ES2261990T3 - Dispositivo y metodo para el desenrolllado y corte automatico de lamina estirada. - Google Patents
Dispositivo y metodo para el desenrolllado y corte automatico de lamina estirada.Info
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Abstract
Un dispositivo para desenrollar una lámina estirada a partir de una bobina (8) y para preestirar la lámina cuando es alimentada desde el dispositivo hacia las mercancías/producto a envolver, compuesto por unos medios de control (2, 4) para supervisar el movimiento de avance de la mencionada lámina, después de abandonar la mencionada bobina (8) y los instrumentos de corte (13, 14) para producir una incisión en la mencionada lámina, situados a continuación de los mencionados medios de control (2, 4), caracterizándose tal dispositivo en que a continuación de los mencionados instrumentos de corte (13, 14), se han dispuesto unos medios (11) para evitar el retorno de la lámina en la dirección contraria a la que ésta abandona el dispositivo.
Description
Dispositivo y método para el desenrollado y
corte automático de lámina estirada.
El presente invento se refiere al campo
especializado en la fabricación de equipos para confeccionar
embalajes aplicando láminas elásticas. Más exactamente, a lo
concerniente a un nuevo dispositivo para desenrollado y preestirado
de láminas alargadas con un sistema mejorado para el corte
automático de la lámina. El invento también se refiere a un nuevo
método de corte que lleva a cabo este dispositivo.
Según la tecnología conocida(ver
documento US-A-4204377), el equipo
para el embalaje de mercancías con lámina estirada - ya sea
estacionario o desplazable - consta de un dispositivo para
desenrollar la lámina desde una bobina y para efectuar su
preestirado. El dispositivo alimenta la lámina conduciéndola hacia
la mercancía o carga a ser envuelta, que generalmente se encuentra
situada sobre un pallet. La bobina se desenrolla mediante unos
rodillos recubiertos de caucho que se controlan mediante frenos o
embragues electromagnéticos o bien motores reductores operados
electrónicamente. La lámina pasa por una serie de rodillos de
transporte de marcha en vacío antes de abandonar el dispositivo,
llegando hasta la mercancía que tiene que ser envuelta.
Cuando se hace referencia a instalaciones
estacionarias, la carga, situada sobre una plataforma dispuesta a
este fin, gira alrededor de su propio eje. En cambio, cuando se
trata de equipos desplazables, es el dispositivo de desenrollado y
preestiraje, el que gira alrededor de la carga, que permanece en una
posición fija. El giro de los rodillos recubiertos con caucho, se
controla variando el voltaje de suministro cuando se utilizan frenos
o embragues electromagnéticos, o bien el número de revoluciones en
el caso de motores reductores de funcionamiento electrónico,
reteniendo la lámina estirada en una mayor o menor cantidad,
regulando de este modo su estiraje en el momento de ser alimentada.
El retorno elástico de la lámina garantiza la firmeza de su
envoltura alrededor de la carga.
La lámina se corta al final del ciclo de
envoltura, ya sea manualmente por el operario o bien con la ayuda
de instrumentos automáticos de corte dispuestos a continuación de
los rodillos de control. En este último caso se efectúa una
incisión inicial producida por el instrumento de corte para que se
propague transversalmente dando lugar a un corte completo al
bloquear los rodillos de control y continuar el movimiento de
rotación relativo entre el dispositivo y la carga. La solapa al
final de la lámina resultante de esta forma, queda unida al
embalaje confeccionado. Cuando la lámina se rasga, debido al efecto
del retorno elástico del material, la solapa formada previamente al
corte, tiende a volver hacia el dispositivo, siendo desenganchada de
los rodillos de transporte y obligando al operario a situarla de
nuevo sobre estos rodillos antes de reanudar las operaciones
correspondientes al próximo ciclo de enrollado. Esta incidencia no
solo es molesta para el operario sino que también causa
considerables pérdidas de tiempo y desde luego, en la productividad
relativa a las operaciones de embalaje.
Por otra parte, cuando se emplean instrumentos
automáticos de corte, como en el procedimiento descrito
anteriormente, la evolución del corte y su posición final con
respecto a la longitud de la lámina que ha sido extraída del
dispositivo, no puede ser controlada con precisión. Especialmente en
circunstancias críticas con respecto al ángulo con el que la lámina
abandona el dispositivo y la tensión a la que lo hace, debido a la
porción considerable de lámina que se extiende libremente siguiendo
el proceso desde el punto de detención, se formará una cola de
lámina que quedará colgando de las mercancías empaquetadas de forma
inconveniente.
El objetivo básico del presente invento consiste
en proporcionar un dispositivo para preestirar y desenrollar una
lámina estirada, que se halla dotado de instrumentos para el corte
automático de la lámina, con lo que se evitará que el operario
tenga que interferir con el dispositivo al final de la operación de
corte para situar de nuevo la lámina disponiéndola para el próximo
ciclo de envoltura. Por otra parte, es objeto de la presente
invención proporcionar el dispositivo del tipo anteriormente
mencionado que haga posible conseguir un control más exacto de la
posición final de corte, evitando especialmente la formación de
colas de lámina en los productos envasados.
El dispositivo para el desenrollado y
preestirado de la lámina, según el presente invento, consta de unos
medios de control para supervisar el movimiento de avance de la
lámina que está siendo desenrollada de una bobina y los
instrumentos de corte para producir una incisión en la mencionada
lámina, dispuestos a continuación de los mencionados medios de
control, caracterizándose el dispositivo en cuestión en que, a
continuación del mencionado instrumento de corte, dispone de otros
medios para evitar el retorno de la lámina en dirección contraria a
la que esta abandona el dispositivo. Preferentemente, estos medios
para evitar el retorno de la lámina constan de dos rodillos
recubiertos de caucho que giran en direcciones opuestas y que se
hallan en contacto entre sí de forma que permitan el paso de la
lámina entre ellos, tales rodillos disponen de medios para evitar
su giro en dirección contraria a la que corresponde a la lámina
cuando abandona el dispositivo.
El método para cortar la lámina prevé que en
primer lugar la lámina sea conducida a un punto de detención por
los medios de control y la actuación simultánea de los instrumentos
de corte a fin de producir una incisión en el material. Según el
invento, mejor que proceder directamente con el corte de la lámina
permitiendo la progresión de la incisión practicada, los
instrumentos de control son desactivados para permitir que la zona
en la que se ha practicado la incisión, pase más allá de los
instrumentos dispuestos para evitar el retorno. Solo en este punto
la lámina será conducida a un nuevo punto de parada y el corte será
completado. De este modo, existe un punto de detención de la lámina
inmediatamente antes de la zona de corte y al mismo tiempo, a la
salida del dispositivo, con mejor control de la posición final de
corte.
Las características y ventajas del dispositivo
para desenrollado y preestirado de la lámina estirada con sistema
mejorado para el corte automático de la misma y del método a aplicar
de acuerdo con el presente invento, se expondrá más claramente con
ayuda de una forma de ejecución del mismo y de la siguiente
descripción que se ofrece simplemente a modo de ejemplo, no
debiendo considerarse restrictivo en ningún sentido, refiriéndose a
la mencionada descripción a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 muestra una vista esquemática en
perspectiva del instrumento de corte del dispositivo según la
presente invención.
- la figura 2 muestra una vista explosionada del
mecanismo de corte referido a la figura 1.
- las figuras 3a y 3b muestran la cuchilla de
corte de la lámina del mencionado dispositivo en mayor detalle,
respectivamente, su posición de corte y su posición de espera.
- la figura 4 es otra vista en perspectiva de un
dispositivo para desenrollado y preestirado de una lámina estirada
de acuerdo con el presente invento, equipado con el mecanismo de las
figuras anteriores.
- la figura 5 muestra el dispositivo de la
figura 4 visto desde un ángulo distinto y para mayor claridad, con
su tapa superior retirada, y
- la figura 6 muestra una vista en planta del
dispositivo representado en las figuras 4 y 5.
Con referencia a las figuras anteriores, y por
el momento de forma específica a las figuras desde la 4 a la 6, el
dispositivo para desenrollado y preestirado de la lámina estirada,
según la presente invención es parte de una máquina para empaquetar
de un tipo conocido que ni se ha presentado aquí ni se ha descrito
en detalle. El dispositivo en si mismo, presenta una estructura
general basada en la tecnología anterior que para cualquier persona
experta en la técnica le resulta familiar y que, desde luego, no ha
sido descrita en detalle.
En cuanto a lo específicamente concerniente al
presente invento, es suficiente mencionar una armadura 1, que
comprende una placa inferior 1a y una cubierta superior 1b
dispuestas a cierta distancia una de la otra, con unos rodillos 2
recubiertos de caucho situados entre ambas para controlar el
movimiento de avance de la lámina. Los rodillos 2 son accionados
mediante una transmisión 3 por un motor reductor 4 que se muestra en
la figura 6 mediante líneas de trazos discontinuos, montado dentro
de la cubierta 1b. Así mismo, cabe destacar en las figuras como los
rodillos de transporte de marcha en vacío 6 dispuestos a
continuación de los rodillos 2 recubiertos de caucho, y un soporte
7 para la bobina de la lámina 8, dibujado en la figura 6, en donde
se indica también el trayecto de la lámina 8a, desenrollándose
desde la bobina 8, pasando a través de los rodillos de control 2 y
de los rodillos 6 de transporte de marcha en vacío hasta la salida
del dispositivo.
Según el presente invento, y haciendo referencia
ahora también a las figuras de 1 a 3, a continuación de los
rodillos de transporte 6 y en la zona en donde la lámina abandona el
dispositivo de preestiramiento y desenrollado, la armadura 1
sostiene un instrumento para cortar la lámina, indicado en todo su
conjunto con el número de referencia 9, que del mismo modo se
extiende entre las placas inferior 1a y la cubierta superior 1b. El
instrumento 9, por su parte, comprende una armadura 10 con una
placa inferior 10a y una cubierta inferior 10b, entre las que se
sitúan dos rodillos recubiertos de caucho dispuesto en contacto el
uno con el otro de forma que se ajusten con la lámina, permitiendo
su paso a través de ellos. El movimiento de avance de la lámina
abandonando el dispositivo, obliga obviamente a girar a los dos
pequeños rodillos en direcciones opuestas, tal como se indica por
las flechas F en la figura 1.
Los dos rodillos 11, están provistos de un
sistema para evitar su rotación en dirección opuesta a aquella que
corresponde a la de la lámina cuando abandona el dispositivo.
Este efecto puede conseguirse mediante un
conocido sistema, por ejemplo, montando los pequeños rodillos sobre
sus respectivos ejes de rotación fijos por medio de embragues para
rodillos con casquillo de arrastre, no representado en las figuras.
Delante de los rodillos 11 y dentro de la tapa de cubierta 10b de la
armadura 10, se halla alojado el mecanismo para corte de la lámina
que puede observarse, claramente en las figuras 2, 3a y 3b y que se
indica como un conjunto con el número de referencia 12. El mecanismo
12 comprende una cuchilla 14 sostenida por un brazo 13 que está
girada en una posición intermedia de modo que esté en condiciones
de efectuar un desplazamiento angular en un plano que atraviesa el
plano en el que descansa la lámina cuando abandona el
dispositivo.
Más exactamente, la cuchilla 14 sobresale
transversalmente desde un extremo del brazo 13, el extremo inferior
en la configuración del ejemplo representado, de forma que sale
parcialmente al exterior de la cubierta 10b, pasando a través de
una ranura 15 existente en la cubierta, de forma que pueda alcanzar
a rajar la lámina, siguiendo el giro del brazo 13 hasta una
posición de corte (véase la figura 3a). Por otra parte, el giro del
brazo 13 en la dirección opuesta, hacia una posición de espera
(véase la figura 3b), hace que la cuchilla 14 retorne al interior
de la cubierta, dejando libre la lámina para desplazarse hacia
delante y sin interferencia hacia los rodillos 11.
El mecanismo de corte también consta de un
impulsor para hacer girar el brazo 13. En la forma de ejecución
representada por las figuras, este medio impulsor se compone de un
par de impulsores lineales electromagnéticos 16 y 17 que actúan
respectivamente sobre el extremo superior del brazo 13, opuesto al
extremo que lleva la cuchilla 14 y sobre un punto intermedio entre
la cuchilla y el punto de giro del brazo. Como puede observarse
claramente por las figuras 3a y 3b, la posición de corte del brazo
13 se determina mediante la forma hacia atrás del impulsor superior
16 y la forma hacia delante del impulsor superior 17. Por otra
parte, la posición de espera corresponde a la forma hacia adelante
del impulsor superior 16 y a la forma hacia atrás del impulsor
superior 17. Los impulsores 16 y 17 se controlan mediante un sistema
de supervisión electrónico de la máquina, sistema que lógicamente
también controla el funcionamiento del motor reductor 4 y desde
luego de los rodillos 2.
Como ya se ha mencionado, el proceso de
envoltura de la lámina alrededor de la mercancía a empaquetar con
el dispositivo según el presente invento, se lleva a cabo de una
forma convencional debido al efecto de la rotación común entre el
dispositivo y la mercancía. Durante la secuencia normal de
alimentación, la lámina que abandona el dispositivo, pasa entre los
dos rodillos 11 recubiertos de caucho que giran en direcciones
opuestas, mientras el brazo 13 se mantiene en su posición de espera.
Cuando el ciclo de envoltura de la carga o mercancía se acerca a su
fin, los rodillos 2 de control se bloquean durante un cierto tiempo
que puede variar según las circunstancias, con lo que se provoca
la detención del movimiento de avance de la lámina. Al mismo
tiempo, el brazo 13 es conducido a su posición de corte, en donde la
cuchilla 14 ejecuta una incisión en la lámina, tras lo cual vuelve a
retornar de inmediato a su posición de espera.
Según el presente invento, los rodillos 2 de
control se desbloquean en este momento para permitir que la lámina
se desplace hacia delante, dado lo cual, la zona de perforación
podrá dejar atrás los rodillos 11. En este punto, una vez más, tras
un intervalo de tiempo que puede determinarse arbitrariamente, los
rodillos 2 vuelven a bloquearse, con lo que la lámina es retenida
de nuevo en una nueva parada. Teniendo en cuenta que, el movimiento
relativo entre el dispositivo y la carga o mercancía a envolver
continúa, la lámina pasa por el punto en el que ha sido detenida,
sometiéndose a un fuerte estiramiento. La incisión practicada
degenerará rápidamente en una raja transversal de extremo a
extremo. El ciclo de envoltura puede finalizar, con los rodillos 11
que al no poder girar en dirección contraria a la de la lámina que
abandona el dispositivo, evitan que la solapa de la lámina se
contraiga hacia el interior del conjunto, debido al efecto de
retorno elástico, subsiguiente al corte. La solapa es por tanto
firme y fácilmente accesible por parte del operario para iniciar el
próximo ciclo.
Aparte de este aspecto, que resuelve claramente
de forma completamente satisfactoria la problemática explicada en
la parte de la introducción, el dispositivo y el procedimiento de
corte realizado de acuerdo con el presente invento, consigue un
importante resultado consistente en un control efectivo de la
evolución del corte, en contraste con lo que sucede en la técnica
anteriormente aplicada. De hecho, los rodillos 11 proporcionan un
punto adicional de retención de la lámina en la zona de salida,
evitando que el corte adquiera una posición desfavorable y más
concretamente, de lugar a una larga cola de lámina que quedaría
colgando de las mercancías/productos empaquetados. Así mismo,
tampoco debe pasarse por alto la seguridad del sistema de corte al
objeto de prevenir accidentes, dado que los rodillos 11 evitan el
acceso directo desde la parte exterior a la zona en la que actúa la
cuchilla 14. Finalmente, la totalidad del dispositivo 9, siendo un
cuerpo único distinto del resto del dispositivo, puede fácilmente
extraerse del mismo cuando éste tiene que ser verificado y/o
sometido a las operaciones de mantenimiento.
Como ya se ha señalado, el dispositivo según el
presente invento, puede utilizarse en cualquier máquina
semiautomática para la envoltura de pallets o de diversas
mercancías. El dispositivo en sí, aparte del sistema mejorado según
el invento, puede presentar unas características generales distintas
de aquellas correspondientes a la forma de realización
representada. Especialmente los rodillos 2 de control, con el motor
reductor 4 incluido, que podría ser sustituido por un sistema de
controlo alternativo de acuerdo con lo que ya se conoce de la
tecnología anterior.
También podrían haberse utilizado diferentes
soluciones constructivas a las que se muestran aquí a modo de
ejemplo, para accionar la cuchilla (por ejemplo, sistemas neumáticos
o puramente mecánicos), a pesar de que la solución presentada es
ventajosa por lo que respecta a su simplicidad estructural y
funcional. Concretamente, el doble movimiento del brazo 13 mediante
los dos impulsores 16 y 17, garantizan un movimiento preciso, seguro
y fiable.
Otras variantes y/o modificaciones pueden
incorporarse al dispositivo para desenrollado y preestiraje de la
lámina estirada con un sistema perfeccionado para el corte
automático de la lámina y para el procedimiento de corte a emplear
aquí de acuerdo con el presente invento, sin que ello signifique de
ningún modo desviarse del ámbito del propio invento.
Claims (8)
1. Un dispositivo para desenrollar una lámina
estirada a partir de una bobina (8) y para preestirar la lámina
cuando es alimentada desde el dispositivo hacia las
mercancías/producto a envolver, compuesto por unos medios de
control (2, 4) para supervisar el movimiento de avance de la
mencionada lámina, después de abandonar la mencionada bobina (8) y
los instrumentos de corte (13, 14) para producir una incisión en la
mencionada lámina, situados a continuación de los mencionados
medios de control (2, 4), caracterizándose tal dispositivo en
que a continuación de los mencionados instrumentos de corte (13,
14), se han dispuesto unos medios (11) para evitar el retorno de la
lámina en la dirección contraria a la que ésta abandona el
dispositivo.
2. El dispositivo según la reivindicación 1,
en el que los mencionados medios (11) para evitar el retorno,
consisten en dos rodillos (11) recubiertos con caucho que giran en
direcciones opuestas, dispuestos en contacto entre sí de forma que
permitan pasar la lámina entre ellos y estén dotados de medios para
evitar que éstos giren en dirección opuesta a la que sigue la
lámina al abandonar el dispositivo.
3. El dispositivo según la reivindicación 2,
en donde los mencionados elementos para evitar la rotación,
consisten en embragues para rodillo con casquillo de arrastre sobre
los que se han montado los mencionados rodillos (11).
4. El dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde los mencionados instrumentos
de corte (13, 14) disponen de un brazo (13) girado en una posición
intermedia de forma que esté en condiciones de efectuar un
desplazamiento angular en un plano transversal al plano en el que se
apoya la lámina al abandonar el dispositivo, y una cuchilla (14)
que sobresale transversalmente desde un extremo del mencionado
brazo, que a su vez está en condiciones de desplazarse angularmente
desde una posición de corte, en la que la mencionada cuchilla (14)
produce la incisión en la lámina, a la posición de espera en la que
la cuchilla (14) ya no entrará en contacto con la lámina,
hallándose allí los elementos impulsores (16, 17) para controlar el
desplazamiento angular del brazo.
5. El dispositivo según la reivindicación 4,
en donde los mencionados impulsores (16, 17) están dotados de un
par de impulsores lineales electromagnéticos (16, 17) actuando
respectivamente sobre el extremo del mencionado brazo (13)
contrario al que sostiene la mencionada cuchilla (14) y un punto
intermedio entre la cuchilla (14) y el punto de giro del brazo
(13), de forma que la mencionada posición de corte y la mencionada
posición de espera, se determinan mediante apropiada formas opuestas
hacia adelante/hacia atrás de los mencionados impulsores.
6. El dispositivo según la reivindicación 4 o
la reivindicación 5, en donde el mencionado brazo (13) con la
mencionada cuchilla (14) y los mencionados impulsores (16, 17) se
hallan alojados dentro de una cubierta (10b) en la que se ha
practicado una ranura (15) para permitir la salida, como mínimo
parcialmente de la lámina desde la cubierta (10b) en la mencionada
posición de corte.
7. El dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde los mencionados instrumentos
de corte (13, 14) y los mencionados medios para evitar el retorno
(11) se apoyan en una armadura (10) que puede ser separada del resto
del dispositivo.
8. Un método para el corte de lámina estirada
alimentada por un dispositivo para desenrollado y preestirado de la
misma conducida hacia mercancías/productos a envolver, por el efecto
del movimiento relativo entre los mencionados productos/mercancías
a envolver, y el mencionado dispositivo, este último comprendiendo
los medios (2, 4) para controlar el desenrollado de la lámina a
partir de la bobina (8) y los medios (13, 14) para cortar la
lámina, método por el que se lleva la lámina a una parada mediante
bloqueo de los medios de control, y se accionan simultáneamente los
instrumentos de corte (13) para producir una incisión en la
mencionada lámina, que se finalizará como un corte debido al efecto
del estiraje de la lámina siguiendo el movimiento de envoltura,
método que se caracteriza porque los mencionados medios (2)
de control, a continuación de la ejecución de la incisión por
dichos instrumentos de corte (13, 14) son desactivados para permitir
que la incisión efectuada siga adelante dejando atrás los
instrumentos (11) para evitar el retorno de la lámina en la
dirección contraria a la que ésta sigue al abandonar el
dispositivo, la lámina es conducida a continuación de nuevo a una
parada, mediante los elementos (2) de control a fin de completar el
corte.
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