SISTEMA DE LLENADO, SELLADO E INSERCIÓN DE MATERIAL DE BOLSA PEQUEÑA FLEXIBLE
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al sistema de llenado y sellado de empaque de bolsa pequeña flexible preformada y sus usos . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las bolsas pequeñas flexibles llenadas por este sistema pueden ser bolsas pequeñas paradas o bolsas pequeñas planas tradicionales. La bolsa pequeña puede formarse de una amplia variedad de materiales que incluyen plásticos, hojas finas de metal y papel. Las formas de bolsa pequeña varían pero todas se sellan en tres de los cuatro lados antes de presentarse al sistema de llenado y sellado. En todos los casos las bolsas pequeñas se llenan a través de una abertura en la parte superior de la bolsa mientras la bolsa está en una posición vertical. Existen muchos sistemas de empaque disponibles para llenar estas bolsas pequeñas flexibles. Todos los sistemas existentes utilizan cualquiera de formadores de bolsa pequeña integrales o transfieren manual y/o robóticamente bolsas pequeñas desde un formador de bolsa pequeña remoto en un cartucho de inyección de rellenador/sellador , sistema de cadena de clip de transferencia robótica/portador o un
Ref. 185866 sistema de disco de goma portador. Debido a su diseño básico estos sistemas son inflexibles, lentos, o tienen varias transferencias de bolsa pequeña, que incrementa el costo de equipo y reduce la velocidad de sistema, eficiencia y calidad. La patente de E.U.A. 6,931,824 es un ejemplo de tal sistema de empaque. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Está invención utiliza fabricantes de bolsa pequeña remotos y elimina la necesidad de todas las transferencias manuales o robóticas, discos de goma portadores, o sistemas de portador de bolsa pequeña de clip de cadena al tomar las bolsas pequeñas directamente del formador de bolsa pequeña en un transportador de cuatro carriles de conducción de servomotor de movimiento continuo que utiliza un sistema de mandíbula oscilante de relleno/sellado, que mantiene un control completo de las bolsas pequeñas durante el procedimiento de relleno y sellado completo. Estás mandíbulas oscilantes presentan las bolsas pequeñas al sistema de rellenadores, selladores, y colocación de material en la orientación y alineación apropiada. También acercan los lados de las bolsas pequeñas para la abertura apropiada en los procedimientos de relleno y colocación de material y estiran los lados de la bolsa pequeña rígidos para el sellado apropiado durante los procedimientos de sellado y enfriamiento de sello.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describe a manera de ejemplo en los figuras anexas en las cuales: La Figura 1 muestra una bolsa pequeña parada flexible con una base plana. La Figura 2 muestra una bolsa pequeña parada flexible con una base sellada de aleta. La Figura 3 muestra una bolsa pequeña parada flexible con un vertedor de bebida de material. La Figura 4 muestra una vista en elevación del orden general del sistema de empaque. La Figura 5 muestra una vista plana del orden general del sistema de empaque. La Figura 6 muestra una vista plana del método en el cual las bolsas pequeñas se barren en las abrazaderas de bolsa pequeña y giran 90% desde una posición plana hacia una posición vertical. La Figura 7 muestra detalles del sistema de barrido por cepillo de bolsa pequeña. La Figura 8 muestra un detalle del patrón de desplazamiento de barrido por cepillo de bolsa pequeña. La Figura 9 muestra la vista superior de una unidad de mandíbula de barrido típica. La Figura 10 muestra detalles del lado trasero de una unidad de mandíbula de barrido típica.
La Figura 11 muestra una vista en perspectiva de uno de los transportadores de cepillo de barrido. La Figura 12 muestra detalles de uno de los cepillos de barrido individuales. La Figura 13 muestra detalles del desplazamiento de las mandíbulas de barrido a través de la fase de inclinación a 90% del desplazamiento de transportador. La Figura 14 muestra los detalles del sistema de colocación robótica del material . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a la Figura 1, el contenedor 1 es conocido como una bolsa pequeña parada flexible e incluye paredes verticales 5, base plana 8, sellos laterales verticales 6 y 7 y boca abierta 4. La Figura 2 muestra un contenedor 2 con una bolsa pequeña no parada flexible estándar que es similar al contenedor 1 con la excepción que tiene un fondo sellado de aleta 68 en vez de la base plana 8, como el fondo de la bolsa pequeña parada. La Figura 3 muestra el contenedor 3 como una bolsa pequeña parada y es similar al contenedor 1 excepto que la boca abierta 4 se reemplaza por la boca cerrada 64 y contiene un material (bebida/vertedor) 9. La Figura 4 muestra una vista en elevación y la
Figura 5 muestra una vista plana del orden general del sistema de empaque. Las bolsas pequeñas 100 se fabrican en un formador de bolsa pequeña independiente 10 preferiblemente a una velocidad de entre 800 y 1,200 bolsas pequeñas por minuto. Las bolsas pequeñas terminadas 100 se descargan del formador de bolsa pequeña 10 en los cuatro carriles en la disposición mostrada en la Figura 6. Las bolsas pequeñas 100 se guían por la guía 12 en los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña de movimiento continuo de 4 carriles lia, llb, 11c, lid. Para soportar las bolsas pequeñas hasta que se colocan y aseguran apropiadamente. Los transportadores de balde de soporte 15 y 16 se insertaron entre los 4 carriles de los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid. Después que se depositaron inicialmente las bolsas pequeñas 100 en los transportadores 15 y 16 como se muestra en la Figura 6 las bolsas pequeñas 100 se barren en la posición por los transportadores de cepillo de barrido 13 y 14. Después que las bolsas están en posición se sujetan por las 4 líneas de abrazaderas de bolsa pequeña 70 mostradas en las Figuras 9 y 10. El extremo de los transportadores 15 y 16 y las abrazaderas de bolsa pequeña 70 se inclinan 90% para presentar la boca 4 de las bolsas pequeñas 100 para el procedimiento de llenado y sellado. Las bolsas pequeñas 100 después se desplazan bajo las secciones 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, y 24 para llenado, colocación de material y sellado. Las secciones 17 a 24 se soportan sobre los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, llb en un sistema de viga articulada 12 que les permite realizar sus tareas en sincronización con los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid. En la sección 17 las abrazaderas de bolsa pequeña 70 inclinan las bolsas pequeñas 100 en la posición vertical y las mandíbulas de sujeción 25 y 26 se acercan, de esa forma abren la boca 4 de la bolsa pequeña 100. En la sección 18 las ventosas abren la abertura de bolsa pequeña superior y un flujo de aire infla la bolsa pequeña. La sección 19 es la estación de llenado primaria. La sección 20 es la estación de llenado secundaria. La sección 21 se utiliza como una tercera estación de llenado o un repuesto si no se requiere una tercera estación de llenado. En la sección 22 se insertan los materiales en la parte superior de la bolsa pequeña, las mandíbulas de sujeción 25 y 26 se alejan una de otra y se aplica un sello ligero para sellar la boca 4. El sello superior final se aplica en al sección 22. En la sección 23 se aplica una barra de sello enfriadora (no mostrada) al sello superior. En la sección 24 las bolsas pequeñas llenas y selladas se transfieren del transportador de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid a los transportadores de cadena superior (no mostrados) que toman las bolsas pequeñas a través del enfriamiento (sí es necesario) , prueba de integridad y aplicación de soporte (sí es necesario) al empacado en caja. El formador de bolsa pequeña 10 preferiblemente produce bolsas pequeñas en 800 a 1,200 bolsas pequeñas/minuto en 4 filas de 2 pares cada una. Cada par tiene sus bocas 4 adyacentes una de otra y sus bases 8 remotas una de otra como se muestra en la Figura 6. Las 4 filas se producen con poco espacio entre cada fila como se muestra en la Figura 6. Las bolsas pequeñas 100 terminadas se descargan desde el formador de bolsa pequeña 10 en un cinturón plano a través de la guía de bolsa pequeña 12 en 4 filas en los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid y transportadores de balde de soporte 15 y 16. La guía de bolsa pequeña 12 es una guía de metal inclinada que asegura que las bolsas pequeñas 100 del formador de bolsa pequeña 10 se depositan en los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid y los transportadores de balde de soporte 15 y 16 apropiadamente. Sin está guía las bolsas pequeñas 100 pueden flotar en el aire y llegar más allá de la ubicación de balde apropiada. Las Figuras 6, 7, 8, 11 y 12 muestran los detalles de cómo los transportadores de cepillo de barrido 13 y 14 y los transportadores de balde de soporte 15 y 16 configuran y alinean las bolsas pequeñas 100 en los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid y la abrazadera de bolsa pequeña 70. Una vez que se depositan las bolsas pequeñas 100 del formador de bolsa pequeña 10 en los carriles de transportador de abrazadera de bolsa pequeña 11A, 11B, 11C, y 11D y los transportadores de soporte de balde 15 y 16 como se muestra en la Figura 6 se barren en guías y frenos localizados en las abrazaderas de bolsa pequeña 70 de los carriles de transportadores de abrazadera de bolsa pequeña HA, 11B, 11C, y 11D. Los transportadores de cepillo de barrido 13 y 14 se conducen por servomotor y mueven cepillos flexibles delgados 49 junto con las bolsas pequeñas 100 en la misma dirección de flujo. La guía de metal 27 asegura que ninguna de las cerdas de cepillo inadvertidamente llegue bajo las bolsas pequeñas o saque a las bolsas pequeñas 100 de la alineación mientras se transfieren en el transportador de mandíbula de barrido 11. Una vez que las bolsas pequeñas 100 se insertan en los transportadores de balde 15 y 16 y los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid, los cepillos 49 se mueven perpendiculares al flujo para con ello forzar a las bolsas pequeñas 100 en la alineación correcta en las abrazaderas de bolsa pequeña 70 como se muestra en las Figuras 6, 9 y 10. Este movimiento se facilita por los ejes de cepillo 51 que se deslizan horizontalmente al flujo de transportador a lo largo de la ranura en la barra de transporte 50. Los movimientos horizontales son causados y controlados por los ejes de cepillo que viajan en las guías ranuradas 52. Una vez que las bolsas pequeñas 100 están en la alineación correcta en los transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid las mandíbulas de sujeción 25 y 26 sujetan las bolsas pequeñas en su lugar. Después que las bolsas pequeñas 100 se aseguran las bolsas pequeñas se transportan al pasar los transportadores de balde de soporte 15 y 16 y las mandíbulas de barrido giran 90% para presentar las bolsas pequeñas en una posición vertical con sus bocas 4 hacia arriba como se muestra en las Figuras 6 y 13. Las mandíbulas de sujeción 25 y 26 se detallan en la Figura 9, 10 y 13. Estas mandíbulas de sujeción 25 y 26 se oponen horizontalmente en el carril transportador lia, llb, 11c y lid. Mientras las mandíbulas de sujeción 25 y 26 se fijan a las cadenas de conducción de transportadores de abrazadera de bolsa pequeña lia, llb, 11c, lid y se mueven en la dirección de flujo por un motor de conducción de servomotor de movimiento continuo (no mostrado) . Mientras las mandíbulas de sujeción 25 y 26 se mueven a lo largo de la posición horizontal, la leva de bolsa pequeña 48 abrirá las mandíbulas de sujeción accionadas por resorte 25 y 26 al impulsar los seguidores de leva 36 y 37. Después que se abren las levas, las bolsas pequeñas 100 se insertan en las mandíbulas. La leva de bolsa pequeña 48 después libera la presión hacia arriba en los seguidores de leva 36 y 37 y las mandíbulas de sujeción 25 y 26 aseguran las bolsas pequeñas. Las abrazaderas de bolsa pequeña 70 se desplazan hacia delante y se inclinan 90% en la posición vertical por los rieles de guía 45. Mientras las abrazaderas de bolsa pequeña 70 se desplazan la leva adicional 46 empuja el seguidor de leva 35 hacia arriba lo que disminuye la distancia entre las mandíbulas de sujeción 25 y 26, lo que permite a las bolsas pequeñas 100 abrirse para llenado. Posteriormente en la operación la leva 46 libera la presión en el seguidor de leva 35 lo que permite a la boca de bolsa pequeña 4 estirarse para el sellado apropiado. La leva 48 también empuja los seguidores de leva 36 y 37 hacia las mandíbulas de sujeción abiertas 25 y 29 lo que permite que se remuevan las bolsas pequeñas llenas y selladas. El sistema de colocación de material se muestra en la Figura 14. Los materiales de volumen 9 se colocan en la tolva de alimentación vibratoria 54. Los materiales 9 se alimentan en el canal alimentador vibratorio 55. Los materiales se toman del canal alimentador 55 por el separador giratorio 56 y después se transfieren al cinturón de transferencia de alimentador 57. Los dedos de levantamiento robóticos 59 toman los materiales 9 del cinturón de transferencia de alimentador 57. Después que los dedos de levantamiento robóticos 59 aseguran los materiales 9 el orden de brazo robótico 58 los transfiere en la boca abierta 4 de las bolsas pequeñas 100. El orden de brazo robótico 58 mantiene a los materiales 9 en su lugar mientras se desplazan 1
con los transportadores de abrazadera de movimiento continuo lia, llb, 11c, lid hasta que las mandíbulas selladoras 60 completan un sello ligero. Después que se sellan ligeramente los materiales y las aberturas de bolsa pequeña prosiguen a través del resto de la operación y reciben un sello final, una placa de enfriamiento de sello, y finalmente se descargan en un transportador superior para enfriamiento y colocación en cajas. La Figura 14 muestra una alineación típica de las 4 que forman el sistema completo. Aunque la mayoría de las Figuras muestran la operación típica en una de las cuatro líneas de mandíbula de barrido se debe notar que el sistema preferiblemente es un sistema de 4 líneas. El llenado se completa por rellenadores de abajo hacia arriba de desplazamiento positivo único (no mostrados) . Aunque el sellado de abertura de bolsa pequeña se denomina como un sellado por calor, puede utilizarse el sellado ultrasónico o cualquier otro método de sellado con este sistema. La patente de E.U.A. 6931824 se anexa a la presente y se incorpora aquí por referencia. Obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones de la presente invención en vista de las enseñanzas anteriores. Por lo tanto se debe entender que, dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención puede practicarse de otra forma a la específicamente descrita. Se hace constar que con relación a está fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.