WO2013171354A1 - Dispositivo modular eléctrico de corte y soldadura de film para maquinas enfardadoras - Google Patents

Dispositivo modular eléctrico de corte y soldadura de film para maquinas enfardadoras Download PDF

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cutting
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Sergio Llopis Soñés
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Aranguren Comercial Del Embalaje S.L.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/02—Wrapping articles or quantities of material, without changing their position during the wrapping operation, e.g. in moulds with hinged folders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/04—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material the articles being rotated

Definitions

  • the invention refers to a completely electric modular device, of small size, suitable for coupling to banding machines and that automatically performs the film clamping operations for the start of the wrapping cycle and the welding and cutting of the film at the end of the wrapping cycle.
  • the sector of the technique in which it is included is that of the wrapping machines.
  • the entire wrapping cycle is carried out automatically, although, both the beginning of the cycle, hooked from the film to the pallet, as well as the end of the cycle, welded and cut of the film, has been done so manual with the inconveniences that in time and security suppose.
  • the ES2171033 patent also refers to a heat-sealing and cutting device but, as with the previous one, it requires pneumatic installation, so it can only be used in fixed banding machines.
  • the device is presented in the form of a kit that can be easily integrated into pre-existing machines, nor does that versatility favor the size of the known devices, all of them too large to be integrated into machines. already existing.
  • the one proposed is small in size, which allows its installation on existing machines with a limited space requirement.
  • the invention object of the present invention relates to a device that, in kit form, can be coupled to semi-automatic wrapping machines.
  • the device comprises:
  • a modular support essentially consisting of a metal plate.
  • a clamping element such as a clamp. We will refer to it as a clamp to differentiate it from the clamping element that is incorporated in the clamping and welding group, although it is understood that it is not limiting its possible executions.
  • a group of soldiers comprising a contrast plate, electrical means for interposing the contrast plate between the film path and the bulk to be angry, fasteners and welding.
  • a cutting element which can be mounted on the soldier group.
  • the wrapping cycle begins with the film attached to the clamp that retains the film since the end of the previous cycle.
  • the wrapping cycle begins as the film around the package to be wrapped is tensioned. After a series of turns, the friction of the tension plastic itself allows the clamp to open without the risk that the plastic will come off the bale.
  • the part of the cycle that corresponds to the bundle itself, is completed when describing the coil not only an orbital movement but also ascending and then descending along the entire height of the object to be wrapped.
  • the device object of the present procedure intervenes again at the end of the cycle as follows.
  • the contrast plate initially in a horizontal position, is raised until it reaches verticality by a spindle driven by an electric motor that forces a three-point interlocking mechanism.
  • the contrast plate Since the contrast plate is within the orbit of the film reel, the contrast plate is trapped by the wrapping film.
  • the film reducer has been narrowing the width of the film by pressure until it is reduced to a width equal to the height of the contrast plate at least at the point where the plate and film coincide.
  • the cutting element such as an incandescent wire, cuts the film at a point between the clamp and the welding element.
  • the contrast plate adopts its horizontal position again and the film, by memory, adjusts to the bale while the clamping and welding group is removed to its initial position.
  • FIGURE 1 shows in explosion different elements of the device and thus look the support plate (1) suitable to fit the platform of a machine (2) with the rack guides (3) on which the clamping and welding group (4) comprising the retaining element (5), the welding element (6) and the cutting element (7), the clamp (8) now open and the contrast plate (9) can also be seen in horizontal position.
  • FIGURE 2 shows different elements of the device mounted and in position to act, so the contrast plate (9) is now vertical and the clamping and welding group (4) is advanced making contact with it.
  • FIGURE 3 explodes the contrast plate (9), the three-point interlocking mechanism (10) that mounts the contrast plate and causes it to change from horizontal to vertical and upside down position, and the mechanism actuation means three-point interlocking comprising an electric motor (1 1) and a housing (12) inside which a spindle runs - which is not shown - and which causes the movement of the three-point interlocking mechanism.
  • FIGURE 4 shows the bobbin carriage -not shown in the other figures- that is usually installed on a rotating arm of the banding machines where the shaft (13) on which the film reel and the retaining roller ( 14) which is surrounded by the film - not shown - before heading to the package to be wrapped and it is precisely at the exit of that retaining roller where the rod is located, really a narrower roller in its central part, in the form of a diabolo (15) that in its downward movement it will wrinkle the film and reduce its width.
  • FIGURE 5 shows another view of the bobbin carriage in which the film width reducing rod (15) is in a lower position than in FIGURE 4, the elements that allow the upward and downward movement of the rod as being a motor (16), a spindle (17) and a guide (18) all of which is mounted on two plates (19) that support allowing this device as a kit to be added to a large number of existing machines.
  • the proposed invention comprises:
  • a contrast plate group comprising a contrast plate (9), means for interposing the contrast plate between the film path and the bulk to be angry (10), (1 1) and (12).
  • a clamping and welding group comprising a clamping element (5), a welding element (6), means (3), (4) to move both elements from their initial position to contact with the contrast plate.
  • a film width reducer comprising a rod (15), a motor (16), a spindle (17), a guide (18) and two plates (19).
  • the means for moving the soldier group comprising a rack and an engine.
  • the wrapping cycle includes the following phases:
  • the film In the start-up phase the film is held by the clamp and the film reel, mounted on an axis (13) in the bobbin carriage and this in turn on the rotating arm of the machine, begins to orbit the film unrolling with the tension supplied by the retaining roller (14).
  • the chiller cycle itself continues with the rise of the coil, together with the bobbin carriage, while maintaining its orbital movement around the package to be packed.
  • the contrast plate During the descent of the coil, the contrast plate (9), until then in a horizontal position, acquires a vertical position thanks to a three-point interlocking device (10) driven by a spindle that rotates by the action of an electric motor ( eleven ).
  • the contrast plate allows to have a surface always the same as the one that triggers the welding element. If welding were carried out on the bale itself, the consistency and the distances would vary depending on the bale content, which would lead to complicated welding and automatic cutting operation. With the contrast plate in an upright position and within the orbit of the coil, the film catches the mentioned plate.
  • the soldier group moves on a rack (3) guide fixed on the support plate.
  • the soldier group includes:
  • a heat welding element (6) that melts the different layers of film by pressing heat against the contrast plate.
  • a cutting element (7) in this case a resistance that cuts the film by temperature.
  • the soldier group is removed and the contrast plate returns to its horizontal position.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
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Abstract

Dispositivo modular eléctrico, de reducido tamaño, apto para acoplarse a máquinas enfardadoras y que de manera automatizada lleva a cabo las operaciones de sujeción del film para el inicio del ciclo de enfardado y la soldadura y corte del film al final del ciclo de enfardado que comprende un soporte, una pinza, un grupo de soldadura y sujeción, un grupo de placa de contraste, un elemento de corte, un reductor del ancho del film y un controlador que sincroniza la acción de cada uno de los elementos.

Description

DISPOSITIVO MODULAR ELECTRICO DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA
MAQUINAS ENFARDADORAS
La invención tal y como su nombre indica se refiere a un dispositivo modular completamente eléctrico, de reducido tamaño, apto para acoplarse a máquinas enfardadoras y que de manera automatizada lleva a cabo las operaciones de sujeción del film para el inicio del ciclo de enfardado y la soldadura y corte del film al final del ciclo de enfardado.
El sector de la técnica en el que se incluye es el de las máquinas de enfardado.
ANTECEDENTES
Existen muchas máquinas de enfardado en donde el film existente en una bobina va envolviendo perimetralmente los volúmenes existentes sobre un palet bien porque, desplazándose la bobina únicamente en sentido ascendente y descendente sea el palet el que gire o bien porque estando fijo el palet sea la bobina la que orbite a su alrededor.
De estas últimas, hay máquinas fijas, instaladas en líneas de producción las automáticas, y hay otras que son externas conocidas como semi-automáticas, fuera de la línea de producción o incluso transportables.
En las semi-automáticas se lleva a cabo todo el ciclo de enfardado de forma automática, si bien, tanto el inicio del ciclo, enganchado del film al palet, como el final del ciclo, soldado y corte del film, se viene haciendo de manera manual con los inconvenientes que en tiempo y seguridad suponen.
Sirva de ejemplo de este tipo de máquinas la propia patente del solicitante ES2341209.
Se ha resuelto esto de manera parcial con dispositivos que requieren de instalaciones y alimentación neumáticas con la complejidad de instalación y espacio que necesitan este tipo de dispositivos.
Un ejemplo de soluciones aptas para ser aplicadas en máquinas de enfardado tipo umbral es la recogida en la patente ES2090944, sin embargo no puede aplicarse esta solución a las máquinas semiautomáticas debido a la instalación que requiere.
También la patente ES2171033 se refiere a un dispositivo de corte y termosellado pero, igual que sucede con la anterior, requiere de instalación neumática por lo que sólo es utilizable en máquinas enfardadoras fijas. Además, en ninguna de las dos patentes referidas el dispositivo se presenta en forma de kit que pueda integrarse de manera sencilla en máquinas ya preexistentes ni tampoco favorece esa versatilidad la dimensión de los dispositivos que se conocen, todos ellos demasiado grandes como para integrarse en máquinas ya existentes.
Por el contrario, el que se propone es de reducido tamaño lo cual posibilita su instalación en máquinas existentes con un escaso requerimiento de espacio.
No se tienen referencias de dispositivos de corte del tipo del que es objeto del presente.
DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
Para superar los problemas expuestos, la invención objeto del presente se refiere a un dispositivo que, en forma de kit puede, acoplarse a máquinas enfardadoras semiautomáticas.
Para ello ha habido que eliminar cualquier requerimiento de dependencia externo excepto el de alimentación eléctrica que, llegado el caso puede incluso serle dado por baterías.
El dispositivo comprende:
• Un soporte modular, esencialmente consistente en una placa metálica.
• Un elemento de sujeción como puede ser una pinza. Nos referiremos a el como pinza para diferenciarlo del elemento de sujeción que se incorpora en el grupo de sujeción y soldadura, si bien queda entendido que no es limitativo de sus posibles ejecuciones.
• Un grupo de soldado que comprende una placa de contraste, medios eléctricos para interponer la placa de contraste entre el recorrido del film y el bulto a enfadar, elementos de sujeción y soldadura.
• Un elemento de corte, que puede ir montado sobre el grupo de soldado.
• Medios para desplazar el grupo de soldado y el elemento de corte.
• Un reductor del ancho del film
• Un controlador que sincroniza la acción de cada uno de los elementos.
El ciclo de enfardado se inicia con el film sujeto en la pinza que retiene el film desde la finalización del ciclo anterior.
Al estar el film atrapado por la pinza y comenzar a orbitar la bobina de film, se inicia el ciclo de enfardado al ir desenrollándose, con tensión, el film alrededor del bulto a enfardar. Tras una serie de vueltas, la propia fricción del plástico en tensión permite que la pinza se abra sin riesgo que el plástico se desprenda del fardo.
La parte del ciclo que corresponde al enfardado propiamente dicho, se completa cuando al describir la bobina no sólo un movimiento orbital sino también ascendente y después descendente recorriendo toda la altura del objeto a enfardar.
El dispositivo objeto del presente interviene de nuevo al final del ciclo de la siguiente manera. La placa de contraste, inicialmente en posición horizontal, se levanta hasta alcanzar la verticalidad ello por acción de un husillo movido por un motor eléctrico que fuerza un mecanismo de enclavamiento de tres puntos.
Como la placa de contraste se encuentra dentro de la órbita de la bobina de film, la placa de contraste queda atrapada por el film de envolver.
Mientras tanto, el reductor del film ha ido estrechando por presión la anchura del mismo hasta dejarlo reducido a una anchura igual a la altura de la placa de contraste al menos en el punto en donde placa y film coinciden.
Cuando la anchura del film es equivalente a la altura de la placa de contraste al menos en el punto en el que son coincidentes, la bobina se detiene, la pinza atrapa de nuevo el film y el grupo de sujeción y soldadura se adelanta hasta la placa de contraste fijando y soldando las varias capas de film por calor.
Simultáneamente el elemento de corte, como puede ser un hilo incandescente, secciona el film en un punto entre la pinza y el elemento de soldadura.
Finalizada esta operación la placa de contraste adopta de nuevo su posición horizontal y el film, por memoria, se ajusta al fardo mientras el grupo de sujeción y soldadura se retira a su posición inicial.
BREVE ENUNCIADO DE LAS FIGURAS La FIGURA 1 muestra en explosión distintos elementos del dispositivo y así se ven la placa soporte (1 ) apta para ajustarse a la plataforma de una máquina (2) apreciándose las guías cremallera (3) sobre las que se desplazará el grupo de sujeción y soldadura (4) que comprende el elemento retenedor (5), el elemento soldador (6) y el elemento cortador (7), se aprecia también la pinza (8) ahora abierta y la placa de contraste (9) en posición horizontal. La FIGURA 2 muestra distintos elementos del dispositivo montados y en posición de actuar, así la placa de contraste (9) está ahora en vertical y el grupo de sujeción y soldadura (4) está adelantado haciendo contacto con ella.
La FIGURA 3 muestra en explosión la placa de contraste (9), el mecanismo de enclavamiento de tres puntos (10) que monta la placa de contraste y la hace cambiar de posición horizontal a vertical y al revés, y los medios de accionamiento del mecanismo de enclavamiento de tres puntos que comprenden un motor eléctrico (1 1 ) y una carcasa (12) por dentro de la cual discurre un husillo -que no se muestra- y que provoca el movimiento del mecanismo de enclavamiento de tres puntos.
La FIGURA 4 muestra el carro portabobinas -no mostrado en las otras figuras- que suele ir instalado en un brazo giratorio de las máquinas enfardadoras en donde se aprecia el eje (13) sobre el que se inserta la bobina de film y el rodillo retenedor (14) que es rodeado por el film - no mostrado- antes de dirigirse al bulto a enfardar y es precisamente a la salida de ese rodillo retenedor en donde se encuentra el vástago, realmente un rodillo más estrecho en su parte central, en forma de diábolo (15) que en su movimiento descendente irá arrugando el film y reduciendo su anchura.
La FIGURA 5 muestra otra vista del carro portabobinas en donde el vástago (15) reductor del ancho del film se encuentra en una posición más baja que en la FIGURA 4, apreciándose además los elementos que permiten el movimiento ascendente y descendente del vástago como son un motor (16), un husillo (17) y una guía (18) estando todo ello montado sobre dos pletinas (19) que hacen de soporte permitiendo añadir este dispositivo como kit a un gran número de las máquinas existentes.
DESCRIPCION DE UN MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN
Se explica aquí un modo de llevar a cabo la invención que no es limitativo de la misma, sino que puede ejecutarse de diversas maneras.
La invención que se propone comprende:
• Una placa metálica que servirá de soporte (1 ).
• Una pinza (8) accionada automáticamente.
• Un grupo de placa de contraste que comprende una placa de contraste (9), medios para interponer la placa de contraste entre el recorrido del film y el bulto a enfadar (10), (1 1 ) y (12). • Un grupo de sujeccion y soldadura que comprende un elemento de sujeción (5), un elemento de soldadura (6), medios (3), (4) para desplazar ambos elementos desde su posición inicial hasta el contacto con la placa de contraste.
• Un elemento de corte (7) montado sobre el grupo de sujeción y soldadura.
« Un reductor del ancho del film que comprende un vástago (15), un motor (16), un husillo (17), una guía (18) y dos pletinas (19).
• Un controlador que sincroniza la acción de cada uno de los elementos.
Sobre la placa base se fijan:
• La pinza y los elementos que permiten su apertura y cierre.
• El grupo de soldado.
• Los medios para desplazar el grupo de soldado que comprenden una cremallera y un motor.
El ciclo de enfardado contempla las siguientes fases:
En la fase de inicio el film se encuentra sujeto por la pinza y la bobina de film, montada sobre un eje (13) en el carro portabobinas y éste a su vez sobre el brazo giratorio de la máquina, comienza a orbitar desenrollándose el film con la tensión que le suministra el rodillo retenedor (14).
Tras unas vueltas la propia tensión del film contra el bulto a enfardar permite que la pinza pueda abrirse sin que el film se desprenda.
El ciclo del enfardador propiamente dicho continúa con el ascenso de la bobina, junto con el carro portabobinas, mientras se mantiene su movimiento orbital en torno al bulto a enfardar.
Una vez la bobina ha realizado su ascenso se inicia el descenso.
Durante el descenso de la bobina, la placa de contraste (9), hasta ese momento en posición horizontal, adquiere posición vertical gracias un dispositivo de enclavamiento de tres puntos (10) accionado por un husillo que gira por la acción de un motor eléctrico (1 1 ). La placa de contraste permite tener una superficie siempre igual sobra la que accione el elemento de soldadura. Si la soldadura se realizara sobre el propio fardo, en función del contenido del fardo variaría la consistencia y las distancias lo cual llevaría a que fuera complicada la operación de soldado y corte automático. Con la placa de contraste en posición vertical y dentro de la órbita de la bobina, el film atrapa a la mencionada placa.
Paralelamente, en el carro portabobinas comienza el descenso de un vástago (15) que comprime el film reduciendo su anchura. Cuando la anchura del film es coincidente con la altura de la placa de contraste, al menos en la parte de film que cubre ésta, la bobina detiene su movimiento orbital y el grupo de soldado de adelanta hasta hacer contacto con la placa de contraste y la pinza atrapa el film.
El grupo de soldado se desplaza sobre una cremallera (3) guía fijada sobre la placa de soporte.
El grupo de soldado incluye:
• Un elemento de sujeción por presión (5), que mantiene el film sujeto contra la placa de contraste (9).
• Un elemento soldador por calor (6) que funde las distintas capas de film presionando con calor contra la placa de contraste.
• Un elemento de corte (7), en este caso una resistencia que corta el film por temperatura.
Una vez el film está cortado, el grupo de soldado se retira y la placa de contraste vuelve a su posición horizontal.

Claims

REIVINDICACIONES
1 . - DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS del tipo de los que utilizan un ciclo de enganche del film al fardo reteniendo el film en las primera vueltas, enfardado, soldado del film contra un elemento de contraste y corte del film caracterizado por que comprende
• Un soporte (1 )
• Una pinza (8).
« Un grupo de soldadura y sujeción que comprende un elemento de sujeción, un elemento de soldadura, medios para desplazarse desde una posición inicial a una posición de contacto con la placa de contraste.
• Un grupo de placa de contraste que comprende, una placa de contraste y medios para interponer la placa de contraste entre el film y el bulto a enfardar.
· Un elemento de corte.
• Un reductor del ancho del film
• Un controlador que sincroniza la acción de cada uno de los elementos.
2. - DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 1 caracterizado porque fijados al soporte se encuentra la pinza, el grupo de sujeción y soldadura, el elemento de corte y el grupo de placa de contraste.
3. - DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 1 caracterizado por que la pinza comprende medios automáticos para su apertura y cierre.
4. - DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 1 caracterizado por que los medios para interponer la placa de contraste entre el recorrido del film y el bulto a enfardar comprenden un motor eléctrico, un mecanismo de enclavamiento de tres puntos que soporta la placa de contraste y un husillo movido por el motor.
5. - DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 1 caracterizado por que los medios para desplazar el grupo de sujeción y soldadura comprenden una cremallera fijada al soporte y un motor.
6.- DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicaciones 4 y 5 caracterizado por que los motores a los que se refieren dichas reivindicaciones son eléctricos.
7.- DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 1 caracterizado por que el reductor del ancho del film se encuentra en el carro portabobinas.
8.- DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación anterior caracterizado por que el reductor del ancho del film comprende un vástago que comprime el film por su parte superior, un elemento que permite su desplazamiento en sentido vertical ascendente y descendente de forma sincronizada con el momento del ciclo en que interesa y un soporte.
9.- DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación anterior caracterizado por que el elemento que permite el desplazamiento del vástago es un husillo.
10.- DISPOSITIVO MODULAR DE CORTE Y SOLDADURA DE FILM PARA MAQUINAS ENFARDADORAS según reivindicación 8 caracterizado por que el vástago comprende un rodillo cuya parte central es más estrecha que los laterales, en forma de diábolo.
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