Instalación de embalaje y de acondicionamiento.

Instalación de embalaje y de acondicionamiento de productos diversos y variados en una caja de cartón,

cuya instalación comprende una máquina de preparación de los embalajes, estando constituida la máquina por varios módulos:

- un módulo M de la parte de arriba, según la dirección de flujo, para el almacenamiento de las piezas cortadas (3) que formarán dichos embalajes, cuyo módulo adopta forma de almacén (2) de tipo "fifo",

- un módulo V de la parte de abajo, a nivel del cual se efectúa en especial la adaptación en volumen de cada pieza cortada (3), efectuándose dicha adaptación en volumen en la instalación de un puesto (5) de conformación, cuyo punto de referencia (16) corresponde a la arista inferior de arriba de la pieza preparada (15) de una caja, es decir, la arista que se sitúa sobre la base (8) de dicho almacén (2)

- y, dispuesto entre los dos módulos M y V antes citados, un módulo central C dotado de un dispositivo para levantar dichas piezas cortadas (3) de dicho almacén (2), cuyo dispositivo de levantamiento está constituido por su parte, como mínimo, por un brazo (9) de extracción que está soportado por un carro móvil (10) para desplazar la pieza cortada (3) extraída de dicho almacén (2) y llevarla a dicho puesto de conformación (5),

caracterizada porque presenta, entre dicho brazo de extracción (9) y dicho carro (10), un mecanismo (30) de maniobra, que comprende medios para hacer pivotar dicho brazo (9) alrededor de un eje virtual (11), estando situado dicho eje (11), en el momento del arrastre de dicha pieza cortada (3) y cuando tiene lugar su desplazamiento por dicho carro (10) en un plano fijo horizontal que corresponde, dentro de la gama de grosor del cartón, simultáneamente al plano de base (8) de dicho almacén (2) y el de la base (14) de dicho puesto de conformación (5).

Instalación de embalaje y de acondicionamiento.

La presente invención se refiere a instalaciones de embalaje y de acondicionamiento de productos diversos y variados del tipo de viales, botellas y otros Se refiere, más particularmente, a la máquina y al procedimiento que permiten conformar piezas cortadas de cartón para constituir piezas en bruto para cajas y a continuación, después de llenado, cajas cerradas que contienen los productos en cuestión.

La invención se refiere a la disposición de diferentes puestos de trabajo de este tipo de máquina, a saber: - el puesto de almacenamiento de las piezas cortadas de cartón, o almacén, - el puesto de conformación de estas piezas importadas que, según el caso, puede ser desarrollado para el llenado de la pieza en bruto de caja el acondicionamiento de los productos y, - el puesto de retirada de las piezas cortadas situado entre dicho almacén y dicho puesto de conformación, comportando dicho puesto de retirada disposiciones específicas en cuanto a medios de extracción que realizan el desplazamiento de dichas piezas cortadas entre el mencionado almacén y dicho puesto de conformación.

Las máquinas de embalaje y de acondicionamiento comportan de manera general, un almacén del tipo "fifo", en el que están almacenadas las piezas cortadas de cartón. Estas piezas cortadas son llevadas al almacén una a una por un brazo de extracción y son conformadas adaptando forma de piezas en bruto de caja para recibir productos. Estas piezas en bruto se transforman en verdaderas cajas después de la integración de los productos.

En el caso de las piezas cortadas del tipo "envolvente", la caja está formada alrededor de los productos a embalar, mientras que en el caso de las piezas cortadas del tipo "caja americana", la elección o puesta en volumen permite realizar inicialmente una envolvente, cuya envolvente puede ser llenada, a continuación, con los productos a embalar, siendo cerrada.

Estas instalaciones de embalaje y de acondicionamiento llamadas también instalaciones de llenado de cajas, tal como se describen en el documento US 2004/0226270, se utilizan en cadenas de preparación y acondicionamiento de productos; igualmente son utilizadas en instalaciones de desagrupación para efectuar, por ejemplo, un nuevo condicionamiento de los productos que está mejor adaptado a la forma de distribución de estos últimos.

Cualquiera que sea su destino, estas máquinas deben ser en la actualidad polivalentes, es decir, deben ser capaces de conformar piezas cortadas de diferentes formatos y de ser utilizadas para embalar y acondicionar productos cuya naturaleza, forma y dimensiones son extremadamente variadas.

Esta búsqueda de la polivalencia de las máquinas implica, a nivel de los diferentes puestos de trabajo, disposiciones para permitir realizar regulaciones, tales como, por ejemplo, regulaciones de separación de las guías, regulaciones de los puntos de referencia y todo ello para cada tipo de pieza cortada. Estas operaciones de ajuste se deben realizar en todos los lugares en la línea de paso de las piezas cortadas.

En el almacén se pueden realizar otros ajustes, tales como el ajuste de altura de la base para posicionar las piezas cortadas, según su formato, delante de los medios de extracción.

La intervención en el almacén para ajustar la altura de la base, perturba la ergonomía de la máquina, lo que constituye una molestia y complicación para los operarios y, en particular, para la persona encargada de alimentar dicho almacén.

Estas máquinas tienen también dimensiones relativamente importantes y su integración en las instalaciones existentes es, en algunos casos, compleja. Requieren también un espacio suficiente alrededor de las mismas para poder circular, con la finalidad de permitir, en especial, la alimentación del almacén con paquetes de piezas cortadas.

La operación de extracción de las piezas cortadas, en el almacén, puede presentar también problemas por la gran variedad de los formatos.

El dispositivo de extracción puede estar constituido mediante uno o dos brazos extractores dotados de ventosas de aspiración. De modo general, estos brazos están adaptados a un tipo bien preciso de formato de piezas cortadas, tal como se muestra en el mencionado documento US; no pueden retener las piezas cortadas en cualquier lugar. Las ventosas de arrastre de las piezas cortadas se encuentran en contacto con un solo lado de las piezas cortadas, el lado útil en la operación posterior de conformación.

Para ciertos formatos de piezas cortadas, el número de ventosas activas puede mostrarse en algunos casos insuficiente y provocar fallos de extracción con correspondientes incidentes.

La presente invención da a conocer medios que permiten superar los inconvenientes de las máquinas actuales.

De este modo, la máquina, según la invención, permite facilitar la carga de las piezas cortadas en el almacén y optimizar la ergonomía de este almacén ofreciendo al operador la posibilidad de depositar las piezas cortadas, cualesquiera que sean sus dimensiones, siempre en la misma altura.

La presente invención permite también optimizar la disposición relativa de los diferentes puestos de trabajo, unos con respecto a otros y optimizar, por lo tanto, las dimensiones de este tipo de máquina.

La invención permite igualmente, por la adopción de una construcción de tipo modular, proponer máquinas con características distintas, en cuanto a ritmo de trabajo y dimensiones, por ejemplo. Estas variantes, en la concepción de las máquinas, se obtienen actuando sobre la posición del puesto de trabajo de conformación, con respecto al almacén o en la polivalencia de este puesto de conformación, es decir, su capacidad de llevar a cabo simultáneamente la conformación de la pieza cortada y el llenado de la pieza en bruto obtenida de esta manera con los productos a acondicionar.

Permite también dar a conocer, máquinas capaces de tratar una gran variedad de formatos de piezas cortadas con el máximo de eficacia en cuanto a la extracción de las piezas cortadas, es decir, permite la extracción de dichas piezas cortadas sin fallos.

De manera general, la invención permite gestionar más fácilmente todas las situaciones inducidas por los deseos variables de los usuarios, tanto si se trata de multiplicidad de formatos de las piezas cortadas y de las cajas, de los ritmos o de la superficie al suelo disponible para implantar la máquina.

La instalación de embalaje y acondicionamiento, según la invención, comprende una máquina constituida por varios módulos: - un módulo de la parte de arriba para el almacenamiento de las piezas cortadas de cartón en forma de almacén de tipo "fifo", - un módulo de la parte de abajo para la conformación o adaptación del volumen y para el embalaje y acondicionamiento inmediato de los productos, así como para la evacuación de las cajas, efectuándose dicha conformación en unas condiciones en las que el punto de referencia corresponde, en especial a la arista inferior de arriba de la pieza en bruto de la caja, - y, dispuesto entre los dos módulos antes citados, un módulo central dotado de un dispositivo para extraer dichas piezas cortadas en dicho almacén, cuyo dispositivo está constituido por su parte, como mínimo, por un brazo de extracción que está soportado en un carro, cuyo carro es móvil para desplazar longitudinalmente la pieza cortada extraída de dicho almacén y llevarla al puesto de trabajo de conformación en la entrada de dicho módulo de abajo, cuyo brazo extractor está conectado a dicho carro con intermedio de un mecanismo de maniobra apropiado para pivotar alrededor de un eje virtual que está situado, en el momento del arrastre de dicha pieza cortada y de su desplazamiento por el carro, en un plano fijo horizontal, que corresponde al grosor del cartón, simultáneamente cerca del plano de la base de dicho almacén y al de la base de dicho puesto de trabajo de conformación.

Esta disposición permite dar a conocer máquinas relativamente simples pero flexibles, es decir, máquinas que tienen capacidades interesantes para adaptar en volumen piezas cortadas cuyos formatos pueden variar dentro de proporciones importantes.

Esta disposición permite igualmente realizar una máquina cuya distancia entre la lista de salida del almacén y el punto de referencia del puesto de trabajo de conformación es fijo para cualquier gama de formatos de las piezas cortadas a manipular... [Seguir leyendo]

1. Instalación de embalaje y de acondicionamiento de productos diversos y variados en una caja de cartón, cuya instalación comprende una máquina de preparación de los embalajes, estando constituida la máquina por varios módulos:

- un módulo M de la parte de arriba, según la dirección de flujo, para el almacenamiento de las piezas cortadas (3) que formarán dichos embalajes, cuyo módulo adopta forma de almacén (2) de tipo "fifo",

- un módulo V de la parte de abajo, a nivel del cual se efectúa en especial la adaptación en volumen de cada pieza cortada (3) , efectuándose dicha adaptación en volumen en la instalación de un puesto (5) de conformación, cuyo punto de referencia (16) corresponde a la arista inferior de arriba de la pieza preparada (15) de una caja, es decir, la arista que se sitúa sobre la base (8) de dicho almacén (2)

- y, dispuesto entre los dos módulos M y V antes citados, un módulo central C dotado de un dispositivo para levantar dichas piezas cortadas (3) de dicho almacén (2) , cuyo dispositivo de levantamiento está constituido por su parte, como mínimo, por un brazo (9) de extracción que está soportado por un carro móvil (10) para desplazar la pieza cortada (3) extraída de dicho almacén (2) y llevarla a dicho puesto de conformación (5) ,

caracterizada porque presenta, entre dicho brazo de extracción (9) y dicho carro (10) , un mecanismo (30) de maniobra, que comprende medios para hacer pivotar dicho brazo (9) alrededor de un eje virtual (11) , estando situado dicho eje (11) , en el momento del arrastre de dicha pieza cortada (3) y cuando tiene lugar su desplazamiento por dicho carro (10) en un plano fijo horizontal que corresponde, dentro de la gama de grosor del cartón, simultáneamente al plano de base (8) de dicho almacén (2) y el de la base (14) de dicho puesto de conformación (5) .

2. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según la reivindicación 1, caracterizada porque el mecanismo (30) de maniobra del brazo extractor (9) comprende:

- por una parte: una estructura de soporte de dicho brazo extractor (9) , en forma de doble paralelogramo deformable que presenta dos lados grandes que constituyen un par de bielas (31) , estando las bielas (31) articuladas sobre tres lados pequeños paralelos entre sí que forman segmentos de círculo, cuyos segmentos son, para dos de ellos, los segmentos (32) soportados cada uno, por una manivela (34) que está articulada sobre dicho carro (10) por medio de ejes (36) paralelos al eje (11) virtual de dicho brazo extractor (9) y el tercer segmento hace la función de soporte (33) para dicho brazo extractor (9) , y este soporte (33) gira alrededor de dicho eje (11) ,

- y, por otra parte, medios para hacer pivotar dichas manivelas (34) e imprimir a dicho soporte (33) un movimiento circular cuya amplitud permite hacer pasar dicho brazo de extracción (9) de una posición de levantamiento de la pieza cortada (3) en el almacén (2) a una posición de colocación de dicha pieza cortada (3) a nivel del puesto (5) de conformación, e inversamente.

3. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según la reivindicación 2, caracterizada porque el mecanismo de maniobra está dispuesto sobre una pletina (57) que está soportada por el carro (10) , siendo guiado dicho carro (10) sobre guías de deslizamiento o carriles (19) solidarias del bastidor (1) de la máquina, y es móvil bajo la acción de un órgano motriz del tipo de un motor eléctrico lineal, cuyo primario (20) está dispuesto sobre dicho carro (10) y el secundario (21) sobre dicho bastidor (1) asociado con dichas guías de deslizamiento o carriles (19) .

4. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque presenta un brazo de extracción (9) que adopta forma de una barra de soporte (40) dotada de ventosas (41) , estando conectadas entre sí dichas ventosas, y dicha barra de soporte (41) está conectada por sus extremos, a dos circuitos de activación (43, 44) de dichas ventosas, cuyos circuitos (43, 44) están dotados de medios para ser activos conjuntamente o separadamente, y dichas ventosas (41) están dotadas, totalmente o parcialmente, de válvulas (47) del tipo de tres vías, apropiadas, por una parte, para permitir la selección y la utilización del máximo de ventosas (41) para la operación de extracción de las piezas cortadas (3) , y, por otra parte, aislar uno de otro dichos circuitos (43, 44) con la finalidad de permitir la desactivación de la ventosa o ventosas a derivar para la conformación de dichas piezas cortadas (3) .

5. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según la reivindicación 4, caracterizada porque la barra de soporte (40) con ventosas tiene una longitud próxima a la dimensión de la pieza cortada (3) más grande en el caso de la "caja americana" y un poco menos en el caso de la "envolvente".

6. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el carro (10) presenta, para piezas cortadas de tipo "caja americana", además del brazo de extracción (9) , por lo menos un segundo brazo (26) llamado brazo de conformación, cuyo brazo (26) de conformación es maniobrado por medio de un conjunto de cilindro y pistón (64) para pasar de una posición inactiva de reserva bajo el nivel de las bases (8) y (14) a una posición activa, en la cual se sitúa entre la pieza cortada (3) y el almacén (2) para sujetar el lado r' vertical de la parte de arriba de dicha pieza cortada (3) y retenerla mientras dicho brazo (9) procede a la basculación del lado L' vertical más abajo de la pieza cortada sobre la base (14) del puesto (5) de conformación.

7. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según la reivindicación 6, caracterizada porque el mecanismo de maniobra del brazo extractor (9) presenta órganos de accionamiento de este último que están constituidos por dos conjuntos de cilindro y pistón (60) y (62) dispuestos lado a lado:

- un primer conjunto de cilindro y pistón (60) que lleva simplemente dicho brazo extractor (9) de su posición de reposo a su posición activa de levantamiento de la pieza cortada (3) del almacén (2) y,

- un segundo conjunto de cilindro y pistón (62) que, después de desplazamiento del carro (10) , interviene para hacer pivotar ligeramente dicho brazo extractor (9) y para colocarlo, con la pieza cortada (3) , en posición vertical, perpendicular a la base (14) del puesto de conformación, con la finalidad de presentar el lado r' inferior de más arriba de dicha pieza cortada (3) al brazo (26) de conformación, que desde el momento que se encuentra en posición, permite la basculación de dicho brazo extractor (9) para la adaptación en volumen de dicha pieza cortada (3) ,

estando interpuesto el primer conjunto de cilindro y pistón (60) entre dicho segundo conjunto de cilindro y pistón (62) y una de las manivelas (34) , estando articulado el segundo conjunto de cilindro y pistón (62) sobre la pletina (57) del mecanismo de maniobra, solidaria de dicho primer conjunto de cilindro y pistón (60) .

8. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizada porque el conjunto del mecanismo de maniobra del brazo extractor (9) está dispuesto sobre la pletina (57) que, por su parte, está articulada sobre el carro (10) y, en particular sobre un eje (58) paralelo al eje virtual (11) de dicho brazo extractor (9) , siendo móvil dicha pletina (57) bajo el efecto de un conjunto de cilindro y pistón (59) , por ejemplo, para permitir la basculación de dicho conjunto y, en particular, de dicho brazo extractor (9) con la finalidad de ponerlo temporalmente en posición de espera por debajo del nivel de la base (14) del puesto de conformación (5) y con respecto a la parte baja de la pieza preparada de caja (15) , antes del retorno de dicho carro (10) a su posición de partida.

9. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el puesto de conformación (5) constituye simultáneamente el puesto de adaptación en volumen y el puesto de llenado de la pieza preparada de caja (15) y, porque la distancia D que separa el punto (16) de referencia de dicho puesto (5) y la lista (12) de salida de la base (8) del almacén (2) está establecida, según el destino y características deseadas para la máquina: - D es inferior a la longitud del brazo de extracción (9) para una máquina compacta, y - D es del orden de la longitud de dicho brazo (9) por una máquina con ritmos de producción elevados.

10. Instalación de embalaje y de acondicionamiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque presenta un puesto de conformación en la parte de abajo (5) , un puesto de llenado (5') , situándose el puesto de llenado (5') a una distancia P de dicho puesto (5) de conformación que es tal que permite el retorno del brazo de extracción (9) en posición activa de levantamiento desde la evacuación de la pieza preparada (15) que ha sido conformada en dicho puesto (5) durante la operación de llenado de dicha pieza preparada (15) .

11. Procedimiento de extracción y transferencia de una pieza cortada (3) de cartón, dispuesta en la ventana de salida inclinada de un almacén horizontal (2) de tipo "fifo" de una instalación, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, consistiendo dicho procedimiento en:

- aproximar un brazo de extracción (9) para poner sus ventosas de aspiración (41) en contacto con dicha pieza cortada (3) ,

- desplazar dicho brazo de extracción (9) con la pieza cortada aspirada para llevar esta última a la instalación del puesto de conformación (5) ,

caracterizado por consistir en efectuar el movimiento de basculación de dicho brazo de extracción (9) con dicha pieza cortada (3) , alrededor de un eje virtual (11) que se sitúa, dentro de la gama de grosor del cartón, en el plano horizontal de la base (8) de dicho almacén (2) y en el plano de la base (14) de dicho puesto de conformación (5) .

12. Procedimiento de extracción y transferencia, según la reivindicación 11, caracterizado porque consiste en:

- efectuar, además del movimiento de basculación del brazo de extracción (9) , de manera simultánea o no, un desplazamiento longitudinal de dicho brazo (9) para separar la pieza cortada (3) con respecto al almacén (2) , con la finalidad de evitar cualquier interferencia con dicho almacén (2) y, en particular, entre la pieza cortada (3) conducida por dicho brazo (9) de extracción y la pieza cortada lista para salir de dicho almacén (2) .

13. Procedimiento de extracción y transferencia, según la reivindicación 12, en el caso de una pieza cortada de caja de tipo "envolvente", en la que la conformación se efectúa en el puesto (5) correspondiente por plegado de sus paneles en una instalación que presenta una leva (27) de la parte de arriba que está dispuesta de forma saliente sobre la base (14) de dicho puesto (5) a nivel del punto de referencia (16) y un tope (61) de más abajo, situado por encima de dicha base (14) , a un nivel sensiblemente superior al grosor de la pieza preparada de caja (15) , caracterizado por comprender, después de haber seleccionado las ventosas útiles (41) :

- a iniciar la operación de plegado del lado r' inferior de la pieza cortada (3) con respecto al lado L' adyacente superior, haciendo deslizar dicho lado r' inferior sobre dicha leva (27)

- terminar la operación de adaptación en volumen ajustando el diedro formado por los dos lados r' y L' en el 5 ángulo recto formado por dicha leva (27) y dicha base (14) de dicho puesto de conformación (5) .

14. Procedimiento de extracción y transferencia, según la reivindicación 13, para una pieza cortada de caja del tipo "caja americana", caracterizado por consistir en:

-alejar el brazo de extracción (9) , y la pieza cortada (3) extraída con respecto a la arista (12) de salida de la base (8) del almacén ,

- enderezar dicha pieza cortada extraída para posicionarla perpendicularmente a la base (14) del puesto de conformación (5) y, según las necesidades,

- separar, simultáneamente o no a la operación de enderezamiento, dicha pieza cortada (3) , con respecto a

la salida de dicho almacén (2) , en una distancia suficiente para permitir la introducción del brazo (26) de conformación entre dicha pieza cortada (3) y dicho almacén (2) ,

- sujetar el lado r' inferior de la parte de arriba de dicha pieza cortada (3) por medio de dicho brazo (26) de conformación para mantenerlo en su lugar, perpendicularmente a la base (14) del puesto de conformación (5) ,

- seleccionar las ventosas (41) útiles para la conformación,

-bascular, alrededor de su eje virtual (11) que se encuentra en coincidencia con el punto (16) de referencia, el brazo de extracción (9) y el lado L' aspirado por las ventosas de este último para adaptar el volumen, en forma de envolvente, dicha pieza cortada (3) situando dicho lado L' aspirado sobre dicha base (14) del puesto (5) , coincidiendo dicho eje virtual (11) , dentro de la gama de grosores del cartón, con la arista común a los dos lados r' y L'.