WO2020152379A1

WO2020152379A1 - Cabezal de flejado automático

Info

Publication number: WO2020152379A1
Application number: PCT/ES2020/070017
Authority: WO
Inventors: Sergio Llido Gandia
Original assignee: Innova Mquinaria Industrial, Sl
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2020-07-30
Also published as: ES1229047Y; BR112020026926A2; EP3778407A4; MA52261A; MX2020012856A; ES1229047U; EP3778407A1

Abstract

Cabezal de flejado automático del tipo de los que comprenden un chasis (3) conformada por seis placas de aluminio soldadas entre sí, creando una estructura prismática a modo de caja; y que incorpora al menos un pisor (5), una serie de palancas (33, 34), un sistema de guiado de entrada (8, 11, 12) y salida del fleje (13, 14), una resistencia (27), una contraplaca (26), una pluralidad de levas (7, 21), un medio expulsor (15) del fleje; un medio de sujeción e unión a la flejadora (16) y dos servomotores (1, 2), uno principal (1) y otro secundario (2); asociados con un reductor de engranajes cónicos y un reductor planetario de alta eficiencia, encargados de transmitir el movimiento a los distintos elementos conformantes del cabezal, todo ello comandado por unos medios lógicos de control asociados con un display o similar que permitirá la visualización de los datos obtenidos durante el funcionamiento del cabezal, siendo practicables para la modificación de los parámetros de funcionamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Cabezal de flejado automático

Objeto de la invención

[0001] El objeto de la presente memoria es un cabezal de flejado automático, siendo una de sus principales características distintivas la presencia y control de este mediante servomotores y su uso tanto en un plano horizontal como en un plano vertical, estando diseñado especialmente para la aplicación de fleje sobre cajas y pales de distintos tamaños.

Antecedentes de la invención

[0002] El fleje es una cinta, originariamente metálica, utilizada para asegurar el embalaje de diversas cargas sobre pales o cargas dentro de cajas, y donde su principal característica es su resistencia a la tracción. Y donde adquiere su forma tradicional después de un proceso de corte y de redondeo de sus esquinas, para posteriormente realizar su acabado mediante pintado, galvanizado o pavonado.

[0003] Durante el siglo XX, con la evolución en el tratamiento industrial de plásticos (polipropileno y poliéster) el uso del fleje metálico ha ido decayendo en favor del fleje de polímero. El motivo principal de esta migración es la seguridad en el trabajo (el fleje metálico puede provocar cortes), los costes del propio producto (el fleje polimérico es más económico), la comodidad del usuario, y donde su cierre se realiza por termosellado.

[0004] Las principales ventajas del fleje de polímero respecto a los flejes de acero tradicionales son los siguientes: absorbe una mayor fuerza de choque y tiene mejor memoria; se adapta mejor en paquetes que reducen su volumen en el tiempo, tiene más metros por bobina, no se oxida, no deja marcas sobre el producto embalado, en ocasiones evita utilizar protecciones como cantoneras o similares; y es más fácil para acondicionarlo para su reciclaje.

[0005] Este material tiene una resistencia de aproximadamente 55 kg/mm2 y una elasticidad de un 13 % por lo que es adecuado especialmente para cargas que tengan que soportar una gran presión. Las dimensiones más habituales de este tipo de flejes son 5, 9, 12, 13, 16 y 19 mm.

[0006] Para la manipulación de dichos flejes y su uso en la industria es de sobra conocida la presencia de flejadoras automáticas que permiten su tensado, sellado y corte de forma automática, es decir, sin la intervención manual. [0007] Además, su uso permite que el modo de flejado se puede ajustar a manual, semiautomático y automático, según las necesidades.

[0008] Para la realización de dichas operaciones, estas máquinas flejadoras automáticas cuentan con un cabezal, cuya función es realizar el proceso de lanzar, recoger, tensar, cortar y soldar el fleje. Pero cuentan con el inconveniente principal de contar con un mayor un alto número de motores o elementos que mediante su uso, sufren un desgaste que deriva en un amplio número de operaciones de mantenimiento que implican un alto coste económico.

[0009] El solicitante no conoce de la existencia de cabezales de flejadoras automáticas del tipo de las empleadas en el sector del embalaje y/o envasado de productos, que cuenten con las características distintivas de la presente invención. No obstante, son conocidas diversas invenciones que guardan una mayor o menor relación con la invención aquí descrita.

[0010] Ejemplo de esto es la patente EP0779211 que describe un aparato de múltiples pasos de sujeción para una máquina flejadora, comprendiendo: medios de sujeción de extremo, un yunque, y un sujetador de leva, el sujetador de leva teniendo una primera superficie de leva para empujar los medios del sujetador de extremo dentro de una sección del extremo principal del fleje para asegurar firmemente el extremo principal del fleje entre los medios del sujetador de extremo y el yunque, una segunda superficie de leva para liberar la fuerza de sujeción y una tercera superficie de leva para generar una fuerza de sujeción reducida para asegurar el extremo principal del fleje en una forma removible, en donde el sujetador de leva es rotado para emplear alternativamente las múltiples superficies de leva durante el ciclo de flejado.

[0011] La patente española ES 2336 168 describe una flejadora, que siendo del tipo de las que se constituyen mediante una bancada provista en sus extremos respectivamente de los medios de suministro del fleje y de la mesa de posicionamiento de los paquetes y/o de las bobinas y de las que comprenden además un carro que soporta al cabezal con los medios de tiro de fleje y la mandíbula, esencialmente se caracteriza porque la bancada presenta centralmente unos patines por los que es susceptible de deslizarse el carro que soporta al cabezal con los medios de tiro de fleje y la mandíbula, mientras que la mesa de posicionamiento de los paquetes y/o de las bobinas presenta superiormente una plataforma giratoria dividida en cuatro porciones en cruz, sobre la que se disponen los paquetes y/o las bobinas a flejar y en su zona interior presenta un vaciado vertical, presentando el carro un pistón hidráulico para su desplazamiento sobre los patines y de un pistón hidráulico para su elevación o descenso sobre los patines, disponiendo además el carro y el cabezal en sus zonas anteriores el marco intermedio de flejado, que se constituye en una guía de ida y vuelta para el fleje y que se configura a base de un brazo superior y otro brazo inferior basculantes y están accionados por pistones hidráulicos del cabezal, ambos brazos y de conformación en "C", enfrentados y relacionados entre sí por un tramo interior y un tramo exterior formado por dos prolongaciones de los brazos, siendo el brazo inferior y el tramo exterior susceptibles de incluirse el vaciado de mesa de posicionamiento de los paquetes y/o de las bobinas, caracterizándose además porque el marco intermedio en su brazo superior incorpora un medio de suministro de anillas constituido por una cajón horizontal alimentador de anillas con cuatro pistones neumáticos accionados por sus correspondientes electroválvulas y filtros, dispuestos sobre un lateral del carro, cuyo carro presenta también un selector con piloto de advertencia de falta de anillas.

[0012] La patente española ES2382250 describe un cabezal para flejadora automática, particularmente aplicable para trabajar con fleje de poliéster de 32mm y capacitado para realizar el flejado de bobinas tanto circunferencialmente como radialmente así como de paquetes o productos en forma de tubos, hexágonos, redondos, etc., siendo adaptable a cualquier flejadora automática, y de los que comprenden: elementos mecánicos constituidos esencialmente por una polea de entrada asociada a un rodamiento, dos ruedas de contaje, una única rueda de arrastre; y un contra rodillo, diversos elementos de guiado; y una mandíbula con una placa base en la que hay un rueda de arrastre para tensado y destensado, una cuchilla de corte y diferentes placas de tensado, destensado y soldadura, así como dos engranes que discurren sobre cremalleras para el desplazamiento lateral del cabezal; elementos eléctricos que consisten principalmente en seis detectores (que detienen su movimiento, una botonera para controlar movimientos de avance, retroceso, sujeción y soltar fleje, para alimentar o retirar el fleje en el cabezal, dotada de seta de parada de emergencia, y un encóder que controla la distancia recorrida en el avance del fleje y la recogida del mismo; y elementos neumáticos formados principalmente por diez pistones, nueve electroválvulas, un motor neumático con reductor neumático, un motor de tensado, y un motor de corte y soldado. Caracterizado por el hecho de que, para flejado de bobinas radialmente, de paquetes o productos en forma de tubos, hexágonos, redondos, etc., comprende un pistón de seguridad; un pistón de contra rodillo que incorpora el contra rodillo dispuesto de forma que aprieta el fleje contra la rueda de arrastre; un pistón de sujeción dispuesto de forma que empuja un soporte de sujeción del fleje para que sujete el fleje; un pistón de apertura/cierre de paso dispuesto de forma que coloca en posición de cerrar el paso de la mandíbula; un pistón de tensado que acciona el motor de tensado y tensa el fleje contra la bobina a la tensión deseada; un pistón de soldado y corte que acciona el motor de corte y soldado mediante electroválvula; un pistón o pistón de destensado que, mediante el motor de tensado, destensa el fleje y abre el paso de la mandíbula con un casquillo de sujeción; y un pistón de desplazamiento lateral dispuesto horizontalmente en un lateral del cabezal que, con los engranes y limitado por sendos detectores, permite su desplazamiento lateral.

[0013] La patente española ES 2 351 002 describe un cabezal flejador aplicable a máquinas flejadoras que comprenden un bastidor y un marco de guiado del fleje desplazable verticalmente y en el interior del cual se sitúa un objeto alrededor del cual debe aplicarse al menos un fleje proveniente de una bobina de alimentación de un fleje continuo, comprendiendo el cabezal flejador unos medios de lanzamiento del fleje continuo para que este recorra el marco de guiado alrededor del objeto a flejar, unos medios de recuperación y tensado del fleje continuo alrededor del objeto, unos medios de soldadura para unir por soldadura un primer extremo libre del fleje continuo a una porción del mismo fleje formando un contorno cerrado alrededor del objeto a envolver con el fleje, y unos medios de corte para liberar el tramo de fleje que forma el contorno cerrado del resto del fleje continuo, caracterizado porque el cabezal flejador comprende un primer pistón, un segundo pistón y un tercer pistón que intervienen en las operaciones de lanzamiento, recuperación, tensado, soldadura y corte del fleje, estando provistos cada uno de los pisones de una respectiva superficie de trabajo orientada hacia una de las caras del objeto a flejar, siendo susceptibles los pisones de desplazarse cada uno en una dirección perpendicular a sus superficies de trabajo, esencialmente paralelas entre sí, entre una posición extrema de avance y una posición extrema de retroceso respecto del objeto a flejar y del fleje que lo envolverá, mediante respectivos accionamientos electro-neumáticos.

[0014] La patente ES 2 407 642 describe un dispositivo de flejado para aplicar cintas de flejado alrededor de paquetes con un cabezal de cierre y al menos un elemento de guía que se une al cabezal de cierre con un curso de guía predeterminado, en el que el elemento de guía se compone de al menos dos segmentos de guía movibles relativamente entre sí y en el que el elemento de guía está realizado variable en lo que respecta a su curso de guía, caracterizado por que los dos segmentos de guía están acoplados entre sí por medios de unión flexibles.

[0015] La patente ES 2566745 describe una unidad de soldadura para una máquina de aplicación de flejes que comprende al menos una unidad de pinza que tiene un cuerpo que finaliza en la parte superior en una pinza móvil hacia una pinza opuesta correspondiente para retener una parte de fleje, siendo empujada elásticamente la pinza mediante medios de movimiento a lo largo de su movimiento hacia la pinza opuesta, comprendiendo además dicha al menos una unidad de pinza un pivote de impulso que sobresale desde debajo del cuerpo de la unidad de pinza y sobre el que actúan los medios de movimiento, caracterizada por que el pivote de impulso es recibido de forma axialmente deslizable en un asiento en el cuerpo y un amortiguador hecho de un material deformable elásticamente está dispuesto entre el extremo del pivote de impulso en el interior del asiento y el fondo del asiento.

[0016] La patente ES 2659 966 describe un cabezal de flejado para una máquina flejadora, que comprende un bastidor de contención adecuado para alojar al menos un pasaje de lanzamiento/rebobinado de fleje definido por un conjunto de lanzamiento/tensado que comprende una pluralidad de ruedas motrices de dicho fleje, un conjunto de soldadura y un dispositivo de agarre y corte que comprende pinzas de bloqueo, una placa de tope móvil y un cortador, poniéndose dichas ruedas motrices del conjunto de lanzamiento/tensado en rotación por un primer motor de accionamiento, caracterizado porque todo dicho conjunto de lanzamiento/tensado, conjunto de soldadura y dispositivo de agarre y corte teniendo elementos de accionamiento accionados en movimiento a través de una única leva lineal apta para moverse alternativamente en la dirección longitudinal mediante un segundo motor de actuación y tener perfiles de leva tanto en un plano horizontal como en un plano vertical, y porque dicha leva lineal es accionada por dicho segundo motor de accionamiento conectado en rotación con medios de transmisión de husillo roscado mutuamente cooperantes con la tuerca de tornillo de medios integrales con dicha leva lineal.

[0017] La patente ES 221 1 736 describe una máquina flejadora que incluye: una arrolladora; una puerta del fleje dispuesta operacionalmente separada de dicha arrolladora; una caja de senos; y un dispositivo de restricción entre la arrolladora y la puerta del fleje, caracterizada porque el dispositivo de restricción comprende: una guía superior que tiene un primer extremo y un segundo extremo; una guía inferior que tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando dicho primer extremo de dicha guía inferior rotacionalmente conectado a dicho primer extremo de dicha guía superior; y, unos medios que presionan y separan dicha guía superior y dicha guía inferior, de forma que dicho segundo extremo de dicha guía superior es separado por presión de dicho segundo extremo de dicha guía inferior, estando dispuesto dicho segundo extremo de dicha guía superior hacia dicha arrolladora y dicho segundo extremo de dicha guía inferior estando dispuesto hacia dicha puerta del fleje, en una position por defecto, para restringir, en uso, el tamaño del espacio libre entre dicha puerta del fleje y dicha arrolladora, para prevenir que el material de fleje caiga o se deslice hacia abajo y penetre dentro de la caja de senos.

[0018] La patente ES 2 285 471 describe una máquina flejadora que comprende una unidad de extensión, extracción y estirado de fleje que comprende a su vez un motor y una rueda principal motorizada alrededor de la cual se enrolla parcialmente el fleje para desplazarse en ambas direcciones, caracterizada porque están previstos dos mecanismos que se pueden seleccionar para la transmisión del movimiento del motor a la rueda principal, produciendo el primer mecanismo la rotación de la rueda principal a una primera velocidad y de una rueda de tracción auxiliar que esta presionada contra la rueda principal con interposición del fleje en la proximidad de la zona de entrada del fleje en la rueda principal para efectuar el estirado del fleje y produciendo el segundo mecanismo la rotación en ambas direcciones de la rueda principal a una segunda velocidad mayor que la primera para efectuar la extensión y extracción del fleje mientras que la rueda de tracción auxiliar está a cierta distancia de la rueda principal, accionando un dispositivo de control de manera alternativa el primer o el segundo mecanismo para realizar en rápida sucesión la extensión, la extracción y el estirado del fleje.

[0019] La patente española ES 2352402 describe una flejadora perfeccionada, que siendo del tipo de las que se constituyen mediante un transportador de paquetes a base de rodillos transversales y con un medio de giro a 90° de los paquetes, una desbobinadora de fleje, un acumulador de fleje, un cabezal con los medios de tiro de fleje, la mandíbula y un marco de guiado de fleje, además de un pupitre de control y un grupo hidráulico, esencialmente se caracteriza porque: el desbobinador de fleje, está constituido por un eje accionado por un moto-reductor y dos tapas, una tapa fija y otra tapa móvil con volante de accionamiento para el montaje de las bobinas de fleje. El acumulador se constituye mediante un marco, con cuatro pequeñas ruedas guía, dispuestas en su zona superior interna y ocho poleas, cuatro superiores y cuatro inferiores, por las que pasa el fleje y que presentan entre ellas un contrapeso dispuesto sobre las cuatro poleas inferiores, disponiendo el marco del acumulador, un detector superior de presencia de fleje, un detector intermedio de alimentación de fleje y un detector inferior de parada de alimentación de fleje, y además el acumulador presenta superiormente una prolongación vertical con unas poleas en su extremo libre, para el paso del fleje al cabezal hacia la polea superior del cabezal. El cabezal con sus correspondientes mandíbula y medios de tiro de fleje está montado en un puente con pletina, dispuesto entre dos patines por los que se desliza mediante el accionamiento de un pistón hidráulico de subida y bajada, con un tope mecánico inferior y una serie de detectores dispuestos en el bastidor de uno de los patines, sobre los que contacta la pletina del cabezal. El marco de guiado de fleje presenta una configuración rectangular, estando dispuesto en un bastidor transversal al transportador de paquetes, presentando en sus cuatro vértices sendos tramos curvados, un tramo horizontal superior, dos tramos verticales y un tramo inferior.

[0020] La patente ES2363866 describe un aparato flejador para una máquina de embalaje con un transportador horizontal, del tipo en el que un anillo de fleje de plástico es apretado alrededor de una carga que se desplaza para ser embalada, mientras la carga se desplaza a lo largo del transportador, que comprende unos medios para la transferencia de una parte del fleje encima o debajo del plano del transportador, unos primeros medios para agarrar y retener una aleta inicial de dicho fleje a una distancia predeterminada debajo del plano del transportador, unos medios de transporte para avanzar la carga en el transportador e interceptar y arrastrar la parte de fleje que se extiende entre dicha aleta inicial y un almacenaje de alimentación del fleje, para embalar la carga, unos segundos medios para agarrar y cortar una parte del fleje debajo de dicho plano de transporte de modo que forme una aleta final del fleje, unos medios de soldadura aptos para entrar en contacto en secuencia con dichas aletas inicial y final del fleje conduciéndolas a un estado ablandado adecuado para la soldadura mutua, y unos medios de contracursor aptos para provocar que dichas aletas inicial y final de fleje se adhieran una a la otra para completar la soldadura mutua de las mismas, caracterizado porque dichos medios de soldadura comprenden un cursor calentado provisto de un cabezal en cuna apto para cooperar con un apéndice en cuna de dicho contracursor, siendo dicho cursor calentado y dicho contracursor, móviles a lo largo de un mismo eje que se encuentra sustancialmente en el plano del anillo de flejado y en una position debajo del plano de transporte.

[0021] Finalmente, la patente ES 2 659 966 describe un cabezal de flejado para una máquina flejadora, que comprende un bastidor de contención adecuado para alojar al menos un pasaje de lanzamiento/rebobinado de fleje definido por un conjunto de lanzamiento/tensado que comprende una pluralidad de ruedas motrices de dicho fleje, un conjunto de soldadura y un dispositivo de agarre y corte que comprende pinzas de bloqueo, una placa de tope móvil y un cortador, poniéndose dichas ruedas motrices del conjunto de lanzamiento/tensado en rotación por un primer motor de accionamiento, caracterizado porque todo dicho conjunto de lanzamiento/tensado, conjunto de soldadura y dispositivo de agarre y corte teniendo elementos de accionamiento accionados en movimiento a través de una única leva lineal apta para moverse alternativamente en la dirección longitudinal mediante un segundo motor de actuación y tener perfiles de leva tanto en un plano horizontal como en un plano vertical, y porque dicha leva lineal es accionada por dicho segundo motor de accionamiento conectado en rotación con medios de transmisión de husillo roscado mutuamente cooperantes con la tuerca de tornillo de medios integrales con dicha leva lineal.

[0022] Como conclusión a la búsqueda realizada de antecedentes, cabe concluir que no se ha localizado ninguno que desarrolle un equipo o maquinaria para el flejado automático de pales que presente semejanza con el desarrollado en este documento. Algunas de las invenciones descritas, incorporan una parte componente neumática que requiere de la presencia y/o instalación de aire comprimido, lo que conlleva un mayor coste de instalación y/o mantenimiento, además de un mayor control en cuanto a los aspectos de seguridad en el trabajo que ello conlleva.

[0023] Otro aspecto diferenciador relevante radica en el hecho de que el peso sea menor que la mayoría de los cabezales conocidos, con mayores prestaciones que los cabezales compactos presentes en el estado de la técnica. Presentando mejores resultados en cuanto a manejabilidad, ya que la mayoría de estos cabezales precisan de requerimientos volumétricos altos, lo que invariablemente implica que la superficie de operación sea significativamente mayor, por lo que reduce el espacio disponible en almacén debido al radio de operación del sistema de corte y soldadura. [0024] Otra problemática de dichos cabezales, como ya se ha comentado anteriormente, es que dichos cabezales están conformados por un mayor número de elementos y hasta tres motores por cabezal, lo que incrementa su complejidad mecánica y logística de su producción.

Descripción de la invención

[0025] El problema técnico que resuelve la presente invención es conseguir un producto novedoso que permitirá aumentar el rendimiento del proceso de flejado automático y disminuir los tiempos unitarios de producción, con un óptimo diseño tanto a nivel dimensional como a nivel prestacional, presentando un mayor equilibrio entre prestaciones, volumen y peso frente a otras soluciones similares. Para ello, el cabezal de flejado automático, objeto de la presente invención, está caracterizado por comprender un chasis conformado por seis placas de aluminio soldadas entre sí, creando una estructura prismática a modo de caja; e incorpora al menos un pisor, una serie de palancas, un sistema de guiado de entrada y salida del fleje, una resistencia, una contraplaca, una pluralidad de levas, un medio expulsor del fleje; un medio de sujeción e unión a la flejadora y dos servomotores asociados con un reductor de engranajes cónicos y un reductor planetario de alta eficiencia, encargados de transmitir el movimiento a los distintos elementos conformantes del cabezal, todo ello comandado por unos medios lógicos de control asociados con un display o similar que permitirá la visualización de los datos obtenidos durante el funcionamiento del cabezal, siendo practicables para la modificación de los parámetros de funcionamiento.

[0026] Gracias a su diseño, el cabezal aquí propuesto, tendrá una serie de características idóneas para el trabajo de flejado, en industrias que precisen de máquinas de flejado automático, que les doten una cierta fiabilidad frente a distintas cargas de trabajo, y que no requieran de un excesivo mantenimiento por rotura o desgaste de componentes, que puedan bajar el ritmo de trabajo deseado.

[0027] Así por ejemplo, respecto de las cargas a flejar, el cabezal propuesto está dotado de una gran versatilidad, ya que es capaz de flejar cajas de hasta 5.- 60 mm de ancho y de utilizar flejes de 5, 9 y 12 mm de ancho para poder tensar con distintas tensiones gracias a la capacidad que ofrece el empleo de un servomotor que junto a los medios lógicos de control del cabeza, permite llegar a picos de par de tensado superiores al nominal, algo que con motores eléctricos convencionales como los utilizados en el estado de la técnica no sería posible. Además, el control de par que nos ofrece dicho cabezal permitirá, no solo flejar a tensiones superiores a las nominales del servomotor sino flejar cargas frágiles a tensiones casi nulas consiguiendo una gran versatilidad también en los tipos de carga a flejar independientemente del tamaño. [0028] Otro aspecto relevante del cabezal aquí descrito radica en su capacidad de interoperar con distintos tipos de flejadora, que permite extender su uso a un amplio rango de industrias del mercado (reduciendo el coste de implantación del cabezal), ya que puede montarse y operarse con los tres tipos de máquinas flejadoras automáticas generalmente dispuestas en la industria, como son: la flejadora vertical, la flejadora horizontal con centrador y la flejadora de cajas.

[0029] Esto se ha conseguido como consecuencia de que el cabezal es muy compacto y ligero, gracias a su chasis de aluminio que, junto con un punto de anclaje en la línea vertical de su centro de masas, hacen que sea muy fácil y practico manipularlo para montarlo en distintas posiciones. Además, dispone de una serie de orificios realizados en el mismo chasis, para realizar una unión fija atornillada con las tres máquinas sin ser necesario ningún cambio más.

[0030] Como consecuencia de su fabricación y dada la facilidad en su montaje, dispone de una mayor simplicidad mecánica respecto a los existentes en el estado de la técnica, todo ello conseguido mediante el diseño de las piezas teniendo en mente dichos objetivos, lo que permite incluso que algunas de dichas piezas puedan ser intercambiables, generando kits que permitan objetivos de flejado mayores que los conseguidos en su versión más básica. Por ello, se ha optado por la fabricación mediante centros de mecanizado por control numérico (CNC), el uso de polímeros en las guías (mediante fabricación aditiva) que han permitido crear piezas con geometrías de alta complejidad (como por ejemplo, canales interiores de geometría variable por donde pasara el fleje) que sin esta tecnología, se tendrían que fabricar en varias piezas y con la fabricación aditiva hemos conseguido reducir de 7 piezas a 3, reduciendo tiempos y costes de fabricación.

[0031] Además, el empleo de los servomotores que realizan la función de movimiento uno de las levas y otro para el lanzamiento del fleje y su tensado que, en los cabezales conocidos en el estado de la técnica, se realiza mediante la implementación de tres motores o un motor y varios electroimanes que aportan el movimiento a los ejes. Objetivo conseguido gracias a la presencia de un sistema mecánico de transmisión basculante, que permite que un mismo servomotor pueda realizar la función de lanzamiento del fleje y la de tensado del mismo al girar en sentido inverso. Esto, provoca que, en conjunto, se haya reducido el número de piezas, reduciendo los tiempos de montaje, así como la complejidad de las operaciones de ensamblaje de las distintas partes.

[0032] Respecto a la usabilidad del cabezal, el objetivo propuesto era que el cabezal fuera más sencillo de operar que los existentes, y ello se ha conseguido a través del control de sus servomotores a través del programa electrónico y su display. A través de su pantalla, podemos obtener una serie de datos como, por ejemplo, las alarmas de los fallos producidos, número máximo de flejadas, así como número máximo de flejadas del último periodo de funcionamiento. Ello permite que dotar de un rango de opciones que permiten operar mejor la máquina, como, por ejemplo, cambios en la consigna a través de la cual se puede modificar la tensión de flejado para poder flejar distintos tipos de carga.

[0033] Además, el hecho de que el cabezal carezca de sensores para la detección del fleje o posicionado de las levas, minimiza los problemas por rotura o deterioro de estos elementos debido al entorno de movimiento y suciedad a los que están expuestos normalmente a la vez que minimiza el número de piezas, dado que no se encuentra ningún otro cabezal con dicha característica única no vista en ningún cabezal conocido en el estado de la técnica.

[0034] En una realización particular, sí que podría llegarse a emplear un sensor para detectar que no ha llegado el fleje al final y por lo tanto recoger el fleje y relanzarlo de nuevo, en programas donde se realice un doble ciclo de reintento del lanzamiento.

[0035] Finalmente, con respecto a las capacidades prestacionales, se buscaba que el cabezal mejorara a los cabezales conocidos en varias prestaciones intentando mejorar distintas partes del proceso que son cruciales como son el tensado, el guiado del fleje durante todo el ciclo de fleje, el corte de este, la parada y posicionado del mismo al llegar al final del recorrido y la soldadura.

[0036] En cuanto al tensado se ha conseguido superar a algunos de los cabezales conocidos, utilizando el control de par del servomotor consiguiendo un tensado mucho más preciso que con sistemas mecánicos de otros cabezales.

[0037] En cuanto al guiado del fleje se ha mejorado utilizando geometrías complejas como son los canales interiores de geometría prismática variable que encauzan y guían el fleje impidiendo su salida del circuito y que, se han podido fabricar gracias a la impresión 3D.

[0038] En cuanto al corte se ha mejorado utilizando una cuchilla con doble filo única en este segmento de maquinaria que permite disponer de dos cuchillas en una, pudiendo girarla en caso de desgaste y seguir trabajando sin necesidad de interrumpir la producción hasta su sustitución.

[0039] La parada y posicionado del fleje se realiza a través de la pieza tope fleje, que es de chapa plegada en forma de "L", la cual tiene una gran importancia en la invención ya que realiza tres funciones: primero impide que el fleje al lanzarse choque contra la contraplaca en la zona de los pisores; la segunda función es la de impedir que el fleje una vez llegado a la parte de debajo de la pieza suba hacia arriba; y la tercera función es la de chocar con la ala pequeña de la "L" que a través del control de par del servomotor es detectado, y mediante programación se para el motor, habiendo llegado el fleje hasta la position de soldadura.

[0040] Por último, respecto de la soldadura se ha mejorado respecto a otros cabezales ampliando la superficie termosoldada hasta los 28 mm y gracias a ello, se consigue una mayor tensión de rotura de la soldadura que es uno de los puntos críticos al aplicar tensiones elevadas.

Breve descripción de las figuras

[0041] A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.

FIG 1. Muestra una vista frontal del cabezal de flejado automático, objeto de la presente invención.

FIG 2. Muestra una vista lateral del cabezal de flejado automático, objeto de la presente invención.

FIG 3. Muestra una vista esquematizada del proceso de lanzado del fleje (17) por parte del cabezal de flejado automático, objeto de la presente invención.

FIG 4. Muestra una vista esquematizada de los movimientos del fleje (17) durante su lanzamiento por parte del cabezal de flejado automático, objeto de la presente invención.

FIG 5. Muestra una vista esquematiza del cabezal de flejado automático durante un proceso de trabajo donde se tensiona el fleje (17) sobre la carga, preparándose para el proceso de corte y soldado.

FIG 6. Muestra una vista esquematiza del cabezal de flejado automático durante un proceso de trabajo donde el fleje (17) se une por termosellado, y al mismo tiempo se produce su corte. FIG 7. Muestra una vista esquematiza del cabezal de flejado automático durante un proceso de trabajo donde se realiza un movimiento de preparación de salida del fleje (17).

FIG 8. Muestra una vista esquematizada del cabezal de flejado automático durante un primer proceso de salida del fleje (17).

FIG 9. Muestra una vista esquematizada del cabezal de flejado automático durante un segundo proceso de salida del fleje (17).

Exposición de un modo detallado de realización de la invención

[0042] En las figuras adjuntas se muestra una realización preferida de la invención. Mas concretamente, el cabezal de flejado automático, objeto de la presente memoria, está caracterizado porque comprende un chasis (3) o estructura del propio cabezal, conformada por seis placas de aluminio soldadas entre sí, creando una estructura prismática a modo de caja, que alberga al menos dos placas interiores que sirven de alojamiento para la mayor parte de los componentes integrantes del propio cabezal. [0043] El cabezal está dividido en partes o sistemas mecánicos independientes entre sí como son: el chasis (3), al menos un pisor (5), una serie de palancas (33, 34), un sistema de guiado de entrada (8, 1 1 , 12) y salida del fleje (13, 14), una resistencia (27), una contraplaca (26), una pluralidad de levas (7, 21), un medio expulsor (15) del fleje y un medio de sujeción e unión a la flejadora (16). Además, dicho cabezal contara con dos servomotores (1 , 2) asociados con un reductor de engranajes cónicos y un reductor planetario de alta eficiencia, que serán los encargados de transmitir el movimiento a los distintos elementos conformantes del cabezal, todo ello comandado por unos medios lógicos de control que incorporaran implementado un programa informático de control, asociado con un display o similar que permitirá la visualización de los datos obtenidos durante el funcionamiento del cabezal, siendo practicables para modificar los parámetros tal y como se requiera en cada momento.

[0044] Los servomotores (1 , 2) se encontrarán fijados mediante una brida (4) que afianzara su posicionamiento dentro del chasis (3).

[0045] Los pisores (5) junto con las levas (7, 21) y un muelle de tracción (6) generan un mecanismo del tipo leva-seguidor. Están formados por piezas prismáticas mecanizadas que a su vez deslizan sobre asientos o railes creados sobre otra pieza mecanizada que sirve de soporte (29). Dichos pisores (5) están compuestos por dos partes atornilladas, donde su parte superior es una horquilla que hace la función de soportar un rodillo en contacto permanente con las levas (7, 21) y donde, entre la parte superior e inferior hay una serie de arandelas Belleville (30) superpuestas alrededor del tornillo de unión y alojadas en un taladro cilindrico de la parte inferior que es la que hace contacto con el fleje ya sea para soportarlo, cortarlo o soldarlo.

[0046] En una realización preferida, el número de pisores (5) será de tres.

[0047] Las palancas (33, 34) estarán compuestas por placas de acero que rotan sobre un eje (39) y es la zona del cabezal, encargada de transformar el movimiento circular de las levas (7, 21) al movimiento lineal de la contraplaca (26) y la resistencia (27).

[0048] El sistema de guiado de entrada del fleje (17) comprende esencialmente unos rodamientos de entrada de fleje (18) que mejoran la entrada del mismo, asociado con una guía superior (8), conectada con una guía inferior (11) y una guía móvil (12) asociadas con una rueda loca (9) y una rueda motriz (10), que en su acción conjunta con un rodamiento de tensado del fleje (31) permiten la correcta tracción del fleje (17) ; mientras que el sistema de guiado de salida del fleje está compuesto por una guía móvil de salida del fleje (13) y una guía inferior de salida del fleje (14), todo ello, asociado con el servomotor principal (1) mediante su sistema de transmisión por engranajes. En una realización preferida, todas las guías (1 1 , 12, 13, 14) tendrán carácter polimérico.

[0049] La resistencia (27) estará conformada en acero inoxidable AISI 304 o equivalente y estará alojado en un soporte de baquelita (32). Dicha resistencia (27) es la encargada de calentar el fleje (17) hasta el punto deseado para su posterior soldado.

[0050] La contraplaca (26) está formada por varias placas superpuestas de forma que una placa de acero mecanizada desliza sobre una placa fija de bronce. La placa deslizante tiene un movimiento lineal debido a que es donde apoyan los pisores (5) y se realiza la soldadura del fleje (17) y al mismo tiempo es la encargada de soltar el fleje una vez tensado, soldado y cortado.

[0051] Las levas (7, 21) se encuentran conectadas con el servomotor secundario (2) y el árbol de transmisión soportado por una brida (42), y están diseñadas para transmitir el movimiento a los pisores (5), contraplaca (26), palancas (33, 34) y resistencia (27).

[0052] El expulsor (15) será el encargado de expulsar el fleje (17) una vez sellado, y se encuentra conformado por una serie de guías metálicas con movimiento lineal para una vez guiado el fleje, poderse abrir para expulsarlo. En una realización preferida, incorporara un pomo (19) y un tope para el fleje (20).

[0053] El cabezal dispone de una pluralidad de protecciones, generalmente conformadas como elementos de chapa metálica atornillados al chasis (3) que sirven para proteger los sistemas del polvo ambiental y otros elementos, así como para proteger al usuario de posibles danos al manipular el cabezal.

[0054] Finalmente, el cabezal dispone de unos medios de sujeción y unión a la estructura de la flejadora (16), conformada por dos conjuntos soldados, que guardan simetría entre sí, que permiten su adaptación a cualquier modelo de flejadora presente en el estado de la técnica.

[0055] Tal y como puede observarse en la figura 1 , unido al servomotor (2) se encuentra un indicador de punto 0 (22) y una leva de punto 0 (21). En la figura 2, aparte de los elementos ya citados, puede observarse, la presencia de un conector eléctrico (24) para la alimentación del cabezal, y la tapa del transformador (23) del mismo, que permite su accesibilidad desde el exterior.

[0056] En la figura 3 se puede observar cómo funciona el cabezal durante el proceso de lanzado del fleje (17), traccionándolo desde la polea motriz (10), pasando por la guía inferior (11), el acople (25) de un pisor (5), pasando por la parte de arriba del tope fleje (20), por encima de la contraplaca (26) y saliendo por la guía inferior salida fleje (14).

[0057] En la figura 4 se puede observar los movimientos del fleje (17) durante el lanzado, envolviendo la carga a través de un marco externo independiente de la máquina objeto de la invención hasta llegar a la parte inferior del tope fleje (20) que frena en seco el fleje (17) a la vez que lo posiciona uno encima del otro en la zona de actuación del pisor (5) que posteriormente aplastara uno sobre otro para producir la soldadura.

[0058] En la figura 5 se muestra la secuencia en la que, primero el acople (25) de un pisor (5) baja hasta sujetar el fleje (17), seguidamente el servomotor principal (1) cambia de sentido de rotación para tensar el fleje (17) sobre la carga hasta la tensión programada, a continuación, baja otro pisor (5) fijando las dos tiras de fleje (17) en la position de deseada, para en una siguiente fase producir el corte y soldado; y por último, la resistencia (27) realiza un movimiento rectilíneo hasta situarse entre las dos tiras de fleje (17) durante el tiempo programado para calentar el material poliéster o polipropileno hasta la temperatura óptima de fusión.

[0059] En la figura 6 se muestra como baja el pisor (5) que unirá las dos tiras de fleje (17) por termosellado y a la vez, se produce el corte del fleje con la cuchilla doble (28) que esta acoplada al mismo pisor (5).

[0060] En la figura 7 se muestra como los tres pisores (5) suben ya que el fleje (17) ya está soldado, siendo la superficie soldada equivalente a la longitud del pisor (5) de soldadura y corte. Al realizar este movimiento el fleje queda libre para salir, estando sujeto únicamente por la contraplaca (26).

[0061] En las figuras 8 y 9 se muestra la última secuencia en la que la contraplaca (26) parte de la posición de reposo en la figura 8 y desliza hacia atrás en la figura 9 a través del movimiento de las palancas (33, 34) para permitir que salga el fleje (17). Además, también puede observarse como tanto la guía móvil salida fleje (13) como el tope fleje (20), también cambian de posición hacia adelante para permitir la salida del fleje (17) hacia abajo.

[0062] En dichas figuras, puede observarse como situado en la proximidad del servomotor secundario (2) y de forma contigua a la contraplaca (26) se observa el saliente (38) de la contraplaca (26), que se comunica con un casquillo de bronce (37) de las palancas (33, 34) donde se conectan dichas palancas (33, 34) ; una primera palanca de movimiento de la resistencia (33) y una segunda palanca de movimiento de la contraplaca (34) ; y que se encuentran conectadas con al menos un muelle de tracción y retorno de palancas (35), que se ancla en un al menos un tetón (41) ; mientras que superiormente se sitúa un eje de palancas (39), alojado en un segundo casquillo de bronce (43), solidariamente unido dicho eje (39) a un rodamiento de palancas (36). Y en donde, de forma contigua, se sitúa un eje de levas (40) alojado en una brida (42) que sirve de soporte

Claims

Reivindicaciones

1. Cabezal de flejado automático del tipo de los que comprenden un chasis (3) conformada por seis placas de aluminio soldadas entre sí, creando una estructura prismática a modo de caja; y que está caracterizado porque incorpora al menos un pisor (5), una serie de palancas (33, 34), un sistema de guiado de entrada (8, 1 1 , 12) y salida del fleje (13, 14), una resistencia (27), una contraplaca (26), una pluralidad de levas (7, 21), un medio expulsor (15) del fleje; un medio de sujeción e unión a la flejadora (16) y dos servomotores (1 , 2), uno principal (1) y otro secundario (2); asociados con un reductor de engranajes cónicos y un reductor planetario de alta eficiencia, encargados de transmitir el movimiento a los distintos elementos conformantes del cabezal, todo ello comandado por unos medios lógicos de control asociados con un display o similar que permitirá la visualización de los datos obtenidos durante el funcionamiento del cabezal, siendo practicables para la modificación de los parámetros de funcionamiento.

2. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde los servomotores (1 , 2) se encuentran fijados mediante una brida (4) que afianza su posicionamiento dentro del chasis (3).

3. Cabezal de flejado automático según las reivindicaciones 1 - 2 en donde los pisores (5) junto con las levas (7, 21) y un muelle de tracción (6) generan un mecanismo del tipo leva- seguidor.

4. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 3 en donde los pisores (5) están formados por piezas prismáticas mecanizadas que a su vez deslizan sobre asientos o railes creados sobre otra pieza mecanizada que sirve de soporte (29).

5. Cabezal de flejado automático según las reivindicaciones 3 - 4 en donde los pisores (5) están compuestos por dos partes atornilladas, donde su parte superior es una horquilla que hace la función de soportar un rodillo en contacto permanente con las levas (7, 21) y donde, entre la parte superior e inferior hay una serie de arandelas Belleville (30) superpuestas alrededor del tornillo de unión y alojadas en un taladro cilindrico de la parte inferior que es la que hace contacto con el fleje (17).

6. Cabezal de flejado según las reivindicaciones 1 y 3 a 5 en donde el número de pisores (5) es tres.

7. Cabezal de flejado según la reivindicación 1 en donde las palancas (33, 34) están compuestas por las palancas (33, 34) están compuestas por placas de acero que rotan sobre un eje (39); y donde la primera palanca (33) es de movimiento de la resistencia (33) y la segunda palanca (34) es de movimiento de la contraplaca (26); encontrándose conectadas con al menos un muelle de tracción y retorno de palancas (35), que se ancla en un al menos un tetón (41); mientras que superiormente se sitúa un eje de palancas (39), alojado en un segundo casquillo de bronce (43), y donde solidariamente unido a dicho eje (39) se sitúa un rodamiento de palancas (36); y donde de forma contigua, se sitúa un eje de levas (40) alojado en una brida (42) que sirve de soporte.

8. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde el sistema de guiado de entrada del fleje (17) comprende esencialmente unos rodamientos de entrada de fleje (18) que mejoran la entrada del mismo, asociado con una guía superior (8), conectada con una guía inferior (1 1) y una guía móvil (12) asociadas con una rueda loca (9) y una rueda motriz (10), que en su acción conjunta con un rodamiento de tensado del fleje (31) permiten la correcta tracción del fleje (17); mientras que el sistema de guiado de salida del fleje está compuesto por una guía móvil de salida del fleje (13) y una guía inferior de salida del fleje (14), todo ello, asociado con el servomotor principal (1) mediante su sistema de transmisión por engranajes.

9. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde todas las guías (11 , 12, 13, 14) tendrán carácter polimérico.

10. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde la resistencia (27) es de acero inoxidable AISI 304 o equivalente y se sitúa sobre un soporte de baquelita (32).

11. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 10 en donde la contraplaca (26) está formada por varias placas superpuestas de forma que una placa de acero mecanizada desliza sobre una placa fija de bronce.

12. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde las levas (7, 21) se encuentran conectadas con el servomotor secundario (2) y el árbol de transmisión soportado por una brida (42), y están diseñadas para transmitir el movimiento a los pisores (5), contraplaca (26), palancas (33, 34) y resistencia (27).

13. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde el expulsor (15) se encuentra conformado por una serie de guías metálicas con movimiento lineal para una vez guiado el fleje, poderse abrir para expulsarlo; y donde, dicho expulsor (20) se encuentra asociado con un pomo (19) y un tope para el fleje (20).

14. Cabezal de flejado automático según la reivindicación 1 en donde incorpora unos medios de sujeción y unión a la estructura de la flejadora (16), conformada por dos conjuntos soldados, que guardan simetría entre sí, que permiten su adaptación a una flejadora.