachados y a los riesgos inherentes asociados con el manejo voluminoso de artículos, hay necesidad en el mercado de recipientes resistentes. Adicionalmente, a medida que el volumen de negocios de. catálogo de pedidos por correo aumenta, también lo hace el volumen de devoluciones. Esto trae severas consecuencias sobre los beneficios de la transacción de los pedidos por coreo y, cuando el artículo devuelto está dañado, el cliente debe cargar con la responsabilidad del daño. Esta condición de venta frecuentemente tiene repercusiones para las relaciones con el cliente. Adicionalmente, si el artículo tiene bordes afilados o irregulares, puede dañar el recipiente y, excepcionalmente, se puede perder o puede dañar a quien maneje el paquete. En oras palabras, un requisito fundamental de cualquier método para transporte de artículos es que los artículos no se dañen durante el transporte, de modo que lleguen a su destino en un estado no dañado. Se ha encontrado en la práctica que el empaque de artículos,
tales como libros, discos, y artículos similares, que tienen por lo menos una superficie con área de superficie relativamente grande en relación con la profundidad o el espesor del artículo, han presentado, en términos de empaque, un problema que se vuelve importante. Este problema se manifiesta particularmente en las situaciones en que los artículos son empacados sobre la base de una línea de producción, mediante un método de empaque que implica doblar un cartón o una preforma similar, para formar un recipiente para que reciba un artículo que se va a empacar. Hay otros problemas asociados con el empaque de artículos de forma irregular o pesados, como se anotó anteriormente. Los recipientes formados a partir de preformas hechas de cartón y cartoncillo y otros materiales adecuados para despachar a través de los servicios postales, son bien conocidos en la técnica anterior. Por lo general, los recipientes son formados a partir de una preforma relativamente simple, que tiene paredes laterales separadas por líneas de doblez, y una o más porciones de base y de tapa, conectada a una o más de las paredes laterales, mediante líneas de doblez correspondientes. Para construir el recipiente se asegura una solapa extrema de una pared lateral a una porción de borde de otra pared lateral, y la porción de base o cada porción de base se dobla y se asegura para formar un recipiente con la boca abierta. Cuando el artículo o cada artículo que se va a despachar ha sido colocado dentro del recipiente, se dobla y se asegura la porción de tapa o cada porción de tapa. Los medios para asegurar las porciones para formar el recipiente se selecciona normalmente de pegamento o engrapado. Hay muchos ejemplos de los tipos anteriores de recipientes en la técnica anterior, además del recipiente estándar del tipo RSC, una disposición del cual se discute aquí más adelante, con respecto a las modalidades detalladas de la presente invención. Se apreciará que, a menos que se diseñe el recipiente para
recibir el/los artículo(s) específico(s), se requerirá otros materiales de empaque para prevenir que el artículo o los artículos se muevan dentro del recipiente. Esto sucede en particular con respecto a los artículos de forma irregular y el uso de material de relleno de poliestireno (denominado algunas veces "bolas"). Sin embargo, las piezas pequeñas de material de relleno no previene que se muevan los objetos pesados dentro de un recipiente. En la industria de los empaques generalmente hay un movimiento para obviar los materiales de empaque extraños y, en algunos países, hay reglamentos y legislaciones para prevenir prácticas de empaque con desperdicios. La ¡nvención está dirigida a solucionar algunas de las desventajas establecidas asociadas con los recipientes de la técnica anterior, en particular los que realizan un recipiente que está adaptado para encapsular, o asegurar de otra manera, uno o más artículos dentro del recipiente para prevenir daños debidos al movimiento dentro del recipiente durante el tránsito a su destino. En un intento por obviar algunas de las desventajas destacadas arriba, una solución sugerida en la técnica anterior es utilizar una tela de material de forro para asegurar los artículos dentro del recipiente. Una solución establecida es colocar los artículos que van a ser despachados en una bandeja, usualmente de un material de cartón. La bandeja y los artículos se envuelven entonces por medio de una película de material plástico que se calienta posteriormente para efectuar un empaque envuelto por encogimiento. Alternativamente, se tensa la tela o película alrededor del artículo o los artículos, doblando elementos de la bandeja a la que se fija la película. Luego se coloca este paquete en un recipiente preformado que se sella finalmente y se marca para despacharlo. Sin embargo, esta disposición tiene sus propias desventajas que incluyen que, si bien los artículos están unidos entre sí, con frecuencia la bandeja se mueve en el recipiente lo suficiente para desalojar los artículos de la bandeja. Adicionalmente, esta disposición no evita el uso de materiales de empaque
adicionales, innecesarios, e incluye una etapa extra en el proceso de empaquetar. En otra solución, propuesta por la solicitante en la patente del Reino Unido No. GB 2 343 885 (la cual queda incorporada aquí por medio de esta referencia), se describe una preforma de recipiente a la que se asegura una lámina o película de material de forro. Este material de forro es encogible, de manera que se pueden colocar los artículos directamente en el recipiente y se aseguran in situ. Aunque provee mejoras de importancia con respecto a la técnica anterior, el recipiente y la preforma de recipiente descritos en GB 2 343 885 no son adecuados para formación en máquina a un recipiente. Si bien hay una demanda de importancia para los recipientes que son formados manualmente (en particular para operación a bajo volumen), los centros de despacho que manejan grandes volúmenes, o los despachadores de embarque directo, por ejemplo, requieren de sistemas totalmente automatizados. Las ventajas de formar en máquina un recipiente a partir de una preforma serán aparentes para los expertos en la materia. Por razones de costo, y para apegarse a los requisitos, en particular los que se refieren a la resistencia al aplastamiento, es conveniente hacer uso de la resistencia inherente provista por la "ondulación" de las corrugaciones formadas dentro del material de cartón. Es debido a esto, junto con la tasa baja de falla de dicho material, que se consideran los materiales de cartón de capas múltiples, de alta calidad, pese a su costo relativo y a la precisión con la que se deben formar las preformas. Cuando se usan materiales no costosos, la proporción de fallas y el desgaste de la maquinaria se incrementan; consecuentemente, el tiempo de paro de la máquina y las detenciones del proceso afectan perjudicialmente la eficiencia. De una lectura de la técnica anterior se sabe que las preformas de recipiente habitualmente son formadas usando una técnica de corte con
dado, que incluye el troquelado de las líneas de doblez. Se forma una variedad de cajas para ventas al menudeo normales usando rodillos que soportan cuchillas grandes, dentro de los cuales se alimenta el material de cartón para ser "laminado, ranurado y corrugado", para formar preformas de recipiente. Luego se introducen las preformas en una estación dobladora, en la que se arma un recipiente. Luego se llena y se sella el recipiente con la boca abierta, para su despacho. En una modalidad alternativa de la técnica anterior, el artículo o los artículos que van a ser empacados son colocados sobre una preforma y pasados a una estación selladora, en la que el recipiente es formado alrededor del artículo o los artículos y sellado usando pegamento que funde en caliente. Es un objetivo de la presente invención proveer un sistema de empaque que busca aliviar las desventajas asociadas con la técnica anterior para reducir al mínimo el riesgo de daños a un artículo durante la colocación, el empaque, el manejo y el tránsito. Consecuentemente, es un objetivo de la invención proveer una preforma de recipiente adecuada para formación en máquina, y proveer un recipiente así formado para recibir los artículos que van a ser asegurados en él, antes de despacharlos. Es otro objetivo de la invención proveer un aparato para formar preformas de recipiente de la invención. Es un objetivo adicional de la invención proveer un aparato para formar y llenar recipientes para despachar a alta velocidad, y que facilita el uso de interfaces electrónicas estándar e instrumentación de control estándar. Es también otro objetivo de la presente invención proveer un método para la formación y el llenado de recipientes de acuerdo con la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Consecuentemente, la presente ¡nvención provee un recipiente o una preforma de recipiente, que comprende: un par de porciones de pared lateral opuestas, y una porción de pared frontal y una porción de pared posterior, opuestas; cada una de las porciones de pared está conectada a una porción de base en una línea de doblez, y por lo menos un par opuesto de paredes está provista con una sección de tapa; y por lo menos una porción tiene unida a ella una película de material, adaptada para retener un artículo dentro del recipiente, o un recipiente formado a partir de la preforma; donde la película de material está asegurada a la al menos una porción usando adhesivo aplicado en una dirección consistente con la dirección a lo largo de la cual se aplica tensión para retener un artículo dentro del recipiente. En una disposición de recipiente o de preforma de recipiente: las porciones de pared lateral y las porciones de pared frontal y trasera están conectadas a una porción de base común, en respectivas líneas de doblez; cada porción de pared lateral tiene secciones interna y externa; separadas por una porción plana de doblez; estando adaptadas las secciones para doblarse alrededor de una porción plana de doblez, para asumir una posición en la que se traslapan entre sí; incluyendo la sección exterior medios aseguradores, acoplables en la porción de base, para asegurar la posición de traslape; y cada una de las porciones de pared frontal y posterior tiene una sección levantadora y una sección de tapa. En otra disposición del recipiente o la preforma de recipiente, cada porción de pared tiene una porción de base y una sección de tapa fijada a ella en líneas de doblez, y está conectada a por lo menos una porción de pared adyacente, en una línea de doblez dispuesta perpendicular a la base o a las líneas de doblez de tapa.
Ventajosamente se asegura la película de material a la al menos una porción usando adhesivo aplicado en una dirección consistente con la dirección en la que se aplica la película. Se prefiere que se seleccione el adhesivo de pegamento que funde en caliente, adhesivo de contacto que sella en frío, cinta adhesiva de doble cara, o materiales del mismo tipo. Convenientemente, el material adaptado para retener un artículo dentro del recipiente o del recipiente formado a partir de la preforma, es un material de envoltura encogible. Opcionalmente, el material adaptado para retener un artículo dentro del recipiente, o del recipiente formado a partir de la preforma, incluye una sección revestida con adhesivo, que tiene un material adhesivo adaptado para adherirse sustancialmente de manera exclusiva a secciones revestidas igualmente. Ventajosamente, la película de material incluye por lo menos una sección revestida con adhesivo a la que está aplicado un protector desprendible. Convenientemente, la película de material incluye un revestimiento desprendible. Ventajosamente, por lo menos las porciones de pared lateral, frontal y posterior, tienen dimensiones y formas adecuadas para que puedan ser dobladas en máquina. De preferencia se corta el recipiente o la preforma de recipiente de un material de cartón que tiene una ondulación orientada para incrementar la resistencia del recipiente o del recipiente formado a partir de la preforma. En una construcción se aplica de manera discontinua la película. Esta construcción utiliza una pluralidad de tramos discretos o parches de material retenedor de artículo, situados en una preforma de recipiente, de manera que aseguren de manera efectiva los artículos que se van a despachar,
colocados en un recipiente formado a partir de la preforma. La presente invención provee además un aparato para formar una preforma de recipiente, del tipo que tiene medios retenedores de artículo en él; comprendiendo el aparato: 5 medios para dispensar en un transportador de alimentación, un suministro sustancialmente continuo de preformas de recipiente; teniendo las preformas un perfil preformado deseable, que tiene una pluralidad de secciones doblables, conformadas y dimensionadas de tal manera que formen un recipiente; medios para aplicar adhesivo; medios para dispensara una película
10 de un material retenedor, y que tienden un tramo de la película sobre la superficie interna de la preforma; medios cortadores para cortar la película para definir el tramo de película adherida a la preforma; y medios transportadores para llevar la preforma así formada a una sección de apiiamiento, a una estación de almacenamiento, o para procesamiento ulterior. 15 Ventajosamente, el aparato incluye medios aplicadores de presión para unir el material de película a la superficie interna de la preforma. Convenientemente, los medios para dispensar un suministro de
. preformas comprenden una mesa soportadora que tiene un .mecanismo recogedor operado por vacío, que selecciona individualmente una preforma de
20. la base de un alimentador de preformas, e introduce la preforma a una estación de aplicación de adhesivo. Ventajosamente, la mesa incluye medios soportadores de borde de preforma, para retener las preformas dentro del alimentador, acoplándose el mecanismo recogedor con la porción de base de la preforma seleccionada, y 25 flexionándola para desacoplarla de dichos medios soportadores de borde. Opcionalmente, los medios para dispensar un suministro de preformas comprenden medios para transportar una pila de preformas a un mecanismo recogedor operado por vacío, que está adaptado para seleccionar individualmente la región de borde de arrastre de una preforma, e introduce su
borde delantero a una estación de aplicación de adhesivo. Idealmente, el mecanismo recogedor de vacío está montado en un carro adaptado para moverse paralelo con respecto a la dirección de desplazamiento de las preformas, de manera que las preformas sucesivas sean desprendidas de las preformas subyacentes en una pila de preformas. En una construcción alternativa, los medios para dispensar un suministro de preformas comprenden un par de tablas de levantamiento, montadas en un carro adaptado para moverse lateralmente con respecto a la dirección de desplazamiento de las preformas dentro del aparato; incluyendo los medios dispensadores un mecanismo recogedor operado por vacío, que selecciona individualmente una preforma de la parte superior de un alimentador de preformas e introduce la preforma a una estación de aplicación de adhesivo. De preferencia los medios para aplicar adhesivo comprenden una pluralidad de boquillas para aplicar por lo menos una tira de un adhesivo que puede fluir, a una superficie interna de la preforma. Alternativamente, los medios para aplicar adhesivo comprenden un dispensador de cinta para aplicar una cinta adhesiva de doble cara, a un tramo de la película o a la superficie interna de la preforma. En una disposición, los medios cortadores definen primero y segundo tramos del material de película adherido a la preforma. Convenientemente, los medios transportadores incluyen una estación formadora, adaptada para doblar la preforma a un perfil adecuado para apilamiento, o como una etapa intermedia en la formación del recipiente. De preferencia la estación formadora incluye una estación de aplicación de adhesivo. Adicionalmente, o como una alternativa, la estación formadora incluye medios engrapadores. La presente invención provee adicionalmente un método para formar una preforma de recipiente, del tipo que tiene en ella una porción
retenedora de artículo; comprendiendo el método: dispensar sobre un transportador de alimentación, un suministro sustancialmente continuo de preformas de recipiente; teniendo las preformas un perfil preformado deseado, que tiene una pluralidad de secciones doblables, con forma y tamaño adecuados para formar un recipiente; aplicar por lo menos una tira de adhesivo para unir una película de material retenedor a la superficie interna de la preforma; dispensar la película de un material retenedor y tender un tramo de la película sobre la superficie interna de la preforma; cortar la película para definir el tramo de película adherida a la preforma; y transportar la preforma así formada a una estación de apilamiento, una estación de almacenamiento o para procesamiento ulterior. De preferencia el método ¡ncluye aplicar presión a la superficie interna de la preforma para unir a ella el material de película. En una disposición, se cortan primero y segundo tramos de película y se adhieren a la preforma. En otra disposición, se aplica la tira de adhesivo o cada tira de adhesivo a la película de material retenedor. En una disposición alternativa, en la que se aplica la tira de . adhesivo o cada tira de adhesivo por medio de un dispensador de cinta. En la modalidad preferida, se aplica la tira de adhesivo o cada tira de adhesivo a la superficie interna de la preforma, por medio de una pluralidad de boquillas. La presente invención provee además un aparato para formar un recipiente a partir de una preforma de recipiente, del tipo que tiene en ella una porción retenedora de artículo; comprendiendo el aparato: una estación de alimentación, para dispensara sobre un transportador de alimentación, un suministro sustancialmente continuo de preformas de recipiente; teniendo cada preforma un tramo de material de película adherido a ella, y teniendo una pluralidad de secciones doblables, de una forma y un
tamaño adecuados para formar un recipiente; y una estación formadora de recipiente, que tiene por lo menos un miembro accionador para topar con, o sujetar, una porción de la preforma de recipiente, de modo que haga que las secciones del recipiente se muevan alrededor de líneas de doblez preformadas, a fin de que la preforma asuma la forma de un recipiente con la boca abierta. En una disposición del aparato para formar un recipiente, el al menos un miembro accionador topa con la superficie interna de la porción de base de la preforma de recipiente, y fuerza la preforma a un dado formador de recipiente; estando formado de tal manera y configurado de tal manera el dado, que provoque que las secciones de la preforma se doblen alrededor de las líneas de marca preformadas. En una disposición alternativa de aparato, el al menos un miembro accionador es un mecanismo operado por vacío, adaptado para abrir una preforma de recipiente doblada, de manera que facilite la formación de una base de recipiente a partir de una pluralidad de porciones de base; después de lo cual la preforma asume la forma de un recipiente con la boca abierta. De preferencia el aparato incluye cualquiera o cualesquiera de: por lo menos una estación de empaque, donde se colocan uno o más artículos en la boca abierta del recipiente formado; una estación retenedora de artículo, en la que el manipulador lleva un extremo del material de película hasta una posición para que quede encima del otro extremo y adhiera entre sí las secciones que se traslapan; una estación cerradora de tapa, donde se reúnen las porciones de tapa en relación traslapante para sellar la tapa cerrada; y un transportador de despacho, que lleva el recipiente a través de etapas finales o a almacenamiento. Idealmente, la estación de alimentación comprende un aparato para formar una preforma de recipiente, tal como se describe en lo que antecede.
En una construcción de aparato se provee una estación de envoltura por encogimiento, en la que se aplica calor a los extremos traslapantes del material de película de envoltura por encogimiento, de modo
- que el artículo, o cada uno de ellos, colocados en el recipiente en la estación de empaque, se asegure en él. En una construcción alternativa del aparato para formar un recipiente, se aplica previamente adhesivo sensible a la presión a por lo menos una de las porciones de tapa, para facilitar el sello del recipiente en la estación cerradora de tapa. Convenientemente, la estación cerradora de tapa comprende por lo menos un dispensador de cinta para sellar el recipiente. De preferencia la estación cerradora de tapa incluye medios para asegurar las porciones de base del recipiente. En una disposición, la estación de alimentación comprende un brazo desapilador pivotable, adaptado para seleccionar individualmente una preforma del alimentador de preformas apiladas verticalmente. En una disposición alternativa, la estación de alimentación . comprende un par de mesas elevadoras, montadas en un carro adaptado para moverse lateralmente con respecto a la dirección de desplazamiento de las preformas dentro del aparato; incluyendo, los medios dispensadores un mecanismo recogedor operado por vacío, que selecciona individualmente una preforma de la parte superior de un alimentador de preformas, e introduce la preforma en una estación de aplicación de adhesivo. La presente invención provee adicionalmente un método para formar un recipiente a partir de una preforma de recipiente del tipo que tiene en ella una porción retenedora de artículo; comprendiendo el método: dispensar sobre un transportador de alimentación, un suministro sustancialmente continuo de preformas de recipiente; teniendo cada preforma un tramo de material retenedor adherido a ella, y teniendo una pluralidad de
secciones doblables, de forma y tamaño tales, que formen un recipiente; y topar o agarrar una porción de la preforma de recipiente con al menos un miembro accionador, de modo que se haga que secciones de la preforma se muevan alrededor de las líneas de marcación preformadas, a fin de que la preforma asuma la forma de un recipiente con la boca abierta. En una disposición, el método incluye topar la superficie interna de la porción de base de la preforma de recipiente, y forzar la preforma en un dado formador de recipiente; estando formado el dado y configurado de modo que haga que las secciones de la preforma se doblen alrededor de las líneas de marcación preformadas. En una disposición alternativa, el método incluye abrir una preforma de recipiente doblada, agarrando una superficie de ella con un mecanismo accionador operado por vacío; formar una base de recipiente a partir de una pluralidad de porciones de base, formando de esa manera un recipiente con la boca abierta. De preferencia el método incluye uno o más pasos seleccionados de: . colocar uno o más artículos dentro de la boca abierta del recipiente formado; llevar un extremo del material retenedor hasta su posición para que quede encima del otro extremo, y adherir entre sí. las secciones traslapantes; cerrar las porciones de tapa en relación traslapante para sellar la tapa cerrada, y transportar el recipiente a través de las etapas finales, o a almacenamiento; y transportar el recipiente a través de las etapas finales o hasta almacenamiento. Convenientemente, el método incluye aplicar calor a los extremos traslapantes del material, de modo que se asegure el artículo o cada artículo colocado dentro del recipiente. Alternativamente, se aplica previamente adhesivo sensible a la presión a por lo menos una de las porciones de tapa para facilitar el sellado del recipiente en la estación cerradora de tapa.
Ventajosamente el método incluye dispensar y aplicar cinta adhesiva para asegurar la porción de tapa, o cada una de ellas y/o la porción de base o cada una de ellas. La presente invención provee adicionalmente un aparato para alimentar recipientes con boca abierta, a través de una estación de empaque, hasta una estación de sellado y cierre, en preparación para despachar o almacenar los artículos empacados; comprendiendo el aparato: medios de alimentación para transportar recipientes con la boca abierta, sobre un transportador amortiguador; un transportador de apilamiento, que comprende por lo menos un transportador de admisión, alimentado por el transportador de amortiguación; un transportador de descarga para transportar los recipientes llenos desde una estación de empaque; una estación aseguradora de artículo, en la que se reúnen los extremos libres del material retenedor y se unen para asegurar el artículo o cada artículo dentro del recipiente; y medios cerradores de tapa. En una disposición, está provista una zona de calentamiento para aplicar calor a los medios retenedores de envoltura encogible, dentro de los recipientes, para asegurar en ellos los contenidos. En una disposición alternativa el método incluye quitar el protector o material de soporte del material retenedor para exponer el material adhesivo que hay en él, y tensar el material para asegurar los contenidos del recipiente. Aspectos adicionales de la invención y sus ventajas, junto con otros objetivos de la invención serán aparentes a partir de la descripción detallada de las modalidades preferidas en lo que sigue, cuando se lea conjuntamente con los dibujos anexos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se describirá ahora la invención con más particularidad con
referencia a los dibujos anexos que muestran, únicamente a manera de ejemplo, construcciones de preforma de recipiente, aparato para formar una preforma de recipiente, métodos para construir una preforma de recipiente; aparato para formar un recipiente a partir de una preforma, y métodos para-formar un recipiente adecuados para despachar, de acuerdo con la ¡nvención. En los dibujos: La figura 1a es una vista en planta de una preforma de recipiente de la técnica anterior, adecuado para empacar artículos doblando manualmente secciones de la preforma alrededor de un artículo para formar un recipiente para él. Las figuras 1b y 1c son vistas en planta superior de un recipiente formado a partir de la preforma de la técnica anterior de la figura 1 , que ilustra la fijación de una película o lámina de material plástico en él, y la tensión resultante o la distribución de las fuerzas de retención aplicadas al artículo constreñido dentro del recipiente. La figura 2a es una vista en planta de una primera forma de recipiente de acuerdo con la ¡nvención; siendo el recipiente doblable manualmente o en máquina. Las figuras 2b y 2c son vistas en planta superior de un recipiente formado a partir.de la preforma de la figura 2, que ilustra la .fijación de una película o lámina de material plástico, y la tensión resultante o la distribución resultante de las fuerzas de retención aplicadas al artículo restringido dentro del recipiente. La figura 3a es una vista en planta de un aparato para aplicar la lámina de material plástico a la preforma previamente formada de la figura 2a. La figura 3b es un alzado lateral del aparato de la figura 3a, que tiene una primera disposición de mecanismo de alimentación de preforma, para suministrar al aparato una preforma a la vez. La figura 3c es un alzado lateral del aparato de la figura 3a, que
tiene una segunda disposición del mecanismo alimentador de preforma. La figura 3d es una primera disposición del mecanismo alimentador de preforma, que comprende una mesa soportadora para suministrar las preformas al aparato revestidor. Las figuras 3e(i) a 3e(v) son alzados extremos, tomados en la flecha X de la figura 3c, que muestran la segunda disposición del mecanismo alimentador de preforma. La figura 4 es un alzado lateral esquemático de un aparato formador de recipiente. La figura 5 es una serie de doce vistas o viñetas que ilustran la introducción inicial de los pasos secuenciales de formar un recipiente, incluyendo la introducción de preformas subsiguientes. La figura 6a y la figura 6b son alzados laterales de los pasos de proceso para formar un recipiente a partir de una preforma, usando una disposición alternativa del aparato formador de recipiente. Las figuras 6c(i) a 6c(v) son alzados extremos, tomados en la flecha X de la figura 6a, que muestran una disposición del mecanismo de alimentación de preformas, similar al mostrado en las figuras 3e(i) a 3e(v). La figura 7 es una vista en planta esquemática de un aparato llenador y empacador. Las figuras 8a a 8c son: una vista en planta, un alzado lateral y un alzado extremo de una cámara de calor para la envoltura por encogimiento de los artículos que se encuentran dentro de los recipientes. Las figuras 9a y 9b son vistas en planta superior de dos disposiciones de una segunda moralidad de la preforma de recipiente de acuerdo con la invención, que ilustran la fijación de las películas de material retenedor de artículo en él. La figura 9c es una vista en planta de un aparato para formar una preforma de recipiente de la figura 9b, aplicando tramos de película de material
a preformas sucesivas de un apilamiento de material de preforma perfilado. Las figuras 10a a 10c son una vista en planta, un alzado lateral y un alzado extremo de una disposición del mecanismo de alimentación de preforma para suministrar preformas sucesivas al aparato. Las figuras 11a y 11b son una vista esquemática en perspectiva y un alzado esquemático lateral, del aparato para formar la preforma de recipiente de la figura 9b. La figura 12 es una serie de ocho vistas o viñetas que ¡lustran los pasos secuenciales implicados en transportar primero y segundo tramos de material retenedor de articulo a una preforma de recipiente; y La figura 13 es una vista en perspectiva esquemática del aparato de la figura 9c, que tiene un transportador de descarga que incluye estaciones adicionales de formación o de doblamiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS
En la descripción que sigue, los términos "izquierda", "derecha", "corriente arriba" y "corriente abajo" se deben considerar con respecto a los dibujos únicamente, y se refieren al procesamiento y la transportación de una preforma y del recipiente formado a partir de la preforma, cuando se mueve a través del aparato. En esta disposición, "corriente arriba" representa la fuente de materia prima, o una preforma de recipiente todavía no procesada, y "corriente abajo", hacia el punto de acumulación para almacenamiento o despacho. Los términos "paredes laterales" y "paredes extremas" son usados convenientemente para describir pares de paredes opuestas, y no se deben considerar como limitación. Ciertas porciones o solapas también están descritas de manera similar, nuevamente sólo para ayudar a la lectura. Con referencia ahora a los dibujos, e inicialmente a la figura 1a, se muestra una disposición de la técnica anterior de la preforma de recipiente
1 , como se describió en la patente del Reino Unido No. 2 343 885. La preforma 1 está cortada a partir de cartoncillo e ¡ncluye una porción plana central que forma la base 2 de un recipiente formado a partir de la preforma. La porción plana central o base 2, está definida por las líneas de doblez 3, 4, 5, 6. Las líneas de dobles de elevación 3A, 4C, 5A, 6A están formadas en la preforma y corren paralelas a, pero espaciadas de las líneas de doblez 3, 4, 5, 6, respectivamente, para definir las paredes extremas y laterales 3B, 5B, 4B, 6B que, a su vez, definen la profundidad del recipiente que se va a forma a partir de la preforma. Con referencia específicamente a cada pared extrema 3B, 5B, está formada una línea de dobles de sobre-solapa 3D, 5D, en la preforma, que corre paralela a la línea de doblez de elevación 3A, 5A. La distancia entre las líneas de doblez de elevación y las líneas de doblez de sobre-solapa 3D, 5D, es efectivamente el doble que el espesor del material de cartón a partir del cual se forma la preforma, por razones que se van a mencionar más adelante. Las dimensiones de la preforma son tales, que su porción que se extiende hacia fuera de las líneas de dobles de sobre-solapa 3D, 5D, definen solapas 7 encajables, .cada una de las cuales tiene extensiones rectangulares cortas 7A,
7B, que están formadas para acoplarse con ranuras receptoras correspondientes 8A, 8B, dispuestas en la base 2, inmediatamente adyacentes a las líneas de doblez 3, 5 de base de la pared extrema. Una porción separable 9, de empuje hacia fuera, está dispuesta centralmente a lo largo del borde exterior de cada pared extrema 3B, 5B, de manera que la porción 9 de empuje hacia fuera incluye una parte 9A sustancialmente rectangular, que une el espacio entre la línea de dobles de levantamiento 3A, 5A y las líneas de dobles de sobre-solapa 3D, 5D, y una parte semicircular 9B que se abre hacia la propia pared extrema 3B 5B. Cada una de las regiones de esquina 7C de las solapas encajables 7, está angulada para facilitar el doblamiento de la preforma durante el proceso de formación del
recipiente. Con referencia ahora a las paredes laterales 4B, 6B, cada una de ellas está provista de una solapa encajable 4C, 6C, que tiene la misma dimensión de altura que las paredes laterales -4B, 6B, que definen la profundidad del recipiente que se va a formar a partir de la preforma. Las solapas encajables 4C, 6C son doblables sobre las líneas de doblez 4D, 6D de solapa extrema, para situarlas adyacentes a la cara interna de las paredes extremos 3B, 5B. Consecuentemente, las solapas encajables deben ser ligeramente menores, en su dimensión más larga, que la mitad de la anchura (dimensión larga) de las paredes extremas 3B, 5B, pero suficientemente largas para proveer soporte estructural para el recipiente así formado, sin invasión en el área adyacente a la poción 9 de empuje hacia fuera. Las solapas encajables 4C, 6C son componentes paralelos que incrementan la resistencia total del recipiente terminado. Por lo menos una de las esquinas libres de las solapas encajables 4C, 6C está ahusada para facilitar el doblamiento. Una tercera porción 10 formadora de tapa se extiende desde una pared lateral 6B y está conectada a ella por medio de la línea de doblez 6A de levantamiento de. pared. Cada extremo de la primera porción de tapa 10 ¡ncluye una solapa de doblamiento 10B, doblable alrededor de una línea de doblez 10C de solapa de tapa. Como se notará de la figura 1a, una esquina de la solapa 10B de doblamiento está conformada para facilitar el doblamiento manual o "encajamiento" de la solapa 10B extrema de tapa. La profundidad de la primera porción 10 de tapa, que es desde la línea de doblamiento de levantamiento 6A hasta un borde libre 10G de la porción de tapa 10, el borde 10G comprende esencialmente el borde delantero de la preforma 100. Como se notará de la figura 1a, la anchura de la primera porción de tapa, es decir, la distancia entre las líneas 10C de solapa de doblamiento, es menor que la distancia entre las líneas de doblamiento 6D de solapa extrema de la pared lateral adyacente. Esto es para permitir que las
solapas de tapa 10B se doblen dentro de las solapas 7 encajables de pared extrema, cuando se forma un recipiente con boca abierta. Una segunda porción de tapa 11 se extiende desde la otra pared lateral 4B por medio de la línea de doblez 4A de levantamiento correspondiente. Esta porción 11 formadora de tapa es más profunda que la primera porción 10 formadora de tapa, de modo que la segunda porción 11 de tapa queda parcialmente encima de la primea porción de tapa 10, cuando se dobla sobre el recipiente con boca abierta, cuando se forma. De manera similar a la primera porción 10 de tapa, cada extremo de la segunda porción 11 de tapa ¡ncluye un par de solapas encajables 11B, que son doblables alrededor de las líneas 11C de doblez de solapa de tapa, que se alinean con el borde largo interno de la ranura 8A rectangular, en la base 2. Cada extremo de la segunda parte 11 de tapa incluye también una segunda solapa 11 D encajable, que se dobla alrededor de una línea de doblez 11 E. Estas segundas líneas de dobles 11 E de solapa se doblan hacia fuera de las líneas 11C de doblez de solapa de tapa, y están en línea con las líneas 3, 5 de doblez de base de las paredes extremas respectivas 3B, 5B. Cuando se doblan hasta su posición, las segundas solapas 11D encajables se acoplan en la abertura definida por la parte rectangular 9A de las porciones 9 separables de empuje hacia fuera.. Las dos solapas 11 B y 11 D están configuradas para facilitar el proceso de encaje real. Para formar un recipiente a partir de la preforma de la técnica anterior de la figura 1a, se doblan las paredes laterales 4B, 6B 90° en las líneas de doblez de base 4, 6 hasta una posición erecta, con respecto a la base 2. Se doblan las solapas de encaje 4C, 6C de pared lateral a ángulo recto con respecto a la pared lateral asociada 4B, 6B, y para alinearlas con las líneas de doblez 3, 5 de la base. Se doblan las paredes laterales 3B, 5B a la posición vertical con relación a la base 2, y se doblan hacia dentro las partes 7 de solapa exterior asociadas, primeramente sobre las líneas de doblez 3A, 5A de
levantamiento correspondientes, y posteriormente sobre las líneas de doblez 3D, 5D de sobre-solapa, para formar un emparedado de las solapas 4C, 6C de encaje de pared lateral, entre las superficies internas de las paredes extremas 3B, 5B y sus correspondientes solapas de encaje 7. Se notará que la parte semicircular 9B de la abertura formada por la separación de la porción de empuje hacia fuera 9 se extiende externamente con respecto a la pared extrema formada de esa manera. Las extensiones 7A, 7B de solapa de encaje son empujadas entonces hasta acoplarlas con las ranuras receptoras correspondientes 8A, 8B. Esto define, de es manera, la forma del recipiente con la boca abierta. Se doblan las solapas 10B, 11 B de encaje de tapa a una posición perpendicular a sus porciones de tapa respectivas 10, 11. Las solapas 11 D de encaje más cortas, de la segunda porción de tapa, se vuelven hacia las posiciones en las que son capaces de acoplarse con la parte rectangular 9A de la porción 9 de empuje hacia fuera, separable. Se dobla entonces la porción 10 de tapa a lo largo de la línea de doblez 6A de levantamiento de pared lateral, para que quede encima de la parte de base 2, y se colocan las solapas encajables 10B de la tapa 10 para que se extiendan contra la superficie que mira ahora hacia dentro, de las solapas 7 de encaje de la pared extrema. Se dobla a continuación la segunda porción de tapa 11, a lo largo de su línea. de doblez de levantamiento 4A, para que quede encima del recipiente de boca abierta, y una proporción de la primera porciónlO de tapa. Las solapas de encaje 11B de la segunda porción 11 de tapa también están colocadas adyacentes a la superficie expuesta de las solapas 7 de encaje de pared extrema y se acoplan las solapas 11 D de encaje más cortas en la abertura rectangular 9A. Se encontrará que la preforma así doblada provee un recipiente rígido parecido a una caja rectangular. En la práctica, de acuerdo con los requisitos del método de
empaque involucrado, se requiere que el artículo que va a ser empacado (no mostrado) sea colocado en una ubicación requerida, dentro del recipiente así formado; estando situada usualmente la ubicación simétricamente dentro de las dimensiones de la base. Después de dicha colocación, se dobla la preforma de la manera discutida, alrededor del artículo previamente colocado. Esto significa que el tamaño del artículo es tal, que efectivamente llena el recipiente, y no es probable que el artículo, cuando está en el recipiente, se mueva dentro del recipiente, durante el tránsito. Sin embargo, si el artículo es menor que el interior del recipiente, se supone que el artículo tendría al menos relativa libertad para desplazarse dentro del recipiente y, de esa manera, posiblemente dañar el artículo o, excepcíonalmente, el recipiente durante el tránsito. Es sumamente probable que ocurran daños al recipiente con objetos más pesados, tales como las partes de máquina. Se apreciará que, cuando, por ejemplo, se va a empacar un número grande de artículos similares, tales como discos compactos, libros y otros artículos planos, su espesor puede variar dentro de rangos amplios. Esto también se aplica a artículos individuales, seleccionados de entre una variedad de productos o artículos que van a ser empacados y despachados desde una sola ubicación. En un local de venta al menudeo, por ejemplo, los clientes pueden solicitar que se les envíe cualquier combinación de , sus diversas compras. Además, claramente no es posible proveer comercialmente, para cada artículo de tamaño diferente, un recipiente con las dimensiones precisas, hecho a la medida para cada uno de dichos artículos, de modo que el artículo ajuste exactamente en el recipiente. En vista de esto, es una práctica convencional proveer una variedad de recipientes de diferentes tamaños; estando destinado cada recipiente de la variedad, para acomodar una variedad de posibles tamaños de artículos. Esta práctica ha dado por resultado que, si un artículo ajusta exactamente en el recipiente, no es probable que se obtenga
como resultado un desplazamiento relativo. Mientras que, si el artículo es dimensionalmente menor que el tamaño máximo acomodable en un recipiente, cualquiera de esos artículos estaría efectivamente libre para moverse dentro del recipiente de una manera establecida por la naturaleza de cualquier manejo postal del empaque. A fin de solucionar este problema, se propone, de acuerdo con un aspecto de la invención, proveer la preforma 1 formadora de recipiente, con un empaque auxiliar/interno para el artículo, que esté adaptado para restringir el movimiento del artículo después de que se coloca en la ubicación requerida, sobre la base del recipiente. Con esta disposición, cuando se dobla la preforma a la forma de recipiente, el empaque auxiliar automáticamente es llevado de manera efectiva hasta su condición en la que restringe el desplazamiento. En la descripción anterior de la preforma de la técnica anterior, no se ha dado consideración a los medios de retención de artículo, que comprenden un material flexible de película, asegurado a la base 2 de la preforma 1. Como se muestra esquemáticamente en la figura 1b, una lámina o película 12 de material de forro está fijado a la base 2 por medio, de dos líneas de adhesivo 13, aplicadas como líneas continuas adyacentes a las líneas 4, 6 de doblez de la base de pared lateral. Se apreciará por .quienes tengan experiencia en la material que el adhesivo puede ser aplicado como líneas interrumpidas o sobre un área extensa de la base 2, dependiendo de la fuerza de fijación requerida. La lámina 12 de material de forro es suficientemente grande para extenderse encima de las porciones formadoras de tapa 10, 11 , como se indica por las solapas de película 14, 15 de la figura 1b. Cuando se está empacando un artículo 16, se coloca sobre el material de forro 12, y se doblan las dos solapas 14, 15 sobre el artículo 16. Dependiendo de la naturaleza del artículo que se está empacando, las regiones
de borde que quedan encima de las solapas 14, 15 de material de forro, se pegan entre sí para mantener firmemente en su lugar el artículo. Con un recipiente manualmente erigido, se puede hacer esto antes de que se forme el recipiente a partir de la preforma, o después de la formación. La figura 1c ilustra esquemáticamente un recipiente de la invención en una configuración de boca abierta, en la que se han constreñido uno o más artículos usando el material de forro 12. El material de forro cubre la base 2 del recipiente con suficiente longitud para quedar encima de cada uno de sus extremos, de modo que permite que los extremos libres de la películas se peguen entre sí. Las líneas de tensión 17 indican el mecanismo de restricción de la película. Si se considera conveniente, se proveen líneas de adhesivo alrededor de los cuatro lados de la base 2, para sujetar el forro 12. Se describirá ahora una primera modalidad de la preforma 100 doblable en máquina, de la presente ¡nvención, con referencia a las figuras 2a a 2c. Por conveniencia y por consistencia de la descripción, se describirán las porciones similares de la preforma 100 doblable en máquina, con números comunes a los usados con relación a la preformal de la técnica anterior. En común . con la preforma 1 de la técnica anterior, . como se describe con referencia a las figuras 1a a 1c, la preforma 100 está cortada de cartón e incluye una porción plana central que forma la base 2. del recipiente, formada, a partir de la preforma 100. La base 2 está definida por las líneas de doblez 3, 4, 5, 6, y están formadas líneas de doblez de levantamiento 3A, 4A, 5A, 6A en la preforma, para correr paralelas a las líneas de doblez de base 3, 4, 5, 6, pero espaciadas de ellas, respectivamente, para definir paredes extremas y laterales 3B, 5B, 4B, 6B que, a su vez, definen la profundidad del recipiente que se va a formar a partir de la preforma 100. Con referencia específicamente a cada pared extrema 3B, 5B, se forma una línea de doblez 3D, 5D de sobre-solapa, en la preforma, que corre paralela a la línea de doblez 3A, 5A de levantamiento; siendo la distancia entre
las líneas de doblez de levantamiento 3A, 5A y las líneas de doblez de sobre-solapa 3D, 5D, efectivamente del doble del espesor del material de cartón a partir del cual se corta la preforma 100, por las mismas razones descritas con respecto a la preforma 1 de la técnica anterior Las paredes extremas 3B, 5B de la preforma 100 incluyen solapas 7 de encaje, que se extienden hacia fuera de las líneas de doblez 3D, 5D de sobre-solapa. Cada una de las solapas 7 de encaje tiene extensiones 7A, 7B cortas y perfiladas, que están formadas para acoplarse con ranuras receptoras 8A, 8B correspondientes, dispuestas en la base 2, inmediatamente adyacentes a las líneas 3, 5 de doblez de base de la pared extrema. Se notará que la longitud de las líneas de doblez 3D, 5D de sobre-solapa son marginalmente más cortas que las líneas de doblez 3A, 5A de levantamiento adyacentes, de modo que se forme un borde biselado para facilitar el doblamiento uniforme y rápido en la máquina. De manera similar, las extensiones 7A, 7B están perfiladas para facilitar el registro uniforme y rápido de las solapas 7A, 7B en sus receptores correspondientes 8A, 8B. Los perfiles modificados obvian el requisito de perfilar las esquinas distales de las solapas 7 de. encaje. Las esquinas cuadradas de las solapas 7 proveen rigidez y resistencia adicionales al recipiente así formado, y facilitan la formación en máquina. Más en particular, se debe notar que las líneas 3A, 5A de doblez de levantamiento de la pared extrema están formadas usando perforaciones más profundas y/o mayores, que las de las líneas 3D, 5D de doblez de sobre-solapa correspondientes, para garantizar que las líneas de doblez 3A, 5A de elevación se doblen antes que las líneas de doblez 3D, 5D de sobre-solapa. Esto es importante no únicamente para facilitar la formación correcta del recipiente, sino también para la colocación correcta de las solapas de extensión 7A, 7B, para acoplamiento dentro de los receptores correspondientes 8A, 8B. Idealmente, las perforaciones que forman las líneas 3D, 5D de doblez de sobre-solapa, se extienden 50 por ciento del número, la longitud o la
profundidad correspondientes (según sea apropiado) de las perforaciones que forman las líneas de doblez 3A, 5A del levantamiento de pared extrema. Al comparar las etapas de doblamiento finales del recipiente formado a partir de la preforma 100 de la presente invención, y la de la técnica anterior de ejemplo, que se muestra en la figura 1a, se notará que se han eliminado las solapas de encaje 11 D más cortas de la segunda porción de tapa 11 , para permitir que la máquina cierra la tapa y que la porción de empuje hacia fuera 9 ya no es necesaria. Como consecuencia de obviar la porción 9 de empuje hacia fuera, la porción plana formada entre las líneas de doblez 3A, 5A de levantamiento de pared extrema, y las líneas de doblez 3D, 5D de sobre-solapa, es continua a lo largo de la pared extrema, lo que refuerza las porciones de pared extrema del recipiente. Si bien las modificaciones anteriores, y muchas de las descritas más adelante en la presente son visualmente insignificantes, se ha encontrado que dichos cambios ayudan a doblar y formar en un grado desproporcionado y, más importante, facilitan el doblamiento en máquina. Adicionalmente, ciertos aspectos de la preforma 1 de la técnica anterior, en particular aquellos que ayudan al manejo manual (tales como las porciones 9 de empuje hacia fuera, eliminables y las solapas 11D insertadas allí) son ahora obviadas. Con referencia ahora a cada pared lateral 4B, 6B, cada uno de sus extremos está provisto de una solapa 4C, 6C de encaje, que tiene sustancialmente la misma dimensión de altura que las paredes laterales 4B, 5B, que define la profundidad del recipiente que se va a formar a partir de la preforma 100. Las solapas de encaja 4C, 6C son doblables sobre las líneas de doblez 4D, 6D de solapa extrema, para ser colocadas adyacentes a la cara interna de las paredes extremas 3B, 5B. Consecuentemente, las solapas encajables 4C, 6C deben ser, en su dimensión más larga, ligeramente menores que la mitad de la anchura (dimensión larga) de las paredes extremas 3B, 5B, para proveer integridad estructural para las paredes extremas. Por lo menos
una de las esquinas libres de las solapas 4C, 6C encajables está redondeada, para facilitar el doblamiento en máquina. Como anteriormente, una primera porción 10 formadora de tapa se extiende desde una pared lateral 6B y está conectada a ella a través de las líneas de doblez 6A de levantamiento correspondientes. Cada extremo de la primera porción 10 formadora de tapa incluye una solapa doblable hacia dentro 10B, que se dobla alrededor de una línea de doblez 10C de solapa de tapa. Como se notará de la figura 2A, las solapas 10B de tapa doblables hacia dentro están perfiladas de manera que se facilite el doblamiento en máquina. Un primer borde lateral delantero 10E de cada solapa de tapa 10B, está biselado para proveer un borde recto que presente un borde uniforme y paralelo a las paredes extremas formadas 3B, 7, 5B, 7, cuando la primera porción de tapa 10 se dobla hacia el recipiente ahora con la boca abierta. Un borde trasero o de arrastre 10F de cada solapa de tapa 10B tiene un perfil redondeado que corresponde al arco transcrito por la porción de tapa 10, cuando se cierra sobre el recipiente con la boca abierta. La profundidad de la primera porción de tapa 10 es desde la línea 6A de dobles de elevación, hasta un borde libre 10G de la porción de tapa 10; comprendiendo esencialmente el borde 10G el borde delantero de la preforma 100. Como tal, hay una forma de registro 12 cortada en el. borde libre 10G, para la colocación de la preforma dentro de una máquina formadora. Se puede formar una forma 12 de registro correspondiente en un borde trasero 11 E de una segunda porción de tapa 11. La forma de registro ayuda con el manejo automático de preformas y permite el registro de sensor del borde delantero o de borde trasero. La segunda porción de tapa 11 se extiende desde la pared lateral opuesta 4B, a la de la primera porción de tapa 10, por medio de una línea de doblez 4A de levantamiento correspondiente. Esta porción de tapa 11 es más ancha, desde la línea de dobles de levantamiento hasta el borde trasero 11G,
que la primera porción de tapa 10, de modo que la segunda porción de tapa 11 queda parcialmente encima de la primera porción de tapa 10, cuando se dobla sobre el recipiente con la boca abierta. De manera similar a la primera porción de tapa 10, la segunda porción de tapa 11 incluye un par de solapas 11B encajables, que se pueden doblar alrededor de las líneas de doblez 11C de solapa de tapa. El borde delantero 11 E de cada solapa de tapa 11 B está biselado y redondeado para asegurar el doblamiento uniforme con máquina. Adyacente al borde trasero 11G de la tapa 11 , están formadas porciones extremas biseladas 11F, para garantizar que el borde trasero 11G engomado, no presente ninguna esquina o porción que pudiera atorarse o empujarse cuando se cierra el recipiente. La preforma 100 incluye adicionalmente un material de forro 12 encogible con calor, que está fijado a la base 2, por lo menos. Las figuras 2b y 2c ilustran el tendido y el uso del material o película 12 de forro conjuntamente con una preforma 100 doblable con máquina. Un tramo del material de forro
12, que comprende una tela o película de material plástico encogible con calor, se tiende sobre la preforma abierta y se asegura a ella mediante líneas de adhesivo 13 dispuestas sobre la base 2 de la preforma 100; siendo paralelas las líneas con la dirección de desplazamiento de la preforma a través del aparato forrador para producir preformas que tienen medios retenedores de acuerdo con la invención, como se describe detalladamente más adelante. Las líneas de adhesivo se extienden desde las líneas de doblez 4, 6 de base de la pared lateral, hacia el eje longitudinal central de la base 2 de la preforma 100. El número y la posición de las líneas de adhesivo 13 se selecciona de acuerdo con el uso al que se va a destinar el recipiente. Aquellos lectores que tengan experiencia en la materia apreciarán que, aplicando las líneas de pegamento paralelas a la dirección de desplazamiento de una preforma a través del aparato aplicador de forro,, se puede aplicar continuamente el pegamento a alta velocidad. El momento de la
preforma, a medida que se procesa, no necesita ser interrumpido. Adicionalmente, al aplicar el pegamiento con esa orientación, la envoltura encogible de los artículos dentro del recipiente se incrementa ya que la película/las líneas pueden ser llevadas a juntarse entre las líneas de pegamiento, para dar un mejor agarre sobre los artículos contenidos También apreciarán aquellos que tengan experiencia en la materia que, aunque se hace referencia en toda la descripción presente a que se aplican líneas de pegamento a la preforma, también es factible aplicar una película adhesiva al artículo que retiene la película, o utilizar medios alternativos para asegurar la película a la preforma, por ejemplo, una cinta adhesiva de doble cara. En la modalidad ilustrada se usan cuatro líneas de adhesivo para fijar la porción central de la película a la preforma 100. Dos solapas 14, 15 del material o película 12, están adaptadas para ser dobladas sobre los contenidos del recipiente; sin embargo, durante el ensamble de la preforma y su transporte, las solapas 14, 15 son retenidas en posición mediante uno o más "puntos de pegamento" 13a, aplicados al lado de debajo de las porciones de tapa 10, 11. Ventajosamente, la preforma puede ser doblada con máquina para formar un recipiente con la boca abierta, sin riesgo de que se desaloje la película o quede atrapada por las porciones que se doblan durante el proceso de formación del recipiente o durante el llenado automático o manual del recipiente. Adicionalmente, utilizando puntos de pegamento simples para retener las solapas 14, 15 a las porciones de tapa, se pueden desprender fácilmente las solapas de las porciones de tapa 10, 11 , cuando se requiera para cubrir o quedar encima de los contenidos del recipiente. La figura 2c muestra pormenorizadamente las ventajas de utilizar una pluralidad de líneas de pegamento 13, para retener los artículos 16 dentro del recipiente formado a partir de la preforma 100. Las solapas 14, 15 son tiradas desde los puntos de pegamento 13a en las porciones de tapa 10, 11 , y se tienden con un extremo
sobre el otro. Se aplica calor, usualmente por medio de una corriente de aire caliente, o dentro de una cámara de calor, y se estira la película 12 de material térmicamente encogible alrededor del artículo o de cada artículo 16. Se forma una pluralidad de líneas de tensión entre el artículo o los artículos y las líneas 13 de adhesivo, para retener en su lugar el artículo o los artículos. Como se discutió con anterioridad, la orientación de la preforma y la dirección de desplazamiento de una preforma a través de una máquina se describe con respecto a los bordes delantero y trasero 10G, 11G de la preforma 100, y se definen los términos "corriente arriba" y "corriente abajo" con respecto a la fuente de materiales y al destino de transportación, respectivamente. El hecho de que los materiales puedan provenir de diferente dirección física es irrelevante para la definición anterior. Con referencia ahora a las figuras 3a y 3b, se muestra una primera disposición de aparato 20 para formar las preformas del tipo que tiene en ellas medios 12 retenedores de artículos. Dicho de manera simple, se hace pasar una pila de preformas cortadas 100 a través del aparato 20, que les aplica una lámina de material de forro 12 para formar la preforma forrada de la invención.. Se controla el aparato forrador de preforma por medio de una unidad controladora a base de microprocesador (no mostrada). En la modalidad ilustrada, el aparato forrador 20 comprende una primera disposición de mecanismo 22 de alimentación de preforma, que comprende un suministrador adaptado para recibir las preformas planas, cortadas a la especificación requerida. El mecanismo, tal como se describe con mayor detalle más adelante, está provisto en el extremo corriente arriba del aparato forrador 20, e incluye un circuito de vacío 24 y, opcionalmente, un empujador mecánico 25 para introducir individualmente las preformas a un aplicador de adhesivo, en este caso, una estación 26 de aplicación de pegamento. Se usan rodillos de agarre o rodillos de intersticio 28 para guiar la preforma entre bandas de alimentación superior e inferior 29, que llevan la
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preforma más allá de las pistolas 30 aplicadoras de pegamento, momento en el que se aplica selectivamente el pegamento fundido en caliente, a las preformas. Se aplica el pegamento que funde en caliente mediante cuatro pistolas 30 de pegamento, alimentadas -por medio de mangueras calentadas 31, desde un tanque 32 de almacenamiento de pegamento que funde en caliente, bajo el control de un microprocesador. Se aplica el adhesivo que funde en caliente a la preforma, mediante una bomba de posición de aire comprimido, que se mueve recíprocamente, para generar presión, y de pistolas 30 aplicadoras, operadas por solenoide, para abrir el circuito de presión a la atmósfera, de manera que se dispare con precisión el adhesivo sobre el cartón en los puntos controlados por la unidad de control central, de acuerdo con los requerimientos determinados por la forma y el diseño de la preforma 100. Luego se alimenta la preforma a la estación 35 de aplicación de forro, en la que se aplica el material 36 de envoltura por encogimiento, a la preforma. Se alimenta el material a la estación 35 de aplicación desde un sistema 37 accionador de película. Se provee el material 36 de envoltura por encogimiento como una cinta continua de película desde un carrete 38, montado para girar sobre un eje de gravedad 39, situado hacia el extremo corriente abajo del aparato. Cuando se agota un primer carrete 38 del material, el eje de gravedad 39 se mueve para activar un mecanismo empalmador del tipo bien apreciado en la técnica. Un acumulador que comprende un rodillo 40 de brazo movible, asegura que se provea la película al aparato durante el empalme, de modo que se obtenga un suministro ininterrumpido. Se alimenta la cinta continua de película por medio de una serie de rodillos soportadores 42, a través de un agarrador 43 sin retorno, a un dispositivo 45 de rodillo de presión, que adhiere la película 36 a la preforma 100 y aplica presión para esparcir el pegamento entre la preforma y el forro 12 de material de película 36. Un cortador 46 de cinta continua de película tiene un cortador transversal que operan "al vuelo" y corta usando una
cuchilla fría protegida dentro de un yunque ranurado. En una disposición alternativa (no mostrada) se aplica el material de película a la preforma en dos secciones separadas, mediante lo cual por lo menos una región central de la base permanece descubierta por el material. En dicha disposición, la operación del cortador define la longitud y la posición de la película aplicada a la preforma. De ser necesario, la base no tiene material de película aplicada a ella, y se adhieren tramos de material de película únicamente a las paredes extremas. Un transportador de transferencia 47 mueve la preforma con el forro 12 hacia un par de bandas de pinzado 49 de mayor velocidad, que aceleran la preforma y el forro sobre una mesa 50 alzadora de pliegos. Cuando la mesa 50 está llena, un mecanismo 51 de transferencia de descarga mueve la pila acumulada de preformas a una mesa eyectora 52, que comprende un transportador 53 dispuesto a 90° con respecto a la dirección de desplazamiento de las preformas a través del aparato 20. La figura 3c ¡lustra una segunda disposición del aparato para formar las preformas, que incorpora una disposición alternativa de mecanismo 70 de alimentación de preformas, pero en todos los demás sentidos, es idéntico al aparato de las figuras 3a y 3b. La figura 3d es un alzado en perspectiva de la primera disposición del mecanismo 60 de alimentación de preformas, provisto en el extremo corriente arriba del aparato revestidor 20. El mecanismo comprende una mesa soportadora 61 que tiene un par de placas laterales ajustables 62, cada una de las cuales tiene una porción 63 de acoplamiento con el borde de la preforma que mira hacia dentro. Está provista una placa extrema 65 para cuadrar el apilamiento de preformas a una alimentación de suministro. En el lado de debajo de la mesa 61 está provista una copa de succión 66 operada por vacío, que mira hacia arriba, sobre un par de rieles 67, a lo largo de los cuales se mueve libremente la copa. Para alimentar una sola preforma hacia el aparato
20 forrador de preforma, se lleva la copa de succión 66 hacia arriba, hasta contacto con una preforma 100, desde la base del apilamiento. Se conmuta el vacío a conectado y se acopla la copa 66 con la preforma. Luego se mueve la copa hacia abajo, flexionando el centro de la preforma, de manera que sus bordes sean llevados forzadamente desde las porciones de acoplamiento con el borde de la preforma de las placas laterales 62. Se presenta entonces la preforma individual al aparato revestidor 20 por medio del movimiento de la copa 66, a lo largo de los rieles 67. Los rodillos agarradores 28 del aparato forrador 20 toman entonces la preforma cuando se alivia el vacío de la copa 66. Entonces se vuelve a mover el ensamble de copa de succión a lo largo de los rieles 67 a su posición central, listo para seleccionar la siguiente preforma. Con referencia ahora a las figuras 3a(i) a 3e(v), la segunda disposición del mecanismo 70 de alimentación de preforma comprende un par de mesas de levantamiento A, B, situadas una al lado de la otra, sobre un portador 72 de ida y vuelta, con ruedas. Desde el inicio se carga una primera mesa de levantamiento A con una pila de preformas 100, en una primera posición lateral. Luego se mueve el portador 72 de ida y vuelta, de modo que el centro de la primera mesa A se alinee con un mecanismo 75 recogedor por vacío. Se alimentan preformas individuales en la máquina usando el mecanismo recogedor 75, que comprende una bomba de vacío 76 y un brazo recogedor 75, que tiene una formación de copas de succión 77 en él. Está presente vacío en las copas de succión 77, mediante una serie de mangueras flexibles 78 y los acoplamientos asociados con válvulas controladas por medio de una unidad controladora subsidiaria, en comunicación con el controlador del microprocesador central. En común con la primera disposición del mecanismo recogedor de la figura 3d, la bomba de vacío 75 es operada continuamente, y se conmutan a conectado y desconectado las copas de succión 77 de acuerdo con la acción requerida y/o de acuerdo con la posición del brazo recogedor,
con respecto a la máquina. Cuando las preformas 100 están en su posición en el apilamiento o proveedor, el brazo recogedor 75 se mueve para acoplarse con la superficie superior de la preforma superior de la pila. Cuando el brazo se- acopla con el apilamiento, se conmuta a conectado el vacío a las copas de succión, que agarran la preforma. Un conmutador de diferencial de presión en el circuito de vacío registrará si las copas han obtenido un agarre adecuado para levantar el cartón de la pila. El brazo recogedor 75 se mueve entonces nuevamente a una posición central, con la preforma, y se extiende a continuación para llevar la preforma en una dirección corriente abajo, colocando el borde delantero 10G de la preforma 100 entre un par de rodillos giratorios de intersticio28, que llevan la preforma al aparato forrador 20. En el instante en que los rodillos de intersticio 28 agarran la preforma y comienzan a alimentarla al aparato forrador, una válvula conmuta para retirar la presión de vacío de las copas 77 de succión, liberando de esa manera el cartón. El brazo recogedor 75 regresa entonces a la posición central, hasta que el borde trasero 11G de la preforma pasa por un sensor, que a través del controlador, señala al brazo recogedor 75 que.se acople con otra preforma de la pila. Se alimenta la siguiente preforma a los rodillos de agarre o de intersticio 28, como antes, con una separación relativamente pequeña (por ejemplo, 50 mm) entre el borde trasero 11G de una preforma y el borde delantero 10G de la preforma siguiente. A medida que se agota la pila, la primera mesa levantadora A se eleva para suministrar una alimentación continua de preformas al brazo recogedor. Cuando la mesa alcanza su límite de elevación superior, con un número predeterminado de cartones (por ejemplo 30) que quedan en la pila, un mecanismo soportador que comprende las placas 79 de soporte de borde, se mueve debajo de las preformas restantes, y se retira la primera mesa elevadora A. En ese momento, la segunda mesa elevadora B ha sido
totalmente cargada con preformas, y está lista para tomar la posición ocupada por la primera mesa A. Una vez que se recibe la confirmación de que la segunda mesa B está cargada, el portador 72 de ida y vuelta recibe la señal para mover la segunda mesa B hacia la posición central, para alinearla con el mecanismo recogedor 75, conforme la primera mesa A es bajada y se la deja lista para recibir la siguiente carga de preformas. Durante este procedimiento, el brazo recogedor 75 continúa tomando preformas de las placas 79 del mecanismo de soporte. Cuando la pila en la segunda mesa B está alineada con el mecanismo recogedor 75, las preformas que permanecen sobre las placas soportadoras son dejadas sobre la parte superior de la pila cuando se extraen las placas soportadoras. Luego se levanta esta pila, por medio de la mesa elevadora B, de manera que la preforma de más arriba esté en la posición apropiada para ser acoplada por el brazo recogedor. Nuevamente las placas soportadoras 70 se acoplan con los bordes inferiores de la última preforma que queda en la pila, cuando el nivel alcanza una cantidad prefijadas. Esto significa que la máquina puede operar continuamente sin detención, para elevar al máximo las tasas de productividad. La figura 4 es una vista general de un aparato 120 formador de recipiente- en el que un alimentador de preformas 100 de recipiente revestidas, ha formado un apilamlento vertical sobre un transportador 122. Un brazo desapilador 123, montado para rotación alrededor de un pivote 124, incluye copas de succión 125 para seleccionar preformas individuales del frente del alimentador, para presentar las preformas a las herramientas 127, 128 formadoras de recipiente, que se pueden mover a lo largo de un brazo de carro 130. El aparato 120 formador de recipiente incluye un circuito de vacío, cuyos elementos serán descritos con mayor detalle más adelante, que es accionado por medio de una bomba operada continuamente, y conmutado a y desde cilindros neumáticos y copas de succión, mediante válvulas operadas bajo el
control de un microprocesador. El aparato 120 formador de recipiente incluye adicionalmente un dado doblador estático 135, que tiene porciones 136 de borde periférico, -adaptadas para desviar los elementos de una preforma de recipiente, secuencialmente, para facilitar la formación de un recipiente, conjuntamente con las herramientas formadoras 127, 128. El dado doblador 135 incluye copas de succión 138 para acoplarse con la base 2 de un recipiente que está siendo formado, de manera que el recipiente no se retire inadvertidamente del dado 135 con la herramienta 127 formadora primaria, cuando ésta se retrae. Los cilindros neumáticos 139 están situados en lados opuestos del dado doblador para llevar forzadamente los elementos de ía preforma de recipiente hacia dentro, de modo que puedan ser acoplados, durante la carrera descendente de una de las herramientas formadoras 127, 128. El brazo de carro 130 provee un riel, a lo largo del cual se mueven las herramientas formadoras primaria y secundaria 127, 129. Están fijados dispositivos 140 acopladores con ruedas a un miembro soportador 142 que lleva las herramientas, al que están aseguradas las herramientas formadoras 127, 128, a una separación de distancia fija. Las herramientas están fijadas al miembro soportador 142 mediante cilindros telescópicos 145, que son operados neumáticamente en esta modalidad. La herramienta formadora primaria 127 incluye copas de succión 147 que se acoplan con la preforma, fijadas al circuito de vacío por medio del miembro soportador 142, que transporta también energía neumática a los cilindros telescópicos 145, y al cilindro neumático 148 provisto dentro de la herramienta formadora secundaria 128. Adyacente al dado doblador 135, separado de él a una distancia igual a la distancia que separa las herramientas formadoras primaria y secundaria 127, 18, está provisto un transportador de descarga 150, para transportar los recipientes con boca abierta, a una sección de llenado o a almacenamiento. Cada paso del proceso formador de recipiente, que está ilustrado
en las doce viñetas o cuadros que constituyen la figura 5, será descrito ahora. El brazo desapilador 123 incluye una serie de copas de succión 125, que se fijan a la superficie frontal (no forrada) de la delantera de un alimentador cargado con preformas 100 de recipiente forradas. La superficie frontal de la preforma, una vez doblada, se vuelve la superficie exterior del recipiente así formado. El alimentador tiene una capacidad predeterminada, pero operacionalmente es recargado para proveer un suministro continuo de preformas verticalmente apiladas, al brazo desapilador 123. Se muestra la secuencia al inicio de una operación de producción, sin recipiente que se estén formando en el proceso. En el cuadro 1 , se selecciona una primera preforma por el brazo desapilador 123, cuando el brazo se mueve desde una posición inactiva horizontal, alrededor de su pivote 124, a la superficie frontal del cartón delantero en el alimentador. Se conmuta un vacío a las copas de succión 125, que se acoplan con la preforma y la separan de la pila del alimentador. Se lleva la preforma con el brazo, cuando se mueve pivotalmente hacia su posición horizontal inactiva. En el cuadro 2, las herramientas formadoras primaria y secundaria 127, 128 se mueven juntas sobre el miembro soportador 142, cuando es impulsado a lo largo del brazo.de carro 130, y se baja la herramienta formadora primaria 127 para que tope con la preforma ahora horizontal, como es soportada por el brazo desapilador. Las copas de succión 147 en la base de la herramienta formadora primaria 127 se acoplan con el lado forrado interno de la preforma, en la base 2, y se conmuta a desconectado el vacío, en las copas de succión 125 del brazo desapilador, y a conectado en las copas de succión 147 de la herramienta. Como se ilustra mediante el cuadro 4, se levanta entonces la preforma por medio de las copas de succión 147 de la herramienta formadora primaria, y el miembro soportador 142 mueve la herramienta formadora primaria 127 hacia una posición precisa sobre el dado doblador de recipiente 135. Al mismo tiempo, el brazo desapilador 123 gira alrededor del pivote 124 desde su posición horizontal
inactiva, hacia la nueva preforma (segunda) delantera en el alimentador. Cuando la preforma es acoplada por las copas de succión 125 del brazo desapilador, como se ¡lustra en el cuadro 5, la herramienta formadora primaria 127 baja la primera preforma hacia el dado doblador 135, y "embute" la preforma en el dado. Cuando la preforma es "embutida" en el dado, ocurren las siguientes acciones de doblamiento: las solapas ¡nsertables 4C, 6C de la pared lateral, son desviadas a una posición sustancialmente vertical; las líneas de doblez 4, 6 de la base de la pared lateral más grandes son flexionadas sustancialmente a la posición vertical, lo que tiene el efecto de mover las solapas insertables 4C, 6C a la posición adyacente a las líneas de doblez 3, 5 de la base de la pared extrema más corta, y las líneas de doblez 3, 5 de la base de la pared extrema son flexionadas, formando de esa manera una forma cuboide con boca abierta. En el cuadro 6, se retiene la forma cuboide en el dado doblador
135 por medio de las copas de succión 138, dispuestas en el fondo del dado y la herramienta formadora primaria 127 es extraída entonces el cuboide cuando se retira el vacío de las copas 147 de succión de la herramienta formadora. A medida que se retira la herramienta, se toma la siguiente preforma del alimentador, por medio del. brazo desapilador 123, tal como se describió en lo que antecede. Cuando la nueva preforma está en una posición horizontal, como se muestra en el cuadro 7, el miembro soportador 142 es movido a lo largo del brazo de carro 130, de modo que la herramienta formadora primaria 127 quede dispuesta sobre la región adecuada de la preforma, para formar la base 2 del siguiente recipiente, y se dispone la herramienta formadora secundaria 128 sobre el dado doblador 135, que contiene la forma cuboide de boca abierta, de la preforma precedente. En esta etapa, los cilindros neumáticos 139 del dado doblador (un par de ellos a cada lado) empujan los pistones para doblar las
posiciones de solapa encajable o insertable de cada pared lateral 3B, 5B, sobre las líneas de doblez 3A, 5A del elevador más ligero (asegurando de esa manera que ocurra el doblamiento en las líneas de doblez 3A, 5A del elevador, en anticipo de cualquier doblamlento a lo largo de las líneas de dobles 3D, 5D-de sobre-solapa). Los pistones retienen las porciones de solapa 7 en posición sustancialmente horizontal. Se debe notar que los pistones están dispuestos hacia los bordes de las porciones 7, a fin de no obstaculizar la herramienta formadora secundaria 128 cuando desciende hacia el dado doblador. El cuadro 8 muestra la herramienta formadora primaria acoplándose con la siguiente preforma, cuando está soportada por el brazo desapilador, cuando la herramienta formadora secundaria es forzada en el dado doblador. En esta secuencia, la herramienta formadora secundaria 128 dobla las porciones 7 de solapa encajables dentro de la forma cuboide con boca abierta, del recipiente, y los cilindros neumáticos 148, dentro de la herramienta formadora secundaria 128, ¡ncluyen pistones que fuerzan las posiciones 7 de solapa encajables contra las solapas 4C, 6C encajables, de la pared lateral. Esto empuja las extensiones rectangulares cortas 7A, 7B de cada porción de solapa 7, dentro de las ranuras receptoras correspondientes . 8A, 8B, dispuestas en la base 2, inmediatamente adyacentes a las líneas 3, 5 de doblez de la base de la pared extrema. Los pistones de los cilindros neumáticos 148 dentro de la herramienta formadora secundaria 128 incluyen picos en sus extremos libres, de modo que, al acoplarse con el material del recipiente con boca abierta recién formado, se extraiga el recipiente del dado doblador cuando se retrae la herramienta formadora secundaria, tal como se ilustra en el marco 9. Esta acción ocurre concurrentemente con el levantamiento de la preforma subsiguiente desde el brazo desapilador 123, por medio de la herramienta formadora primaria 127. En el marco 10 el brazo desapilador 123 vuelve a girar hacia la
preforma delantera del alimentador, cuando el miembro soportador 142 de herramienta formadora mueve la herramienta formadora primaria con la preforma subsiguiente y la herramienta formadora secundaria con el recipiente de boca abierta, sobre el dado doblador 135 y el transportador de descarga 150, respectivamente. Este paso es esencialmente la vista totalmente cargada del aparato, tal como se mostró con anterioridad (en el cuadro 4). Nuevamente, cuando el brazo desapilador 123 se acopla con la preforma delantera en el alimentador, la herramienta formadora primaria "retaca" una preforma dentro del dado doblador 135, comenzando el paso de doblamiento como antes; y, tal como se muestra en el marco 11 , la herramienta formadora secundaria 127 coloca el recipiente con boca abierta sobre el transportador de descarga 150. Los pistones de los cilindros neumáticos 148, dentro de la herramienta formadora secundaria 128, son extraídos de modo que los picos que hay en sus extremos desacoplen el material del recipiente. Cuando tiene lugar el retacamiento y el doblamiento del recipiente subsiguiente, se toma una nueva preforma por medio de las copas de succión 125 del brazo desapilador 123. Cuando el brazo desapilador lleva la nueva preforma hacia la posición horizontal' inactiva, como se muestra en el cuadro 12, las herramientas primaria y secundaria son retiradas de sus recipientes de boca abierta parcialmente formado y totalmente formado, respectivamente. Los recipientes así formados son transportados por medio del transportador de descarga 150, ya sea a almacenamiento o, más conveniente, a una máquina llenadora y selladora. Las porciones de tapa 10, 11 permanecen sustancialmente erectas en sentido vertical, durante todo el proceso de formación, después que la preforma ha sido "retacada" en el dado doblador. Las solapas encajables 10B, 11 B sobresalen lateralmente desde las porciones de tapa primera y segunda 10, 11, cuando se descarga el recipiente del aparato. Con referencia ahora a las figuras 6a y 6b, se muestra una
disposición alternativa de aparato formador de recipiente 160. Como en la figura 4, el aparato formador 160 incluye un dado doblador estático 135 y herramientas formadoras primaria y secundaria 127, 128, para acoplarse con él. Las herramientas formadoras están espaciadas en un miembro soportador 142, movible a lo largo de un brazo de carro 130, y movible verticalmente por medio de cilindros telescópicos 145, tal como antes. En esta disposición, el alimentador para alimentar las preformas revestidas 100 al aparato formador, comprende una pila de preformas montadas sobre mesas soportadoras A, B, similares a la disposición descrita con detalle en las figuras 3e(i) a 3e(v). Como la operación y la carga de las mesas son tan similares a las descritas con anterioridad, no se cree necesario que aparezcan aquí más detalles. Tal como se muestra en las figuras 4 y 5, los pasos secuenciales de formar un recipiente no cambian, con la omisión de ellos del brazo desapilador. La figura 7 ilustra una estación llenadora y cerradora 170 para los recipientes del tipo descrito aquí. En la modalidad ¡lustrada, los dos aparatos 120 que forman el recipiente son: el primero que forma un recipiente de menor tamaño, con respecto al recipiente mayor, formado por el segundo aparato. Los recipientes de boca abierta son alimentados desde . sus respectivos transportadores de descarga 150, a un transportador de espera 172 que, a su vez, coloca los recipientes en un acumulador 175 de dos niveles, adyacente a una pluralidad de mesas empacadoras 178. Los recipientes son retirados manualmente del acumulador 175, y empacados con los contenidos y se recortan las solapas 14, 15 del material de forro 12, desde los puntos de engomado 13a, fijándolas a las porciones de tapa 10, 11 que van a quedar una sobre la otra, sobre los contenidos 16 del recipiente. A continuación se adhiere una etiqueta que indique el destino de los contenidos, en una porción de tapa del recipiente, y se coloca el recipiente lleno sobre un transportador de descarga dispuesto debajo del acumulador 175. El transportador de descarga incluye una región 180 dividida en zonas, terminada con una compuerta de
caída 181. Se dosifican los recipientes a través del medidor 181 , a una zona de transferencia 182, desde la que son alimentados a través de un "túnel de encogimiento 184, que comprende una cámara de calentamiento, como se detalla aquí más adelante con referencia a las figuras 8a a 8c. El calor 5 aplicado al material 12 de forro expuesto, que queda encima de los contenidos 16 del recipiente, hace que el material 12 encoja alrededor de los contenidos 16, creando las líneas de tensión 17 en el material, tal como se hace referencia a ello en la figura 2c. Los contenidos están ahora restringidos dentro del recipiente, que se hace pasar a través de una estación 186 de inspección 10 visual para cerrar la tapa, sellarla y despachar el recipiente. Idealmente, el cierre de tapa y el sellado se automatizan usando técnicas bien establecidas, incluyendo encintado, por ejemplo. Con referencia ahora a las figuras 8a a 8c, se muestra la cámara de calor 187 del "túnel de encogimiento" 184. Tal como se discutió con
15 anterioridad, la región dividida en zonas 180 del transportador de descarga, incluye una compuerta de caída 181, que es movida por medio de un mecanismo abridor de tapa. Se alimenta un recipiente pasado a través de la
. compuesta 181, sobre un transportador - adicional 190, por medio de un- mecanismo empujador 191, para efectuar una transferencia de 90° sobre el 20. transportador 190, . que transporta el recipiente de boca abierta y sus contenidos a través de la cámara de calor 187. Un ventilador 193 sopla aire caliente directamente hacia dentro del recipiente y el aire expelido es recirculado hacia el ventilador 193 para recalentarlo. La cámara de calor 187 opera aproximadamente a 175°C con poco tiempo de permanencia, para 25 asegurar que no se dañen los contenidos que se van a despachar. Quienes tengan experiencia en la materia apreciarán que la cinta del material de película de envoltura encogible puede sustituirse por diferentes materiales que pueden estar unidos entre sí para asegurar los contenidos del recipiente en él. Los materiales que tienen adhesivos aplicados
selectivamente, o los materiales que tienen características que permiten que sus extremos libres se adhieran entre sí con suficiente resistencia para obtener los resultados deseados (incluyendo, de una manera parecida a lo que se conoce como "películas adherentes"), también pueden ser usados. Dicho material puede ser usado para obviar la cámara de calentamiento, con lo que se reduce el tamaño total y se disminuyen los requisitos de energía de una planta empacadora, o se facilita el empaque de las compras o artículos de los clientes, para despacharlos en un establecimiento de venta al menudeo. Las alternativas sugeridas incluyen una película de material revestido con adhesivo, que tiene un material de forro aplicado al lado de la película revestido con adhesivo o un revestimiento desprendible aplicado a su lado opuesto. En otro desarrollo de la invención, la película que retiene el artículo comprende un material adaptado para adherirse sustancialmente de manera exclusiva a sí mismo. Dicho material está provisto con un forro aplicado a un lado (para prevenir que se peque a sí mismo en un carrete), pero se puede manejar mediante alimentadores de máquina estándar, sin revestimiento, mediante rodillos y otros componentes y otros materiales. Cuando se usa con un recipiente de la invención, en la etapa de empaque del artículo, se saca el forro (normalmente desde la longitud total del material de película) y se colocan los artículos dentro del recipiente y sobre la superficie recién expuesta de la película de material. Los artículos no se adherirán al material; sin embargo, cuando los extremos del material se reúnen, se pegan firmemente unos con otros. Los extremos de la película de material pueden ser "enrollados" manualmente uno con otro, para aplicar presión adhesiva a la película; pero más en particular, para proveer tensión en la película para retener de manera segura los artículos en el recipiente, durante el tránsito. La película de material descrita en lo que antecede está ejemplificada por las cintas continuas o películas de material, obtenibles de Milprint, Inc. (Osh osh, Wisconsin 54904, Estados Unidos de América).
6
Quienes tengan experiencia en la materia apreciarán que la máquina que forma la preforma facilita la formación rápida y eficiente de los recipientes de boca abierta, para la recepción subsiguiente de materiales. Apreciarán también que, al adaptar el alimentador, las herramientas dobladoras y el dado doblador, se pueden considerar también otras preformas que hayan sido modificadas para doblamiento en máquina. Por ejemplo, y con referencia a las figuras 9a y 9b, se muestran dos disposiciones de una segunda modalidad de recipiente o preforma de recipiente, formadas de material de preforma sustancialmente estándar, de recipiente tipo RSC bien conocido, y recipientes de tipo similar, que están modificados para incluir una película o tela retenedora de artículo. La primera disposición de la preforma 200 de recipiente, que se ilustra en la figura 9a, tiene cuatro paredes laterales 201 , 202, 203, 204, y una solapa aseguradora 205, que normalmente está doblada alrededor de la línea de doblez 205a desde la pared lateral final 204 hasta dentro de la primera pared lateral 201 , y engomada o engrapada a ella. Las porciones de base 211 , 212, 213, 214 están fijadas a sus respectivas paredes laterales por medio de líneas de doblez 201A, 202A, 203A, 204A, y porciones de tapa o superiores 221, 222, 223, 224 están fijadas a sus respectivas paredes laterales, por medio de otras líneas de doblez 201 B, 202B, 203B,.204B. La preforma 200 de recipiente del tipo RSC incluye una tela o película 230 que se extiende por lo menos sobre las paredes laterales 201 , 202, 203, 204, sobre al menos una porción de las porciones de base 211 , 212, 213, 214, y sobre sustancialmente todas las porciones de tapa 221, 222, 223, 224. La tela o película 230 está adherida a las porciones de base por medio de las líneas de pegamento 232, situadas a fin de asegurar el atrapamiento mecánico de la película 230 cuando las porciones de base 211 , 212, 213, 214 del recipiente, se doblen. Se proveen puntos de pegamento 233 para adherir la película 230 a las porciones superior o de tapa, para prevenir que la película caiga dentro del recipiente durante la formación y durante la
transportación o la carga. Adicionalmente, los puntos de pegamento 233 previenen que la película 230 quede enredada en el aparato formador de recipiente. Antes de cerrar el recipiente se separa mecánicamente la película de las posiciones de tapa para que quede encima de los contenidos - del recipiente. Cuando la película 230 es una película encogible con calor, se aplica calor directa o indirectamente a la película para envolver con encogimiento los contenidos en su lugar, a fin de atenuar el movimiento potencialmente dañino de los contenidos durante la carga o el transporte ulterior, por ejemplo. Se apreciará que la primera disposición de la preforma del recipiente del tipo RSC o similar se forma usando sustancialmente las mismas técnicas y el mismo aparato (una vez modificado para acomodar el material de preforma) que se usa para la primera modalidad de la preforma 100 de recipiente, que se describió aquí más atrás. Donde el recipiente del tipo RSC difiere es en la formación del recipiente a partir de la preforma. Así, se provee un método para formar un recipiente del tipo RSC a partir de la preforma 200 de la figura 9a. Consecuentemente se ha aplicado una segunda disposición de preforma 300 de recipiente, ejemplificada aquí en la figura 9b por una preforma estándar de recipiente del tipo RSC, a la que se han aplicado tramos de una película de material. La preforma de recipiente comprende cuatro paredes laterales 301 , 302, 303, 304, y una solapa de aseguramiento 305, que normalmente es doblada alrededor de la línea de doblez 305a, desde la pared lateral final 304, dentro de la primera pared lateral 301 , y engomada o engrapada a ella. Las porciones de base 311 , 312, 313, 314 están fijadas a sus paredes laterales respectivas por medio de las líneas de doblez 301A,
302A, 303A, 304A, y las porciones de tapa o superiores 321 , 322, 323, 324
' están fijadas a sus respectivas paredes laterales por medio de otras líneas de doblez 301 B 302B, 303B, 304B. La preforma 300 de recipiente incluye primero
y segundo tramos de tela o película 330 de material retenedor de artículo, que se extienden sobre dos paredes laterales 301 , 303, por lo menos en una porción de las respectivas porciones de base 311 , 313 y porciones de tapa 321 , 323. En la modalidad ilustrada, toda el área de las porciones de base relevantes 311 , 313 están cubiertas, tal como se explicará con referencia al aparato y al método para formar las preformas de recipiente, descritos más adelante. Los tramos de la tela o película 330 se adhieren a las porciones de base mediante líneas de pegamento 332, situadas de manera que se garantice que se atrape mecánicamente la película 330 cuando se doblen las porciones de base 311 , 312, 313, 314. Los puntos de pegamento 333 están provistos para adherir la película 330 a las porciones superiores o de tapa, para prevenir que la película caiga dentro del recipiente durante la formación y durante el transporte o la operación de carga. Adicionalmente, los puntos de pegamento 333 previenen que la película 330 quede enredada en el aparato formador de recipiente. Antes que se cierre el recipiente se separa mecánicamente la película de las posiciones de tapa, para que quede encima de los contenidos del recipiente. Si bien se hace referencia a líneas y puntos de pegamento, que están dispuestos en sitios y orientaciones particulares, no se debe limitar la ¡nvención a ellos. Similarmente, se apreciará que también se pueden usar otros medios adhesivos, incluyendo cinta adhesiva de doble cara. Con referencia ahora a la figura 9c, se muestra un aparato 350 para formar preformas 300 de recipiente, del tipo mostrado en la figura 9b, que tienen una película retenedora 330 en ellas. Se introduce un apilamiento de material de preforma S previamente formado, en un mecanismo 360 de alimentación de preformas, que está descrito con mayor detalle con referencia a las figuras 10a a 10c, y el aparato 350 aplica láminas del material de película 330 al material de preforma, para formar la preforma forrada 300 de la invención. Las preformas forradas 300 son transferidas a un transportador de
descarga para ser despachadas para almacenamiento o para ser introducidas en otras estaciones de procesamiento donde se llevan a cabo pasos adicionales, tales como la formación a una etapa intermedia de recipiente, o se doblan para almacenamiento. En la disposición ilustrada, el transportador de descarga 390 incluye un aplicador de adhesivo 391 y etapas de doblamiento y formación. Las preformas 300 de recipiente forradas son descargadas entonces en una pila acumulada de dichas preformas. En esta disposición, el aparato aplicador de forro 350 es alimentado con preformas sucesivas desde el mecanismo 360 de alimentación de preformas, que está dispuesto para introducir el material S de preforma a rodillos sujetadores 351 o de intersticio, que alimentan un cartón más allá de la estación de aplicación de adhesivo 352, a lo largo de un transportador de soporte, hasta un tope final 353, que sitúa la preforma de cartón en una estación de aplicación de forro o de película. En la estación 352 de aplicación de adhesivo, se aplica selectivamente el pegamento que funde en caliente mediante un par de pistolas engomadoras. En una disposición no ilustrada se provee un par de dispensadores de cinta adhesiva. Cuando la preforma de cartón está situada, opcionalmente también por medio de un mecanismo empujador para colocar el cartón contra un tope de referencia, el material de película 330 es extraído de un para de carretes 355, mediante un par de pletinas de vacío 356. Cuando se han colocado los tramos de material de película sobre la preforma de cartón, una cuchilla corta el material y se alimenta la preforma forrada 300 a un tope extremo 357 de transportador. Se empuja entonces la preforma lateralmente, mediante un mecanismo empujador, sobre el transportador de descarga 30, opcionalmente más allá de otra pistola 391 aplicadora de pegamento, o a una estación dobladora, un mecanismo engrapador o a cada uno de los anteriores. El mecanismo 360 de alimentación del material de preforma, independiente, que se ilustra en las figuras 10a a 10c, está provisto en el
extremo corriente arriba del aparato forrador 350. El mecanismo comprende un transportador de alimentación 361 , sobre el cual está colocada una pila de material de preforma, contra una superficie de referencia 362 (mostrada en la figura 9c). • Luego se transporta la pila a una disposición de soporte, en la que un mecanismo recogedor 365 alimenta individualmente las preformas hacia los rodillos de intersticio 351 del aparato forrador 350. El mecanismo recogedor 365 incluye una serie de copas de succión 366, operadas por vacío, montadas en un carro movible 367, y opera acoplando las copas de succión 366 a la región del borde trasero de una preforma de cartón, y levantándolo lo suficiente para romper cualquier succión entre la preforma de cartón de más arriba, seleccionada, y la siguiente hacia abajo. Luego el carro mueve el cartón seleccionado en la dirección de procesamiento y alimenta el borde delantero de la preforma de cartón entre los rodillos de agarre 351. Se alivia el vacío de las copas de succión 366 y el carro regresa a su posición inicial para repetir el ciclo para el siguiente cartón. Cuando las copas de succión se acoplan únicamente con la región de borde trasero de la preforma, y se introduce rápidamente el borde delantero en los rodillos de intersticio, hay tiempo suficiente para que se alivie cualquier succión o efecto superficial entre las preformas de cartón, sucesivas, lo que reduce al mínimo que se alimenten múltiples preformas a los rodillos de agarre, a alta velocidad y, de tal manera, se .reduce la incidencia de error o el tiempo de paro. Se apreciará que los mecanismos 22, 24 de alimentación de preforma, y el equipo asociado, como se describe más arriba en la presente, con referencia a las figuras 3a a 3e, puede adaptarse para uso con el aparato forrador de la figura 9c. Con referencia ahora a las figuras 11a y 11b, el aparato forrador 350 de la invención incluye una estación de forro, en la que un cartón está situado contra el tope extremo 353, sobre un transportador de soporte 359. Un par de mesas de vacío 370 están provistas para retener en su posición la
película o material de forro 330 que retiene el artículo, que se ha extraído de los carretes 355. Las pletinas de vacío 356 son movibles a lo largo de una flecha 372 de carro horizontal, de modo que las pletinas se puedan mover sobre las mesas de vacío 370, para agarrar la película de material 330 y transportarla hacia la preforma. Cuando las pletinas están en posición sobre las mesas, se conecta el vacío en las pletinas y se desconecta en las mesas, de modo que la película se mantenga ahora de manera segura por medio de las pletinas. Luego las pletinas se mueven a lo largo de la flecha 372 o de cada flecha, llevando el material de película sobre la preforma de cartón, y sacando adicionalmente material de los carretes 355 sobre las mesas de vacío. Cuando se ha sacado un tramo apropiado de material, se presiona cada pletina de vacío hacia abajo, contra el tablero, mediante el accionador 373, de modo que la película se adhiera al cartón. Una cuchilla 374, que está dispuesta en el borde trasero de cada pletina 356, cae operacionalmente dentro de un yunque ranurado 375, situado adyacente al transportador 359, para cortar el tramo necesario de material. Al mismo tiempo se conecta el vacío en las mesas 370 para asegurar en ellas el nuevo material de película extraído. A continuación se desconecta el vacío en cada pletina 356 y se mueven las pletinas hacia atrás, a su posición que queda encima de las mesas de vacío. Cuando las pletinas liberan el cartón revestido, el tope extremo 353, cae para permitir que la preforma 300 de recipiente forrada, sea transportada hacia el tope extremo 357 del transportador. Se usa por lo menos un sensor 377 y un reflector 378 para verificar la posición de las partes componentes, a una unidad de control por microprocesador. Se notará en la figura 11a que los dispositivos de carretes de material 355 y el brazo oscilante 379 están configurados de manera diferente, y esto para permitir que se dispense el material de película que tenga un revestimiento adhesivo expuesto, donde un carrete alimenta la película con el revestimiento adhesivo mirando hacia arriba, y el otro carrete alimenta la película con el revestimiento adhesivo dispuesto hacia abajo. Esto es
particularmente útil cuando se usa un material de película sin forro, que tiene un revestimiento adhesivo en un lado y un revestimiento desprendible en el lado opuesto de una película, en particular cuando se utiliza un material - adhesivo adaptado para adherirse sólo a sí mismo. Cada una de las pletinas de vacío 356 y de las mesas 370 comprende una formación de aberturas, a través de las cuales se aplica vacío. La formación incluye secciones conmutables, de modo que se pueda aplicar selectivamente el vacío. Esta disposición permite que las pletinas y las mesas se configuren para diferentes anchuras de película de material y diferentes longitudes de material que se va a aplicar al cartón. De esa manera, se puede formar una variedad de tamaños y de configuraciones de preformas de recipiente revestidas. Una alternativa más simple y menos costosa es proveer máscaras para cubrir las áreas no aplicables de las mesas y las pletinas. Se apreciará que la anchura máxima del cartón que se puede manejar, está determinada por la anchura del transportador de soporte 359, y por la longitud del material de película que se le va a aplicar. La longitud del material de cinta continua o de película aplicada al cartón está determinada por la longitud de las
. pletinas de vacío 356. Se notará que cada ensamble que comprende el portador de carrete y el brazo oscilante 379, la pletina de vacío 356, la mesa . 370, el carro 372 y el accionador 373, es independiente del otro ensamble, y esto facilita su movimiento relativo para usar el aparato con diferentes tamaños de película de material y de cartón. Se pueden montar los ensambles sobre rieles, y cada uno puede ser quitado independientemente para servicio y/o para reparación. Se describirá ahora cada paso del proceso para formar la preforma de recipiente forrada, que se ilustra en las ocho viñetas o cuadros que constituyen la figura 12. Inicialmente, al arrancar, la tela o película 330 de material es extraída manualmente sobre cada mesa de vacío 370; se conecta el vacío para mantener en su lugar la película, y se recorta en cuadrado a
través de su anchura mediante la cuchilla 374, o en la posición de la cuchilla. Se introduce una preforma de cartón a los rodillos de intersticio 351 , desde una pila de cartones S, y se transporta para que se acople con el tope 353. Un empujador lateral (no ilustrado) puede pasar entre los rodillos del transportador de soporte 359, para colocar el cartón para forrarlo con el material de película. Se aplica adhesivo al cartón a medida que pasa a través de los rodillos de intersticio o de agarre. Se muestra la secuencia al inicio de una operación de producción, sin preformas de recipiente en el proceso de ser forradas. Únicamente por claridad está mostrada una pletina, una mesa y un material. En el cuadro 1 , la preforma de cartón está en la posición exacta para la colocación de la película, con el borde del cartón alineado con la trayectoria de corte de la cuchilla 374. Cuando se introduce el cartón a su posición exacta, se transporta la pletina de vacío a lo largo de su flecha de carro 372, para quedar encima de una porción de la mesa de vacío 356, a la que se sujeta la película, como se muestra en el cuadro 2. El tramo de la película de material se fija mediante la posición del reflector sensor 378 en la pletina de vacío, y se dispone para que coincida con la anchura del cartón. En el cuadro 3 se baja la pletina mediante el accionador.
373, para que tope con la película que está sobre la mesa. En esta etapa se ha eliminado el vacío de. la mesa, es decir, se ha desconectado, para soltar la película, y se ha conectado el vacío a la pletina. El accionador levanta la pletina con la película de material unida, tal como se ¡lustra en el cuadro 4, y se mueve a lo largo del carro 372 para quedar encima del cartón, sacando nuevo material de forro del carrete 355 y la disposición de brazo oscilante 379 sobre la mesa, como se muestra en el cuadro 5. En el cuadro 6 se baja la pletina sobre el tablero, por medio del accionador 373, que aplica suficiente presión hacia abajo para asegurar que la película se una al adhesivo aplicado al cartón. Se desconecta el vacío en la pletina para soltar la película de material que forra la preforma de recipiente, y
se conecta en la mesa, para asegurar el material recién introducido. Luego se mueve la cuchilla 374 hacia su yunque ranurado 375, cortando la película en línea con el borde del tablero, tal como se muestra en el cuadro 7. En ese punto, se- retira la pletina a la posición mostrada en el cuadro 8. Se retira el tope 353 y se descarga la preforma 300 de recipiente forrada, conforme se introduce una nueva preforma de cartón para completar el ciclo de aplicación de forro. Finalmente, con referencia a la figura 13, se dispone el transportador de descarga 290 en el extremo del transportador de soporte 359 del aparato aplicador de forro 350. Este transportador de descarga ¡ncluye una o más estaciones adicionales, para doblar la preforma de recipiente 300 para almacenamiento conveniente, o para doblar la preforma de recipiente a una forma intermedia de recipiente. En la disposición ilustrada, una porción de pared trasera 304 de la preforma tiene una solapa fijadora 305 conectada a ella. Cuando la preforma 300 de recipiente es introducida en el transportador de descarga, la porción 301 de pared extrema opuesta de la preforma tiene una tira de adhesivo aplicada a ella por medio de un aplicador de adhesivo, en este caso, una pistola de adhesivo que funde en caliente. Al mismo tiempo, un accionador doblador (no mostrado? dobla la porción 304 de pared trasera, y su porción de tapa asociada 324, y la porción de base 314, para que queden encima de su porción 303 de pared adyacente conectada. La porción 301 de pared opuesta también es doblada y es colocada para quedar encima de la solapa fijadora 305, de modo que la tira de adhesivo quede alineada con ella. Se aplica presión a esa región, por ejemplo, por medio de un rodillo de presión, para asegurar la adherencia. Para recipientes más grandes, se pueden añadir grapas a lo largo de esa región para reforzar la unión. La preforma 300 de recipiente, ya sea doblada o en forma intermedia de recipiente, es descargada luego para almacenamiento, formación adicional a recipientes con la boca abierta, o puede ser transportada para