EQUIPO PARA ENVASAR ELEMENTOS CILÍNDRICOS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un equipo para envasar elementos cilindricos, que tiene aplicación en Ia industria de envasado de productos, y más concretamente en el ámbito del envasado mediante retractilado de una lámina sobre el propio producto a envasar, permitiendo envasar en un único equipo, de manera rápida, eficaz y versátil, una pluralidad de elementos cilindricos de cualquier dimensión, cuyo envase mantiene configuración estable de paralelepípedo, con las consiguientes ventajas de manipulación y almacenaje que ello conlleva, además de evitar el deterioro de los elementos cilindricos envasados al evitar que dichos elementos rocen entre sí una vez envasados, dado que el envase obtenido comprende una lámina ajustada que mantiene Ia configuración del envase en todo momento.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En Ia actualidad, en el ámbito de Ia industria de envasado o empaquetado de productos industriales, una de las necesidades que se tiene es conseguir que los equipos de envasado automático existentes en Ia actualidad, habitualmente máquinas convencionales denominadas máquinas de empaquetado en flujo o en líneas, en inglés "flow pack", puedan envasar a partir de una bobina de film plano una agrupación de elementos cilindricos, tales como barras o tubos, y obtener un envase o paquete estable y resistente de configuración paralelepipédica, y más concretamente de paralelepípedo rectangular, con el objeto de que dicho envase pueda ser manipulado, almacenado, apilado en condiciones óptimas de
aprovechamiento de espacio y fácil de manipular.
El principal inconveniente que presentan dichas máquinas convencionales, para su aplicación en el envasado de agrupaciones de elementos o productos cilindricos, consiste en que el envase obtenido resulta inestable, Io que conlleva a que durante su manipulación, por ejemplo para su transporte o almacenaje, se deshaga Ia formación agrupada, produciéndose movimientos relativos entre los elementos envasados, con Io que no se mantiene una configuración estable que permita un apilamiento sencillo, además de que se produce un rozamiento entre los productos envasados, con el consiguiente riesgo de deterioro y daño de dichos productos que ello conlleva.
Además, el inconveniente expuesto en el párrafo anterior se manifiesta de manera aún más acusada cuando Ia gama de productos a envasar es amplia, como sucede por ejemplo en una fábrica dedicada a Ia producción de barras y tubos de diferentes tamaños y medidas con el objeto de abastecer las diferentes necesidades de sus clientes, no disponiéndose en Ia actualidad de una solución que permita envasar cualquier medida o tamaño de productos, por Io que estos equipos no resultan versátiles.
Actualmente, para obtener un paquete ajustado se suele optar por instalar una máquina envolvedora y a continuación un homo para llevar a cabo Ia operación de retractilado de Ia lámina o film. El problema es que esta solución no es válida para envolver agrupaciones de elementos cilindricos, ya que Ia agrupación de las barras se deshace fácilmente cuando dicha agrupación pasa de Ia máquina envolvedora al horno de retractilado, además del inconveniente de que estas dos máquinas son dos equipos independientes que ocupan mucho espacio en fábrica.
Por Io tanto, tal y como se ha expuesto anteriormente, en Ia
actualidad es necesario utilizar dos máquinas para realizar el envasado mediante retractilado de agrupaciones de elementos cilindricos, una primera máquina en Ia que se efectúa el envasado propiamente dicho, obteniendo un envase que no mantiene una configuración de paralelepípedo, y una segunda máquina donde se retractila mediante calor, con Io que se ajusta el film sobre el producto y se confiere al envase su forma final.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un equipo para envasar elementos cilindricos, que permite envasar en un único equipo, mediante retractilado de una lámina sobre el producto a envasar, una pluralidad de elementos cilindricos, tales como barras o tubos, de cualquier dimensión, cuyo envase mantiene Ia configuración de paralelepípedo estable, con las ventajas de manipulación y almacenaje que ello conlleva, evitando que los elementos cilindricos rocen entre sí una vez envasados, dado que el envase obtenido comprende una lámina ajustada que mantiene Ia configuración paralelepipédica del envase en todo momento.
El equipo para envasar elementos cilindricos que Ia invención comprende un módulo de carga que está configurado para alojar una pluralidad de elementos cilindricos a envasar y agrupar dichos elementos cilindricos en disposición apilada al tresbolillo, quedando en paralelo, de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo, preferentemente rectangular.
Asimismo, el equipo comprende un módulo de conformado configurado para obtener un tubo longitudinalmente abierto a partir de una lámina y alojar los elementos cilindricos provenientes del módulo de carga en dicho tubo, todo ello mediante Ia utilización de Ia tecnología de envasado
"flow pack" anteriormente descrita.
Seguidamente, el equipo comprende medios de soldadura configurados para cerrar el tubo de lámina conteniendo los elementos cilindricos mediante una línea de soldadura longitudinal, cerrando así el tubo.
Situadas a continuación de los medios de soldadura, el equipo comprende al menos dos mordazas, preferentemente una superior y una inferior, teniendo dichas mordazas disposición transversal respecto al tubo y estando configuradas para cortar en porciones y soldar transversalmente dicho tubo de lámina conteniendo los elementos cilindricos.
A continuación de las mordazas, el equipo comprende un módulo de salida configurado para recoger y desplazar los elementos cilindricos contenidos en las porciones del tubo de lámina, estando configurado dicho módulo de salida para mantener los elementos cilindricos agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo.
El equipo comprende un módulo de retractilado o ajuste, situado tras el módulo de salida, estando configurado dicho módulo de retractilado para retractilar la lámina sobre los elementos cilindricos mediante aplicación de una cortina de aire caliente y conseguir ajustar dicha lámina a los elementos cilindricos a envasar, obteniendo así un envase estable que tiene configuración de paralelepípedo.
El equipo está configurado para envasar agrupaciones formadas por una pluralidad de elementos cilindricos y obtener un envase estable que tiene configuración de paralelepípedo, preferentemente rectangular, estando bien apretado y ajustado, siendo capaz de mantener su forma de paralelepípedo para su posterior manipulación y almacenaje. Se entiende que cualquier elemento que tenga una sección transversal ovalada o elíptica es igualmente un elemento cilindrico, resultando igualmente de especial
aplicación el equipo que Ia invención propone.
A diferencia del estado de Ia técnica, el equipo de Ia invención permite realizar todas las operaciones de envasado, incluyendo el retractilado mediante calor para obtener un envase de configuración paralelepipédica y ajustada en un único equipo, sin necesidad de Ia participación de diferentes máquinas.
Para el envasado, el equipo de Ia invención utiliza Ia tecnología denominada "flow pack", que obtiene un tubo a partir de una lámina plana, también denominada film o película, para lo cual dicho tubo comprende una línea de sellado o soldadura longitudinal. Seguidamente y de manera continua, el tubo es sellado y cortado transversalmente en porciones, de forma que se obtienen envases a partir de dichas porciones del tubo, donde los productos quedan envasados en su interior. El equipo comprende un portabobinas que sujeta una bobina de lámina para envasar los elementos cilindricos. El módulo de conformado está configurado para formar un tubo, preferentemente de sección transversal rectangular, con Ia lámina proveniente del portabobinas.
Se contempla Ia posibilidad de que el equipo comprenda un módulo de enfriamiento, situado a continuación del módulo de retractilado, configurado para refrigerar o enfriar Ia lámina retractilada, para lo cual se detiene el envase, terminando así un ciclo de envasado.
Asimismo, de acuerdo con una realización preferente, se contempla que el módulo de carga, el módulo de conformado, los medios de soldadura, las mordazas, el módulo de salida, el módulo de retractilado y el módulo de enfriamiento se encuentren soportados por un bastidor. Una de las principales ventajas del equipo de la invención es que puede tener un bastidor único y compacto, con las ventajas operativas que ello conlleva.
No obstante, se contempla Ia posibilidad de que el bastidor comprenda una parte fija y una parte incunable configurada para ser articulada respecto a Ia parte fija en un eje de articulación, donde el módulo de carga se encuentra soportado por dicha parte incunable. De esta forma el equipo comprende un sistema de balanceo o inclinación del módulo de carga, para Io cual dicho módulo de carga se encuentra sobre una parte incunable del bastidor. Este sistema de balanceo del módulo de carga permite facilitar las operaciones de carga de los elementos cilindricos a envasar, sobre todo considerando que el proceso operativo de envasado o empaquetado se inicia en el módulo de carga.
Para ello Ia parte incunable del bastidor gira respecto al eje de articulación, por ejemplo mediante Ia colaboración de medios de regulación en altura, que pueden consistir en un cilindro hidráulico o neumático que se retrae. El operario carga los elementos cilindricos en esta posición de carga, en Ia que el módulo de carga forma un ángulo de inclinación o caída que facilita Ia carga de los elementos cilindricos en el módulo de carga.
Asimismo, se contempla que el módulo de carga comprenda dos guías laterales configuradas para sujetar lateralmente Ia agrupación de los elementos cilindricos, donde Ia distancia de separación entre dichas dos guías laterales es regulable mediante un husillo. Así, los elementos cilindricos se cargan al tresbolillo y en forma de rectángulo, de acuerdo con una sección transversal a dichos elementos cilindricos.
Por otro lado, se contempla que el módulo de carga comprenda una pala trasera situada transversalmente a las guías laterales, estando configurada dicha pala trasera para contactar con un extremo de los elementos cilindricos y desplazar dichos elementos cilindricos hacia el módulo de conformado, estando accionada dicha pala trasera por medios de desplazamiento longitudinal.
Una vez realizada Ia carga, el módulo de carga recupera su horizontalidad y Ia pala trasera avanza mediante medios de desplazamiento longitudinal, es decir un sistema de avance lineal, para introducir Ia agrupación de elementos cilindricos en el módulo de conformado.
Así, tanto las guías laterales como Ia pala trasera permiten Ia adaptación y utilización del equipo con elementos cilindricos a envasar de cualquier dimensión, resultando un equipo muy versátil. La pala trasera sirve para alinear los elementos cilindricos que se cargan en el módulo de carga, de forma que un extremo de los elementos cilindricos queda en contacto con Ia pala trasera. Por otro lado las guías laterales, cuya distancia de separación es ajustable mediante un husillo, sirven para sujetar los elementos cilindricos y conseguir una agrupación con forma rectangular.
Dado que Ia posición de las guías laterales es variable, se contempla que presenten configuración de peine configurada para ajustarse con una configuración complementaria de Ia pala trasera.
Se contempla Ia posibilidad de que el módulo de conformado comprenda dos patines superiores configurados para ajustar superiormente
Ia lámina sobre los elementos cilindricos a envasar, permitiendo una correcta formación del tubo de lámina y consiguiendo un tubo de sección transversal rectangular.
De este modo los medios de soldadura están configurados para realizar Ia línea de soldadura longitudinal por el espacio de separación de dichos dos patines superiores, ya que los patines superiores dejan una zona libre entre ellos, a través de Ia cual se realiza Ia soldadura del borde longitudinal del tubo de lámina. Cuando los medios de soldadura realizan Ia soldadura longitudinal se consigue que en el interior del tubo queden los elementos cilindricos a envasar.
Asimismo, se contempla que el módulo de conformado comprenda dos pletinas laterales, que se prolongan hasta las mordazas, estando configuradas dichas pletinas laterales para mantener los elementos cilindricos agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo, con el objetivo de evitar que Ia agrupación de elementos cilindricos se deshaga en el transcurso del proceso de soldadura longitudinal. También se contempla que las pletinas laterales sean desplazables para ajustarse sobre Ia lámina, colaborando para mantener Ia forma rectangular del tubo de lámina durante el sellado de su borde longitudinal.
Se contempla Ia posibilidad de que el módulo de salida comprenda una banda o cinta transportadora y medios de contención lateral, que pueden consistir en rodillos laterales configurados para sujetar Ia agrupación y mantener Ia forma rectangular, es decir, configurados para mantener los elementos cilindricos agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo, donde Ia separación de dichos medios de contención lateral es regulable por medio de un husillo.
Cuando las mordazas realizan Ia soldadura y el corte transversal del tubo de lámina se consigue cerrar el envase por ambos extremos, tras lo cual, el módulo de salida recoge el envase cerrado con los elementos cilindricos en su interior.
De acuerdo con una realización preferente, se contempla que el módulo de retractilado comprenda al menos una tobera de orientación ajustable configurada para expulsar aire caliente a los cuatro costados del paquete.
Asimismo, se contempla Ia posibilidad de que el módulo de enfriamiento comprenda una segunda cinta transportadora y segundos
medios de contención lateral configurados para contener lateralmente el envase, donde Ia separación de dichos segundos medios de contención lateral sea regulable por medio de un husillo.
Finalmente, el envase proveniente de Ia cortina de aire caliente llega al módulo de enfriamiento que comprende una segunda banda o cinta transportadora que recoge el envase retractilado y se detiene para su enfriamiento. Durante esta operación el envase sigue estando sujeto por sus laterales mediante dichos segundos medios de contención lateral, que son igualmente ajustables en anchura mediante el husillo utilizado para regular los medios de contención lateral del módulo de salida, en función de las dimensiones de los elementos cilindricos a envasar. Después de un tiempo de refrigeración suficiente, el módulo de enfriamiento saca el envase acabado fuera del equipo y termina el ciclo.
De acuerdo con una realización preferente, los segundos medios de contención lateral consisten en rodillos laterales forrados, es decir, recubiertos externamente, de silicona, con el objeto de evitar que Ia lámina caliente se adhiera a dichos segundos medios de contención lateral.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un envase estable de configuración paralelepipédica rectangular de una pluralidad de
elementos cilindricos, obtenido mediante el equipo que Ia invención propone.
La figura 2.- Muestra una sección transversal del envase representado en Ia figura 1 , donde puede apreciarse Ia disposición al tresbolillo de los elementos cilindricos, así como Ia sección transversal rectangular del propio envase.
La figura 3.- Muestra una vista esquemática en alzado del equipo de Ia invención, habiéndose representado un detalle correspondiente a Ia situación de los elementos cilindricos en el módulo de conformado, según Ia sección transversal identificada con Ia línea de corte A-A.
La figura 4.- Muestra un detalle esquemático, según una sección transversal, de los elementos cilindricos a envasar situados en el módulo de carga del equipo, pudiendo apreciarse el husillo que permite regular Ia separación de las guías laterales que comprende dicho módulo de carga.
La figura 5.- Muestra un detalle esquemático, según una vista en alzado, del equipo, donde se ha representado el módulo de carga en una situación de carga en Ia que se encuentra inclinado respecto a una parte fija del bastidor del equipo.
La figura 6.- Muestra una vista esquemática en perspectiva de los patines superiores que comprende el equipo de Ia invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como en una de las posibles realizaciones de Ia invención el equipo para envasar elementos cilindricos que Ia invención propone comprende un módulo de
carga (1 ) configurado para alojar una pluralidad de elementos cilindricos (15) a envasar y agrupar dichos elementos cilindricos (15) en disposición apilada al tresbolillo, de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo rectangular.
El módulo de carga (1 ) comprende dos guías laterales (11 ) configuradas para sujetar lateralmente Ia agrupación de los elementos cilindricos (15), donde Ia distancia de separación entre dichas dos guías laterales (11 ) es regulable mediante un husillo (13). Por otro lado, el módulo de carga (1) comprende una pala trasera (12) situada transversalmente a las guías laterales (11), estando configurada dicha pala trasera (12) para contactar con un extremo de los elementos cilindricos (15) y desplazar dichos elementos cilindricos (15) hacia el módulo de conformado (3), estando accionada dicha pala trasera (12) por medios de desplazamiento longitudinal (14).
Dado que Ia posición de las guías laterales (11) es variable, tal y como se ha representado en Ia realización preferente de Ia figura 4, las guías laterales tienen configuración de peine configurada para ajustarse con una configuración complementaria de Ia pala trasera (12).
El equipo comprende un módulo de conformado (3) configurado para obtener un tubo longitudinalmente abierto a partir de una lámina (28) y alojar los elementos cilindricos (15) provenientes del módulo de carga (1) en dicho tubo, mediante utilización de Ia tecnología de envasado "flow pack", que comprende obtener un tubo a partir de una lámina (28) plana, para Io cual dicho tubo comprende una línea de soldadura longitudinal, de forma que seguidamente y de manera continua, el tubo es sellado y cortado transversalmente en porciones, de forma que se obtienen envases (29) a partir de dichas porciones del tubo, donde los productos (15) quedan envasados en su interior. El equipo comprende un portabobinas (2) que
sujeta una bobina de lámina (28) para envasar los elementos cilindricos (15). El módulo de conformado (3) está configurado para formar un tubo, preferentemente de sección transversal rectangular, con Ia lámina (28) proveniente del portabobinas (2).
Tal y como puede apreciarse en las figuras 3 y 6 el módulo de conformado (3) comprende dos patines superiores (18) configurados para ajustar superiormente Ia lámina (28) sobre los elementos cilindricos (15) a envasar, permitiendo una correcta formación del tubo de lámina (28) y consiguiendo un tubo de sección transversal rectangular. Los medios de soldadura (4) están configurados para realizar Ia línea de soldadura longitudinal por el espacio de separación de dichos dos patines superiores (18).
Asimismo, el módulo de conformado (3) comprende dos pletinas laterales (17), que se prolongan hasta las mordazas (5), estando configuradas dichas pletinas laterales (17) para mantener los elementos cilindricos (15) agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo, con el objetivo de evitar que Ia agrupación de elementos cilindricos (15) se deshaga en el transcurso del proceso de soldadura longitudinal.
Seguidamente, el equipo comprende medios de soldadura (4) configurados para cerrar el tubo de lámina (28) conteniendo los elementos cilindricos (15) mediante una línea de soldadura longitudinal. A continuación de los medios de soldadura (4), el equipo comprende dos mordazas (5) que tienen disposición transversal respecto al tubo y están configuradas para cortar en porciones y soldar transversalmente dicho tubo de lámina (28) conteniendo los elementos cilindricos (15).
A continuación de las mordazas (5), el equipo comprende un
módulo de salida (6) configurado para recoger y desplazar los elementos cilindricos (15) contenidos en las porciones del tubo de lámina (28), estando configurado dicho módulo de salida (6) para mantener los elementos cilindricos (15) agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo.
El módulo de salida (6) comprende una cinta transportadora (20) y medios de contención lateral (21), que consisten en rodillos laterales configurados para mantener los elementos cilindricos (15) agrupados de acuerdo con una configuración general de paralelepípedo, donde Ia separación de dichos medios de contención lateral (21 ) es regulable por medio de un husillo (19).
El equipo comprende un módulo de retractilado (7), situado tras el módulo de salida (6), estando configurado dicho módulo de retractilado (7) para retractilar Ia lámina (28) sobre los elementos cilindricos (15) mediante aplicación de una cortina de aire caliente y conseguir ajustar dicha lámina
(28) a los elementos cilindricos (15) a envasar, obteniendo así un envase
(29) estable que tiene configuración de paralelepípedo.
El módulo de retractilado (7) comprende cuatro toberas (22) situadas superior e inferiormente, así como por los lados, tanto derecho como izquierdo, del envase (29), teniendo dichas toberas (22) una orientación ajustable y estando configuradas para expulsar aire caliente. Cuando un envase (29) atraviesa el módulo de retractilado (7), dicho envase
(29) entra en contacto con una cortina de aire caliente a una velocidad controlada, dependiendo del tamaño del envase (29) y el espesor de la lámina (28). Además se dispone de un termopar para controlar Ia temperatura del aire a Ia salida de las toberas. Con este calor Ia lámina (28) se retractila, quedando ajustada al producto a envasar. La corriente de aire cliente puede ser generada por una bomba (27), se calienta en un
calentador (26) y atraviesa una válvula (25) para controlar el momento de canalizar el aire caliente sobre el envase (29).
Asimismo, el equipo comprende un módulo de enfriamiento (8), situado a continuación del módulo de retractilado (7), configurado para refrigerar o enfriar Ia lámina (28) retractilada, para Io cual se detiene el envase (29), terminando así un ciclo de envasado. El módulo de enfriamiento (8) comprende una segunda cinta transportadora (23) y segundos medios de contención lateral (24) configurados para contener lateralmente el envase (29), donde Ia separación de dichos segundos medios de contención lateral (24) es regulable por medio de un husillo (19). Dichos segundos medios de contención lateral (24) consisten en rodillos laterales recubiertos externamente de silicona, con el objeto de evitar que Ia lámina caliente (28) se adhiera a dichos segundos medios de contención lateral (24).
Tal y como se ha representado en las figuras 3 y 5, el módulo de carga (1 ), el módulo de conformado (3), los medios de soldadura (4), las mordazas (5), el módulo de salida (6), el módulo de retractilado (7) y el módulo de enfriamiento (8) se encuentran soportados por un bastidor (30) que comprende una parte fija (301) y una parte incunable (30") configurada para ser articulada respecto a Ia parte fija (301) en un eje de articulación (10), donde el módulo de carga (1) se encuentra soportado por dicha parte incunable (30"), tal y como se ha representado en Ia figura 5, Io que permite facilitar las operaciones de carga de los elementos cilindricos (15) a envasar, sobre todo considerando que el proceso operativo de envasado o empaquetado se inicia en el módulo de carga (1 ). Para ello Ia parte incunable (30") del bastidor (30) gira respecto al eje de articulación (10), mediante Ia colaboración de medios de regulación en altura (9), que consisten en un cilindro hidráulico que se retrae, para que un operario cargue los elementos cilindricos (15) en esta posición de carga,
representada en dicha figura 5, en Ia que el módulo de carga (1 ) forma un ángulo de inclinación (16) que facilita Ia carga de los elementos cilindricos (15) en el módulo de carga (1 ).
A Ia vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en Ia materia podrá entender que las realizaciones de Ia invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de Ia invención. La invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero para el experto en Ia materia resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el objeto de Ia invención reivindicada.