Máquina para envasar cajas de cartón que tiene conjuntos empujadores para los últimos artículos.

Máquina de envasado para disponer artículos en grupos y envasar los grupos de artículos dentro de envases de cartón,

comprendiendo dicha máquina de envasado:

al menos una vía de alimentación (12, 16) que se extiende en dirección hacia adelante hacia estaciones de trabajo de la máquina de envasado, estando dimensionada la vía de alimentación (12, 16) para disponer artículos en una hilera única mientras los artículos se mueven a lo largo de la vía de alimentación (12, 16);

un transportador, asociado con la vía de alimentación (12, 16), para desplazar progresivamente artículos a lo largo de la vía de alimentación (12, 16);

un conjunto empujador (11) de los artículos finales, adyacente a la vía de alimentación (12, 16);

incluyendo el conjunto empujador (11) de artículos finales un elemento empujador flexible alargado (47) y un mecanismo de accionamiento para hacer avanzar el elemento empujador flexible alargado (47) hacia el interior y a lo largo de la vía (12, 16) detrás de un artículo final en la vía, para empujar el artículo final y los artículos finales hacia delante en la misma hacia y a través de las estaciones de trabajo de la máquina de envasado.

Máquina para envasar cajas de cartón que tiene conjuntos empujadores para los últimos artículos SECTOR TÉCNICO

Esta publicación se refiere, de modo general, a máquinas de envasado de movimiento continuo para envasar artículos, tales como botellas y latas, dentro de envases de cartulina o cartón ondulado. Más particularmente, la publicación se refiere a los llamados sistemas "de vaciado" para transportar de manera efectiva los últimos o los artículos finales de un lote de fabricación en una máquina de envasado, de manera que dichos artículos finales sean envasados apropiadamente y no se desaprovechen.

ANTECEDENTES

Son bien conocidas las máquinas de envasado de artículos que disponen dichos artículos, tales como latas y botellas para alimentos y bebidas, en grupos de tamaños y configuraciones deseados, y colocan dichos grupos de artículos en envases de cartulina o cartón ondulado. En algunos tipos de máquinas de envasado, las operaciones de envasado se pueden realizar simultáneamente, mientras que en otras se pueden realizar secuencialmente, permitiendo el envasado de grupos de artículos en envases de cartón a regímenes de cientos de envases de cartón por minuto. No es raro, por ejemplo, que las máquinas de envasado funcionen a regímenes de producción de doscientos a trescientos envases de cartón por minuto, y superiores. Las máquinas de envasado utilizan una diversidad de técnicas para agrupar los artículos a envasar dependiendo, en general, del tipo de máquina y de la clase de envase de cartón utilizado. Algunas máquinas, por ejemplo, colocan los artículos dentro de un envase de cartón de tipo manguito, formando habitualmente el manguito a partir de una pieza inicial de cartón, agrupando los artículos, y empujando o haciendo deslizar cada grupo de artículos hacia el interior de un manguito abierto que se cierra a continuación por ambos extremos. Otras máquinas pueden colocar envases de cartón de tipo cesta sobre un grupo de artículos, y cerrar a continuación el envase de cartón a lo largo de su lado inferior para completar la operación de envasado. Todavía, otras máquinas pueden formar artículos en grupos, y envolver a continuación una pieza inicial de cartón alrededor de cada grupo de artículos para formar un envase completo. Estos envases de cartón de tipo envolvente pueden incluir características que permiten que los extremos opuestos del envase de cartón colaboren para formar un mecanismo de bloqueo que mantiene unido dicho envase de cartón de tipo envolvente alrededor de cada grupo de artículos. Se puede utilizar pegamento u otros productos químicos para unir las superficies de los envases de cartón entre sí en cualquier tipo de envase de cartón, solos o junto con características mecánicas de bloqueo del envase de cartón, tales como aletas y ranuras.

Una característica importante de la mayoría de tipos, si no de todos, de las máquinas de envasado de envases de cartón es la utilización de sistemas transportadores que desplazan gran número de artículos, las piezas iniciales de cartón, los envases de cartón formados y finalmente los envases de cartón envasados, a lo largo de la máquina. Los tipos comunes de sistemas transportadores de artículos incluyen un transportador del tipo de cinta sin fin de plástico o caucho, que soporta los artículos y los desplaza hacia adelante. Otros sistemas transportadores pueden incluir cintas de presión móviles situadas a cada lado de una vía de artículos, que están soportadas sobre una placa de acero inoxidable conocida como placa inactiva. Las cintas de presión contactan con los lados opuestos de los artículos y fuerzan los artículos situados hacia adelante a través de la placa inactiva hasta una posición situada hacia adelante de la máquina. Los sistemas transportadores de las máquinas de envasado pueden incluir cadenas con aletas o dientes que contactan con los artículos cuando son transportados a efectos de dosificar la separación entre artículos para la etapa siguiente en la operación de envasado. Los sistemas de transporte pueden incluir asimismo paletas mecánicas en forma de cuñas accionadas mediante una cadena o una cinta que contactan con los artículos y seleccionan o "recogen" de esta manera un número deseado de artículos de un grupo mayor, y los desplazan hacia adelante hasta la siguiente estación de trabajo.

Dado que la velocidad de funcionamiento es una cualidad esencial de las máquinas de envasado de artículos, dichas máquinas están diseñadas para realizar ciertas funciones simultáneamente y en sincronismo con otras funciones, de manera que las operaciones de la máquina son tan continuas como sea posible, y por ello el nombre de máquinas de envasado "de movimiento continuo". No obstante, incluso durante el funcionamiento normal de algunos tipos de máquinas de envasado de movimiento continuo, un operario de la máquina debe detenerla de vez en cuando para volver a situar o retirar artículos, efectuar un cambio de componentes, o realizar otras funciones. La detención de la máquina, no obstante, puede afectar de forma seriamente desfavorable a su productividad y su rendimiento, y de esta manera es ventajoso reducir el tiempo de detención de la máquina o incluso eliminar si es posible ciertas funciones, que requieren que una máquina se detenga durante un lote de fabricación. Una operación que ha causado tradicionalmente detenciones de la máquina e intervención manual es el vaciado o el ocuparse de otro modo de los últimos artículos finales de un lote de fabricación, que tienden a no ser transportados de manera uniforme a través de la máquina por sí mismos, tal como se describe con más detalle a continuación.

Las operaciones de envasado se diseñan considerando el movimiento predecible de los artículos a envasar a lo largo de una trayectoria de desplazamiento a través de la máquina, desde el extremo anterior hasta el extremo posterior, a un régimen predeterminado de velocidad. Una cantidad de artículos considerable que puede ser de miles o decenas de miles de artículos, destinados a ser envasados en un único lote de fabricación, se alimentan automática o manualmente sobre una mesa de entrada de productos. Esta mesa puede tener la forma de un transportador activo que desplaza el grupo grande de artículos hacia estaciones de trabajo de la máquina. Alternativamente, la mesa puede tener la forma de una gran placa lisa, por ejemplo, de acero inoxidable pulido o de plástico, denominada comúnmente "placa inactiva", dado que la propia placa no aplica ninguna fuerza para desplazar los artículos hacia adelante. En cualquier caso, la mesa puede tener, por ejemplo, de 10 a 20 pies de ancho y ser tan larga como sea necesario, por ejemplo 20 pies de largo. La mesa se estrecha habitualmente hasta una anchura reducida a medida que se aproxima a la máquina de envasado para circunscribir la mayoría de artículos, generalmente desorganizados sobre la mesa, a un número reducido de artículos a lo largo de la anchura de la mesa. En algún punto, los carriles de guía verticales de acero o plástico duro circunscriben todavía más hacia adelante los artículos al número deseado de vías de alimentación de artículos alineados, tal como, por ejemplo, dos vías de alimentación de artículos yuxtapuestas, independientes.

En muchos tipos de sistemas de alimentación, los artículos son transportados hacia la máquina mediante una cinta transportadora que soporta los artículos en toda la distancia a las estaciones de trabajo de la máquina de envasado. Cuando los artículos se dividen, por ejemplo, en dos vías independientes, el transportador puede ser sólo ligeramente más ancho que la anchura total de los artículos, por ejemplo de una lata de bebida común de 12 onzas.

Dependiendo del tipo de máquina de envasado utilizada, la máquina puede incluir diversas zonas, o longitudes a lo largo de la trayectoria de desplazamiento de los artículos hacia adelante, en las que los artículos no tienen ningún mecanismo activo de transporte. Dichas zonas se denominan a veces "zonas inactivas" o "placas inactivas". No es raro que ciertos tipos de máquinas de envasado de movimiento continuo incluyan dos o más zonas inactivas situadas entre las estaciones de la máquina en las que está realizando una actividad de envasado. Una de dichas máquinas de envasado es fabricada y vendida, en diversos modelos, por Graphic Packaging International, Inc. de Marietta, Georgia, bajo el nombre comercial Marksman®. Las máquinas Marksman® son conocidas en la industria como "máquinas de envasado de tipo envolvente". Las máquinas de envasado de tipo envolvente hacen entrar artículos (por ejemplo, latas... [Seguir leyendo]

1. Máquina de envasado para disponer artículos en grupos y envasar los grupos de artículos dentro de envases de cartón, comprendiendo dicha máquina de envasado:

al menos una vía de alimentación (12, 16) que se extiende en dirección hacia adelante hacia estaciones de trabajo de la máquina de envasado, estando dimensionada la vía de alimentación (12, 16) para disponer artículos en una hilera única mientras los artículos se mueven a lo largo de la vía de alimentación (12, 16) ;

un transportador, asociado con la vía de alimentación (12, 16) , para desplazar progresivamente artículos a lo largo de la vía de alimentación (12, 16) ;

un conjunto empujador (11) de los artículos finales, adyacente a la vía de alimentación (12, 16) ;

incluyendo el conjunto empujador (11) de artículos finales un elemento empujador flexible alargado (47) y un mecanismo de accionamiento para hacer avanzar el elemento empujador flexible alargado (47) hacia el interior y a lo largo de la vía (12, 16) detrás de un artículo final en la vía, para empujar el artículo final y los artículos finales hacia delante en la misma hacia y a través de las estaciones de trabajo de la máquina de envasado.

2. Máquina de envasado, según la reivindicación 1, en la que el elemento empujador (47) comprende una cadena (47) .

3. Máquina de envasado, según la reivindicación 2, en la que la cadena (47) es flexible en una dirección y generalmente no flexible fuera de una configuración generalmente recta de la cadena (47) en la dirección contraria.

4. Máquina de envasado, según la reivindicación 3, en la que la cadena (47) tiene un extremo libre (49) que se mueve hacia el interior y a través de la vía de alimentación (12, 16) y que comprende además un bloque empujador

(51) fijado al extremo libre (49) de la cadena (47) , estando el bloque empujador (51) dimensionado y configurado para circular dentro de la vía de alimentación (12, 16) y acoplarse a un artículo final en la misma mientras la cadena

(47) se extiende hacia el interior de la vía.

5. Máquina de envasado, según la reivindicación 4, en la que dicho conjunto empujador (11) de los artículos finales comprende además un depósito de recogida (26) y en la que dicha cadena alargada (47) está normalmente enrollada en su dirección flexible sobre el depósito de recogida (26) y se desenrolla progresivamente desde el depósito de recogida (26) cuando se hace avanzar la cadena (47) hacia el interior de la vía de alimentación (12, 16) .

6. Máquina de envasado, según la reivindicación 5, en la que el mecanismo de accionamiento incluye un piñón de accionamiento (42) que se acopla a la cadena (47) y un motor (66) acoplado al piñón de accionamiento (42) , haciendo girar la activación del motor (66) en una dirección el piñón de accionamiento (42) para extender la cadena

(47) y el bloque empujador (51) hacia el interior y a lo largo de la vía de alimentación.

7. Máquina de envasado, según la reivindicación 6, en la que el motor (66) está acoplado al piñón de accionamiento (42) a través de un embrague deslizante (69) .

8. Máquina de envasado, según la reivindicación 7, en la que el motor (66) está acoplado asimismo al depósito de recogida (26) , para hacer girar dicho depósito de recogida (26) cuando se hace girar el piñón de accionamiento (42) .

9. Máquina de envasado, según la reivindicación 8, en la que el acoplamiento entre el motor (66) y el depósito de recogida (26) acciona dicho depósito de recogida (26) a un régimen de rotación diferente del piñón de accionamiento (42) .

10. Conjunto empujador (11) para empujar artículos a lo largo de una trayectoria de desplazamiento, comprendiendo el conjunto empujador (11) :

un depósito de recogida (26) dispuesto adyacente a la trayectoria de desplazamiento;

un elemento empujador flexible (47) que tiene un extremo que puede ser desplazado progresivamente entre una configuración de almacenamiento, enrollado, al menos parcialmente, sobre el depósito de recogida (26) , y una configuración extendida que se extiende a lo largo de la trayectoria de desplazamiento;

estando configurado el extremo del empujador flexible para acoplarse a artículos y empujarlos a lo largo de la trayectoria de desplazamiento cuando el elemento empujador flexible (47) se mueve progresivamente entre su configuración de almacenamiento y su configuración extendida.

11. Conjunto empujador (11) , según la reivindicación 10, en el que el elemento empujador flexible (47) comprende una cadena (47) .

12. Conjunto empujador (11) , según la reivindicación 11, en el que la cadena (47) es flexible en una dirección para enrollarse sobre el depósito de recogida (26) y generalmente no es flexible más allá de una configuración sustancialmente recta en la dirección contraria para extenderse a lo largo de la trayectoria de desplazamiento y

empujar artículos a lo largo de la misma.

13. Conjunto empujador (11) , según la reivindicación 12, que comprende además un bloque empujador (51) fijado al extremo de la cadena (47) .

14. Conjunto empujador (11) , según la reivindicación 12, que comprende además un mecanismo de accionamiento para desplazar progresivamente la cadena (47) desde su configuración de almacenamiento hacia su configuración extendida.

15. Conjunto empujador (11) , según la reivindicación 14, en el que el mecanismo de accionamiento comprende un 15 piñón de accionamiento (42) giratorio de forma selectiva que se acopla a la cadena (47) .

16. Conjunto empujador, según la reivindicación 15, en el que el mecanismo de accionamiento comprende un motor (66) acoplado al piñón de accionamiento (42) .

17. Conjunto empujador, según la reivindicación 16, en el que el motor (66) está acoplado al piñón de accionamiento (42) a través de un elemento acoplador de deslizamiento (69) .

18. Conjunto empujador, según la reivindicación 17, en el que el elemento acoplador de deslizamiento es un embrague deslizante (69) . 25

19. Empujador de los artículos finales para su utilización en una máquina de envasado de artículos, configurada para transportar artículos en una dirección de desplazamiento desde un extremo anterior hacia un extremo posterior en una vía, estando dispuestos los artículos en hilera única, comprendiendo dicho empujador de artículos finales:

un empujador flexible (47) , siendo dicho empujador (47) alargado y teniendo un extremo próximo y un extremo distal;

un piñón de accionamiento (42) que se acopla a dicho empujador (47) y que es giratorio de forma selectiva en una primera y una segunda dirección;

un motor (66) que tiene un eje de accionamiento acoplado a dicho piñón de accionamiento (42) , siendo accionable dicho motor (66) para controlar de forma selectiva la rotación de dicho piñón de accionamiento (42) en la primera dirección o la segunda dirección;

un depósito de recogida (26) adyacente a dicho piñón de accionamiento (42) , estando conectado dicho empujador 40 (47) a dicho depósito de recogida (26) en el extremo próximo de dicho empujador (47) ;

estando acoplado dicho eje de accionamiento de dicho motor (66) a dicho depósito de recogida (26) para hacer girar dicho depósito de recogida (26) simultáneamente con la rotación de dicho piñón de accionamiento (42) , de tal manera que dicho empujador (47) es desenrollado de dicho depósito de recogida (26) cuando dicho piñón de 45 accionamiento (42) gira en la primera dirección y es enrollado en dicho depósito de recogida (26) cuando dicho piñón de accionamiento (42) gira en la segunda dirección.