Un aparato (10) para perforar una película plástica que avanza,

el cual comprende: un bastidor; un árbol principal (18), montado en el bastidor de tal manera que pueda hacerse rotar alrededor de un eje central del árbol principal (18); al menos dos rodillos (35) de agujas, acoplados al árbol principal (18) en una posición radialmente descentrada con respecto al mismo, al estar montados en un árbol secundario (32) que está fijamente montado en el árbol principal (18) con un par de brazos (30), de tal manera que los brazos (30) se extienden radialmente hacia fuera desde el eje del árbol principal (18), de forma que la rotación del árbol principal (18) una porción de una revolución mueve los al menos dos rodillos (35) de agujas un arco de movimiento predeterminado, estando dispuestos los al menos dos rodillos (35) de manera que pueden rotar libremente alrededor de un eje de los al menos dos rodillos (35) de agujas, independientemente de la rotación del árbol principal (18); un dispositivo de accionamiento (20), acoplado con el árbol principal (18) y susceptible de hacer rotar el árbol principal (18) a fin de mover los al menos dos rodillos (35) de agujas dicho arco de movimiento, de tal manera que, en uno de los extremos de dicho arco de movimiento, los al menos dos rodillos (35) de agujas están en posiciones operativas, adyacentes a la película que avanza, entrando en contacto con la película y perforándola, y en un extremo opuesto de dicho arco de movimiento, los al menos dos rodillos (35) de agujas se encuentran en posiciones inoperantes, separados de la película que avanza; y al menos dos rodillos de respaldo (50), montados en el bastidor de tal forma que son susceptibles de hacerse rotar libremente alrededor de un eje de los al menos dos rodillos de respaldo (50), de tal modo que los al menos dos rodillos de respaldo (50) están montados en unos árboles terciarios (53), estando los extremos libres de los árboles terciarios (53) unidos entre sí por una barra de soporte (55)

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un mecanismo para crear perforaciones en una película que avanza, en particular, en la película de bolsa de un cojín hecho de espuma dentro de una bolsa. En particular, la invención se refiere a un mecanismo que está estructurado y dispuesto para su fijación o instalación en un aparato de producción de cojines de espuma dentro de bolsa, de tal manera que el mecanismo es capaz de crear perforaciones en los pliegues de los cojines de espuma dentro de bolsa, en cualquier lugar a lo largo de la longitud de los cojines, de tal modo que las perforaciones son capaces de permitir que se trasfieran gases dentro y fuera de los cojines, al tiempo que se evita que se escape la espuma formada dentro de los cojines.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen generalmente en la técnica los aparatos para producir cojines de espuma dentro de bolsa destinados a ser utilizados como materiales de envasado. Tales cojines están compuestos, típicamente, por unas láminas opuestas de película de plástico que tienen sus bordes sellados o unidos formando un cierre hermético y que se llenan con un material de formación de espuma. Los cojines se insertan en una caja de embalaje inmediatamente después de su fabricación, donde se deja que se expanda la espuma y se endurezca, con lo que adopta la forma del recipiente de embalaje y del material que se está embalando.

Existen múltiples Patentes que describen tales cojines así como los aparatos y métodos para su fabricación. Por ejemplo, la Patente norteamericana Nº 6.131.375 divulga un aparato para formar, sucesivamente, cojines de espuma a partir de dos componentes de espuma reactivos que, cuando se mezclan uno con otro, forman una espuma expansible, y a partir de dos paneles flexibles opuestos que encierran la espuma expansible. El aparato hace avanzar dos paneles de película opuestos a través de un conjunto de dispensación de espuma, de tal modo que los dos paneles se encuentran en lados opuestos del conjunto de dispensación de espuma, el cual dispensa de forma independiente los dos componentes de espuma reactivos dentro del espacio comprendido entre los paneles de película, donde los componentes se mezclan para formar la espuma. Los bordes marginales de los paneles de película son sellados o unidos formando un cierre hermético, creando una bolsa llena de espuma.

Conforme la composición de formación de espuma utilizada para llenar los cojines reacciona dentro de los cojines, la reacción genera gases tales como dióxido de carbono y vapor de agua, que conducen a la expansión de la espuma y completan el llenado de la bolsa. Por otra parte, se aspira aire al interior de la bolsa, lo que contribuye a la expansión de la espuma. Es, por tanto, necesario proporcionar ventilación a la bolsa con el fin de permitir que los gases en expansión escapen, y para permitir que se aspire aire al interior de la bolsa. Sin ventilación, la bolsa podría romperse por la espuma en expansión. Adicionalmente, la ausencia de ventilación puede conducir al colapso o aplastamiento de la espuma o a una formación incompleta de la espuma. Se han propuesto métodos previos para proporcionar la ventilación. De acuerdo con la Patente norteamericana Nº 5.679.208, se ha proporcionado un aparato para formar una bolsa en la que los cierres herméticos laterales no se extienden en toda la longitud del lado, con lo que se dejan aberturas de ventilación en los lados. Un método alternativo para proporcionar ventilación conlleva crear unas pequeñas hendiduras en la bolsa utilizando cuchillas o alambres calentados.

La formación de hendiduras es un método para proporcionar ventilación que se emplea en la actualidad con el sistema de embalaje de espuma dentro de bolsa SpeedyPacker®, disponible en la Sealed Air Corporation (Saddle Brook, NJ [Nueva Jersey]). Si bien la ventilación utilizando mecanismos de formación de hendiduras resulta efectiva a la hora de permitir que los gases formados escapen, las hendiduras presentan la desventaja de ser de un tamaño lo bastante grande como para permitir que se escape la espuma de la bolsa, especialmente con aplicaciones de pequeño tamaño, tales como tubos de espuma continuos (CFT –“continuous foam tubes”). Esto es problemático por cuanto que los cojines se colocan, generalmente, en contacto con el material que se ha de embalar a fin de permitir que el cojín adopte la forma del material embalado. No es deseable permitir que la espuma que se escapa de la bolsa entre en contacto con los materiales embalados.

Se ha propuesto la posibilidad de paliar los problemas asociados con el uso de respiraderos de hendidura mediante el uso de rodillos de agujas para crear un área de respiraderos de agujerillo en las bolsas llenas de espuma. Se han venido utilizando rodillos de agujas con aparatos de fabricación de cojines de espuma dentro de bolsa tales como el sistema SpeedyPacker®, y estos han probado ser eficaces a la hora de proporcionar ventilación al tiempo que impiden que se escape la espuma de las bolsas. La colocación de un rodillo de agujas en el sistema SpeedyPacker® permite la ventilación continua de la película utilizada para crear las bolsas; sin embargo, el actual sistema se ve limitado por su dependencia de la alteración manual del sistema. En otras palabras, con el rodillo de agujas dispuesto en su lugar, los respiraderos siempre se están confeccionando sin variación alguna en la configuración o el número de respiraderos creados. Por otra parte, en caso de que sea necesario crear bolsas sin ventilación, el aparato de fabricación de bolsas debe ser apagado o desconectado, el rodillo de agujas se ha de retirar manualmente, y el aparato debe ser reiniciado para comenzar a producir más cojines. Por otra parte, no pueden fabricarse de nuevo bolsas provistas de ventilación sin, de nuevo, apagar el aparato y recolocar manualmente el rodillo de agujas. Esto presenta un problema no solo por cuanto que representa un inconveniente para el operario de la máquina, sino también por el tiempo de producción que se pierde y por la caída de la eficiencia asociada a tales cambios manuales necesarios, así como por el peligro inherente para el operario de la máquina al tener que extraer y recolocar continuamente piezas de trabajo de la maquinaria.

En consecuencia, sería ventajoso disponer de un mecanismo estructurado y dispuesto para su fijación o instalación en un aparato de producción de cojines de espuma dentro de bolsa, tal como el SpeedyPacker®, de tal manera que el mecanismo pudiera adaptarse a cualquier tipo de bolsa, en cualquier momento, y en cualquier combinación.

La Patente norteamericana Nº 5.802.945 divulga una disposición de rodillos de agujas en la que múltiples rodillos de agua, específicamente cuatro rodillos de agujas, están montados en un bastidor rotativo que es susceptible de hacerse rotar completamente alrededor de un eje central. Este bastidor rotativo puede hacerse rotar de tal manera que el rodillo de agujas deseado se sitúe en posición para interactuar con un rodillo de brocha. Cada rodillo de agujas está provisto de un mecanismo para permitir que el rodillo de agujas sea levantado en alejamiento del rodillo de brocha y situado de nuevo sobre el rodillo de brocha sin necesitar el movimiento rotativo de todo el bastidor rotativo. Para este fin, cada mecanismo de rodillo de agujas está provisto de una carga elástica o de resorte en los extremos del árbol de cada rodillo de agujas, de tal manera que el rodillo de agujas es cargado radialmente en alejamiento del eje central del bastidor rotativo y, en consecuencia, hacia la periferia del bastidor rotativo. Un rodillo de agujas que es cargado de esta forma hacia el rodillo de brocha puede ser elevado de nuevo con respecto al rodillo de brocha al ejercer una fuerza contra los extremos del árbol sobre el que está montado el rodillo de agujas concreto. Con el fin de generar esta fuerza y el desplazamiento de un rodillo de agujas, existe un complicado mecanismo de levas montado en el bastidor rotativo.

La Patente norteamericana Nº 4.167.131 divulga una aparato para perforar una película de plástico que se hace avanzar, el cual comprende un bastidor, un árbol principal montado en el bastidor de tal manera que sea susceptible de hacerse rotar alrededor de un eje central del árbol principal, un rodillo de agujas acoplado al árbol principal en una posición descentrada con respecto al mismo, al estar montado en un árbol secundario que está fijamente montado en el árbol principal con un par de brazos, de tal manera que los brazos se extienden radialmente fuera del eje del árbol... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (10) para perforar una película plástica que avanza, el cual comprende:

un bastidor;

un árbol principal (18), montado en el bastidor de tal manera que pueda hacerse rotar alrededor de un eje central del árbol principal (18);

al menos dos rodillos (35) de agujas, acoplados al árbol principal (18) en una posición radialmente descentrada con respecto al mismo, al estar montados en un árbol secundario (32) que está fijamente montado en el árbol principal

(18) con un par de brazos (30), de tal manera que los brazos (30) se extienden radialmente hacia fuera desde el eje del árbol principal (18), de forma que la rotación del árbol principal (18) una porción de una revolución mueve los al menos dos rodillos (35) de agujas un arco de movimiento predeterminado, estando dispuestos los al menos dos rodillos (35) de manera que pueden rotar libremente alrededor de un eje de los al menos dos rodillos (35) de agujas, independientemente de la rotación del árbol principal (18);

un dispositivo de accionamiento (20), acoplado con el árbol principal (18) y susceptible de hacer rotar el árbol principal (18) a fin de mover los al menos dos rodillos (35) de agujas dicho arco de movimiento, de tal manera que, en uno de los extremos de dicho arco de movimiento, los al menos dos rodillos (35) de agujas están en posiciones operativas, adyacentes a la película que avanza, entrando en contacto con la película y perforándola, y en un extremo opuesto de dicho arco de movimiento, los al menos dos rodillos (35) de agujas se encuentran en posiciones inoperantes, separados de la película que avanza; y

al menos dos rodillos de respaldo (50), montados en el bastidor de tal forma que son susceptibles de hacerse rotar libremente alrededor de un eje de los al menos dos rodillos de respaldo (50), de tal modo que los al menos dos rodillos de respaldo (50) están montados en unos árboles terciarios (53), estando los extremos libres de los árboles terciarios (53) unidos entre sí por una barra de soporte (55).

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el bastidor comprende un par de placas (12) de bastidor, separadas entre sí y opuestas una a otra.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual el bastidor comprende, adicionalmente, una barra de soporte

(15) que conecta o une las placas (12) de bastidor.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual el árbol principal (18) se extiende entre las placas (12) de bastidor.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el eje del árbol secundario (32) es paralelo al eje del árbol principal (18).

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada uno de los al menos dos rodillos (35) de agujas está constituido por un cuerpo cilíndrico con un ánima central y unos pasadores (37) que se extienden radialmente hacia fuera desde el cuerpo.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual los pasadores son convergentes o gradualmente estrechados hacia fuera desde el cuerpo.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una cubierta (40) de rodillo de agujas.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual la cubierta (40) protege del contacto exterior con los al menos dos rodillos (35) de aguja en todos los lugares a lo largo de dicho arco de movimiento predeterminado.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los al menos dos rodillos de respaldo (50) están radialmente descentrados con respecto al árbol principal (18), situados de tal manera que, cuando los al menos dos rodillos (35) de agujas están en las posiciones inoperantes, los al menos dos rodillos (35) de agujas se encuentran separados de los al menos dos rodillos de respaldo (50), y cuando los al menos dos rodillos (35) de agujas están en las posiciones operativas, los al menos dos rodillos (35) de agujas son adyacentes a los al menos dos rodillos de respaldo (50), formando un paso de apriete (70) con ellos, paso de apriete (70) a través del cual pasa la película que avanza, de tal manera que los al menos dos rodillos (35) de agujas, en las posiciones operativas, entran en contacto con la película que avanza, contra los al menos dos rodillos de respaldo (50), y perforan la película que avanza.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual cada uno de los al menos dos rodillos de respaldo (50) comprende, adicionalmente, unas acanaladuras o surcos (52).

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el dispositivo de accionamiento (20) es un dispositivo rotativo.

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual el dispositivo rotativo es un solenoide (20).

14. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el aparato (10) está estructurado y dispuesto para su fijación o instalación en un aparato (88) de fabricación de cojines de espuma dentro de bolsa.