WO2009057985A1 - Máquina empacadora y método para empacar discos ópticos con película estirable - Google Patents
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- B65B11/04—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material the articles being rotated
Definitions
- This invention relates to a machine and a method for packing optical discs, in packages as a non-limiting example of between 25 and 250 units, characterized in that it uses rolls of stretch film to coldly wrap packages of optical discs of any type, forming a reinforcement firm, where the tension of the stretch film can be controlled to improve the bond strength of the discs with each other instead of using the traditional shrinkable PVC sleeve.
- thermo shrink sleeve made of thermo shrinkable PVC that requires ovens at at least 180 ° C temperature continues to contract the sleeve, which consume large amounts of energy, up to 15 KW;
- the heat used in the furnaces for the contraction of the PVC sleeve deforms the discs of the ends since the sleeve contracts both radially and axially, so it is necessary to use thick circular pieces of plastic (one at each end ) that by absorbing said axial forces, they avoid deformation of the end disks, but the total weight of each shipment is increased;
- the use of the shrink sleeve requires more labor and handling of the discs that sometimes cause scratches between the discs causing damage to the information printed on them, in addition to the likelihood of mixing various titles due to human contact; there are machines that form the thermo sleeve automatically shrinkable, like the one of the Bronway brand model SW-2700 that
- Figure 1 is a top view of the machine.
- Figure 2 is a front view
- Figure 3 is a side view
- the machine is composed of a structure or housing (N 0 I) that has the purpose of housing all the parts that compose it; a main motor (No. 2) that is bolted to an adjustment plate (No. 3) mounted on the bottom right of the structure; said motor transmits the movement through an arrow (No. 4), coupled to the motor outlet to a plurality of pulleys (No. 5) and a plurality of bands (No. 6), transmit the movement to at least one pair of traction rubber rollers (N 7) assembled in a frame (No. 8) each and connected to each other by the arrow (No. 4), which is held by at least two flanges (No.
- the mobile clamps (N 0 23), have the function of taking the film from the fixed clamps (N 0 19); and when they release their pressure, the mobile clamps (No. 23), pull the film in front of the discs (No. 42).
- the movie comes from -A- a roll that is mounted on an arrow (No. 26) located behind the roller frame (No. 14) and outside the main structure (No. 1) in the lower left; said arrow has in its lower part a drum (No. 27) which together with the friction band (No. 28) acting on impulse of a pneumatic cylinder (No. 29) controls the tension with which the film is applied around the disks; a pneumatic pressure regulator (No. 30) adjusts the friction exerted between the belt and the drum of the roll-carrying arrow (N 0 26); A thermal element (No. 31) cuts the end of the film arranged around the discs.
- Figure 2 is a front view of the machine where the structure (No. 1) is observed, which houses the rest of the components and also serves as a means of securing the guards (No. 40) of the emergency stop button (No. 41), the angular base (No. 39), of the discs to be wrapped (No. 42). as well as the cabinet (No. 32) where the controllers and other electronic and pneumatic components are located.
- Figure 3 is a detailed side view showing the shape and arrangement of the mobile clamps (No. 23), of the cylinders that drive the mobile clamps (No. 20), of the fixed clamps (No. 19), of the cylinders that drive the fixed calipers (N ° 24), of the free spin rubber roller (N ° 21), of the angular base (N ° 39) that supports the forward and reverse cylinder of the mobile calipers (N 25) and the free-spinning metal roller (N 0 17) in the frame (N ° 14).
- Figure 4 is a perspective view showing the protection guard (No. 40), the emergency stop button (No. 41), the engine (No. 2), the engine support plate (No. 3 ), traction rollers (No. 7), pneumatic cylinder (No. 22), clamping flanges (No. 16), free-spin rubber roller (No. 21), roll-carrying arrow (No. 26), the traction roller support plate (No. 13), the electrical and pneumatic components cabinet (No. 32), the conveyor belt (No. 33) and finally the packed discs (No. 42), Ready to be lifted by the operator.
- This automatic machine with its method to wrap optical discs of any type using cold stretch film, does not need furnaces or additional processes to form the packages, in addition to reversing the rotation of the discs in the last round, a hem is formed to easily identify The end of the movie.
- the step-by-step operation of the present invention for cold forming disc packages is described below in two stages, the first stage of verification and the second stage of wrapping, referring to Figure No. 1:
- the optical disc packing machine is in standby mode until a disc carrier is dragged along a conveyor belt (No. 33); said disc holder pauses by means of a pneumatic cylinder (No. 34), while a sensor (No. 35), upon detecting the presence of disc holders, sends the order to the level sensor (No. 36), to verify that it is a disc holders with discs; if both sensors send a positive signal to the controller, it sends a signal to the cylinder (No. 34) to let the disc holder pass; during the second or wrapping stage, the disc holder is braked by a cylinder (No. 37), while the centerpiece holder (No. 11) is extended by the pneumatic cylinder (No.
- This machine uses cold stretch film, so it does not require heat to wrap the disc package; it can form disc packages in any quantity, such as but not limited to between 25 and 250 discs; by reversing the rotation of the discs in the last round, a hem is formed to easily identify the end of the film; Since this machine and its method do not require furnaces, energy consumption is markedly reduced, it does not deform the end disks so that the use of additional plastic protectors is avoided, reducing the total shipping weight;
- the design of this disc packing machine allows it to be easily placed at the end of the conveyor of each printing machine, wrapping the discs as soon as they are printed, without being touched by the operator; its energy consumption is less than 100 Watt;
- the use of this machine allows two processes to be integrated into one: Printing and Packaging, so that labor is automatically reduced; It has a maintenance-free design which makes it highly reliable; Its compact size makes it fully adaptable.
Abstract
Máquina y proceso para envolver en frío paquetes de discos ópticos o similares utilizando película de plástico estirable. Consta de una estructura (1) en la que van fijados los demás elementos: un motor principal (2), elementos (5) (6) de transmisión del movimiento a dos o más rodillos (7) de tracción de película estirable conectados por un pivote (4) que los alinea en un cierto ángulo de oposición; un centrador del portadiscos (11), un rodillo metálico (17) que gira libremente y guía la película, dos pares de pinzas fijas (19) y móviles,(23) movidas por cilindros neumáticos, que jalan la película del porta rollos (26) y un elemento térmico(31) para cortar el final de la película. En la última vuelta se invierte el giro de los discos para formar un dobladillo que identifica el extremo de la película.
Description
"MÁQUINA EMPACADORA Y MÉTODO PARA EMPACAR DISCOS ÓPTICOS CON PELÍCULA ESTIRABLE"
Campo Técnico
Éste invento se refiere a una máquina y un método para empacar discos ópticos, en bultos como ejemplo no limitativo de entre 25 y 250 unidades, caracterizada porque utiliza rollos de película estirable para envolver en frío paquetes de discos ópticos de cualquier tipo, formando un refuerzo firme, donde la tensión de la película estirable puede ser controlada para mejorar la fuerza de unión de los discos entre sí en vez de utilizar la tradicional manga de PVC termo encogible.
El tamaño compacto de ésta novedosa máquina, le permite ser colocada al final de los transportadores de cada máquina de impresión, ahorrando espacio y eliminando la posibilidad de mezclar títulos pues con ella el operador no necesita tocar los portadiscos provenientes de las máquinas impresoras.
ANTECEDENTES
Actualmente en la industria de fabricación de discos compactos que empaca discos en bultos para su transporte se utiliza un proceso por lo general manual, que agrupa dichos bultos con manga cilindrica de PVC termo encogible que requiere de hornos a por lo menos 180 °C de temperatura continua para contraer la manga, los cuáles consumen grandes cantidades de energía, hasta 15 KW; además el calor utilizado en los hornos para la contracción de la manga de PVC deforma los discos de los extremos ya que la manga se contrae tanto radial como axialmente, por lo que es necesario la utilización de gruesas piezas circulares de plástico (una a cada extremo) que al absorber dichas fuerzas axiales, evitan la deformación de los discos de los extremos, pero se incrementa el peso total de cada embarque; el uso de la manga termo encogible necesita de mayor mano de obra y manejo de los discos que en ocasiones provocan rayaduras entre los discos causando daño a la información impresa en los mismos, además de existir las probabilidades de mezclar diversos títulos debido al contacto humano; existen máquinas que forman la manga termo
encogible automáticamente, como la de la marca Bronway modelo SW-2700 que requiere de ajustes muy precisos en la temperatura de las resistencias que forman la manga, porque además de soldar los bordes del plástico provenientes de dos rollos dispuestos uno frente al otro, debe cortar el plástico sobrante, lo que causa que en ocasiones queden partes de las mangas sin soldar que se convierten en huecos después de ser contraídas en los hornos; dicha máquina requiere además, de un túnel de calor ST-2700, que consume 1500 Watt de energía eléctrica para contraer la manga de PVC; otro problema que presenta ésta máquina al utilizar un túnel de calor es que necesariamente se deben colocar gruesos protectores de plástico uno a cada extremo para evitar que los discos de las orillas se deformen con la fuerza de contracción de la manga termo encogible; dicha manga se vuelve muy quebradiza al ser contraída con calor, lo que a veces con un ligero rasguño o pequeño golpe se desgarra sin control dañando los discos que se sueltan del paquete.
Con la finalidad de eliminar todos éstos inconvenientes, se pensó en el desarrollo de ésta invención que se pretende proteger por medio de la presente solicitud, reduciendo notablemente el espacio, el tiempo de ciclo del producto, el consumo de energía eléctrica, el peso del empaque, el daño a los discos, la mano de obra y mejorando la resistencia de cada paquete porque se trata de un material flexible y resistente a la vez.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de ésta invención se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan siguiendo los mismos signos de referencia para indicar sus partes y las figuras mostradas.
La figura 1 es una vista superior de la máquina. La figura 2 es una vista frontal La figura 3 es una vista lateral
Con referencia la figura 1, la máquina está compuesta por una estructura o carcasa (N0I) que tiene la finalidad de alojar todos las partes que la componen; un motor principal (N°2) que se encuentra atornillado a una placa de ajuste (N°3) montada en la parte inferior derecha de la estructura; dicho motor transmite el movimiento a través de una flecha
(N°4), acoplada a la salida del motor a una pluralidad de poleas (N°5) y una pluralidad de bandas (N°6), transmiten el movimiento a por lo menos un par de rodillos de hule de tracción (N°7) ensamblados en un marco (N°8) cada uno y conectados entre sí por la flecha (N°4), la cuál está sujeta por lo menos por dos bridas (N°9), y que dicha flecha sirve de punto de pivote a dichos marcos que a su vez mantienen a dichos rodillos de tracción paralelamente alineados, opuestos y dispuestos a 160 grados respecto del punto de articulación que comparten ambos marcos, los cuáles son accionados por al menos un cilindro neumático (N0IO) cada uno; por debajo del ensamble de rodillos y justamente en medio del punto de articulación de dichos marcos se encuentra un centrador de portadiscos (N°l 1) que se acciona por un cilindro (N°12) que tiene la función de centrar al portadiscos en posición; las partes anteriormente descritas dependen de una placa (N013) la cuál tiene la función de mantener perfectamente alineadas dichas partes y que se fija al lado derecho de la estructura (N° 1), encima de la placa de ajuste (N°3); frente al conjunto de componentes que soporta la placa anteriormente descrita, en la parte superior izquierda de la estructura, se encuentra un marco (N°14) que tiene en un extremo una flecha (N015), montada en por lo menos dos bridas de sujeción (N°16) que además de servir de pivote para describir un movimiento oscilatorio, es el centro de un rodillo metálico de giro libre (N017) que funciona de respaldo y guía de la película estirable; dicho marco (N°14) tiene en el centro un puente (N°18), que a su vez mantiene también atornilladas un par de pinzas fijas (N019), que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°20), y entre las cuales pasa la película estirable; en el otro extremo contiene un rodillo de hule de giro libre (N0 21); dicho marco es accionado a su vez mediante un cilindro neumático (N°22) que se conecta a dicho marco por medio de una articulación ubicada en el extremo opuesto del rodillo de hule de giro libre (N0 21); fuera del marco anteriormente descrito y adyacente al rodillo de hule de giro libre (N0 21), se ubican un par de pinzas móviles (N°23) que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°24); dichas pinzas móviles describen un movimiento lineal de avance y retroceso que se logra mediante un cilindro neumático (N°25), montado en una base angular (N0 39), en el lado izquierdo de la estructura (N°l), debajo del marco (N°14); las pinzas móviles (N0 23), tienen la función de tomar la película de las pinzas fijas (N0 19); y cuando éstas liberan su presión, las pinzas móviles (N° 23), jalan la película para ponerla frente a los discos (N°42). La película proviene de
-A- un rollo que se monta en una flecha (N°26) ubicada detrás del marco de rodillos (N°14) y por fuera de la estructura principal (N°l) en la parte inferior izquierda; dicha flecha tiene en su parte inferior un tambor (N°27) que en conjunto con la banda de fricción (N°28) que actúa a impulso de un cilindro neumático (N°29) controla la tensión con la cuál se aplica la película alrededor de los discos; un regulador de presión neumática (N°30) ajusta la fricción ejercida entre la banda y el tambor de la flecha porta rollos (N0 26); Un elemento térmico (N°31) corta el final de la película dispuesta en torno a los discos.
La figura 2 es una vista frontal de la máquina donde se observa la estructura (N°l) la cuál aloja al resto de los componentes y que sirve además como medio de sujeción de las guardas (N°40) del botón de paro de emergencia (N°41), la base angular (N°39), de los discos para ser envueltos (N°42). así como del gabinete (N°32) donde se encuentran los controladores y demás componentes electrónicos y neumáticos.
La figura 3 es una vista lateral detallada que muestra la forma y disposición de las pinzas móviles (N°23), de los cilindros que accionan las pinzas móviles (N°20), de las pinzas fijas (N°19), de los cilindros que accionan las pinzas fijas (N°24), del rodillo de hule de giro libre (N°21), de la base angular (N°39) que sirve de soporte al cilindro de avance y retroceso de las pinzas móviles (N°25) y del rodillo metálico de giro libre (N017) en el marco (N° 14 ).
La figura 4 es una vista en perspectiva donde se observa la guarda de protección (N°40), el botón de paro de emergencia (N°41), el motor (N°2), la placa soporte del motor (N°3), los rodillos de tracción (N°7), el cilindro neumático (N°22), las bridas de sujeción (N°16), el rodillo de hule de giro libre (N°21), la flecha porta rollo (N°26), la placa soporte de los rodillos de tracción (N°13), el gabinete de componentes eléctricos y neumáticos (N°32), la banda transportadora (N°33) y finalmente los discos empacados (N°42), listos para ser levantados por el operador.
Esta máquina automática con su método para envolver discos ópticos de cualquier tipo utilizando película estirable en frío, no necesita de hornos ni procesos adicionales para formar los paquetes, además invirtiendo el giro de los discos en la última vuelta, se forma un dobladillo para identificar fácilmente el extremo de película.
El funcionamiento paso a paso de la presente invención para formar en frío paquetes de discos se describe a continuación en dos etapas, siendo la primera etapa de verificación y la segunda etapa de envoltura, haciendo referencia a la figura N°l :
Durante la etapa de verificación, la máquina empacadora de discos ópticos se encuentra en modo de espera hasta que llega un portadiscos arrastrado por una banda transportadora (N°33); dicho portadiscos hace una pausa por medio de un cilindro neumático (N°34), mientras un sensor (N°35), al detectar presencia de portadiscos, envía la orden al sensor de nivel (N°36), para verificar que sea un portadiscos con discos; si ambos sensores envían una señal positiva al controlador, éste manda una señal al cilindro (N°34) para dejar pasar al portadiscos; durante la segunda etapa o de envoltura, el portadiscos es frenado por un cilindro (N°37), mientras el centrador de portadiscos (N°l l) se extiende mediante el cilindro neumático (N°12), para colocar en posición el portadiscos; luego un par de pinzas móviles (N°23) que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°24), se extienden mediante un cilindro neumático (N°25) para tomar y jalar el extremo del rollo de película estirable de entre los dedos de las pinzas fijas (N°19); cuando las pinzas móviles regresan a su posición original liberan la sujeción de la película mientras ésta es colocada en posición de contacto con el portadiscos mediante un rodillo de hule de giro libre (N°21) al mismo tiempo que un par de rodillos de tracción (N°7) que son accionados a su vez por el motor (N°2) transmiten un movimiento de giro (en un sentido) a los discos del portadiscos que al girar jalan la película que con la ayuda de un disparo de aire de la tobera (N°38) adhiere la película contra los discos (N°42), comenzando a envolver el paquete; luego de la primer vuelta, la correa de tensión (N°28) comienza a friccionar contra el tambor (N°27) de la flecha porta rollo de película (N°26) para controlar la fuerza con la que son envueltos los portadiscos; después de dar un número de vueltas con tensión que puede ser fácilmente modificado en el controlador de velocidad del motor, se retira la tensión, se invierte el giro para formar un dobladillo y enseguida un elemento térmico (N° 31) corta la película, después se detiene el giro del motor, se retraen los cilindros de los rodillos de tracción y del rodillo de giro libre, luego regresa a su posición original el cilindro del posicionador de portadiscos (N° 12), liberando al portadiscos con el paquete de discos formado, sacándolo de la máquina mediante el transportador de banda (N° 33), listo para ser levantado por el operador.
Algunas de las ventajas que presentan ésta máquina y éste método en la aplicación de película transparente para formar paquetes de discos son:
Ésta máquina utiliza película estirable en frío, por lo que no requiere de calor para envolver al paquete de discos; puede formar paquetes de discos en cualquier cantidad, como por ejemplo pero sin ser limitativo entre 25 y 250 discos; al invertir el giro de los discos en la última vuelta, se forma un dobladillo para identificar fácilmente el extremo de la película; ya que ésta máquina y su método no necesitan hornos, se reduce notablemente el consumo de energía, no deforma los discos de los extremos por lo que se evita el uso de protectores de plástico adicionales, reduciendo el peso total del embarque; el diseño de ésta máquina empacadora de discos le permite ser colocada fácilmente al final del transportador de cada máquina de impresión, envolviendo los discos tan pronto como son impresos, sin ser tocados por el operador; su consumo de energía es menor a 100 Watt; el uso de ésta máquina permite integrar dos procesos en uno: Impresión y Empaque, por lo que automáticamente se reduce la mano de obra; tiene un diseño libre de mantenimiento lo que la hace altamente confiable; su tamaño compacto la hace totalmente adaptable.
Claims
REIVINDICACIONES
l.-Una máquina empacadora de discos ópticos en bulto, que se caracteriza por estar constituida por una estructura o carcasa que tiene la finalidad de alojar todos las partes que la componen; un motor principal que se encuentra atornillado a una placa de ajuste montada en la parte inferior derecha de la estructura; dicho motor transmite el movimiento por medio de una flecha acoplada a la salida del motor a una pluralidad de poleas y una pluralidad de bandas, que transmiten el movimiento a por lo menos un par de rodillos de hule de tracción ensamblados en un marco cada uno y conectados entre sí por una flecha la cuál está sujeta por lo menos por dos bridas y que dicha flecha sirve de punto de pivote a dichos marcos que a su vez mantienen a dichos rodillos de tracción paralelamente alineados, opuestos y dispuestos a 160 grados respecto del punto de articulación que comparten ambos marcos, los cuáles son accionados por al menos un cilindro neumático cada uno; por debajo del ensamble de rodillos y justamente en medio del punto de articulación de dichos marcos se encuentra un centrador de portadiscos que se acciona por un cilindro que tiene la función de centrar al portadiscos en posición; Las partes anteriormente descritas dependen de una placa que tiene la función de mantener perfectamente alineadas dichas partes y que se fija al lado derecho de la estructura; frente al conjunto de componentes que soporta la placa anteriormente descrita, se encuentra un marco que tiene en un extremo una flecha montada en por lo menos dos bridas de sujeción que además de servir de pivote para describir un movimiento oscilatorio, es el centro de un rodillo metálico de giro libre que funciona de respaldo y guía de la película estirable; dicho marco tiene en el centro un puente que a su vez mantiene también atornilladas un par de pinzas fijas, que son accionadas por un par de cilindros neumáticos y entre las cuales pasa la película estirable; en el otro extremo del marco, tiene un rodillo de hule de giro libre dicho marco es accionado a su vez mediante un cilindro neumático que se conecta a dicho marco por medio de una articulación ubicada en el extremo opuesto del rodillo de hule de giro libre; fuera del marco anteriormente descrito y adyacente al rodillo de hule de giro libre se ubican un par de pinzas móviles que son accionadas por un par de cilindros neumáticos; dichas pinzas móviles describen un movimiento lineal de avance y retroceso que se logra mediante un cilindro neumático y tienen la función de tomar y jalar la película para ponerla frente a los discos. La película proviene de un rollo que se monta en una flecha ubicada detrás del marco de rodillos por afuera de la estructura en el lado inferior izquierdo; dicha flecha tiene en su parte inferior un tambor que en conjunto con una banda de fricción que actúa a impulso de un cilindro neumático que mediante un regulador de presión neumática ajusta la fricción ejercida entre la banda y el tambor de la flecha porta rollos controla la tensión con la cuál se aplica la película alrededor de los discos para mejorar la fuerza de unión de los discos entre sí; al invertir el giro de los discos en la última vuelta, se forma un dobladillo para localizar fácilmente el extremo de la película y al ser flexible es más durable que la manga termo encogible; un elemento térmico corta el final de la película dispuesta en torno a los discos.
2.-Un método para empacar discos ópticos de cualquier tipo, que se caracteriza por llevarse a cabo en dos etapas; la primera, de verificación donde la máquina comprueba que se encuentre un portadiscos y verifica que sean la cantidad de discos programada y la segunda, en la cuál los bultos pueden ser formados en cualquier cantidad, a manera de ejemplo y no limitativo desde 25 hasta 250 unidades, envolviendo en frío con película estirable, la cuál es jalada por unas pinzas móviles que tienen la función de tomar la película de unas pinzas fijas para ponerla frente a los discos mientras un par de rodillos de hule de tracción que hacen girar a los discos contenidos en un portadiscos y que con ayuda de un rodillo de hule de giro libre y de una tobera de aire, jalan la película mientras la enredan en torno a los discos formando el bulto que es liberado por medio del transportador de banda hasta ser levantado por el operador.
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| PCT/MX2007/000131 WO2009057985A1 (es) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Máquina empacadora y método para empacar discos ópticos con película estirable |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07834512 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: MX/A/2010/004713 Country of ref document: MX |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07834512 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |