ES2550369B1 - Dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles - Google Patents

Dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles Download PDF

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Abstract

Dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles.#El dispositivo automático de cambio de formato comprende unos rieles de guía (2) fijados a una bancada (1), unos seguidores de guía (4) fijados a unos carros de soporte (3) previstos para llevar respectivas unidades operativas y acoplados de manera deslizante a dichos rieles de guía (2), un motor (6) conectado operativamente para hacer girar un husillo (5) paralelo a los rieles de guía (2), una tuerca (7) acoplada al husillo (5) y retenida axialmente en cada carro (3), un actuador de embrague (10) que en cada carro (3) mueve un elemento de embrague (9) entre una posición que bloquea el giro de la tuerca (7) y una posición que permite el giro de la tuerca (7), y unos medios de bloqueo para fijar cada carro (3) en una posición seleccionada de la bancada (1) de acuerdo con un formato predeterminado de envase flexible a producir.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles.
5
Campo de la técnica
La presente invención concierne a un dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles comprendiendo unos medios automáticos para posicionar diferentes unidades operativas 10 a lo largo de una sección de formación de envases de la máquina de acuerdo con diferentes formatos de envases flexibles a producir.
Antecedentes de la invención
15
Se conocen máquinas horizontales automáticas formadoras y llenadoras de envases flexibles que comprenden en esencia una sección de suministro de banda que suministra una banda de lámina flexible termosoldable desde una bobina, una sección de formación de envases en la que son formados envases flexibles individuales a partir de dicha banda de lámina flexible, una sección de llenado en la que los envases flexibles individuales son 20 llenados con uno o más productos, y una sección de cierre en la que los envases flexibles llenas son cerrados y entregados a un transportador de salida.
En la sección de formación de envases, una tira continua de doble capa de lámina flexible termosoldable es movida en una dirección de avance horizontal a través de sucesivas 25 unidades operativas que realizan en la tira continua cordones de soldadura verticales, cordones de soldadura horizontales inferiores, opcionalmente colocación por soldadura de elementos de cierre con tapón o de tipo zipper, enfriamiento de las soldaduras, y realización de muescas y/o punzonado, antes de que los envases flexibles sean finalmente individualizados mediante una operación de corte de la tira continua en 30 relación con las soldaduras verticales.
Así, como ejemplos de unidades operativas se pueden citar unidades de soldadura vertical, unidades de soldadura horizontal inferior, unidades de colocación de elementos de cierre, unidades de enfriamiento, y unidades de punzonado. En algunas máquinas 35 horizontales automáticas formadoras y llenadoras de envases flexibles, la sección de formación de envases puede llegar a incluir hasta diez o más de tales unidades operativas dispuestas sucesivamente a lo largo de la misma. Las unidades operativas están posicionadas a unas distancias entre sí seleccionadas de acuerdo con el formato de envase flexible que se está produciendo. Cuando se desea producir otro formato de 40 envase flexible distinto es necesario reposicionar todas las unidades operativas de acuerdo con el nuevo formato.
Se conocen máquinas horizontales automáticas formadoras y llenadoras de envases flexibles provistas de un dispositivo automático de cambio de formato que comprende una 45 bancada dispuesta a lo largo de la sección de formación de envases, unos rieles de guía fijados a dicha bancada, una pluralidad de carros de soporte, cada uno previsto para llevar una de las unidades operativas, unos seguidores de guía fijados a dichos carros de soporte y acoplados de manera deslizante a dichos rieles de guía, y unos medios de bloqueo para fijar cada carro de soporte respecto a la bancada en una posición 50 seleccionada de acuerdo con un formato predeterminado de envase flexible a producir.
Mediante este dispositivo automático de cambio de formato, los carros de soporte soportando las diferentes unidades operativas son movidos manualmente a lo largo de los rieles de guía y fijados en las posiciones deseadas mediante los medios de bloqueo.
No obstante, un inconveniente de este dispositivo automático de cambio de formato de la 5 técnica anterior es que el posicionamiento manual de los carros de soporte para adaptar la sección de formación de envases a un nuevo formato requiere un tiempo de mano de obra considerable, y además proporciona un bajo nivel de precisión en el posicionamiento.
10
El documento ES 2149421 T3 da a conocer un dispositivo de reglaje para guías de contenedores aplicable a máquinas envasadoras. El dispositivo de reglaje tiene un travesaño situado en ángulo recto respecto a la dirección de movimiento de los contenedores. El travesaño soporta una pluralidad de husillos paralelos asociados a una pluralidad de tuercas. Cada una de las tuercas asociada a uno de los husillos tiene un 15 agujero fileteado acoplado al husillo para cooperar con el mismo y unas aberturas de paso adicionales a través de las cuales pasan libremente los husillos adyacentes. Cada tuerca está instalada de manera que no puede girar ni desplazarse axialmente en un correspondiente soporte móvil, de manera que la rotación de los husillos ocasiona el desplazamiento de los soportes móviles. Cada husillo tiene su propio accionamiento, o 20 hay un accionamiento común con diferentes transmisiones que pueden ser desacopladas selectivamente del accionamiento común, de manera que la rotación de cada husillo puede desconectarse de los demás.
Exposición de la invención 25
La presente invención contribuye a solucionar los anteriores y otros inconvenientes aportando un dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles que comprende, como es convencional, una bancada, unos rieles de guía fijados a dicha bancada, una pluralidad 30 de carros de soporte previstos para llevar respectivas unidades operativas, unos seguidores de guía fijados a dichos carros de soporte y acoplados de manera deslizante a dichos rieles de guía, y unos medios de bloqueo para fijar cada carro de soporte respecto a la bancada en una posición seleccionada de acuerdo con un formato predeterminado de envase flexible a producir. 35
El dispositivo automático de cambio de formato de la presente invención comprende además un husillo paralelo a los rieles de guía instalado giratoriamente en la bancada, un grupo motor conectado operativamente para hacer girar dicho husillo, una pluralidad de tuercas, cada una acoplada al husillo e instalada de manera que puede girar pero no 40 puede moverse axialmente en un soporte de acoplamiento unido a cada carro de soporte, y un elemento de embrague instalado de manera movible en cada carro de soporte y movida por un actuador de embrague entre una posición de embrague, en la que dicho elemento de embrague interfiere con dicha tuerca bloqueando el giro de la tuerca respecto a dicho soporte de acoplamiento, y una posición de liberación, en la que el 45 elemento de embrague permite el libre giro de la tuerca respecto al soporte de acoplamiento.
Así, cuando el elemento de embrague es mantenido en la posición de embrague por el actuador de embrague y el husillo está girando por la acción del grupo motor, la tuerca no 50
puede girar respecto a su soporte de acoplamiento y es desplazada a lo largo del husillo arrastrando consigo al carro de soporte.
En el momento en que el elemento de embrague es movido a la posición de liberación por el actuador de embrague, la tuerca, la cual está preferiblemente instalada en el 5 soporte de acoplamiento mediante unos rodamientos que soportan carga radial y carga axial, puede girar libremente junto con el husillo en el soporte de acoplamiento, con lo que el carro de soporte se detiene en la posición deseada y puede ser fijado a la bancada en esta posición deseada por los medios de bloqueo aunque el husillo siga girando por la acción del grupo motor. 10
En una realización, la tuerca tiene un dentado periférico exterior y el elemento de embrague tiene al menos un diente configurado para trabar en dicho dentado periférico exterior de la tuerca. Por ejemplo, el elemento de embrague tiene la forma de una palanca pivotante con un primer extremo conectado articuladamente al soporte de 15 acoplamiento por un pasador de articulación y un segundo extremo conectado a una parte móvil de dicho actuador de embrague, el cual puede ser por ejemplo un actuador neumático.
En una realización, los mencionados medios de bloqueo para fijar cada carro de soporte 20 respecto a la bancada comprenden un actuador de bloqueo, el cual puede ser por ejemplo un actuador neumático, conectado operativamente para mover una zapata de freno instalada en cada carro de soporte en una posición enfrentada a una superficie de retención de la bancada. La zapata de freno es movida por el actuador de bloqueo entre una posición de bloqueo, en la que dicha zapata de freno es presionada contra dicha 25 superficie de retención inmovilizando el carro de soporte respecto a la bancada, y una posición de liberación, en la que la zapata de freno no interfiere con la superficie de retención y permite el desplazamiento del carro de soporte respecto a la bancada.
El dispositivo automático de cambio de formato de la presente invención comprende 30 preferiblemente unos medios de detección para detectar la posición de cada carro de soporte en relación con la bancada. En una realización, estos medios de detección comprenden un elemento magnético, tal como por ejemplo un imán permanente, soportado en cada carro de soporte y un detector magnético lineal soportado en la bancada y dispuesto paralelo a los rieles de guía para detectar la posición de dicho 35 elemento magnético, y por consiguiente del carro de soporte, en relación con la bancada.
Preferiblemente, el mencionado grupo motor que hace girar el husillo comprende un servomotor eléctrico controlable electrónicamente. También preferiblemente los mencionados actuadores de embrague y de bloqueo son controlables electrónicamente. 40 Así, mediante un adecuado control electrónico del grupo motor, de los actuadores de embrague y de los actuadores de bloqueo en cooperación con unas señales de posición emitidas por los detectores magnéticos lineales es posible efectuar de manera relativamente rápida y automática un reposicionamiento simultáneo o secuencial de todos los carros de soporte, y en consecuencia de todas las unidades operativas soportadas en 45 los carros de soporte, de acuerdo con unos datos de formato almacenados en una memoria o introducidos mediante una interfaz de usuario, para adaptar la sección de formación de envases a envases flexibles de diferentes formatos.
50
Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización, el cual tiene un carácter meramente ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los 5 que:
la Fig. 1 es una vista superior de un dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles de acuerdo con una realización de la presente invención; 10
la Fig. 2 es una vista en perspectiva mostrando una parte inferior de uno de los carros de soporte del dispositivo automático de cambio de formato de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en sección transversal tomada por el plano III-III de la Fig. 1; 15
la Fig. 4 es una vista en sección transversal tomada por el plano IV-IV de la Fig. 3; y
la Fig. 5 es una vista en sección transversal tomada por el plano V-V de la Fig. 4.
20
Descripción detallada de un ejemplo de realización
Haciendo referencia a las Figuras, en ellas se muestra un dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles de acuerdo con una realización de la presente invención, el cual comprende una 25 bancada 1 que proporciona dos superficies de soporte 25, separadas, en las que están fijados unos respectivos rieles de guía 2. En la bancada 1, entre las dos superficies de soporte 25, está instalado giratoriamente un husillo 5 de dentado trapezoidal dispuesto paralelo a los rieles de guía 2, y un grupo motor 6, el cual comprende preferiblemente un servomotor eléctrico, está conectado operativamente para hacer girar el husillo 5. 30
A lo largo de la bancada 1 están dispuestos una pluralidad de carros de soporte 3, cada uno de los cuales comprende una plataforma 24 prevista para llevar fijada sobre la misma una respectiva unidad operativa (no mostrada). Las unidades operativas pueden estar seleccionadas por ejemplo entre unidades de soldadura vertical, unidades de soldadura 35 horizontal inferior, unidades de colocación de elementos de cierre, unidades de enfriamiento, y unidades de corte incluidas en una sección de formación de envases de la máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles.
Cada uno de los carros de soporte 3 tiene fijados en una parte inferior de la plataforma 24 40 unos seguidores de guía 4 que en situación operativa están acoplados de manera deslizante a dichos rieles de guía 2. Así, los carros de soporte 3 pueden deslizar individualmente y de manera guiada a lo largo de la bancada 1. La plataforma 24 de cada carro de soporte 3 tiene fijado asimismo en su parte inferior un soporte de acoplamiento 8 en el que está instalada una correspondiente tuerca 7, la cual, en situación operativa, 45 está acoplada al husillo 5.
La tuerca 7 está instalada en el soporte de acoplamiento 8 de manera que puede girar pero no puede moverse axialmente respecto a cada carro de soporte 3. Para ello, el soporte de acoplamiento 8 comprende un cuerpo portacojinetes 26 (Fig. 4) que tiene 50 unos asientos en los que están asentados unos anillos exteriores de unos rodamientos 18
y la tuerca 7 tiene unos asientos en los que están asentados unos anillos interiores de dichos rodamientos 18. Unas tapas laterales 27 fijadas al cuerpo portacojinetes 26 retienen los rodamientos 18 en la dirección axial. Los rodamientos 18 son, por ejemplo, rodamientos rígidos de bolas adecuados para soportar cargas radiales y cargas axiales.
5
El soporte de acoplamiento 8 de cada carro de soporte 3 tiene un elemento de embrague 9, el cual tiene la forma de una palanca pivotante que tiene un primer extremo conectado articuladamente al soporte de acoplamiento 8, y más específicamente al cuerpo portacojinetes 26, por un pasador de articulación 13. La tuerca 7 tiene formado un dentado periférico exterior 11 entre los dos asientos de los rodamientos 18, y el elemento 10 de embrague 9 tiene un diente 12 configurado para trabar entre dos dientes cualesquiera de dicho dentado periférico exterior 11 de la tuerca 7.
El soporte de acoplamiento 8, y más específicamente el cuerpo portacojinetes 26, lleva fijado un soporte de actuador 28 en el que está soportado un actuador de embrague 10, 15 el cual en la realización ilustrada es un actuador neumático que comprende un cilindro 14 conectado articuladamente al soporte de actuador 28 por un pasador de articulación 15 y un vástago móvil 16 que tiene un extremo conectado a un émbolo dispuesto dentro del cilindro 14 y otro extremo conectado articuladamente a un segundo extremo del elemento de embrague 9 por un pasador de articulación 17. 20
La activación del actuador de embrague 10 en uno u otro sentido mueve el elemento de embrague 9 entre una posición de embrague (no mostrada), en la que dicho diente 12 del elemento de embrague 9 interfiere con el dentado periférico exterior 11 de la tuerca 7 bloqueando el giro de la tuerca 7 respecto al soporte de acoplamiento 8, y una posición 25 de liberación (Fig. 5), en la que el diente 12 del elemento de embrague 9 está separado del dentado periférico exterior 11 de la tuerca 7 permitiendo el libre giro de la tuerca 7 respecto al soporte de acoplamiento 8.
El dispositivo automático de cambio de formato incluye unos medios de bloqueo para fijar 30 cada carro de soporte 3 respecto a la bancada 1 en una posición seleccionada de acuerdo con un formato predeterminado de envase flexible a producir. En la realización ilustrada, estos medios de bloqueo comprenden una zapata de freno 19 instalada en un soporte de bloqueo 29 fijado en la parte inferior de la plataforma 24 de cada carro de soporte 3. En el soporte de bloqueo 29 está instalado asimismo un actuador de bloqueo 35 20 conectado operativamente para mover la zapata de freno 19 entre una posición de bloqueo (no mostrada), en la que dicha zapata de freno 19 es presionada por el actuador de bloqueo 20 contra una superficie de retención 21 de la bancada 1, y una posición de liberación (Figs. 3 y 5), en la que la zapata de freno 19 está separada de dicha superficie de retención 21 de la bancada 1. 40
En la realización ilustrada, el actuador de bloqueo 20 es un actuador neumático que tiene un émbolo de gran diámetro y corta carrera, y la zapata de freno 19 es una superficie frontal de un miembro móvil conectado al émbolo.
45
El dispositivo automático de cambio de formato incluye además unos medios de detección para detectar la posición de cada carro de soporte 3 en relación con la bancada 1. En la realización ilustrada, estos medios de detección comprenden un elemento magnético 22, tal como por ejemplo un imán permanente, soportado en un soporte de detección 30 fijado en la parte inferior de la plataforma 24 de cada carro de soporte 3 en 50 una posición enfrentada y adyacente a un detector magnético lineal 23 soportado en un
soporte de detector 31 fijado a la bancada 1 y dispuesto paralelo a los rieles de guía 2. El detector magnético lineal 23 está configurado para detectar la posición del elemento magnético 22 y por consiguiente la posición del carro de soporte 3 en relación con la bancada 1.
5
El alcance de la presente invención está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo automático de cambio de formato para máquina horizontal automática formadora y llenadora de envases flexibles, comprendiendo una bancada (1), unos rieles de guía (2) fijados a dicha bancada (1), una pluralidad de carros de soporte (3) previstos 5 para llevar respectivas unidades operativas, unos seguidores de guía (4) fijados a dichos carros de soporte (3) y acoplados de manera deslizante a dichos rieles de guía (2), unos medios de bloqueo para fijar cada carro de soporte (3) respecto a la bancada (1) en una posición seleccionada de acuerdo con un formato predeterminado de envase flexible a producir, un husillo (5) paralelo a los rieles de guía (2) instalado giratoriamente en la 10 bancada (1), un grupo motor (6) conectado operativamente para hacer girar dicho husillo (5), una pluralidad de tuercas (7), cada una acoplada al husillo (5) e instalada de manera que puede girar pero no puede moverse axialmente en un soporte de acoplamiento (8) unido a cada carro de soporte (3), y un elemento de embrague (9) instalado de manera movible en cada carro de soporte (3) y movido por un actuador de embrague (10) entre 15 una posición de embrague, en la que dicho elemento de embrague (9) interfiere con dicha tuerca (7) bloqueando el giro de la tuerca (7) respecto a dicho soporte de acoplamiento (8), y una posición de liberación, en la que el elemento de embrague (9) permite el libre giro de la tuerca (7) respecto al soporte de acoplamiento (8); caracterizado por que la tuerca (7) está instalada en el soporte de acoplamiento (8) mediante unos rodamientos 20 (18) que soportan carga radial y carga axial.
  2. 2. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 1, caracterizado por que la tuerca (7) tiene un dentado periférico exterior (11) y el elemento de embrague (9) tiene al menos un diente (12) configurado para trabar en dicho dentado periférico 25 exterior (11) de la tuerca (7).
  3. 3. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 2, caracterizado por que el elemento de embrague (9) tiene un primer extremo conectado articuladamente al soporte de acoplamiento (8) por un pasador de articulación (13) y un segundo extremo 30 conectado a una parte móvil de dicho actuador de embrague (10).
  4. 4. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que el actuador de embrague (10) es un actuador neumático y comprende un cilindro (14) conectado articuladamente al soporte de acoplamiento (8) por 35 un pasador de articulación (15) y un vástago móvil (16) conectado articuladamente a dicho segundo extremo del elemento de embrague (9) por un pasador de articulación (17).
  5. 5. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 1, caracterizado 40 por que dichos medios de bloqueo comprenden una zapata de freno (19) instalada en cada carro de soporte (3) y movida por un actuador de bloqueo (20) entre una posición de bloqueo, en la que dicha zapata de freno (19) es presionada contra una superficie de retención (21) de la bancada (1), y una posición de liberación, en la que la zapata de freno (19) no interfiere con dicha superficie de retención (21) de la bancada (1). 45
  6. 6. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 5, caracterizado por que dicho actuador de bloqueo (20) es un actuador neumático.
  7. 7. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 1, caracterizado por comprender además unos medios de detección para detectar la posición de cada carro de soporte (3) en relación con la bancada (1).
  8. 8. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 7, caracterizado 5 por que dichos medios de detección comprenden un elemento magnético (22) soportado en cada carro de soporte (3) y un detector magnético lineal (23) soportado en la bancada (1) y dispuesto paralelo a los rieles de guía (2) para detectar la posición de dicho elemento magnético (22) y del carro de soporte (3) en relación con la bancada (1).
    10
  9. 9. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 8, caracterizado por que el elemento magnético (22) es un imán permanente.
  10. 10. Dispositivo automático de cambio de formato según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho grupo motor (6) comprende un servomotor eléctrico. 15
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