ID, IL, m, IS, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, GG, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR), OAPI (BF, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, BJ, CF, CG, , CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, NO, NZ, OM, PG, PH, PL..PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, TD, TG). SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW. (84) ftÉS í8si¾©£i By » ±r©as©i£J*fci!** r ¾): SL, KG, CH,
MAQUINA EMPAQUETADORA
Campo de la invención Esta invención hace referencia a una máquina empaquetadora del tipo moldeado-vertido-sellado y más particularmente a una máquina empaquetadora del tipo moldeado- ertido-sellado con un soporte vertical adaptada para moldear un material extendido para hacer bolsas en forma tubular mientras que los artículos a ser empaquetados son vertidos y el material para fabricar bolsas es sellado. Antecedentes de la invención Se sabe que para empaquetar botanas tales como papas fritas, se usa una máquina empaquetadora del tipo con soporte vertical . Tal máquina empaquetadora cuenta con un molde que tiene un elemento guía en forma de solapa y un tubo, con la función de moldear un material extendido para hacer bolsas en forma tubular por medio del elemento guia de modo que sus orillas laterales se superpondrán una encima de la otra, y de guiarlo al tubo. El tubo comprende una porción cónica que tiene una porción abierta más ancha en la parte superior y una parte cilindrica que se extiende hacia la parte inferior desde su parte superior en la cual la parte cilindrica se conecta con la base de la parte cónica. El material para fabricar bolsas se transporta hacia abajo por medio de una banda de tracción descendente a lo largo de la
ef. No.: 160437
superficie externa de la parte cilindrica mientras sus orillas laterales se .sellan longitudinalmente para darle una forma tubular. Se proporciona un sellador transversal, bajo la parte cilindrica, para sellar transversalmente el material para fabricar bolsas en forma tubular, y de este modo formar la base de una bolsa y cortar la porción del material para fabricar bolsas por debajo de la parte sellada. Después de que una cantidad especifica de los artículos a ser empaquetados se vierte a través de la parte cónica y se contiene dentro del material para fabricar bolsas se sella una vez más a través de su parte superior para producir un empaque que contiene los artículos sellados en su interior. Cuando se empacan artículos como las papas fritas, que son relativamente ligeros pero voluminosos, estos artículos tienden a atorarse particularmente junto a la unión entre las partes cónica y cilindrica antes mencionadas . En vista de tal problema, la Publicación no Examinada de la Patente Japonesa 2001-206312, por ejemplo, revela una máquina empaquetadora que incluye un semi-tubo 100, como muestra la Figura 11 con la mitad de su parte cilindrica 110 removida, mostrada más claramente con un corte transversal en la Figura 12. Al introducir un material extendido para hacer bolsas F desde la parte superior y transportarlo hacia abajo a lo largo de la superficie exterior de la parte cilindrica 110, el material F puede entrar en contacto directamente con los
artículos y por lo tanto ejerce una fuerza hacia abajo para prevenir que los artículos se atoren. La máquina empaquetadora para hacer bolsas revelada en la Publicación Examinada de la Patente Japonesa 3-17694 comprende un elemento guia en forma de película continua que se dobla para tener una parte frontal 10 y un par de partes laterales 14 (referirse a la Figura 1 etc . ) . La parte frontal 10 guía al material para fabricar bolsas hacia las paredes laterales 14 en dirección transversal, transversal a la dirección longitudinal del material para fabricar bolsas. El par de partes laterales 14 están dispuestas a lo largo de la dirección longitudinal del material para fabricar bolsas y se aproximan o se cruzan una parte con la otra en el lado de la circulación descendente . Tal máquina empaquetadora para hacer bolsas que comprende el elemento guía en forma de película continua, tiene una pequeña área de contacto con el material para fabricar bolsas; es por ello que el material para fabricar bolsas es guiado uniformemente. Sumario de la invención De cualquier forma, - el uso del semi-tubo 100 revelado en la antes mencionada Publicación no Examinada de la Patente Japonesa 2001-206312 (referirse a las Figuras 11 y 12 de la presente solicitud) puede causar los siguientes problemas. Cuando el material para fabricar bolsas F es sujetado por el sellador transversal 120 de la máquina para
hacer bolsas como se muestra en la Figura 13, el lado abierto de material F se jala hacia adentro de tal modo que su área transversal eficaz se reduce como se muestra en la Figura 14. Además, la velocidad a la que el material F es jalado hacia abajo es mucho menor que la velocidad a la que los artículos son vertidos, por esto, los artículos X vertidos dentro del material F tienden a ser desacelerados por el material F de forma que su longitud de prolongación L2 puede incrementar como se muestra en la Figura 15. Esto puede causar que algunos de los artículos sean prensados en la parte sellada por el sellador transversal 120, el cual comienza a cerrarse antes de que los artículos X estén completamente vertidos en una posición específica. En tal situación, si se intentase incrementar la velocidad de producción o reducir el tiempo de los intervalos entre el suministro sucesivo de los artículos X, el tiempo permitido para un correcto desempeño del sellador transversal se vería adversamente afectado. En otras palabras, no se puede incrementar la producción a placer en tal situación. Otro problema con el uso de un semi-tubo 100 es que los artículos tienden a voltearse verticalmente cuando se asientan en el interior de la bolsa debido a su estrecha área transversal a través de la cual los artículos deben caer. Esto ocasiona que los productos (las bolsas de empaquetado de los artículos) no estén presentables y sea necesario llevar a cabo una operación de extracción más intensamente.
También se pueden encontrar problemas similares con una máquina empaquetadora de acuerdo a la Publicación Examinada de la Patente Japonesa 3-17694, antes mencionada. Por lo tanto es objeto de esta invención, proporcionar una máquina empaquetadora diseñada de tal forma que los artículos vertidos en ella no sean fácilmente prensados por el sellador transversal y que se puedan producir empaques con apariencia mejorada mientras los artículos se introducen uniformemente, previniendo así que se atoren. De acuerdo con el primer aspecto de esta invención, se proporciona una máquina empaquetadora con un molde, un medio de sellado longitudinal y un medio de sellado transversal. El molde, que tiene un elemento guía y un tubo, moldea un material extendido para hacer bolsas en forma tubular. El medio de sellado longitudinal, dispuesto en un lado frontal del tubo, sella mutuamente las orillas laterales superpuestas del material para fabricar bolsas, moldeado en forma tubular por medio del molde, en dirección longitudinal. El medio de sellado transversal sella el material para fabricar bolsas, sellado longitudinalmente por el medio de sellado longitudinal, en dirección transversal (transversal a la dirección longitudinal) . Y el tubo del molde tiene una parte cónica que se expande cónicamente hacia arriba y una parte cilindrica que se extiende hacia la parte inferior
desde la parte cónica. La parte cilindrica tiene una abertura en la superficie posterior que se extiende hacia la parte inferior desde la parte superior de la parte cilindrica, próxima a la parte cónica y una parte sin abrir cerca del extremo inferior. Con una máquina empaquetadora que tiene una estructura como la descrita, los artículos y el material para fabricar bolsas que se mueve hacia abajo hacen contacto directamente cerca del límite entre la parte cilindrica y la parte cónica que es donde los artículos tienden a atorarse. Esto sucede porque la parte cilindrica del tubo cuenta con una abertura en su lado posterior. Como resultado de este contacto directo los puentes que se pudieron haber formado dentro del material para fabricar bolsas pueden ser fácilmente partidos mientras el material para fabricar bolsas es jalado hacia abajo, con esto se reduce la posibilidad de que los artículos se atoren en el interior del material para fabricar bolsas. Además, debido a la parte sin abrir proporcionada cerca del extremo inferior del tubo, el material para fabricar bolsas que está alrededor del tubo puede conservar su forma cilindrica sin reducir su eficaz área transversal interna. Como resultado, es más probable que los artículos caigan uniformemente y su longitud de carga se acorte, reduciendo adicionalmente la probabilidad de. que cualquiera
de los artículos sea prensado por el sellador transversal. También, debido a estas longitudes de carga más cortas puede asegurarse un mayor tiempo permitido para el correcto desempeño del sellador transversal. Como resultado, los intervalos de tiempo entre el suministro sucesivo de los artículos se puede reducir y la velocidad de producción se puede incrementar. Asimismo, se vuelve menos probable tener artículos que permanezcan orientados más verticalmente de lo necesario exactamente al fondo de la bolsa terminada (del material para fabricar bolsas) como sucede con la tecnología de la técnica previa al usar un semi-tubo, para con ello mejorar la apariencia de los empaques aunque no se lleven a cabo operaciones adicionales como la extracción. La orilla superior de la parte sin abrir del tubo es formada, preferiblemente, de modo que esté inclinada. Con la orilla superior en esta forma, los artículos que hacen contacto con la orilla superior tienden a ser guiados hacia abajo y hacia dentro a lo largo de la orilla superior; esto sirve, adicionalmente, para prevenir que los artículos obstruyan el interior del tubo. Adicionalmente se prefiere, proporcionarle a la parte sin abrir una pequeña abertura que conecte la abertura superior con la orilla inferior de la parte sin abrir. Cuando se adiciona tal abertura, los artículos que se puedan atorar en la orilla superior de la parte sin abrir pueden
caer a través de la misma, ya que se afecta a los artículos mediante la fuerza que se aplica para mover al material para fabricar bolsas hacia la orilla inferior de la parte cilindrica, por ello los artículos se introducen más uniformemente . De acuerdo con el segundo aspecto de esta invención, se proporciona una máquina empaquetadora con un molde, un medio de sellado longitudinal y un medio de sellado transversal. El molde, que tiene un elemento guía y un tubo, moldea en forma tubular un material extendido para hacer bolsas. El medio de sellado longitudinal, dispuesto en un lado frontal del tubo, sella mutuamente las orillas laterales superpuestas del material para fabricar bolsas, moldeado en forma tubular por el molde, en dirección longitudinal. El medio de sellado transversal sella el material para fabricar bolsas, sellado longitudinalmente por el medio de sellado longitudinal, en dirección transversal (transversal a la dirección longitudinal) . Y el tubo del molde tiene una parte cónica que se expande cónicamente hacia arriba y una prolongación que se extiende desde la parte cónica. La prolongación tiene una primera parte cerca de la parte cónica y una segunda parte más alejada de la parte cónica que la primera parte. La forma transversal de la segunda parte de la prolongación es similar a la de un cilindro, comparada con la forma de la primera parte de la prolongación.
Con una máquina empaquetadora con una estructura como la descrita, los artículos y el material para fabricar bolsas que se mueve hacia abajo hacen contacto directamente cerca del límite entre la prolongación y la parte cónica que es donde los artículos tienden a atorarse. Esto sucede porque la forma transversal de la primera parte de la prolongación es menos parecida a la de un cilindro con parada con la forma de la segunda porción de la prolongación. Como resultado de este contacto directo, los puentes que se pudieron haber formado dentro del material para fabricar bolsas son fácilmente partidos mientras el material para fabricar bolsas es jalado hacia abajo, con esto se reduce la posibilidad de que los artículos se atoren en el interior del material para fabricar bolsas. Además, ya que la segunda parte, cuya forma transversal es más similar a la de un cilindro que la de la primera parte, está más alejada de la parte cónica, es decir, debajo de la primera parte, el material para fabricar bolsas alrededor del tubo puede conservar su forma casi cilindrica sin reducir su eficaz área transversal interna. Como resultado, es más probable que los artículos caigan uniformemente y su longitud de carga se acorte, reduciendo adicionalmente la probabilidad de que cualquiera de los artículos sea prensado por el sellador transversal. Igualmente, debido a estas longitudes de carga más cortas
puede asegurarse un mayor tiempo permitido para el correcto desempeño del sellador transversal. Como resultado, los intervalos de tiempo entre el suministro sucesivo de los artículos se puede reducir y la velocidad de producción se puede incrementar. También, se vuelve menos probable tener artículos que permanezcan orientados más verticalmente de lo necesario exactamente al fondo de la bolsa terminada (del material para fabricar bolsas) como sucedía con la tecnología de la técnica previa al usar un semi-tubo, para con ello mejorar la apariencia de los empaques aunque no se lleven a cabo operaciones adicionales como la extracción. Se prefiere que la abertura se forme en la superficie posterior de la primera parte de la prolongación del tubo cuando el medio de sellado longitudinal y la primera parte están frente a frente, de forma que el material para fabricar bolsas se sitúe entre el medio de sellado longitudinal y la primera parte. Adicionalmente, la segunda parte de la prolongación puede ser por ejemplo un cilindro o un cilindro con una abertura . Descripción de las Figuras Figura 1 es una vista en perspectiva frontal de una máquina empaquetadora en la modalidad de esta invención. Figura 2 es una vista en perspectiva diagonal del tubo de la máquina empaquetadora de la Figura 1.
Figura 3 es una vista en perspectiva posterior del tubo. Figura 4 es una vista en perspectiva lateral del tubo. Figura 5 es una vista en corte tomado a lo largo de las lineas V-V de la Figura 4. Figura 6 es una vista en corte tomado a lo largo de las líneas VI-VI de la Figura 4. Figura 7 es una vista en perspectiva lateral para mostrar la forma del tubo y el material para fabricar bolsas. Figura 8 es una vista en corte tomado a lo largo de las líneas VIII-VIII de la Figura 7. Figura 9 es un esquema de los artículos vertidos dentro de la bolsa mostrada en la Figura 7. Figura 10 es una vista en perspectiva posterior de otro tubo de acuerdo con otra modalidad de la invención. Figura 11 es una vista en perspectiva lateral del semi-tubo de la técnica previa. Figura 12 es una vista en corte tomado a lo largo de las líneas XII-XII de la Figura 11. Figura 13 es una vista en perspectiva lateral para mostrar la forma de un semi-tubo y del material para fabricar bolsas de la Figura 11. Figura 14 es una vista en corte tomado a lo largo de las líneas XIV-XIV de la Figura 13. Figura 15 es un esquema de los artículos vertidos dentro de la bolsa que está siendo producida por el semi-tubo de la Figura 11.
Descripción de los símbolos I máquina empaquetadora 10 molde II elemento guía 12 tubo 20 sellador longitudinal (medio de sellado longitudinal) 40 sellador transversal (medio de sellado transversal)
60 parte cónica 61 parte cilindrica 70 abertura (de la primera parte) 70a abertura 72 parte casi completamente cilindrica (parte sin abrir, segunda parte) 72a corte vertical 272 parte completamente cilindrica (parte sin abrir, segunda parte) Descripción detallada de la invención La Figura 1 muestra una máquina empaquetadora 1 en la modalidad de esta invención, con un porta-rodillo (no mostrado) en una posición elevada detrás de la estructura de la máquina 2, para sostener el rodillo giratorio de la película. Hay un molde 10 en una posición elevada en el lado frontal de la estructura de la máquina 2 para llegar a un material extendido para hacer bolsas F (que en lo sucesivo se le denominará película (no mostrada) ) jalado hacia delante
del rodillo de la película, en dirección hacia abajo mientras se dobla en forma tubular por medio de la superposición de sus orillas laterales una encima de la otra. El molde 10 comprende un elemento guia 11, para doblar la película alargada F en forma tubular como se explica arriba, y un tubo 12, para recibir en su interior y desde arriba, la película F que ya ha sido doblada en forma tubular por medio del elemento guía 11 y permitir que los artículos sean vertidos dentro de la película tubular F. Frente al tubo 12 hay un séllador longitudinal 20 para sellar mutuamente las orillas laterales superpuestas de la película F. El sellador longitudinal 20 comprende un calentador 21 para el sellado térmico de las orillas laterales de la película, una placa de- soporte del calentador 22 para apoyar al calentador 21 y un mecanismo motriz 23 para mover desde la unidad de soporte del calentador 22 hasta el calentador 21 hacia el tubo 12 y lejos de él. En ambos lados del tubo 12, hay un par de bandas de tracción descendente 30 que funcionan como medio para transportar la película proporcionada y lograr una interposición del tubo 12 que se encuentra en medio de ellas. Cada una de las bandas de tracción descendente 30 incluye un par de rodillos superior e inferior 33 sobre una placa de sujeción 32 sostenido por la estructura de la máquina 2, una banda 34 enrollada en los rodillos 33 y un motor (no
mostrado) que hace a los rodillos 33 rotar para provocar que la película tubular F se mueva hacia abajo. Cada uno de los lados de la película tubular F está en medio de las bandas 34 y en ambos lados del tubo 12. Cada una de las bandas de tracción descendente 30 está dispuesta para moverse hacia el tubo 12 y lejos de él por medio de un cilindro de aire 35 y su medio motriz. Exactamente por debajo del tubo 12 hay un sellador transversal 40 que comprende un par de elementos de barras 41 (solamente se muestra uno de ellos) de frente y por detrás de la película tubular F y las unidades de soporte 42 para sostener a los elementos de barras 41 y moverlas hacia el tubo 12 y lejos de el. Los elementos de barras 41 son calentados por calentadores (no mostrados) . Cuando el par de elementos de barras 41 entran en contacto con el tubo 12, que tiene en medio la película tubular F, el par de elementos de barras 41 sellan la película F transversalmente y un · cortador (no mostrado) incorporado en una barra del par de elementos de barras 41, corta la película tubular F en dirección transversal al centro del área de sellado. Debajo de la estructura de la máquina 2 hay una canaleta 50. Las Figuras 2, 3 y 4 se refieren a lo siguiente, con el objetivo de explicar a mayor detalle la estructura del tubo 12.
El tubo 12 tiene una parte cónica 60 que se ensancha cónicamente en dirección hacia arriba en la parte superior de tal forma que los artículos a ser empaquetados puedan ser introducidos fácilmente y una porción cilindrica 61 que está conectada al final de la parte inferior de la parte cónica 60 y se extiende desde ahi hacia abajo para funcionar como guia (o permitir la caída) de los artículos recibidos a través de la porción cónica 60 hacia la proximidad del sellador transversal 40. Una superficie de unión 62 entre la parte cónica 60 y la parte cilindrica 61 se conecta en una posición donde la parte posterior es más alta que la parte frontal. En otras palabras, el extremo inferior de la parte cónica 60 y el extremo superior de la parte cilindrica 61 están diseñadas para que la superficie de unión 62 satisfaga esta condición. La parte cilindrica 61 se caracteriza porque tiene una parte abierta 70 adicionada con una abertura 70a hacia atrás, que se extiende hacia la parte inferior desde el entorno de su extremo superior (lo que es, cerca de la superficie de unión 62) . La abertura 70a se provee de tal forma que la parte abierta 70 tenga una forma seccional aproximadamente semicircular, como se muestra en la Figura 5, pero que no llega ni al extremo superior ni al extremo inferior de la parte cilindrica 61. Dicho de otra forma, la parte cilindrica superior 71 permanece arriba, lo que la
conecta con la parte cónica 60. También hay una parte casi completamente cilindrica 72 cerca de la base de la parte cilindrica 61. En otras palabras, la parte cilindrica 61 tiene una parte abierta 70 cerca de la parte cónica 60 y de la parte casi completamente cilindrica 72 lejos de la parte cónica 60 y por debajo de la parte abierta 70. La parte casi completamente cilindrica 72 antes mencionada tiene un corte vertical 72a, pero este corte 72a es mucho más estrecho que la abertura 70a de la parte abierta 70, como se muestra en la Figura 6. Es decir, la parte casi completamente cilindrica 72 es un cilindro que tiene un corte vertical 72a. En las superficies de ambos lados externos de la parte cilindrica 61 hay un área plana 73 de modo que las bandas 34 de las bandas de tracción descendente 30 puedan tener contacto con ellas y confiablemente jalar la película entre ellas hacia abajo. El frente de la parte abierta 70 de la parte cilindrica 61 está de frente al calentador 21 del sellador longitudinal 20. El sellador longitudinal 20 sirve para sostener al calentador 21 al frente de la parte abierta 70 y sella mutuamente las orillas laterales superpuestas de la película F entre el frente de la parte abierta 70 y el calentador 21. El funcionamiento de la máquina empaquetadora 1 se describe a continuación.
Para comenzar, la película alargada desenrollada del rodillo de la película es jalada horizontalmente a través de la parte superior de la máquina empaquetadora 1 y se dobla hacia abajo por medio del elemento guía 11 de forma que se hace tubular cuando sus orillas laterales se superponen. La película formada tubularmente se enrolla alrededor de la parte cilindrica 61 y del tubo 12 y sus orillas laterales se sellan mediante el sellador longitudinal 20. La película es jalada hacia abajo a un tiempo específico por medio de las bandas de tracción descendente 30. El sellador transversal 40 funciona para sellar la película en forma tubular transversalmente y la corta con el cortador incorporado en el centro del área de sellado. Una vez que se sella la base de una bolsa, ésta es jalada hacia abajo a una distancia específica por las bandas de tracción descendente 30 y después una cantidad de los artículos a ser empaquetados es vertida desde la parte superior de la parte cónica 60. Estos artículos pasan a través de la parte cilindrica 61 hacia el fondo de la bolsa que está siendo formada. A continuación, el extremo superior de la bolsa se sella, por medio del sellador transversal 40 y la bolsa ahora llena se corta de la película con el cortador y es descargada en la canaleta 50. Es posible que los artículos que son vertidos puedan atorarse en el interior de la película debido a la
abertura 70a, como se explicó anteriormente con referencia a la Figura 14. De cualquier forma, debido a que los artículos están en contacto directo con la película cerca del límite entre la parte cónica 60 y la parte cilindrica 61, la obstrucción se elimina enérgicamente conforme la película es jalada hacia abajo, como se explicó anteriormente. Además, la parte casi completamente cilindrica 72 de acuerdo con esta invención sirve para jalar la película hacia fuera, manteniendo su forma circular transversal, como se muestra en las Figuras 7 y 8. Como resultado, los artículos tienen más espacio transversal por el cual viajar, como se muestra en la Figura 9. Esto significa que es menos probable que los artículos se atoren. En otras palabras, la longitud de carga L de los artículos X se reduce y la cantidad de artículos X puede hacerse llegar al fondo de las bolsas que están siendo formadas más fácilmente. De esta forma se vuelve menos probable que algún artículo quede prensado entre los elementos de barras 41 y el sellador transversal 40 y el tiempo de los intervalos entre el suministro sucesivo de artículos se puede reducir. Es decir, no hay necesidad de extracción para prevenir que los artículos permanezcan verticalmente orientados dentro de la bolsa y la rutina de producción puede ser simplificada. Si la abertura 70a se forma de modo tal' que el extremo superior de la parte casi completamente cilindrica 72
esté inclinado, los artículos que por ahí pasan, tienden a caer dentro de la bolsa y se puede evitar más eficientemente que los artículos se atoren. Debido a que el corte vertical 72a de la parte casi completamente cilindrica 72 es adecuadamente más estrecho que la abertura 70a, el área seccional de la bolsa se puede mantener suficientemente larga mientras que su presencia permite que cualquier artículo atorado sea enérgicamente removido a través del corte 72a. La Figura 10 muestra otra modalidad de esta invención caracterizada porque la parte casi completamente cilindrica 72 de las Figuras 2-4 se reemplaza por una parte completamente cilindrica 272. Dicho de otra forma, la parte casi completamente cilindrica 72 no se proporciona de acuerdo a esta modalidad. Esto es porque se puede prevenir de forma segura que los artículos no se atoren si su extremo superior está inclinado, como se explicó anteriormente, a pesar de que no exista ningún corte. Se hace constar que con relación a esta 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.