Un procedimiento para controlar la temperatura de un elemento calentador de resistencia eléctrica dentro de una máquina de sellado,

que comprende: aplicar corriente a dicho elemento para calentar dicho elemento en un primer modo de corriente constante en el que se suministra constantemente una primera cantidad de corriente a dicho elemento; aplicar de forma intermitente una segunda cantidad de corriente para calentar dicho elemento en un segundo modo de impulsos; y aplicar corriente a dicho elemento para calentar dicho elemento en un tercer modo de funcionamiento en el que se suministra constantemente una tercera cantidad de corriente, mayor que dicha primera cantidad, a dicho elemento

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las máquinas de embalaje para empaquetar y sellar película plástica en torno a un artículo utilizan convencionalmente un hilo calentado para sellar capas de película entre sí y para fundir a través de las capas para separar un artículo de otro según pasan los artículos a través de la máquina. Se suministra corriente al hilo para 5 calentar el hilo hasta una temperatura elevada para llevar a cabo la operación de sellado y de corte. El aspecto del sellado resultante es bueno y cuidado, dado que la película se contrae de forma ajustada en torno al paquete, especialmente cuando están implicadas películas de polipropileno. Normalmente, se utilizan tales hilos calientes para formar tanto sellos extremos como sellos laterales.

Según hace contacto el hilo con la película y lleva a cabo su función prevista, pierde calor a la película al igual 10 que al entorno circundante. En consecuencia, se debe suministrar corriente continuamente o de forma continua al hilo para mantener la temperatura apropiada del hilo.

Normalmente, el hilo es un elemento resistivo con un diámetro de aproximadamente 508-564 millonésimas de milímetro, lo que hace que sea susceptible a una acumulación de temperatura, a la fatiga y a la rotura. Por lo tanto, si no se controla de forma apropiada la corriente que va al hilo y la temperatura del hilo se vuelve demasiado 15 elevada, el hilo tiende a romperse. Por ejemplo, según aumenta la velocidad de la máquina, el impulso de corriente enviado al hilo de sellado para calentar el hilo hasta la temperatura apropiada se vuelve cada vez más frecuente, hasta tal punto en el que el sistema de sellado se encuentra, de hecho, encendido en todo momento. El hilo se vuelve más susceptible a una rotura, dado que la película que está siendo sellada no está alejando el exceso de calor (que actúa como un disipador térmico) tan rápido como se está aplicando el calor al hilo. Por último, el hilo se 20 reblandece, se alarga, y se rompe. Esto es una incidencia habitual, en particular cuando el operario no presta una atención apropiada. Cambiar el hilo requiere que se apague la máquina, lo que tiene como resultado una pérdida considerable de la productividad.

La patente U.S. nº 5.597.499 aborda este problema al proporcionar un sistema de control del hilo de sellado que controla la duración de los impulsos de calor aplicados al hilo sellador. Utiliza una configuración de bucle abierto que 25 regula el calor aplicado al hilo de sellado en base al número de artículos y a la frecuencia con la que los artículos se desplazan a través del empaquetador. Sin embargo, la versatilidad de esta solución es limitada.

La patente U.S. nº 6.822.203, que está incorporada en la presente por referencia, aborda este problema al monitorizar la expansión del hilo sellador. Utiliza una configuración de bucle cerrado que regula la corriente aplicada al hilo en base a la longitud del hilo. Cuando el hilo se expande hasta una cierta longitud umbral, se reduce o se 30 elimina la corriente aplicada al hilo de sellado. Después de que el hilo se ha enfriado lo suficiente, de forma que se contrae hasta una longitud inferior al umbral, se restablece la corriente aplicada. Esto representa una mejora con respecto a las configuraciones anteriores, pero aún requiere ajustes cuando se ajusta la velocidad del ciclo de la máquina de embalaje. Si no se llevan a cabo estos ajustes, el hilo sellador durará más que uno controlado por una configuración de bucle abierto, pero puede seguir rompiéndose de forma prematura debido a la fatiga. 35

Sería deseable proporcionar un sistema de sellado que sea una configuración de realimentación de bucle cerrado que detecte la expansión y la contracción del hilo, y ajuste la corriente, de forma que se regule la longitud del hilo para protegerlo de la fatiga y de la rotura. Además, sería deseable variar la aplicación y la cantidad de corriente aplicada al hilo en base a su uso.

Serán evidentes estos y otros objetivos con referencia a la descripción y los dibujos siguientes. 40

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Los problemas de la técnica anterior han sido superados por medio de la presente invención, que proporciona un sistema de control y un aparato para controlar y monitorizar la corriente introducida a un elemento de resistencia eléctrica, tal como un hilo de sellado. El sistema y el aparato de la presente invención es una modificación de la realimentación de bucle cerrado para sistemas convencionales, y aprovechan la expansión inherente del hilo de 45 sellado según se calienta. El mecanismo de realimentación monitoriza tanto la corriente real que pasa a través del hilo, como la longitud del hilo sellador, y ajusta la corriente aplicada al hilo, sensible a esas entradas monitorizadas. La presente invención también monitoriza el uso de la máquina de sellado y varía la aplicación y la cantidad de

corriente que fluye al hilo en base a su uso.

Utilizando estas técnicas, se reducen el esfuerzo y la fatiga del hilo, lo que permite una mayor vida útil del hilo.

BREVE DESCRIPCIÓN DEL DIBUJO

La Figura 1 es una vista frontal parcial de un conjunto de sello extremo según la presente invención;

la Figura 2 es una vista frontal parcial de un conjunto de sello extremo con el hilo de sellado a una 5 temperatura baja según la presente invención;

la Figura 3 es una vista frontal parcial de un conjunto de sello extremo según otra realización de la presente invención;

la Figura 4 es un gráfico que ilustra la salida de un sensor de proximidad representativo según la presente invención; 10

la Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra una primera realización del control de corriente;

la Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra una segunda realización del control de corriente; y

la Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un control de corriente en base al uso de la máquina.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Y REALIZACIONES PREFERIDAS

Pasando ahora a las figuras, se muestra una porción de un conjunto de sello extremo para una máquina de 15 embalaje según una realización de la presente invención. Se debería comprender que se muestra el conjunto de sello extremo a modo de ilustración, dado que la presente invención no está limitada a ninguna ubicación particular del mecanismo de sellado. Se muestra la garra superior 20 (Figura 1), que está interpuesta de forma convencional por un par de abrazaderas opuestas de película acopladas por medio de un soporte (no mostrado) del dispositivo protector de la película, estando el soporte acoplado, a su vez, a la garra superior 20. Un extremo de un elemento de 20 impulso eléctrico tal como un hilo 2 de sellado está fijado al lado inferior de la garra superior 20 con un bloque tensor del hilo (no mostrado). El extremo móvil o flotante opuesto del hilo 2 de sellado está acoplado a un miembro 1 de giro del hilo de sellado en el terminal 10 del hilo. Hay montado de forma giratoria un miembro 1 de giro en la garra superior 20 en el punto 9 de giro, de forma que se mueve en respuesta a la expansión y a la contracción del hilo 2 de sellado, dependiendo de la temperatura del hilo de sellado. Hay montado un accionador detector 3 en la placa o 25 bloque 1 de giro del hilo de sellado, y se extiende más allá del miembro 1 de giro hacia el detector 5, como se muestra. Preferentemente, el accionador 3 termina en una porción 3A de reborde para proporcionar un área superficial suficiente para accionar un detector 5 de proximidad como se explica con mayor detalle a continuación. Un extremo del miembro 4 de empuje, tal como un resorte helicoidal, está fijado al accionador 3 y el extremo opuesto del miembro 4 de empuje está fijado a la garra superior 20, de forma que se mantiene al accionador 3 (y el 30 miembro 1 de giro) bajo tensión, y empuja al accionador y, por lo tanto, al hilo 2 de sellado en una dirección alejándose del bloque tensor 8 del hilo.

Hay un detector 5 separado una distancia establecida del accionador 3, tal como un sensor de proximidad. Otros detectores, tal como detectores ópticos, capaces de monitorizar la expansión y la contracción del hilo 2 de sellado son adecuados y dentro del alcance de la presente invención. Según se aplica corriente al hilo 2 de sellado y el hilo 35 2 de sellado se calienta y se expande, se acomoda la expansión por la fuerza de tracción del miembro 4 de empuje y la acción...

1. Un procedimiento para controlar la temperatura de un elemento calentador de resistencia eléctrica dentro de una máquina de sellado, que comprende:

aplicar corriente a dicho elemento para calentar dicho elemento en un primer modo de corriente constante en el que se suministra constantemente una primera cantidad de corriente a dicho 5 elemento;

aplicar de forma intermitente una segunda cantidad de corriente para calentar dicho elemento en un segundo modo de impulsos; y

aplicar corriente a dicho elemento para calentar dicho elemento en un tercer modo de funcionamiento en el que se suministra constantemente una tercera cantidad de corriente, mayor que dicha primera 10 cantidad, a dicho elemento.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que se emplea el elemento calentador para sellar durante una fracción del tiempo total, y en el que dicha fracción define el ciclo de trabajo del elemento calentador, comprendiendo, además, aplicar constantemente dicha tercera cantidad de corriente cuando dicho ciclo de trabajo supera un valor predeterminado. 15

3. El procedimiento de la reivindicación 1, mediante el cual se utiliza dicho primer modo de corriente constante cuando dicha máquina está inactiva.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que se emplea el elemento calentador para sellar durante una fracción del tiempo total, y en el que dicha fracción define el ciclo de trabajo del elemento calentador, y mediante el cual se utiliza dicho segundo modo de impulsos cuando dicho ciclo de trabajo es menor que un 20 valor predeterminado.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha máquina comprende un detector de movimiento o un sensor de proximidad para detectar cuándo se acerca a dicho elemento calentador un artículo que va a ser sellado, y dicha máquina cambia de dicho primer modo a dicho segundo modo de impulsos tras dicha detección. 25

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha máquina comprende un detector de movimiento o un sensor de proximidad para detectar cuándo se acerca un artículo que va a ser sellado a dicho elemento calentador, y dicha máquina cambia a dicho tercer modo si la frecuencia de dichas detecciones supera un valor predeterminado.

7. Un aparato para controlar la temperatura de un elemento calentador de resistencia eléctrica dentro de una 30 máquina de sellado, que comprende:

un controlador de potencia adaptado para suministrar constantemente una primera cantidad de corriente a dicho elemento;

un controlador de potencia adaptado para suministrar de forma intermitente una segunda cantidad de corriente a dicho elemento; y 35

un controlador de potencia adaptado para suministrar constantemente una tercera cantidad de corriente, mayor que dicha primera cantidad, a dicho elemento.

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que dicho aparato comprende, además, un detector de movimiento o un sensor de proximidad para detectar cuándo se acerca a dicho elemento calentador un artículo que va a ser sellado. 40

9. El aparato de la reivindicación 8, en el que dicho aparato suministra constantemente dicha tercera cantidad de corriente si la frecuencia de dichas detecciones supera un valor predeterminado.

10. El aparato de la reivindicación 8, en el que dicho aparato suministra constantemente dicha primera cantidad de corriente si la frecuencia de dichas detecciones es menor de un valor predeterminado.

11. El aparato de la reivindicación 8, en el que dicho aparato suministra de forma intermitente dicha segunda 45 cantidad de corriente si dicho detector de movimiento o dicho sensor de proximidad detecta que se acerca un artículo a dicho elemento calentador y la frecuencia de dichas detecciones es menor de un valor predeterminado.