Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, con eje de soporte reductor de la fricción.

Dispositivo de alimentación (11) para alimentar artículos sustancialmente planos de modo secuencial desde elextremo de un apilamiento (40) de dichos artículos hasta una estación de trabajo desplazada respecto al apilamientode artículos,

comprendiendo el dispositivo de alimentación:

un depósito (12) que tiene un extremo posterior y que está configurado para soportar un apilamiento de artículos ytransportar un apilamiento soportado hacia el extremo posterior del depósito;

un selector adyacente al extremo posterior del depósito (12) configurado para seleccionar artículos individuales deun extremo más avanzado de un apilamiento soportado de artículos y desplazar los artículos seleccionados lejos delapilamiento para su suministro a una estación de trabajo;

una estructura de soporte dispuesta en el extremo posterior del depósito, estando situada la estructura de soportepara soportar un apilamiento de artículos, con el artículo más avanzado de un apilamiento soportado en posiciónpara su selección mediante el selector;

caracterizado porque:

la estructura de soporte comprende una parte giratoria y una superficie que oscila acercándose y alejándose delapilamiento de artículos mientras gira la parte giratoria.

Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, con eje de soporte reductor de la fricción SECTOR TÉCNICO

Esta descripción se refiere, de modo general, a máquinas de envasado de movimiento continuo para envasar artículos tales como botellas y latas en cajas de cartón o cartón ondulado. Más particularmente, la descripción se refiere a conjuntos de alimentación de máquinas de envasado de movimiento continuo para recoger piezas iniciales individuales de cartón o cartón ondulado de un apilamiento de piezas iniciales y alimentar las mismas de modo secuencial a estaciones de trabajo posteriores de la máquina de envasado para llenarlas con artículos o montarlas alrededor de los mismos. Todavía con mayor detalle, la presente invención se refiere a un dispositivo de alimentación, tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1, y a un método para soportar un apilamiento de artículos en un extremo posterior de un depósito.

ANTECEDENTES

Son bien conocidos los dispositivos de alimentación que suministran selectivamente artículos a una zona de trabajo en una operación de fabricación. Por ejemplo, en la industria de envasado, el envasado de recipientes de alimentos

o bebida, tales como botellas o latas, en cajas de cartón requiere dispositivos de alimentación a alta velocidad que suministran piezas iniciales de cajas de cartón sucesivamente a un transportador, que suministra a continuación las piezas iniciales a la siguiente estación de trabajo. Las piezas iniciales de cajas de cartón son, de modo general, artículos sustancialmente planos de cartón o cartón ondulado rígido que se han fabricado anteriormente a partir de un material en rollo, cortando piezas iniciales del material y realizando características con incisiones, tales como líneas de plegado y líneas de incisiones, en las piezas iniciales. Se utilizan asimismo dispositivos de alimentación similares en muchas industrias distintas, tales como en las industrias de prensa y publicaciones, en las que se requiere la alimentación secuencial continua de artículos relativamente planos desde un apilamiento o una cola de espera. La patente U.S.A. número 6.550.608, que pertenece al cesionario de la presente solicitud, da a conocer un sistema de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado que muestra muchas de las características mencionadas anteriormente. Esta patente se incorpora como referencia en su totalidad en esta descripción.

La expresión “dispositivo de alimentación de cajas de cartón” se utiliza comúnmente para hacer referencia a dispositivos de alimentación que seleccionan y suministran piezas iniciales de cajas de cartón a una zona de trabajo en operaciones de envasado continuo a alta velocidad. Se utilizan muchos tipos diferentes de dispositivos de alimentación de cajas de cartón en la industria de envasado, y tienen características variables dependiendo de los requisitos de utilización y aplicación específicos. Es común, no obstante, que los dispositivos de alimentación de cajas de cartón incluyan algunas características estructurales y de funcionamiento comunes. Por ejemplo, la mayoría de los dispositivos de alimentación de cajas de cartón utilizados en la industria de envasado forman parte de un sistema de alimentación de cajas de cartón, que puede incluir un dispositivo para suministrar apilamientos de piezas iniciales de cajas de cartón a un depósito de piezas iniciales de cartón. El depósito de piezas iniciales de cartón almacena suficiente cantidad de piezas iniciales de cajas de cartón e incluye un sistema transportador para transportar las piezas iniciales hacia el dispositivo de alimentación. En el dispositivo de alimentación, se seleccionan

o recogen de modo secuencial del extremo más avanzado del apilamiento piezas iniciales individuales de cajas de cartón y se suministran a estaciones de trabajo posteriores de la máquina de envasado.

Un depósito de piezas iniciales de cartón soporta habitualmente piezas iniciales de cajas de cartón sobre el borde en un apilamiento horizontal de cientos o miles de piezas iniciales, de manera que cada pieza inicial de cajas de cartón descansa sobre un borde, con un cara de la pieza inicial dirigida, de modo general, en una dirección hacia abajo en el sentido del dispositivo de alimentación. El depósito puede incluir un transportador, tal como de tramos de cadena móviles, sobre el que descansa el apilamiento de piezas iniciales, y que desplaza progresivamente las piezas iniciales de cajas de cartón hacia el dispositivo de alimentación, a medida que dicho dispositivo de alimentación recoge progresivamente del extremo más avanzado del apilamiento piezas iniciales de cajas de cartón. Unos carriles a cada lado del transportador pueden mantener el apilamiento de piezas iniciales centrado o situado apropiadamente de otro modo sobre el transportador. El apilamiento de piezas iniciales de cajas de cartón está generalmente inclinado, al menos en la proximidad del dispositivo de alimentación, ligeramente hacia dicho dispositivo de alimentación para asegurar que las piezas iniciales mantienen sus orientaciones verticales.

En una zona de selección del dispositivo de alimentación de cajas de cartón, que está dispuesta en el extremo o la posición más posterior del depósito, la primera caja de cartón expuesta en el apilamiento recibe el contacto y está soportado a lo largo de su borde superior, por ejemplo, mediante una barra o un eje que tiene rodillos o mediante pinzas o patillas mecánicas. Dicho borde superior se inclina contra los rodillos del árbol, o contra la barra o las pinzas, dependiendo de los elementos utilizados, para soportar la parte de borde superior del apilamiento de piezas iniciales. El borde inferior de la pieza inicial más avanzada en el depósito recibe el contacto y se mantiene asimismo mediante elementos mecánicos tales como pinzas o patillas verticales. La pieza inicial más avanzada que está expuesta en el apilamiento, y el propio apilamiento, está soportada de esta manera en la posición apropiada para que el dispositivo de alimentación seleccione la pieza inicial más avanzada. En esta posición, la pieza inicial de cajas de cartón más avanzada en el apilamiento es empujada con fuerza significativa contra los rodillos, la barra o las pinzas, por el peso del apilamiento de piezas iniciales, o por la fuerza del transportador que desplaza el apilamiento hacia delante, o por ambos.

En un sistema de alimentación, una larga sección orientada horizontalmente del depósito, que puede soportar y transportar miles de piezas iniciales de cajas de cartón, termina en una corta sección vertedora orientada hacia abajo del depósito, denominada a veces la cascada. Se transportan apilamientos más cortos de piezas iniciales de cajas de cartón desde la parte orientada horizontalmente del depósito hacia el interior del vertedor, en la que se detienen contra el árbol, las pinzas y/o las patillas antes mencionadas, con la cara expuesta de la pieza inicial más avanzada siempre expuesta de manera que se puede seleccionar del apilamiento.

Un mecanismo común de selección para un dispositivo de alimentación de cajas de cartón es un sistema de vacío. Este sistema incluye un grupo de ventosas separadas sobre un conjunto de brazos de recogida que están controlados para moverse hasta acoplamiento con la cara expuesta de la pieza inicial más avanzada en el depósito, fijarla con un contacto al vacío, tirar de la pieza inicial más avanzada del apilamiento y hacer deslizar la pieza inicial sacándola del apilamiento para su suministro a estaciones posteriores de la máquina de envasado. El sistema de vacío incluye tuberías de vacío, válvulas y bombas que se accionan en relación sincronizada, de manera que se realiza vacío sobre la cara de la pieza inicial en el momento deseado y se mantiene hasta que el sistema de vacío libera la pieza inicial de cajas de cartón. Una vez que las ventosas reciben el contacto con la pieza inicial de cajas de cartón más avanzada, el conjunto de brazos de recogida tira de la pieza inicial de cajas de cartón hacia delante alejándola del depósito una corta distancia hasta que se tira de un borde de la pieza inicial de cajas de cartón poniéndole y quitándole del contacto con las pinzas o las patillas que mantienen el borde en posición. El conjunto de brazos de recogida se puede hacer girar a continuación, o desplazar de otro modo, para hacer deslizar la pieza inicial seleccionada por debajo del árbol, las pinzas y/o las patillas en el otro borde de la pieza inicial y separándola del extremo del apilamiento. La pieza inicial seleccionada se desplaza a continuación hasta la siguiente estación de trabajo, habitualmente un conjunto transportador.... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de alimentación (11) para alimentar artículos sustancialmente planos de modo secuencial desde el extremo de un apilamiento (40) de dichos artículos hasta una estación de trabajo desplazada respecto al apilamiento de artículos, comprendiendo el dispositivo de alimentación:

un depósito (12) que tiene un extremo posterior y que está configurado para soportar un apilamiento de artículos y transportar un apilamiento soportado hacia el extremo posterior del depósito;

un selector adyacente al extremo posterior del depósito (12) configurado para seleccionar artículos individuales de un extremo más avanzado de un apilamiento soportado de artículos y desplazar los artículos seleccionados lejos del apilamiento para su suministro a una estación de trabajo;

una estructura de soporte dispuesta en el extremo posterior del depósito, estando situada la estructura de soporte para soportar un apilamiento de artículos, con el artículo más avanzado de un apilamiento soportado en posición para su selección mediante el selector;

caracterizado porque:

la estructura de soporte comprende una parte giratoria y una superficie que oscila acercándose y alejándose del apilamiento de artículos mientras gira la parte giratoria.

2. Dispositivo de alimentación, según la reivindicación 1, en el que dicha parte giratoria se puede hacer girar a una velocidad entre 1.000 y 2.000 revoluciones por minuto.

3. Dispositivo de alimentación, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además medios conectados de manera operativa a la superficie de la estructura de soporte y configurados para hacer oscilar la superficie a una velocidad suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento (40) de artículos reciba repetidamente el acoplamiento de la superficie y esté desacoplado de la superficie la mayor parte del tiempo en que se produce la oscilación.

4. Dispositivo de alimentación, según la reivindicación 3, en el que dichos medios están configurados para hacer oscilar la superficie a una velocidad suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento de artículos esté desacoplado durante la mayor parte del tiempo en que se produce la oscilación.

5. Dispositivo de alimentación, según la reivindicación 4, en el que dichos medios están configurados para hacer oscilar la superficie a una velocidad suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento de artículos esté desacoplado durante el 90% o más del tiempo en que se produce la oscilación.

6. Dispositivo de alimentación, según la reivindicación 1, en el que dicha superficie recibe el contacto de manera repetidamente intermitente con el artículo más avanzado en el apilamiento (40) para mantener dicho artículo más avanzado sin estar en contacto con la superficie entre contactos intermitentes.

7. Dispositivo de alimentación, según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el dispositivo de alimentación es un dispositivo (11) de alimentación de cajas de cartón para alimentar piezas iniciales (41) de cajas de cartón a efectos de que el selector las seleccione individualmente.

8. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 7, en el que el dispositivo de alimentación de cajas de cartón es para una máquina de envasado de artículos.

9. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 8, en el que la parte giratoria de la estructura de soporte comprende un árbol de soporte (18) que se extiende a través del extremo posterior del depósito (12) , estando situado el árbol de soporte para soportar el apilamiento (40) de piezas iniciales (41) de cajas de cartón, con la pieza inicial de cajas de cartón más avanzada del apilamiento en posición para su selección mediante el selector.

10. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 9, en el que el árbol de soporte (18) es sustancialmente cilíndrico alrededor de un eje (47) del árbol de soporte y tiene extremos (24) .

11. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 10, en el que el árbol de soporte (18) se puede hacer girar excéntricamente alrededor de un eje (46) desplazado con respecto al eje (47) del árbol de soporte.

12. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 11, que comprende además una protuberancia cilíndrica (27) que sobresale de cada extremo (24) del

árbol de soporte (18) , estando alojada cada protuberancia cilíndrica mediante un cojinete (28) y teniendo un eje (46) desplazado con respecto al eje (47) del árbol de soporte.

13. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 12, en el que los ejes (46) de las protuberancias cilíndricas (27) están alineados entre sí.

14. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 13, en el que, al menos, una de las protuberancias cilíndricas (27) se acciona para hacer girar el árbol de soporte (18) .

15. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 14, en el que el árbol de soporte (18) está fresado a lo largo de su longitud para equilibrar el árbol de soporte cuando se hace girar dicho árbol de soporte.

16. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 9, que comprende además, al menos, un rodillo (20) montado alrededor del árbol de soporte (18) .

17. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 9, en el que el árbol de soporte (18) se puede hacer girar a una velocidad suficiente para mantener la pieza inicial de cajas de cartón más avanzada (41) del apilamiento (40) de piezas iniciales de cajas de cartón sin estar en contacto con el árbol de soporte durante un porcentaje predeterminado del tiempo.

18. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón para una máquina de envasado de artículos, según la reivindicación 8, en el que el rozamiento entre la pieza inicial más avanzada (41) del apilamiento (40) y la estructura de soporte se reduce mediante dicha oscilación que acerca y aleja del apilamiento la superficie de la parte giratoria de la estructura de soporte cuando gira esta última.

19. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 18, y en el que la parte giratoria de la estructura de soporte comprende un árbol (18) que tiene extremos (24) .

20. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 19, en el que el árbol (18) tiene estructura general cilíndrica alrededor de un eje (47) del árbol.

21. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 20, en el que el árbol (18) está montado para rotación alrededor de un eje (46) desplazado con respecto al eje (47) del árbol.

22. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 21, que comprende además una protuberancia cilíndrica (27) que sobresale de cada extremo (24) del árbol (18) , estando alojada cada protuberancia cilíndrica de manera rotativa en un cojinete (28) .

23. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 22, en el que cada protuberancia cilíndrica (27) tiene un eje (46) , teniendo los ejes de las protuberancias cilíndricas la misma extensión que el eje (47) del árbol y estando desplazados una distancia predeterminada respecto al mismo.

24. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 23, que comprende además un motor acoplado a una de las protuberancias cilíndricas (27) para hacer girar la parte giratoria de la estructura de soporte.

25. Dispositivo de alimentación de cajas de cartón, según la reivindicación 18, en el que la estructura de soporte comprende además rodillos (20) montados en la parte giratoria.

26. Método para soportar un apilamiento de artículos en un extremo posterior de un depósito (12) , comprendiendo el método las etapas de:

(a) disponer una estructura de soporte en el extremo posterior del depósito, situada para ser acoplada mediante el apilamiento (40) de artículos;

(b) hacer girar una parte de la estructura de soporte; y

(c) hacer oscilar una parte de la estructura de soporte acercándola y alejándola del apilamiento de artículos como consecuencia de la etapa (b) .

27. Método, según la reivindicación 26, en el que en la etapa (a) la estructura de soporte incluye un árbol (18) y en el que la etapa (b) comprende hacer girar el árbol.

28. Método, según la reivindicación 27, en el que el árbol tiene un eje (47) del árbol y en el que la etapa (c) incluye hacer girar el árbol (18) alrededor de un eje (46) desplazado una distancia predeterminada respecto al eje del árbol.

29. Método, según la reivindicación 26, en el que dicha parte de la estructura de soporte se hace girar a una velocidad entre 1.000 y 2.000 revoluciones por minuto.

30. Método, según la reivindicación 22, en el que dicha parte de la estructura de soporte oscila a una velocidad suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento (40) de artículos reciba repetidamente el acoplamiento de la superficie de la estructura de soporte y esté desacoplado de la superficie la mayor parte del tiempo en que se produce la oscilación.

31. Método, según la reivindicación 30, en el que dicha parte de la estructura de soporte oscila a una velocidad suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento de artículos esté desacoplado durante la mayor parte del tiempo en que se produce la oscilación.

32. Método, según la reivindicación 31, en el que dicha parte de la estructura de soporte oscila a una velocidad

suficiente para hacer que el artículo más avanzado del apilamiento de artículos esté desacoplado durante el 90% o más del tiempo en que se produce la oscilación.