MX2007009975A - Dispositivo para sellar bolsas que contienen polvo o materiales granulares. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un dispositivo para cerrar bolsas que contienen polvo o materiales granulares, adecuadas para instalacion dentro de una banda, rodillo o linea similar para transportar bolsas, que comprende por lo menos una cabeza (52) selladora y un medio (27) transportador para suministrar las bolsas (60) a la cabeza (52) selladora, caracterizada porque la cabeza (52) selladora presenta un medio (51, 53, 54, 55) impulsor que provoca que avance, durante el procedimiento de sellado a la misma velocidad que el medio transportador para permitir que selle una bolsa (60) mientras el medio transportador se mueve.

Description

DISPOSITIVO PARA SELLAR BOLSAS QUE CONTIENEN POLVO O MATERIALES GRANULARES CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con un dispositivo para cerrar bolsas para contener polvo o materiales granulares de acuerdo con la introducción de la reivindicación principal. En particular, se relaciona con un dispositivo para sellar bolsas normalmente de papel que contienen polvo o materiales granulares utilizados en diversos sectores de aplicación muy amplia en trabajo de construcción.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En una esquina estas bolsas presentan, para acceso al interior de la bolsa, un pasaje el cual, cuando la bolsa se ha llenado, permite que el material contenido se cierre firmemente pero no se selle. En particular, se conocen bolsas que tienen una válvula de proyección formada como una prolongación de dicho pasaje y que se pueden cerrar para obtener sellado completo de la bolsa. La válvula se elabora de un papel recubierto en su interior con material plástico utilizable para sellar la bolsa. El método conocido utiliza uria máquina adecuada para el llenado de las bolsas. Una modalidad de esta máquina presenta una porción giratoria central desde la cual se ramifican radialmente orificios de alimentación, otras máquinas comprenden una serie de orificios estáticos. Las válvulas de las bolsas que se van a llenar se extraen sobre los orificios de alimentación vía los pasajes creados por la válvula. De esta manera cada orificio de alimentación vierte su contenido en la bolsa. Al finalizar la operación de llenado la válvula se sella por un dispositivo adecuado. Este sellado se puede obtener por dispositivos conocidos diferentes que operan por ultrasonido, muleteado, calentamiento térmico, etc. El sellado se puede llevar a cabo cuando la bolsa aún se encuentra en el orificio de llenado o posteriormente a la máquina de llenado, durante el procesamiento de la bolsa y en el ciclo de transporte. Generalmente, si la operación de sellado se lleva a cabo sobre la máquina de elaboración de bolsa, se reduce considerablemente la capacidad de producción de la máquina. Este es un inconveniente considerable e influye fuertemente en el tiempo de procesamiento y la productividad del ciclo - de producción.

Un objetivo de la presente invención por lo tanto es proporcionar un dispositivo para cerrar bolsas para que contengan polvo o materiales granulares mientras están en la línea de transporte de la bolsa lo cual representa una mejoría con respecto a la técnica conocida en el sentido de que permite el sellado sin frenar la velocidad de trabajo de la línea y por lo tanto se incrementa la capacidad productiva a niveles máximos asequibles con técnicas de cerrado de bolsas disponibles .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Estos objetivos y otros adicionales se obtienen por un dispositivo para cerrar bolsas para contener polvo o materiales granulares de acuerdo con la enseñanzas técnicas de los dibujos anexos. La solución propuesta en la presente no bloquea el llenado de la bolsa y el flujo de transporte, de manera que incrementa el número de bolsas procesadas. Dicha máquina permite una operación de sellado rápido que se agregue a las líneas ya existentes de manera que evita las inversiones involucradas en la compra de una máquina de llenado completamente nueva con sellado incorporado .

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS Las características y ventajas adicionales de la invención se volverán evidentes a partir de la descripción que sigue de una modalidad preferida, pero no exclusiva del dispositivo para cerrar bolsas que contienen polvo o materiales granulares, ilustradas por medio de ejemplos no limitantes en los dibujos anexos, en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de acuerdo con la invención en su estado inactivo; la figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de la figura 1 mientras procesa bolsas; la figura 3 es una vista lateral de una unidad sellante del dispositivo de la figura 1; la figura 4 es una vista en planta de una unidad de limpieza de válvula del dispositivo de la figura 1; y la figura 5 es una sección tomada sobre la línea 5-5 de la figura 4.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Con referencia a las figuras, estas muestran un dispositivo para cerrar bolsas para contener polvo o material granular, indicado generalmente con el número 1.

Comprende una unidad 2 de alineación de bolsa, una unidad 3 de regulación de paso, una unidad 4 limpiadora de válvula y una unidad 5 sellante. Estas unidades se fijan de manera convencional a un bastidor que se apoya sobre el piso y están alineados en serie. La unidad 2 de alineación comprende un transportador 7 de rodillos. Este transportador 7 de rodillos consiste de una pluralidad de rodillos 7a, 7b, etc. que presentan eje 8a, 8b paralelos inclinados aproximadamente 10° respecto a una dirección de avance común indicada por la flecha F en la figura 1. Todos los rodillos se hacen girar de manera sincronizada por un motor eléctrico único (no mostrado) . Ventajosamente, los rodillos 7a, 7b, etc. presentan una superficie exterior de acero. El transportador 7 de rodillo se une en un lado (en las figuras de lado izquierdo, con respecto a la dirección de avance de la bolsa) a lo largo de toda su longitud por una pared 9 de retención colocada en un plano perpendicular al de los rodillos 7 y paralelo a la dirección F de avance. La pared 9 de retención consiste de una banda 12 deslizable en un plano mostrado entre un primer rodillo 11 y un segundo rodillo 10. El rodillo 11 se conecta a un motor 13 el cual lo impulsa para de esta manera impulsar la banda 12. El rodillo 10 presenta un medio 18 conocido para ajustar su posición con el fin de ajustar la tensión de la banda 12. En la práctica, el rodillo 10 se puede mover alejándose desde o hacia el rodillo 11 para ajustar la tensión de la banda 12 por el tornillo 18a de ajuste. Los rodillos 10, 11 se aseguran y están soportados por una estructura 14 movible asociada con guías 15 que permiten que esta última se deslice horizontalmente por encima del transportador 7 de rodillos. La posición de la estructura 14 movible (y por lo tanto de la pared 9 de retención) se ajusta de una manera conocida por un motor 17 que coopera con un soporte 16 asociado con la estructura 14. Tanto el motor impulsor para el transportador 7 de rodillo como el motor 13 impulsor para la banda presentan un medio de ajuste de velocidad. La unidad de alineación también comprende una celda 20 fotoeléctrica la cual monitorea la densidad de llenado de la unidad para verificar que las bolsas no se han llenado completamente. En un lugar posterior a la unidad 2 de alineación está presente una unidad 3 de regulación de paso que comprende un rodillo 21 revestido de caucho con un motor 22 de engrane relativo acoplado a un variador de frecuencia para regular la velocidad del rodillo 21. Este rodillo se alinea sustancialmente con el plano definido por el transportador 7 de rodillo.

El uso de este rodillo 21 se aclarará posteriormente . En un lugar posterior a la unidad 3 de regulación de paso y alineado con el rodillo 21 existe una banda 23 transportadora de tipo convencional. Comprende un par de rodillos 24, 25 entre los cuales se estira una banda 27 colocada horizontalmente. El rodillo 25 se puede mover para ajustar convencionalmente la tensión de la banda 27 por medio del tornillo 28, el rodillo 24 se hace girar por un motor de engranaje 26. Flanqueando a la banda transportadora en el lado opuesto a la pared 9 de retención (y por lo tanto en el lado izquierdo en el presente ejemplo) existe una unidad 4 limpiadora de válvula rodeada completamente por un alojamiento 30 que se muestra con líneas discontinuas. El alojamiento rodea a la totalidad de la unidad limpiadora de válvula 4 y una parte de la banda transportadora. Dentro del alojamiento 30 existe una región de vacío generada por un medio de succión convencional. La unidad 4 limpiadora de válvula es visible en la figura 4 y comprende una base 31 que se apoya sobre el bastidor 6 al cual se fija un par de poleas 32 dentadas, una de las cuales es libre mientras que la otra está acoplada a un motor 44 de engranaje. Alrededor de las dos poleas dentadas pasa una banda 33 dentada que tiene una parte fija rígidamente a una estructura 34 deslizable. Las ruedas 42 con perfil se proyectan desde este último acoplándose a una guía 43 rígida con la base 31. La estructura 34 deslizable también presenta un brazo 36 oscilante, que gira en el punto 35 sobre una porción 34a horizontal del mismo. La estructura 34 también soporta un motor de engranaje 38 por un par de abrazaderas 37. Una flecha 39 de salida desde el motor de engranaje se conecta a una leva 40 articulada a una varilla 41 de conexión la cual también se conecta a un brazo 36 oscilante. El brazo 36 oscilante soporta una serie de boquillas 67 de altura ajustable suministradas con aire comprimido, de una manera conocida. Corriente arriba de la unidad 4 limpiadora de válvula existe un sensor 65 mecánico el cual establece la unidad 4 en operación cuando llena la bolsa. se proporciona una unidad 5 sellante corriente abajo de la unidad 4 limpiadora de válvula. La unidad 5 sellante comprende, asegurada al bastidor 6, un elemento 50 de soporte sobre el cual existe una guía 51 inclinada a 60° (ángulo a) respecto a la superficie 27a de apoyo de la banda 27 transportadora y sobre la cual se desliza un equipo 52 sellante por medio de ruedas dentadas. El soporte 50 soporta un motor de engranaje 53 que presenta una flecha 53a de salida conectada a un cigüeñal 54 articulado a una varilla 55 de conexión. La varilla 55 de conexión también está articulada a la cabeza 52 sellante, específicamente a una placa 100 que presenta cuatro ruedas 101 con perfil que cooperan con la guía 51 para guiar la placa 100. La placa 100 se fija rígidamente a la cabeza 52 sellante por refuerzos 103. El equipo 52 sellante es del tipo que comprende dos ruedas 59 dentadas engranadas, una es una rueda impulsora que es impulsada por un motor de engranaje 64 la otra es una rueda impulsada. Las dos ruedas 59 dentadas se colocan en contacto mutuo en el lado superior y en lado inferior de la válvula, las cuales están revestidas con una capa plástica con un punto de fusión bajo (por ejemplo polietileno, etc.) aplicado en el lado de la válvula 60a. De esta manera, la válvula 60a se sella. Corriente arriba del procedimiento de sellado existe un rodillo 56 libre que se puede mover en un plano horizontal y que se monta sobre un medio (no mostrado pero convencional) que permite suponer una primera posición de extracción desde la banda 27 transportadora y una segunda posición en la cual el rodillo 56 se superpone en la banda 27. El movimiento del rodillo 56 se controla en base en la información recibida por el sensor 71 mecánico. La figura 2 muestra el dispositivo de la figura 1 mientras procesa una bolsa 60 llenada previamente de una manera conocida con material de polvo. La bolsa 60 se muestra en sus diversas etapas de procesamiento, es decir, la etapa I de alimentación, la etapa II de limpieza de válvula y la etapa III de sellado. La bolsa 60, la cual presenta en el lado derecho una válvula 60a de proyección a través de la cual se ha llenado previamente con una línea de llenado, no mostrada, se deposita sobre el transportador 7 de rodillos de manera tal que la válvula 60a se encuentra opuesta a la pared 9 de retención. la inclinación particular de los rodillos 7a, 7b impulsa a la bolsa 60 contra la banda 12 de la pared 9 de retención. Esencialmente, el medio de inclinación rodillo particular que alcanzan todas las bolsas con el transportador de rodillo se alinea contra la superficie de referencia proporcionada por la pared 9 de retención. La velocidad de la banda 12 y la velocidad periférica de los rodillos 7a, 7b debe ser similar pero no necesariamente igual . Si la velocidad de la banda 12 es ligeramente mayor, la bolsa 60 tiende a girar en el sentido de las manecillas de reloj (con referencia a la figura 2) mientras que si la velocidad es menor, gira en el sentido contrario al de las manecillas. El sistema electromecánico habilita la posición de la pared 9 de retención para que se cambie con precisión y por lo tanto adaptar la superficie de referencia a diferentes anchuras de bolsa de manera que la válvula se encuentre externa al transportador 7 de rodillos. La posición de la pared 9 de retención se establece por un sistema de control conocido. la bolsa 60 después se pone en contacto con un rodillo 21 de regulación de paso. La velocidad del rodillo 21 determina la velocidad a la cual se alimentan las bolsas 60 a las etapas de procesamiento subsecuentes. Su superficie se elabora de caucho o de un material de alto coeficiente de fricción. Las bolsas se ponen en contacto con el rodillo 21 de regulación de paso y se hacen disminuir de velocidad y su velocidad se ajusta de manera que se establece por el rodillo. Dado que una bolsa acoplada simultáneamente por el rodillo 21 de regulación de paso y por el otro transportador de rodillo y se deslizará sobre este último conforme la superficie de los rodillos 7a, 7b, etc. se elabora de un material con un bajo coeficiente de fricción (en este ejemplo, acero) . La bolsa 60, depositada sobre la banda 27 transportadora, entra al alojamiento 30 el cual está bajo vacío y conforme pasa en la parte frontal del sensor 65 mecánico que suministra aire comprimido a través de las boquillas 67. Los motores de engranaje 44 y 38 también se activan. La velocidad del motor de engranaje 44 es tal que permite que la estructura 34 deslizable se mueva siguiendo el avance de la bolsa. La velocidad de la banda 27 transportadora y la estructura 34 deslizable son sustancialmente idénticas. La articulación operada por el motor de engranaje 38 mueve las boquillas 67 a lo largo de una trayectoria de arco circular C para permitir que el aire comprimido limpie eficazmente cualquier residuo de polvo en la válvula 60a. Las boquillas 67 permanecen en correspondencia con la válvula 60a por un tiempo suficiente para limpiar la válvula de cualquier residuo de polvo. Dado que la operación se lleva a cabo dentro de un ambiente de vacío, cualquier residuo es eliminado por succión de la manera convencional. al finalizar la etapa de limpieza de la válvula, el motor de engranaje 44 invierte su movimiento y regresa la estructura 34 deslizable a su posición inicial, lista para procesamiento de otra bolsa que llegue. la bolsa 60 la cual se acaba de limpiar intercepta el sensor 71 mecánico, el rodillo 56 se retrae para permitir que la válvula 60a pase y después nuevamente hace contacto con la bolsa para limitar el grado de su proyección. El rodillo 56 evita que la bolsa 60 toque el contorno de la cabeza 52 sellante durante la operación de sellado. Cuando la válvula 60a se pone en proximidad con las ruedas 59 dentadas, tanto el motor de engranaje 64 como el motor de engranaje 53 son activados por el sensor 71 mencionado antes o por otro sensor, no mostrado. El extremo de la válvula 60a se acopla entre las ruedas 59 dentadas y comienza la operación de sellado. La cabeza 52 sellante desciende hacia abajo a lo largo de la guía 51 y avanza simultáneamente para seguir la bolsa transportada por la banda 27. la velocidad periférica de las ruedas dentadas es igual al componente vertical del movimiento de la cabeza 52 sellante, el componente horizontal del movimiento de la cabeza 52 es igual a la velocidad translacional de la banda 27 y por lo tanto de la válvula 60a. La cabeza sellante debe tener una velocidad constante durante la operación de sellado. Se conoce un sistema de varilla-cigüeñal de conexión que no permite que se obtenga un movimiento uniforme durante el procedimiento de sellado si la velocidad rotacional del cigüeñal es constante. El motor 53 es del tipo sin escobillas asociado con un dispositivo de control electrónico el cual, al imponer una velocidad rotacional uniforme, permite carencia de uniformidades en el movimiento de la cabeza 52, inducidas por la articulación de varilla- cigüeñal de conexión se compensen. Al finalizar el sellado de la bolsa, la cabeza 52 nuevamente asciende a lo largo de la guía hasta que alcanza la posición inicial, lista para sellar la siguiente bolsa. La válvula 60a con la capa plástica presente en su interior pasa por toda su longitud de entre las ruedas 59 dentadas. Las ruedas 59 dentadas se distribuyen de manera que en el extremo de este pasaje las dos superficies plásticas se unen juntas, y por lo tanto la bolsa se sella. Típicamente, las bolsas que llegan desde la línea de elaboración de bolsa son transportadas a una velocidad entre 1 y 1.25 m/seg. El transportador 7 de rodillo tiene una velocidad menor que es un equilibrio entre la velocidad de entrada de bolsa y la velocidad posterior del rodillo 21 de regulación de paso. Una buena velocidad es de aproximadamente 0.8 m/seg, a esta velocidad no existe contracción entre las bolsas (las cuales por lo tanto se pueden deslizar mejor una con respecto a otra) incluso para líneas de alta capacidad. La banda 27 transportadora sobre la cual se transportan las bolsas se mueve a una velocidad típicamente establecida en 0.5 m/seg la cual corresponde a una capacidad de 4000 bolsas/hora de longitud de 45 cm (25 kg) y 3000 bolsas/hora de longitud de 60 cm (50 kg) . La velocidad de limpieza de las boquillas por lo tanto también es de 0.5 m/seg. Como un resultado, si la máquina es alimentada a una capacidad de 4000 bolsas/hora con bolsas de 25 kg o 3000 bolsas/hora con bolsas de 50 kg, las bolsas corriente abajo del rodillo 21 de regulación de paso pueden estar todas juntas y cercanas. Velocidades más altas de la banda 27 transportadora permiten velocidades de producción más altas . Si la banda transportadora de bolsas es de 0.5 m/seg, como se ha establecido, los cálculos trigonométricos muestran que la velocidad descendente es de aproximadamente 0.86 m/seg y que la velocidad de cabeza a lo largo de la guía es de 1 m/seg. Se puede proporcionar un punto de succión en la unidad sellante para colocar el ambiente circundante bajo vacío. El efecto del vacío es que los lados de la válvula que se van a sellar se cierran uno contra el otro para facilitar el procedimiento de sellado. En modalidades alternativas, la cabeza de sellado puede utilizar un mecanismo diferente, por ejemplo ultrasonido, costura, calentamiento con aire o calentamiento infrarrojo.

La cabeza impulsora también puede comprender un medio impulsor alternativo a la articulación de varilla-cigüeñal de conexión tal como una banda dentada. Como una alternativa a la unidad 4 de limpieza descrita, una serie estática de boquillas conectadas al aire comprimido y alimentadas secuencialmente pueden sustituir eficazmente a las boquillas movibles. Como una alternativa al transportador 7 de rodillo, un transportador de banda con su banda (inclinada) de coeficiente de baja fricción puede utilizarse.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para cerrar bolsas con válvula, que tiene una válvula de proyección, para contener polvo o materiales granulares adecuados para instalación dentro de una banda, rodillo o línea similar para transportar bolsas, que comprende por lo menos una cabeza sellante y un medio transportador para alimentar las bolsas a la cabeza sellante, caracterizado porque la cabeza sellante presenta un medio impulsor que provoca que avance, durante el procedimiento de sellado a la misma velocidad que el medio transportador para permitir sellar la válvula de proyección de la bolsa mientras se mueve el medio transportador.

2. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el medio transportador es una banda transportadora o un rodillo transportador.

3. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la cabeza sellante es del tipo de rueda dentada.

4. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el medio impulsor comprende una guía sobre la cual es deslizable una cabeza sellante .

5. Dispositivo como se describe en la reivindicación 4, caracterizado porque la guía se inclina a una superficie en reposo de la banda transportadora.

6. Dispositivo como se describe en la reivindicación 5, caracterizado porque la inclinación de la guía a la superficie del medio transportador es 60°.

7. Dispositivo como se describe en la reivindicación 4, caracterizado porque la cabeza sellante se conecta a una articulación de varilla-cigüeñal e conexión operada por un motor sin cepillos asociado con un dispositivo de control electrónico.

8. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el componente horizontal de la velocidad de la cabeza sellante es igual a la velocidad del medio transportador.

9. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el rodillo de retención se proporciona corriente arriba de la cabeza sellante .

10. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de limpieza de válvula se proporciona corriente arriba de la cabeza sellante para limpiar la válvula 60a de trazas de polvos .

11. Dispositivo como se describe en la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad limpiadora de válvula comprende por lo menos una boquilla que presenta su propio medio impulsor que permite que avance a la misma velocidad que el medio transportador de manera que es capaz de limpiar la válvula mientras se mueve el medio transportador.

12. Dispositivo como se describe en la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad limpiadora de válvula comprende una serie de boquillas conectadas a aire comprimido y alimentada secuencialmente.

13. Dispositivo como se describe en la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad limpiadora de válvula comprende una estructura la cual soporta directamente por lo menos una boquilla, el medio presentador de estructura confiere un movimiento oscilante a la estructura.

14. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona un rodillo regulador de paso corriente arriba del medio transportador.

15. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque corriente arriba de la cabeza sellante está presente un transportador de rodillos que comprende una pluralidad de rodillos que presentan sus ejes de rotación paralelos entre sí e inclinados a una pared de retención, los rodillos por su movimiento impulsan a las bolsas hacia la pared de retención.

16. Dispositivo como se describe en la reivindicación 15, caracterizado porque la pared de retención presenta para las bolsas una superficie de apoyo movible que comprende una banda deslizable que pasa tendida entre los dos rodillos uno de los cuales está motorizado.

17. Dispositivo como se describe en la reivindicación 15, caracterizado porque la pared de retención presenta un medio para ajustar su posición en relación al transportador de rodillos .

18. Dispositivo como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende corriente arriba de la cabeza sellante una banda transportadora inclinada a una pared de retención, la banda impulsa las bolsas hacia la pared de retención.