MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA RELLENAR CAJAS
DESCRIPCIÓN La invención se refiere a un método para insertar objetos planos, especialmente bolsas, en un recipiente grande, por ejemplo en una caja
"expedidora" en la cual los objetos o bolsas se colocan uno arriba del otro en varias capas .
Además, la invención se refiere a un dispositivo para implementar el método. El relleno de recipientes de empaque de volumen grande, especialmente cajas expedidoras, con paquetes pequeños, por ejemplo, bolsas planas, frecuentemente se lleva a cabo en la práctica de manera manual. Los paquetes o bolsas pequeñas se apilan en capas en la caja. La invención se basa en el objeto de proponer medidas para el relleno automático, mecanizado de cajas o similares con objetos o empaques pequeños, tal como bolsas, sin intervención manual. A fin de lograr este objeto, el método de acuerdo con la invención se caracteriza en que los objetos o bolsas se suministran, en una serie continua de empaques o como grupos de bolsas cada uno que comprende varias bolsas que están una cerca de la otra, a un transportador de relleno, se transportan por este último hacia el recipiente grande o caja y se asientan uno después del otro, formando capas arregladas una arriba de la otra, en cada caso empezando en una pared lateral, vertical del recipiente grande o caja. Por consiguiente, de acuerdo con la invención, los objetos que se van a insertar, en el siguiente texto referidos como bolsas, por simplicidad, se suministran a un transportador de relleno, las bolsas ya sea que son aceptadas en una serie cerrada, continua sin ninguna separación entre si o como un grupo de bolsas que comprende varias bolsas igualmente que se ponen una al lado de la otra. El grupo de bolsas corresponde de manera, preferente a una capa de bolsas o una fila como parte de una capa. Las bolsas se asientan una después de la otra con un movimiento a lo largo y a lo ancho de la región de extremo o terminal inferior del transportador de relleno, que entra a la caja, en cada caso el borde de la hoja que conduce en la dirección de transporte que se encuentra primero en el fondo de. la caja o una capa que se ha introducido ya.
El transportador de relleno de acuerdo con la invención comprende transportadores sinfín interactuantes , especificamente transportadores de banda, de los cuales una subregión entra a la caja desde arriba. Al menos en una región terminal o de extremo del transportador de relleno, las bolsas se fijan conforme se transportan, preferentemente por medio de un transportador de acoplamiento que descansa las bolsas. Una característica . especial del transportador de relleno es que este último se puede girar sobre pivote, al menos en una región inferior que da hacia la caja, de una manera tal que el extremo que entra a la caja se mueve a lo largo y a lo ancho conforme las bolsas se asientan una después de la otra. Particularmente ventajoso es un transportador de relleno en el cual, además, se lleva a cabo un movimiento de giro en pivote en la dirección transversal, de una manera tal que a fin de formar una capa se forman filas de bolsas una al lado de la otra y una después de la otra. La invención también se refiere a métodos y equipo para pre-clasificar los objetos o bolsas a fin de formar una serie continua o a fin de formar grupos de bolsas.
Los detalles adicionales del método y de los dispositivos se explicarán en más detalle posteriormente usando modalidades de ejemplo del dispositivo. En los dibujos: La Figura 1 muestra un sistema de relleno para manejar objetos o empaques pequeños en una vista lateral esquemática, como en detalle, Las Figuras 2 a Figura 5 muestran un transportador de relleno en una vista lateral, esquemática en varias posiciones durante el relleno de una caj a . La Figura 6 muestra otra modalidad de un transportador de relleno en una vista longitudinal. La Figura 7 muestra el transportador de relleno de acuerdo con la Figura 6 en una vista lateral durante la operación de relleno, La Figura 8 muestra un sistema para el suministro ordenado de objetos o bolsas, en un bosquejo esquemático, Las Figuras 9 a la Figura 11 muestran secciones de un transportador para transportar objetos o bolsas en un bosquejo esquemático, La Figura 12 muestra una sección transversal a través de un transportador para objetos en una escala agrandada, La Figura 13 muestra el detalle de acuerdo con la Figura 12 en una posición diferente. Los dibujos se relacionan con el manejo de pequeños empaques, especificamente bolsas 10, por ejemplo, elaboradas de un material laminado. Los contenidos de las bolsas pueden estar en polvo o en granos, o también en liquido o pasta. Por ejemplo, puede ser polvo de lavado, sin embargo, el sistema también es adecuado para manejo de otros objetos. Los recipientes grandes que se van a rellenar son cajas (expedidoras) 11. Se mantienen listas, plegadas o juntamente planas con una sección transversal cerrada, en un almacén 12 de cajas, y se remueven de éste último conforme se requiera. En este caso, las cajas 11 se construyen en uña forma tridimensional. Se forma un fondo de la caja al doblar las aletas del fondo. En el lado superior, opuesto, la caja 11 está abierta. Las lengüetas 13 de cierre se arreglan verticales. En un sistema de relleno de acuerdo con la
Figura 1, las cajas 11 preparadas de esta manera se transportan hacia una estación de relleno 15 en una ruta 14 de cajas, (inferior) . En la estación de relleno, las bolsas 10 se insertan en la caja 11. La caja 11 rellenada pasa luego hacia una estación de plegado 16 para el cierre de las lengüetas 13 que se van a doblar hacia la posición cerrada. Esto se sigue por una estación 17 de encintado para la aplicación de una cinta de cierre, que es por decir una cinta adhesiva, en la región de la pared del fondo y la pared superior formada por las lengüetas de cierre 13. Las bolsas 10 se transportan en grupos, específicamente como un grupo 19 de relleno, o un transportador 18 de alimentación arreglado por arriba de la ruta 14 de cajas. Con respecto al número y arreglo de cajas 10, cada grupo de relleno 19 corresponde a una capa 20 dentro de la caja 11. En las modalidades de ejemplo mostradas, cada capa 20 consiste de un total de 6 bolsas 10, cada una en dos filas de bolsas 21, 22 con bolsas 10 que están una cercanamente de la otra. Los grupos de relleno 19 formados fuera del sistema de acuerdo con la Figura 1 se suministran por un transportador intermedio 23 a una ruta 24 de rodillos. Esta última se sigue por un transportador de relleno 25, que suministra las bolsas 10 ó el grupo de relleno 19 en un plano de transporte orientado hacia abajo a las cajas 11 abiertas. El transportador de relleno 25 se construye de una manera tal que las bolsas 10 se asientan una después de la otra en la caja 11, formando las capas 20. Las bolsas 10 se guían hacia a la caja 11, por medio de un movimiento de transporte apropiado, tal que en cada caso un borde transversal de la bolsa 10 localizado en el frente en la dirección de transporte se encuentra con la pared del fondo de la caja 11 o una capa 20 que se ha formado ya, especificamente en cada caso empezando desde una pared lateral 26 ó 27 de la caj a . El transportador de relleno 25 se construye de una manera tal que un extremo o una sección o una sección de extremo 28 que entra a la caja 11 se puede mover a lo largo y a lo ancho dentro de la caja 11, especificamente desde una pared lateral 26 a otra pared lateral 27. El movimiento se lleva a cabo para estar coordinado con la velocidad de transporte para el asentamiento sucesivo de las bolsas 10. En la modalidad de ejemplo de acuerdo con las Figuras 1 a la Figura 5, las bolsas 10 en cada caso se asientan en pares, específicamente en dos filas de bolsas 21, 22. El transportador de relleno 25 comprende transportadores sinfín, específicamente transportadores de banda. Un transportador principal 29 comprende una o más bandas sinfín. En un extremo que da hacia la ruta de rodillos 24, es decir, en la región de un rodillo 30 de desviación, el transportador principal 29 se monta en una posición fija. Se monta una sección inicial 31 tal que se pueda girar sobre pivote, específicamente alrededor del rodillo de desviación 30. La ruta de movimiento se indica como un arco circular 32 en líneas discontinuas. En esta ruta, los elementos de desviación para las bandas del transportador principal 29 se pueden mover, para ser específicos un rodillo de desviación superior 33 y un rodillo 34 de desviación, inferior, menor. El arco circular 32 corre a través de ambos rodillos de desviación 33, 34. La sección de extremo 28 del transportador de relleno 25 se puede girar sobre pivote de manera independientemente con relación a la sección inicial 31, para ser específico alrededor de los dos rodillos de desviación 33, 34. En el extremo de la sección de extremo 28 la banda transportadora del transportador de relleno 25 corre alrededor de un rodillo de desviación 35 con un diámetro muy pequeño. Los objetos, específicamente las bolsas 10, se fijan en las bandas, al menos en la región inferior del transportador de relleno 25, específicamente en la región de la sección de extremo 28, para ser específico, están por arriba de donde se fijan de manera positiva. Para este propósito, un transportador de acoplamiento 36 se arregla en la sección de extremo 28. Este transportador de acoplamiento igualmente comprende una o más bandas sin fin 37, que corren sobre los rodillos de desviación 38, 39. El rodillo de desviación 39 asignado al extremo inferior del transportador de relleno 25 se coloca inmediatamente adyacente al rodillo de desviación 35 del transportador principal 29. Los dos rodillos, específicamente los rodillos de desviación 35, 39 se arreglan a una distancia pequeña, fija entre sí, de una manera tal que las bolsas 10 se mantienen entre estos dos rodillos de desviación, y por lo tanto las bandas del transportador principal 29 y el transportador de acoplamiento 36, de una manera de sujeción, es decir, bajo la acción de fuerza. El otro rodillo de desviación 38, localizado de manera remota del rodillo de desviación 39, se coloca de una manera tal que las bandas 37 del transportador de acoplamiento 36 forman una separación que converja hacia abajo y que se hace de dimensiones tal que las bolsas 10 ó el grupo de relleno 19, se fija sin cambio de la posición relativa durante el movimiento de transporte orientado hacia abajo. Debido al montaje apropiado de los rodillos de desviación 39, 38, el transportador de acoplamiento 36 se monta en una posición relativa, fija con relación a la sección terminal 28. El transportador de relleno 25 se mueve dentro de la caja 11, en un movimiento a lo largo y ancho de una manera tal que la acción de asentar las bolsas 10 de acuerdo con la ilustración en la Figura 2 a la Figura 5 se asegura. Para este propósito, el transportador de relleno 25 se puede mover hacia arriba y hacia abajo como una totalidad, correspondiendo al novel en la caja 11. Conforme se asientan las bolsas 10, el transportador de relleno 25 se mueve, por consiguiente, hacia arriba capa por capa, de modo que los extremos del transportador de relleno
(rodillos 35, 39) tienen una distancia desde las bolsas ya asentadas que es benéfica para la operación de asentamiento. Para la operación de asentamiento, la sección de extremo 29 se puede mover a lo largo y ancho dentro de la caja, una capa 20 que se asienta durante cada ciclo de giro sobre pivote en el caso de los grupos de relleno 19 que comprenden dos filas de bolsas 21, 22. En este caso, las bolsas 10 se transportan en un plano de transporte oblicuo o vertical. La primera capa 20 inferior se transporta hacia la caja 11 con una posición dirigida de manera oblicua de la sección de extremo 28, para ser específicos en el área de un borde transversal, marginal, inferior de la caja, contra la pared lateral 27. Por medio de un movimiento de giro en pivote de la sección de extremo 28, en la dirección de la pared lateral opuesta 27, las siguientes bolsas 10 se asientan en tanto que se mantiene la posición cerrada. La velocidad de transporte del transportador de relleno 25 se coordina, por consiguiente, con el movimiento de giro en pivote el transportador de relleno 25 ó la sección de extremo 28. Después de que la capa 20 ó filas de bolsas 21, 22 se han terminado, el transportador de relleno ó la sección de extremo 28 lleva a cabo un movimiento opuesto, repitiendo la operación de asentamiento de acuerdo con la Figura 2 a la Figura 4, para el próximo grupo de relleno 19. Basándose en el movimiento apropiado a lo largo y a lo ancho con un movimiento de levantamiento simultáneo, las capas 20 se introducen en la caja 11 una después de la otra, el transportador de relleno 25 que exhibe la posición en ángulo de acuerdo con la Figura 5 en la posición de extremo o terminal. En el caso de la capa superior, la caja se mueve de manera conveniente hacia la próxima estación de procesamiento al ser transportada lejos con relación al transportador de relleno 25, en tanto que el último grupo de relleno, superior se está asentando. Por consiguiente, el movimiento de transporte de la caja 11 se usa para la inserción de una "última" capa. De una manera similar o correspondiente, el procedimiento es el mismo durante la introducción de una primera capa 20 inferior (Figura 2, Figura 3 y Figura 4) . La operación de relleno por el transportador de relleno 25 empieza antes de que la caja 11 suministrada y construida haya alcanzado la extensión de relleno 15, para ser específicos aproximadamente en una posición de acuerdo con la Figura 2. La posición de la caja de cartón en la estación de relleno 15 se ilustra por líneas discontinuas. Aqui, también, el movimiento de transporte se usa para introducir la primera capa inferior de bolsas 10 en la caja 11 a una velocidad incrementada. Las Figuras 6 y 7 ilustran detalles de un transportador de relleno que se ha mejorado en cuanto a construcción y funcionamiento. En este diseño, el transportador de relleno 25 se puede mover de manera adicional de forma transversal como una totalidad, para ser específicos se puede girar en pivote de acuerdo con la flecha 40. El movimiento transversal se controla de una manera tal que el extremo inferior del transportador de relleno 25, específicamente en los rodillos de desviación 35 y 39, se pueden mover en la dirección transversal de la caja 11. Este diseño del transportador de relleno 25 es adecuado para asentar bolsas 10 que se suministren en una serie continua 41, es decir, de una manera continua sin separación entre sí, en varias filas de bolsas 21, 22, por ejemplo, dos de estas bolsas, una al lado de la otra. En una primera posición del transportador de relleno 25 (a la izquierda en la Figura 6), una primera fila de bolsas 21 se asienta en la región apropiada de la caja 11, es decir, a la izquierda. La secuencia de la operación de asentamiento corresponde a las ilustraciones y explicaciones de acuerdo con las Figuras 2 a la Figura 5. Durante el movimiento opuesto de giro en pivote de la sección de extremo 28, la segunda fila de bolsas 22 se asienta al lado de la fila de bolsas 21, el transportador de relleno 25 que se ha movido previamente de forma transversal hacia la posición invertida, apropiada de la sección de extremo 28 al ser girado en pivote desde la posición izquierda a una posición derecha (líneas discontinuas) en la Figura 6. En esta posición, la fila de bolsas 22 se asienta durante el movimiento opuesto, correspondiente de la sección de extremo 28. En esta modalidad de ejemplo, la serie individual 41 y una serie continua de bolsas 10 se suministra al transportador de relleno 25 y a un transportador de banda 42. En un extremo de transferencia hacia el transportador de relleno 25, el transportador de banda 42 corre sobre un rodillo de desviación 43 en un diámetro pequeño. Esto se arregla adyacente a un rodillo de desviación 44 de diámetro mayor. El transportador de banda 42, de esta manera, forma una región de extremo de ahusamiento, que se puede conducir hacia arriba cerca del rodillo de desviación 30, de modo que pueda tomar lugar una transferencia libre de problemas de las bolsas 10 desde el transportador de banda 42 al transportador de relleno 25 en la región del rodillo de desviación 30 superior. A fin de llevar a cabo los movimientos transversales, el transportador de relleno 25 es como una totalidad arreglada en un mecanismo de accionamiento. En la presente modalidad de ejemplo, el rodillo superior 30 de desviación se conecta vía un portador 45 a una espiga 46 giratoria, intermedia, central. Esta última descansa tal que puede girar en un cojinete 47 giratorio, colocado en forma axial transversalmente, que se fija firmemente de una manera adecuada. La espiga giratoria 46 se conecta a un árbol 48, que transmite los movimientos rotacionales o de giro en pivote con el efecto de movimiento a lo largo y ancho. Como se muestra en la Figura 6, el portador 45 es de una construcción en forma de U. El transportador de relleno 25 de acuerdo con las Figuras 6 y 7 también es capaz de procesar grupos de relleno 19 individuales, estos que comprenden cada uno una serie de bolsas 21, 22 que es por decir varias bolsas 10 una después de la otra en la dirección de transporte. Las bolsas 10 se suministran a la estación de relleno 15 ó el transportador de relleno 25 de una manera especial. Se forman grupos de bolsas, cada uno de los cuales corresponde a los contenidos de una caja, que es, por decir, grupos 49 de cajas. Los grupos 49 de cajas tienen cada uno un número diferente de bolsas 10, dependiendo del tamaño de estas últimas. La Figura 9 muestra una sección de un transportador de bolsas, por ejemplo, del transportador de banda 42, con un grupo 49 de cajas que comprende bolsas 10 relativamente pequeñas. En la elección de ejemplo, los contenidos de una caja 11, que, es decir, un grupo 49 de cajas, comprende de 84 bolsas, que aquí se colocan dentro del grupo 49 de cajas cada una en grupos pequeños de 12 cajas con espacios entre sí. Se forma una separación 50 entre los grupos sucesivos 49 de cajas. Esto causa un periodo de tiempo durante el cual no se transfieren bolsas al transportador de relleno 25. La separación 50 permite que el transportador de relleno 25 cambie de una caja 11 (llena) a la siguiente caja 11 que se va a rellenar. La Figura 10 y la Figura 11 muestran ejemplos con bolsas mayores 11 y un número correspondientemente menor de bolsas 10 en cada grupo 49 de cajas, específicamente 36 bolsas de acuerdo con la Figura 10 y 18 bolsas de acuerdo con la Figura 11. Las bolsas 10 se producen o rellenan por máquinas 51 de elaboración de bolsas y se suministran al transportador de bolsas, que, es por decir, por ejemplo, al transportador de banda 42. La Figura 8 muestra, en forma esquemática, un detalle de un sistema de producción que tiene tres máquinas 51 de elaboración de bolsas. Las bolsas 10 producidas por estas máquinas se suministran cada una a una torre 52. En el área de ésta última, las bolsas se someten al monitoreo, en particular se verifican con respecto al peso correcto. Las bolsas 10 luego se transfieren a transportadores piloto. En este caso, cada máquina 51 de elaboración de bolsas o cada torre 52 se asigna a dos transportadores piloto 53, 54 localizados en paralelo y uno al lado del otro. Los dos transportadores piloto 53, 54 conducen al transportador de bolsas, es decir, al transportador de banda 42. Una pieza 55 de transición curvada que sigue a los dos transportadores piloto 53, 54 conduce a las bolsas 10 de uno o el otro transportador piloto 53, 54 al trasportador de banda 42. Los transportadores piloto 53, 54 se ajustan, específicamente se hacen de dimensiones, de una manera tal que existe un espacio en cada transportador piloto 53, 54 para un número predefinido de bolsas, para ser especifico como una serie de bolsas 10 una después de la otra en una posición que está plana. El número de bolsas 10 en un transportador piloto 53, 54 puede corresponder a un grupo 49 de cajas, dado el dimensionamiento apropiado . Después de que se ha terminado el relleno de un transportador piloto 53, 54, este último se vacía, estando coordinado con los otros transportadores piloto, al transferir las bolsas al transportador de banda 42. Como resultado de la transferencia de las bolsas 10 en grupos que corresponden al relleno del transportador piloto 53, 54, se producen separaciones (separaciones pequeñas) en el transportador de banda 42. Una característica especial, adicional emerge de la Figura 12 y la Figura 13. Para ser específicos, las bolsas 10 se desfogan, específicamente por medio de carga de presión.
Para este propósito, las bolsas consisten ya sea de un material permeable al aire o se proporcionan con aberturas de desfogue en un punto adecuado. El desfogue se lleva a cabo por medio de una transferencia de presión sobre un área, a lo mucho en la región en los transportadores piloto 53, 54. En esta región, una placa 56 de presión se baja sobre las bolsas desde arriba, a lo mucho mientras que están descansando temporalmente después de la terminación de un grupo 49 de cajas. La placa de presión 56 se puede hacer de dimensiones apropiadas y puede cubrir un número de bolsas que están por abajo unas de otras al mismo tiempo. En este caso, los transportadores piloto 53, 54^ forman el elemento de acoplamiento de presión.
LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERENCIA
bolsa 11 caja 12 almacén de cajas 13 lengüeta de cierre 14 ruta de cajas 15 estación de relleno 16 estación de pliegue 17 estación de ahusamiento 18 transportador de alimentación
19 grupo de relleno 20 capa 21 fila de bolsas 22 fila de bolsas 23 transportador intermedio
24 ruta de rodillos 25 transportador de relleno 26 pared lateral 27 pared lateral 28 sección de extremo 29 transportador principal 30 rodillo de desviación 31 sección inicial 32 arco circular 33 rodillos de desviación 34 rodillo de desviación 35 rodillo de desviación 36 transportador de acoplamiento
37 banda 38 rodillo de desviación 39 rodillo de desviación 40 flecha 41 fila individual 42 transportador de banda 43 rodillo de desviación 44 rodillo de desviación 45 portador 46 espiga giratoria 47 cojinete giratorio 48 árbol 49 grupo de caja 50 separación 51 máquina de elaboración de bolsas
52 torre 53 transportador piloto 54 transportador piloto 55 pieza de transición 56 placa de presión.