ES2649152T3 - Máquina para inflar y sellar una banda inflable - Google Patents

Máquina para inflar y sellar una banda inflable Download PDF

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Abstract

Una máquina (10) para inflar y sellar una banda (26) inflable que comprende bordes (30a, 30b) longitudinales opuestos y un par de hojas (36a, 36b) selladas entre sí mediante sellados (38a, 38b) transversales que forman una serie de contenedores (32) inflables entre pares de sellados transversales, cada uno de los contenedores (32) siendo capaz de contener en el mismo una cantidad de gas y teniendo una abertura (34) para recibir dicho gas, comprendiendo dicha máquina: a. una estructura (12) de soporte; b. un carrete (18) fijado a dicha estructura de soporte para soportar de forma giratoria un rollo de banda inflable, teniendo dicho carrete (18) un extremo (52a) proximal en el cual dicho carrete (18) está fijado a dicha estructura (12) de soporte; c. Un mecanismo (132) de posicionamiento estructurado y dispuesto para establecer una posición del rollo (28) en dicho carrete (18), comprendiendo dicho mecanismo (132) de posicionamiento 1) un miembro (134) de acoplamiento interpuesto entre el rollo (28) y dicha estructura (12) de soporte en dicho extremo (52a) proximal de dicho carrete (18), dicho miembro de acoplamiento adaptado para acoplarse al rollo (28) y moverse con respecto a dicho carrete (18), y 2) un actuador (138) estructurado dispuesto para mover dicho miembro (134) de acoplamiento para por lo tanto establecer dicha posición del rollo (28) en dicho carrete (18), en donde dicha actuador (138) y dicho miembro (134) de acoplamiento están configurados para separarse entre sí cuando una fuerza ejercida sobre dicho miembro (134) de acoplamiento excede una cantidad predeterminada; d. un sistema (20) de transporte de banda para transportar la banda inflable a lo largo de un trayecto (40) de desplazamiento sustancialmente paralelo a los bordes (30a, 30b) longitudinales de la banda (26) inflable; e. un sistema (22) de inflado estructurado y dispuesto para dirigir gas dentro de las aberturas (34) de los contenedores (32) a medida que se hace avanzar la banda a lo largo del trayecto (40), por lo tanto inflando los contenedores (32; f. Un sensor (180) de seguimiento de la banda adaptado para detectar una posición transversal de la banda inflable con respecto a dicho sistema (22) de inflado; g. Un dispositivo (24) de sellado para sellar cerradas las aberturas (34) de los contenedores (32) después del inflado de los mismos mediante el sistema (22) de inflado; y h. Un controlador (94) en comunicación operativa con dicho sensor (180) de seguimiento de la banda y con dicho mecanismo (132) de posicionamiento, dicho controlador adaptado para recibir una entrada desde dicho sensor (180) de seguimiento y, basándose en dicha entrada, enviar una salida ha dicho mecanismo (132) de posicionamiento para ajustar dicha posición del rollo (28) en dicho carrete (18) de manera que se mantiene dicha posición transversal de la banda (26) inflable dentro de un rango predeterminado.

Description

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montaje) y hacia el actuador 138. En el modo de realización ilustrado, la fuerza de desviación del elemento 136 de desviación y la configuración global del mecanismo 132 de posicionamiento es tal que, cuando el mecanismo 132 de posicionamiento está en la condición de estado estable, es decir, antes de la carga (figura 9), o después de la carga (figura 9C), los elementos 136 de desviación empujan a la barra 146 de guiado en acoplamiento, es decir, en contacto, con el miembro 160 de contacto, de manera que las superficies 168, 166 respectivas del mismo son presionadas entre sí. La cantidad de dicha fuerza 142 de desviación puede por tanto definir la cantidad mínima predeterminada de fuerza requerida para provocar que el miembro 134 de acoplamiento se separe del actuador 138, y por lo tanto produzca el hueco 170, tal y como se muestra en la figura 9B. Por ejemplo, cuando la fuerza 154 ejercida por el rollo 28 en el miembro 134 de acoplamiento, por ejemplo, durante la carga, excede la fuerza 142 de desviación ejercida por los elementos 136 de desviación en el miembro 134 de acoplamiento contra el actuador 138 en la condición de estado estable el mecanismo 132 de posicionamiento, el actuador 138 y el miembro 134 de acoplamiento se separan entre sí, por lo tanto produciendo un hueco 170, tal y como se muestra en la figura 9B.
En el modo de realización ilustrado, los elementos 136 de desviación tienen la forma de muelles, de tal manera que la fuerza 142 de desviación empuja a la barra 146 de guiado en acoplamiento con el miembro 160 de contacto en las condiciones de estado estable antes de la carga y después de la carga de mecanismo 132 de posicionamiento (figuras 9 y 9C) es una fuerza elástica. De forma alternativa, la barra 146 de guiado y el miembro 160 de contacto pueden ser empujados (manteniéndose de una forma desacoplada) entre sí, por ejemplo, a través de una unión mecánica o magnética.
Durante el estado de transición mostrada en la figura 9B, la fuerza 154 de carga excede de forma temporal la fuerza 142 de desviación opuesta, que se ha producido manteniendo las superficies 166, 168 respectivas del miembro 160 de contacto y de la barra 146 de guiado juntas. En este estado, el rollo 28 y el miembro 134 de acoplamiento son por tanto acelerados hacia la placa 58 de montaje/estructura 12 de soporte, propulsados por la fuerza 154 de carga. Dicha aceleración no dañará el actuador 138, sin embargo, debido a esto la totalidad de la fuerza 154 ha sido desacoplada del actuador 138 como resultado de la separación del miembro 134 de acoplamiento del actuador 138 durante el proceso de descarga.
Cuando se incluye, el elemento 136 desviación, por ejemplo, el par 136a, b del mismo, proporciona de forma ventajosa la función de controlar el movimiento del rollo 28 cuando el actuador 138 y el miembro 134 de acoplamiento están separados entre sí. Desviando el miembro 134 de acoplamiento hacia el actuador 138, la fuerza 142 de desviación generada por el elemento 136 de desviación será de forma preferible suficiente para absorber al menos algo de, por ejemplo, una cantidad sustancial o toda, la fuerza 154, para por tanto controlar el movimiento del rollo 28 durante la fase transitoria de separación del actuador 138 del miembro 134 de acoplamiento, por ejemplo, decelerando/compensando el movimiento del rodillo 28/miembro 134 de acoplamiento a lo largo del vector 154 de fuerza, con el fin de estabilizar el rollo y el miembro de acoplamiento, y después mueve el rollo y el miembro de acoplamiento a lo largo del vector 142 de fuerza para restablecer el contacto entre el miembro 134 de acoplamiento y el actuador 138. De esta manera, el elemento(s) 136 de desviación puede restaurar la máquina 10 a una condición estable/de funcionamiento, con la fuerza 154 de carga neutralizada, controlando el movimiento del rollo 28 y retornando el mecanismo 132 de posicionamiento a una posición de estado estable, es decir, la posición después de la carga como la mostrada en la figura 9C, en la cual las superficies 166, 168 opuestas del miembro 160 de contacto y de la barra 146 de guiado están de nuevo mantenidas juntas por los elementos de desviación. Con referencia hora a la figura 9C, la operación de posicionamiento del rollo del mecanismo 132 de posicionamiento en una condición de estado estable “después de la carga” se describirá con un mayor detalle. Tal y como se señaló anteriormente, la función del actuador 138 es mover el miembro 134 de acoplamiento con respecto al carrete 18 para por lo tanto establecer la posición del rollo 28 en el carrete. Tal y como se describe más abajo, el propósito de esto es asegurar que el borde 30a longitudinal abierto y/o los primeros extremos 42a de los sellados 38 transversales de la banda 26 estén alineados de forma óptima con respecto al sistema 22 de inflado y el dispositivo 24 de sellado para un inflado y un sellado apropiados de los contenedores 32.
En una condición de estado estable mostrada en la figura 9C, posterior a la condición transitoria de la carga de rollo como la mostrada en la figura 9B, las superficies 166, 168 del miembro 160 de contacto y de la barra 146 de guiado son de nuevo mantenidas juntas mediante la fuerza 142 de desviación ejercida contra la barra de guiado por los elementos 136a, b de desviación, de manera que el actuador 138 y el miembro 134 de acoplamiento resumen el acoplamiento entre sí. Con el fin de mover el miembro 134 de acoplamiento a dicha condición de estado estable para establecer una posición óptima del rollo 28, el actuador 138 es adaptado para ejercer una fuerza 174 contra la barra 146 de guiado, que se opone a la fuerza 142 de desviación ejercida contra la barra de guiado por el elemento(s) 136 de desviación. El actuador 138 puede incluir cualquier medio de accionamiento convencionales, incluyendo medios de accionamiento mecánicos, eléctricos, y/o hidráulicos. Tal y como se señaló anteriormente, en el modo de realización ilustrado, el actuador 138 tiene la forma de un actuador lineal, incluyendo un motor 156, un tornillo 158 de accionamiento que se extiende a través del motor, y un miembro 160 de contacto fijado a un extremo 161 distal del tornillo de accionamiento, por ejemplo, a través de un conjunto 163 de ajuste como el mostrado. El motor 156 es un motor de tipo rotación-a-traslación, por ejemplo, un motor de avance por pasos, y mueve el miembro 160 de contacto
o bien hacia o en contra de la placa 58 de montaje/la estructura 12 de soporte, tal y como se ha indicado por la flecha
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Con referencia las figuras 14-15, se describirá un aspecto adicional de la invención. Los inventores han determinado que otro problema asociado con el dispositivo de sellado giratorio es el enrollamiento de la banda alrededor de los rodillos. Es decir, la banda permanecerá de forma periódica adherida a uno de los rodillos, resultando en que toda la banda sea capturada, es decir, enrollada, en el rodillo, necesitando una parada de la máquina para desenredar la banda del rodillo. Los inventores han encontrado una solución a este problema, por la cual el dispositivo 24 de sellado puede además incluir una o más guías 208 (figura 14) o 208’ (figura 15) de banda. De forma ventajosa, las guías 208, 208’ de banda están estructuradas y dispuestas para dirigir al menos una porción de la banda 26 lejos de la zona 200 de sellado a medida que la banda es transportada a lo largo del trayecto 40, con el fin de evitar que la banda llegue a enredarse en los rodillos 62, 64 como un resultado de la formación del sellado 48 longitudinal por el dispositivo 24 de sellado.
Un modo de realización es ilustrado en la figura 14, en donde las guías 208 de banda, por ejemplo, un par de dichas guías 208a, b, de banda, una para el rodillo 62 de sellado y una para el rodillo 64 de soporte, respectivamente, dirigen la banda 26 lejos de la zona 200 de sellado en una dirección aguas abajo a lo largo del trayecto 40. A este respecto, se puede apreciar que al menos una porción 210a, b década respectiva guía 208a, b de banda está aguas abajo de la zona 200 de sellado a lo largo del trayecto 40, de manera que la banda 26 es dirigida en un trayecto sustancialmente lineal, por ejemplo, un trayecto tangencial no giratorio, que no sigue el giro de ninguno de los rodillos 62, 64 fuera de la zona 200 de sellado. De forma alternativa o adicionalmente, una o ambas guías 208a, b de banda, por ejemplo, la guía 208a de banda puede incluir un segmento 211 lateral para dirigir la banda 26 lejos de la zona 200 desviado en una dirección lateral, es decir, lejos lateralmente del rodillo 62 de sellado. Tal y como se ha ilustrado, el segmento 211 lateral se extiende desde la guía 208a de sellado en una dirección lateral con respecto al trayecto 40. Aunque se ilustra un par de guías 208a, b de banda si se desea sólo se puede emplear una de las guías de banda, es decir, o bien la 208a o la 208b.
Un modo de realización alternativo mostrado en la figura 15, en donde las guías 208’ de banda, por ejemplo, un par de dichas guías 208a' y 208b’ de banda, una en cada lado opuesto del rodillo 62 de sellado, dirigen la banda 26 lejos de la zona 200 de sellado en una dirección radial, es decir, lejos radialmente del rodillo 62 de sellado. A este respecto, se puede apreciar que al menos una porción 210a' y 210b’ de cada guía 208a' y 208b’ de banda respectiva está separada radialmente de la zona 200 de sellado con respecto al rodillo 62 de sellado, de tal manera que la banda 26 está dirigida radialmente lejos de la zona 200 de sellado, por ejemplo, con ángulos descendentes con respecto a la trayectoria 40. Aunque el par de guías 208a' y 208b’ de banda es ilustrado, si se desea se puede emplear sólo una de las guías de banda, es decir, o bien la 208a' o la 208b’. Además, las guías 208a' y 208b’ de banda se pueden utilizar juntas, es decir, en combinación, o de forma independiente (tal y como se ha ilustrado).
Con referencia de nuevo a la figura 5, se describirá una característica adicional de la invención. La figura 5 ilustra un modo de funcionamiento, en donde la máquina 10 puede incluir soportes superficiales, es decir, “pies”, 212, que están adaptados para permitir a la máquina ser montada sobre una mesa 214 durante las operaciones. Un receptáculo 216 puede ser colocado adyacente a la mesa 214 tal y como se muestra, de tal manera que los contenedores 50 completados pueden ser dirigidos desde la máquina 10 y dentro del receptáculo, por ejemplo, con el fin de generar un suministro disponible fácilmente de contenedores inflados/sellados para un uso posterior. La máquina 10 puede por tanto incluir además un detector 218 adaptado para detectar la presencia de una cantidad predeterminada de los contenedores 50 inflados en el receptáculo 216, por ejemplo, una altura de los contenedores inflados en el receptáculo. El detector 218 puede estar en comunicación operativa con el controlador 94, por ejemplo, a través de un cable 220 de entrada, y el controlador puede estar adaptado, por ejemplo, programado para realizar al menos uno de:
a) una operación de parada de la máquina 10 una vez que se ha detectado una cantidad determinada; y
b) una operación de puesta en marcha de la máquina si dicha cantidad predeterminada no se ha detectado.
De esta manera, se puede mantener una cantidad predeterminada de contenedores 50 inflados en el receptáculo 216. El detector 218 puede ser un detector ultrasónico o similar.
Finalmente, con referencia las figuras 16A-16B, se describirá una característica adicional de la invención. El sistema 20 de transporte de la banda puede comprender un par de miembros giratorios, por ejemplo, rodillo 62, 64, en donde al menos uno de los miembros giratorio se está montado en un mecanismo 222 de pivote con un actuador 224 aguas arriba y un punto 226 de pivote aguas abajo. El mecanismo 222 de pivote el móvil entre:
(1)
una posición de transporte (figura 16A), en la cual los miembros giratorios/rodillo 62, 64 están en contacto entre sí en el punto 65 de contacto, es decir, el punto de convergencia entre los dos rodillos, y
(2)
una posición de ensartado de la banda (figura 16B) en la cual los miembros giratorios/rodillos 62, 64 no están en contacto entre sí.
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(1)
una posición de transporte (figura 16A), en la cual los miembros giratorios/rodillo 62, 64 están en contacto entre sí en el punto 65 de contacto, es decir, el punto de convergencia entre los dos rodillos, y
(2)
una posición de ensartado de la banda (figura 16B) en la cual los miembros giratorios/rodillos 62, 64 no están en contacto entre sí.
5 En el modo de realización ilustrado, el rodillo 64 de soporte es transportado en el bastidor 228 de pivote, que está montado de forma pivotable en la estructura 12 de soporte en el punto 226 de pivote. El mecanismo 222 de pivote es un mecanismo de cuadrilátero articulado, e incluye un miembro 230 de mango móvil de forma pivotable. Cuando se agarra y se mueve en la dirección de la flecha 232 (figura 16B), el miembro 230 de mango del mecanismo 222 de pivote permite al rodillo 64 de soporte moverse fuera del contacto con el rodillo 62 de sellado para facilitar el
10 emplazamiento de la banda 26 entre dichos rodillos, por ejemplo, tras el emplazamiento de un nuevo rollo 28 en el carrete 18 y un “ensartado” posterior de la nueva banda 26 a través de los componentes mencionados anteriormente de la máquina 10 a lo largo del trayecto 40. Una vez que se ha completado el ensartado, el miembro 230 de mango es movido en la dirección opuesta de la flecha 232 con el fin de retornar el mecanismo 222 de pivote a su posición de transporte como la mostrada en la figura 16A, de manera que los rodillos 62, 64 estén en contacto compresivo con
15 lados opuestos de la banda 26 y listos para comenzar la retirada de la banda del nuevo rollo y hacer avanzar la banda a lo largo del trayecto 40.
La disposición descrita anteriormente, es decir, en donde el punto 226 de pivote está aguas abajo y el actuador 224 está aguas arriba, es beneficioso debido a que se ha encontrado que es más fácil desde el punto de vista ergonómico ensartar una nueva banda 26 en una máquina 10 con esta disposición, por ejemplo en comparación con la disposición
20 inversa.
La descripción anterior de los modos de realización preferidos de la invención ha sido presentada por propósitos de ilustración y descripción. No pretende ser exhaustiva o limitar la invención a la forma precisa divulgada, y son posibles modificaciones y variaciones a la luz de las enseñanzas anteriores o se pueden adquirir a partir de la práctica de la invención.
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