Máquina para realizar bolsitas filtrantes para productos de infusión y envolverlas en sobres externos. La presente invención se refiere a una máquina para realizar bolsitas filtrantes para productos de infusión tales como, por ejemplo, té, café, manzanilla, etc. y envolver las mismas bolsitas en sobres externos. Las bolsitas filtrantes 5 son del tipo de un solo lóbulo o de dos lóbulos y vienen revestidas por una hoja de sobreenvoltura adecuadamente plegada y soldada para formar el sobre externo. En la actualidad, las máquinas para realizar bolsitas filtrantes envueltas en sobres externos comprenden una pluralidad de estaciones, dispuestas en sucesión recíproca, en las cuales se realizan las bolsitas filtrantes, cada una de ellas conteniendo una dosis de producto en uno o varios lóbulos de la bolsita filtrante. En particular, las estaciones principales ubicadas a lo largo de una dirección operativa son las siguientes: - una primera estación para alimentar papel de filtro provista de una o varias bobinas de tiras de dicho papel de filtro; - una segunda estación para alimentar dosis individuales de producto de infusión encima del papel de filtro a medida que este último avanza; - una tercera estación para superponer y envolver o soldar el papel de filtro (dependiendo del tipo de máquina) para formar un tubo continuo; - una cuarta estación para aplicar un hilo de atadura y una etiqueta a una cara del papel de filtro (el hilo de atadura y la etiqueta llegando de manera continua desde respectivas unidades de alimentación, y siendo separados en elementos individuales por unidades a tal efecto); - una quinta estación de corte en bolsitas filtrantes individuales de conformidad con el tipo de producto; y 20 - una posterior estación de formación de la bolsita filtrante, que comprende un carrusel movido por pasos, provisto de una pluralidad de pinzas para aferrar una bolsita filtrante individual que son adecuadas para poner las bolsitas filtrantes cerca de una pluralidad de estaciones para completar la misma bolsita filtrante. Durante una etapa de envasado, a esta línea básica es posible agregar, en sucesión recíproca, las siguientes estaciones adicionales: - una sexta estación para alimentar las bolsitas filtrantes individuales así obtenidas hacia - una séptima estación para aplicar una hoja de sobreenvoltura a cada bolsita filtrante y cerrar la sobreenvoltura (mediante soldadura térmica) para formar un sobre externo; - una octava estación para introducir las bolsitas filtrantes envueltas en los sobres externos en adecuadas cajas o contenedores. 30 Como ya se ha indicado, aparte del tipo de bolsita filtrante (de uno o dos lóbulos) y del tipo de aplicación del hilo de atadura y de la etiqueta (para los cuales las soluciones de la técnica conocida son, por ejemplo, anudado, engrapado metálico o marbete sellado térmicamente), la parte de la máquina de especial interés en este documento es la de las estaciones que efectúan la etapa de sobreenvolver las bolsitas filtrantes antes de que las mismas sean colocadas, por grupos, dentro de cajas o contenedores. 35 La etapa de envasar cada una de las bolsitas filtrantes con su propia sobreenvoltura se logra por medio de una subestación de alimentación continua de una tira de material de sobreenvoltura que viene separada en hojas individuales. Cada hoja viene plegada apropiadamente sobre la bolsita filtrante y cerrada sobre sí misma por medio de una operación de moleteado o sellado térmico que puede ser llevada a cabo de dos maneras diferentes: en por lo menos 40 dos lados o bordes longitudinales de la hoja de sobreenvoltura si la hoja tiene una aleta de apertura plegada sobre una superficie de la misma hoja; o soldando térmicamente sobre tres lados de la hoja, que se componen de dos bordes longitudinales y un borde transversal de extremidad, en el caso de una sobreenvoltura sencilla, es decir sin aleta. Las máquinas que efectúan la operación de soldadura térmica en los tres lados actúan, en una primera solución de la técnica conocida, siguiendo dos etapas (ver por ejemplo la patente de invención EP 1.173.365 perteneciente a la 45 misma solicitante) con el carrusel movido paso a paso mencionado con anterioridad que coloca las bolsitas filtrantes cerca de una estación de envoltura en la cual viene alimentada la tira continua que viene cortada para conseguir la hoja   que formará la sobreenvoltura de la bolsita filtrante. Cerca de dicha estación, la bolsita filtrante viene alejada radialmente del primer carrusel, permitiendo que la hoja de sobreenvoltura sea alimentada entre el carrusel y la misma bolsita filtrante, que luego vuelve a ser movida hacia el carrusel de modo que la hoja sea plegada en forma de U y alrededor de la misma bolsita filtrante. 2 Después de dicho plegado, la bolsita filtrante con la hoja plegada en forma de U para formar un sobre externo a soldar viene llevada a una primera estación fija para soldar las aletas superiores transversales de la hoja, formadas por el plegado previo, usando adecuados órganos de soldadura configurados en un único par. Después de lo cual, cada sobre externo parcialmente soldado viene soltado sobre una segunda estación móvil 5 de soldadura rotativa por pasos provista de adecuadas cavidades en su circunferencia adecuados para permitir, durante su rotación paso a paso, el emplazamiento del sobre externo parcialmente soldado enfrentado a un segundo soldador adecuado para moverse hacia el sobre externo parcialmente soldado el cual suelda los dos lados longitudinales de la hoja de sobreenvoltura. Posteriormente, el sobre externo totalmente soldado hecho de esta manera viene hecho avanzar hacia la estación de introducción final. 10 Alternativamente, una solución conocida lleva a cabo la soldadura simultánea de los tres lados de la hoja de sobreenvoltura en una única etapa: en este caso el primer carrusel, nuevamente de movimiento paso a paso, puede emplazar la bolsita filtrante con la hoja de sobreenvoltura cerca de una unidad fija de soldadura la cual suelda simultáneamente los tres lados del sobre externo a soldar. También existe una tercera solución de soldadura continua que utiliza rodillos, según la cual viene interceptada una tira continua de hoja de sobreenvoltura, dentro de la cual ya están ubicadas las respectivas bolsitas filtrantes, por 15 grupos enfrentados de rodillos de soldadura configurados para obtener las líneas de soldadura a lo largo de los tres lados de la hoja de sobreenvoltura. Otra solución de soldadura substancialmente continua de la técnica conocida utiliza una o varias unidades de soldadura en condiciones de moverse paralelas con la línea de alimentación de una tira o de hojas de envoltura 20 individuales que contienen una bolsita filtrante. Tales unidades de soldadura siguen un trayecto substancialmente circular por el cual se mueven hacia la hoja y entran en contacto con la misma hoja. Siguen una o varias hojas de sobreenvoltura por un respectivo tramo de trayecto de modo de soldar tres lados de un sobre externo. Luego se alejan del sobre externo y vuelven a su punto inicial, listas para comenzar un nuevo ciclo y soldar el próximo sobre externo. Se sabe que las máquinas que se acaban de describir tienen una velocidad de producción predeterminada 25 (normalmente entre 300 y 450 sobres externos por minuto dependiendo de la geometría de construcción de las estaciones). Dichas velocidades actualmente pueden garantizar un producto sobre externo de buena calidad final. Las máquinas de última generación pueden alcanzar velocidades de producción sólo para la bolsita filtrante (sin sobre externo de sobreenvoltura) superiores a las 450 bolsitas por minuto. Sin embargo, tales velocidades no pueden ser alcanzadas para los sobres externos debido a los límites, en particular, de la etapa de soldadura mencionada arriba. 30 Hablando en términos generales (y después de varias pruebas), la etapa de soldadura de los bordes de la hoja de sobreenvoltura viene considerada eficaz y proporciona una buena soldadura si garantiza un tiempo de soldadura mínimo predeterminado, debajo del cual no es posible bajar: este tiempo de soldadura viene definido como el tiempo durante el cual la hoja a soldar térmicamente queda efectivamente en contacto con el soldador. Cabe hacer notar que en las soluciones de soldadura paso a paso con un soldador fijo, no todo el tiempo definido por una etapa puede ser dedicado efectivamente a la soldadura, porque parte del tiempo de la etapa debe ser reservado 35 para mover el sobre externo, en particular para introducir el sobre externo a soldar en el soldador y extraer el sobre   externo ya soldado del mismo soldador. Por consiguiente, si se aumenta la velocidad de producción y, por ende, se reduce el tiempo de una etapa individual de dichos carruseles no se garantiza el mínimo tiempo de soldadura, con lo cual se genera el riesgo... [Seguir leyendo]

REIVINDICACIONES:

1. Máquina para realizar bolsitas filtrantes (103) para productos de infusión y envolverlas en sobres externos (101) , la máquina (102) comprendiendo:

- una pluralidad (L) de estaciones para realizar bolsitas filtrantes (103) , cada una de ellas comprendiendo al menos un lóbulo para contener una dosis de producto, dicha pluralidad (L) de estaciones extendiéndose a lo largo de una dirección operativa (D) ;

- dispositivos de movimiento (106) para mover las bolsitas filtrantes (103) , a lo largo de dicha dirección operativa (D) , para colocar las bolsitas filtrantes (103) , en

- una estación de envoltura (107) para envolver una hoja plana (S) de material de sobreenvoltura alrededor de la bolsita filtrante (103) para formar una envoltura con forma de U alrededor de la misma bolsita filtrante (103) con al menos dos aletas enfrentadas entre las cuales está intercalada la bolsita filtrante (103) ; y

- una estación de cierre (109) para cerrar dos bordes longitudinales de extremidad (S1 y S2) y un borde transversal de extremidad (S3) de dicha hoja envuelta en U (S) para formar un sobre externo (101) ,

dicha máquina (102) estando caracterizada por el hecho que dicha estación de cierre (109) comprende por lo menos un carrusel de unión (110) provisto de una pluralidad de elementos de soldadura (112) para recibir respectivas bolsitas filtrantes (103) individuales con dicha hoja de sobreenvoltura plegada (S) ; cada elemento de soldadura (112) siendo móvil en rotación con dicho carrusel de unión (110) y siendo adecuado para permitir el cierre simultáneo de dichos dos bordes longitudinales de extremidad (S1 y S2) y de dicho borde transversal de extremidad (S3) de dicha hoja (S) .

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dicha estación de envoltura (107) es movida por pasos y dicho carrusel de unión (110) permite que dichos elementos de soldadura (112) se muevan por pasos de manera de estar sincronizados con la estación de envoltura (107) .

3. Máquina según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por el hecho que dichos elementos de soldadura (112) están divididos en dos semipartes (111a y 111b) que sobresalen radialmente desde dicho carrusel de unión (110) ; al menos una de dichas semipartes (111a, 111b) estando abisagrada, en correspondencia de respectivas extremidades conectadas a dicho carrusel de unión (110) , de manera de definir por lo menos una primera condición de apertura de toma o liberación del sobre externo (101) , en la cual las semipartes (111a y 111b) están alejadas, y una segunda condición de cierre de unión, en la cual las semipartes (111a y 111b) están en contacto recíproco.

4. Máquina según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho que por lo menos una semiparte (111a, 111b) está provista de perfiles de soldadura (112a) que son complementarios a los correspondientes dos bordes longitudinales de extremidad (S1 y S2) y al borde transversal de extremidad (S3) de una hoja de sobreenvoltura envuelta en U (S) .

5. Máquina según la reivindicación 3 o 4, caracterizada por el hecho que cada elemento de soldadura (112) es controlado por órganos de movimiento (113) , integrados en dicho carrusel de unión (110) , y adecuados para mover cada elemento de soldadura (112) , entre una primera posición (P1) cerca de la estación de envoltura (107) en la cual el elemento de soldadura (112) está en su condición abierta de toma, y una segunda posición (P2) cerca de una estación de agrupamiento e introducción (114) de los sobres externos (101) en la cual el elemento de soldadura (112) está en su condición abierta de liberación (P2) , cada elemento de soldadura (112) estando en su condición cerrada de unión durante la rotación desde la estación de envoltura (107) hasta la estación de agrupamiento e introducción (114) .

6. Máquina según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho que el carrusel de unión (110) está provisto de por lo menos cuatro elementos de soldadura (112) que sobresalen radialmente del mismo carrusel de unión (110) .

7. Máquina según la reivindicación 1, que comprende por lo menos un carrusel de envasado (115) , movido por pasos, provisto radialmente de una pluralidad de elementos de pinzado para aferrar bolsitas filtrantes (103) individuales, caracterizada por el hecho que dicho carrusel de envasado (115) y dicho carrusel de unión (110) están sincronizados por pasos y tienen una relación de dos a uno en términos de cantidad de respectivos elementos de pinzado y elementos de soldadura (112) presentes en cada carrusel de envasado (115) y carrusel de unión (110) .

8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho que dicho carrusel de unión (110) , por cada etapa completada, gira de un ángulo (1) que es el doble del ángulo cubierto en una etapa por dicho carrusel de envasado (115) .

9. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho que dicho carrusel de unión (110) es movido por pasos por medio de un mecanismo impulsor intermitente (100) .

10. Máquina según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que el funcionamiento de dicha estación de cierre (109) es mediante soldadura térmica.