ES2326548T3 - Dispositivo y procedimiento para llenar envases. - Google Patents
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Abstract
Estación de envase (1) de una máquina de envase para llenar envases (P) con artículos (S), con un dispositivo de transporte (11) para la alimentación de artículos (S) a lo largo de una trayectoria de alimentación (12), con una primera trayectoria de carga (21) dispuesta paralela a ella para el transporte de envases (P), y con una segunda trayectoria de carga (22) dispuesta paralela a la primera trayectoria de carga (21), para el transporte de envases (P), y con un dispositivo de llenado (15) para tomar uno o varios artículos (S) desde la trayectoria de alimentación (12) y para introducir dichos artículos (S) tomados en uno o varios envases (P) sobre una u otra trayectoria de carga (21 y 22), caracterizada porque dichas trayectorias de carga (21 y 22) están constituidas por una secuencia, enumerada en la dirección del movimiento de los envases (P) a llenar, de una disposición de montaje (41 y 42), un dispositivo de transporte (31 y 32) y una instalación de cierre (51 y 52), y porque dos trayectorias de carga (21 ó 22) son accionadas en dirección opuesta entre sí.
Description
Dispositivo y procedimiento para llenar
envases.
La invención se refiere a un dispositivo y a un
procedimiento para llenar envases con artículos de acuerdo con el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7 de la patente,
respectivamente. El dispositivo y el procedimiento son adecuados
especialmente para el llenado con alta capacidad de cajas.
Se conocen dispositivos para llenar envases con
artículos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 (ver,
por ejemplo, el documento
US-A-2002/157919). Aunque
posibilitan un llenado rápido y seguro de los envases, los usuarios
tienen, además, la necesidad de elevar de manera sencilla la
capacidad de cajas de una instalación de este tipo.
Se conocen a partir del documento US 6.520.317
un sistema y un procedimiento de este tipo, en los que los objetos
a envasar son alimentados sobre una única cinta transportadora de
artículos. Los envases vacíos son alimentados sobre otra cinta
transportadora de envases, que se divide en dos a ambos lados de la
cinta transportadora de artículos, que transporta los objetos a
envasar, con lo que entonces tres cintas que avanzan en paralelo
pasan por delante de un brazo de robot, que toma los objetos
entrantes a envasar desde la cinta transportadora de artículos y
los transfiere a los envases sobre las dos cintas transportadoras de
envases que pasan por delante del mismo. Las cintas transportadoras
de envases de salida son reunidas entonces de nuevo en una única
cinta transportadora de envases de salida y abandonan sobre ésta la
estación.
Este dispositivo presenta el inconveniente de
que presenta, en efecto, una configuración sencilla de interfaces
de los dispositivos de entrada y salida, a saber, respectivamente,
una cinta transportadora de artículos de entrada, una disposición,
que suministra una cinta transportadora de envases con cajas
alineadas y una instalación, que conduce la cinta transportadora de
envases fuera de la estación, pero que es internamente
relativamente compleja en sí, para conseguir con ello una elevación
sólo comparativamente reducida de la capacidad de cajas.
Se conoce ya a partir del documento US
2002/0157919 A una máquina de envase para llenar envases con
artículos. Sobre varias trayectorias de carga se alimentan envases
hacia un dispositivo de llenado para la introducción de artículos
en uno o varios envases.
Partiendo de este estado de la técnica, el
cometido de la invención es conseguir sobre una superficie de base
pequeña de una estación de envasar una capacidad mayor de cajas
rellenas por minuto con un aparato más sencillo.
Este cometido se soluciona con un dispositivo
con las características de la reivindicación 1 así como con un
procedimiento para la alimentación de artículos a una estación de
envase de una máquina de envasar con las características de la
reivindicación 7.
El dispositivo de alimentación de acuerdo con la
invención de una máquina de envasar presenta una cinta
transportadora para la alimentación de artículos a lo largo de una
trayectoria de alimentación, una primera trayectoria de carga
dispuesta paralela a ella, y una segunda trayectoria de carga
dispuesta paralela a la primera trayectoria, que es accionada de
manera más ventajosa en dirección opuesta.
Con preferencia, aguas arriba a lo largo de la
primera o bien de la segunda trayectoria de carga está dispuesta
una disposición de alineación para las cajas que deben llenarse, a
continuación está dispuesto dicho dispositivo de transporte para
las cajas que deben llenarse y aguas abajo está dispuesta una
instalación de cierre para las cajas llenas unas detrás de otras en
una línea recta.
De manera más preferida, todo el dispositivo
está dispuesto sobre una única plataforma. En la configuración
preferida de un dispositivo de este tipo, las instalaciones de
cierre están previstas en dos de las esquinas de la plataforma, que
se encuentran frente a la cinta de alimentación o al dispositivo de
transporte de los artículos. Para un aprovechamiento óptimo del
espacio sobre una plataforma de este tipo visible en conjunto, el
dispositivo de llenado, por lo tanto especialmente un robot, está
dispuesto aproximadamente en el centro sobre la plataforma.
En una forma de realización ventajosa de la
estación de envase, las funciones de la disposición de alineación,
es decir, la individualización de los patrones, las operaciones de
pliegue así como la formación de las cajas están previstas desde
por encima de la plataforma hacia abajo en el plano de la
plataforma. Por otra parte, la instalación de cierre está
configurada de manera más ventajosa de tal forma que el cierre de
la tapa de las cajas S, el apilamiento de las cajas así como la
descarga de las mismas sucesivamente desde el nivel de la
plataforma se realizan desde abajo hacia arriba.
Con una estación de envase de este tipo y con el
procedimiento correspondiente se aprovecha de una manera más
ventajosa directamente que brazos de robot conocidos con un tamaño
habitual de las cajas y un número habitual de artículos pueden
conseguir una capacidad de llenado de 90 a 150 cajas por minuto, de
tal manera que una cinta transportadora de artículos puede
conseguir sin más ciclos que permiten el llenado de 150 cajas por
minuto, y que las cintas transportadoras de envases con una
instalación de alineación antepuesta y una instalación de cierre
conectada a continuación presentan, en efecto, solamente por ejemplo
un rendimiento de aproximadamente 45 cajas por minuto, pero a
través de la conexión en paralelo independiente se duplica el
último rendimiento mencionado y de esta manera se puede elevar al
nivel de los otros componentes del sistema.
Gracias al dispositivo de acuerdo con la
invención es posible, por lo tanto, conseguir sobre una única
plataforma de tamaño habitual, una capacidad de cajas de 90 cajas
por minuto, por ejemplo.
Otras formas de realización ventajosas del
dispositivo de acuerdo con la invención y variantes del
procedimiento de acuerdo con la invención se deducen a partir de las
reivindicaciones dependientes de la patente.
Un ejemplo de realización de la invención se
representa en el dibujo único. La figura única muestra una vista
esquemática en perspectiva de un dispositivo de acuerdo con la
invención con artículos a envasar y cajas en circulación.
La figura única muestra un ejemplo preferido del
dispositivo de acuerdo con la invención para envasar artículos S en
una estación de envase 1 de una máquina de envase.
En el ejemplo representado aquí, los artículos S
individuales planos, en forma de paralelepípedo son alimentados a
un paquete P, que puede ser una caja en forma de paralelepípedo con
tapa y pestañas correspondientes. Los artículos S pueden estar
presentes, naturalmente, también en otra forma, por ejemplo como
cilindros, pastillas, definidos a través de trazos poligonales,
etc. Es esencial su facilidad de agarre individual por medio de un
dispositivo de llenado.
Los artículos S son suministrados desde una
interfaz no representada horizontales transversalmente a un canto o
lado longitudinal 13 de una plataforma 10 por encima de ésta. Los
artículos S entrantes son desviados en ángulo recto y son
suministrados sobre una cinta transportadora 11 circundante sin fin
a lo largo de un recorrido de transporte de alimentación 12. En
este caso, se puede tratar también de una cadena de transporte o de
otro medio de transporte adecuado conocido, que clasifica los
artículos o los impulsa hacia delante continuamente a lo largo de
la trayectoria de alimentación 12. La cinta transportadora 11
circundante está dispuesta en la proximidad del canto delantero 13
de la plataforma 10. La plataforma está dispuesta sobre patas 9,
cuatro de las cuales se representan en la zona del canto delantero
13. Las patas 9 pueden ser regulables especialmente en su altura,
para alinear la plataforma 10 horizontalmente. Una plataforma 10
adecuada puede presentar, por ejemplo, las dimensiones de 9 metros
por 2 metros y pueden estar constituidas por platas reticulares para
facilitar la fijación de los elementos mencionados en la figura
1.
En el canto longitudinal 14 opuesto de la
plataforma 10 está dispuesto un dispositivo de llenado 15 en forma
de un robot de dos ejes o de tres ejes conocido, que dispone de una
pluralidad de pinzas, que están dispuestas paralelamente a la
trayectoria de alimentación 12. El movimiento de las pinzas 16 del
brazo del robot 15 es posible al menos en la dirección transversal
a la trayectoria de transporte 12 y en la altura. Como se indica,
en otros ejemplos de realización de la invención, también se pueden
emplear otros dispositivos de llenado 15, si se trata de
dispositivos que pueden elevar los artículos S individualmente o en
combinación con una trayectoria de alimentación 12 y los pueden
depositar sobre o en cajas P esencialmente desde arriba. De manera
más ventajosa, la carga se realiza de forma estrictamente
alterna.
En paralelo a la trayectoria de alimentación 12
se representan aquí, indicadas solamente de forma esquemática,
primeras 21 y segundas 22 trayectorias de carga. Las trayectorias 21
y 22 están provistas con una flecha para la dirección de la carga.
Las trayectorias 21 y 22 se extienden en paralelo a la trayectoria
de alimentación 12 y se mueven en dirección opuesta entre sí.
Se prescinde, por razones de claridad, de una
representación de detalle de los dispositivos de transporte de
cajas 21 y 32, respectivamente, que llevan a cabo el transporte de
las cajas P a lo largo de las trayectorias 21 y 22,
respectivamente. Estos dispositivos 31 y 32 solamente se representan
a través de la indicación de una cinta transportadora. En estos
dispositivos 31 y 32 se puede tratar de transportadores sin fin,
cadenas de transporte u otros dispositivos de transporte 31 y 32
adecuados. En principio, pueden estar configurados también de otra
manera, aunque la utilización de dos instalaciones idénticas que
trabajan en sentido opuesto sobre las trayectorias de carga 21 y
22, respectivamente, ofrece ventajas de mantenimiento.
Es esencial que las trayectorias de carga 21 y
22 se extienden en paralelo a la trayectoria de alimentación 12, y
que el robot 15 con los dispositivos de agarre 15 sea adecuado para
agarrar artículos S individuales o grupos de artículos S desde la
cinta transportadora de alimentación 11, y llenarlos con preferencia
de forma alterna en cajas P que pasan por delante de los mismos. Es
decir, que los dispositivos de agarre 16 agarran un grupo de
artículos S y los colocan en una o varias cajas P de una de las
trayectorias de carga 21 ó 22. Entonces los dispositivos de agarre
16 agarran otro grupo de artículos S desde el dispositivo de
transporte 11 y los colocan en una o varias cajas P de la otra
trayectoria de carga 22 y 21, respectivamente.
En la forma ventajosa de realización de la
invención representada aquí está prevista la siguiente disposición
en la dirección transversal de la plataforma 10 (es decir, en
dirección desde un canto longitudinal 13 hacia el otro canto
longitudinal 14): dispositivo de transporte 11, primer dispositivo
de transporte de cajas 31, segundo dispositivo de transporte de
cajas 32, robot 15. No obstante, también es posible disponer el
dispositivo de alimentación 11 entre el primero y el segundo
dispositivo de transporte de cajas 31 y 32, respectivamente, o la
cinta transportadora 11 entre el segundo dispositivo de transporte
de cajas 32 y el brazo de robot 15. Pueden estar previstas más de
dos trayectorias de carga 21 y 22, por ejemplo tres, pudiendo
existir entonces la siguiente secuencia transversalmente a las
trayectorias. Dispositivo de transporte 11, primer dispositivo de
transporte de cajas 31, segundo dispositivo de transporte de cajas
32, tercer dispositivo de transporte de cajas y finalmente el robot
15.
En las máquinas de envase conocidas, aguas
arriba de un dispositivo de llenado o de carga con el robot 15 está
prevista una disposición de alineación 41 y 42, respectivamente, y
aguas abajo del dispositivo de carga con las cajas P ya llenas
está dispuesta una instalación de cierre 51 y 52,
respectivamente.
La disposición opuesta de las trayectorias de
transporte 21 y 22, respectivamente, conduce a que las dos
disposiciones de montaje 41 y 42, respectivamente y las
instalaciones de cierre 51 y 52, respectivamente estén dispuestas
en lados opuestos del robot 15. En un ejemplo de realización
ventajoso, las disposiciones 41 ó 42 y 51 ó 52, respectivamente,
están incluidas en un espacio en forma de paralelepípedo que conduce
hacia arriba, como se representa de forma esquemática en la figura.
En particular, las dos instalaciones de cierre opuestas 51 y 52,
respectivamente, están dispuestas en las esquinas de la plataforma
10. En otra forma de realización, se pueden utilizar también las
esquinas opuestas, es decir, las esquinas de la plataforma 10 que
se encuentran en la prolongación de la trayectoria de alimentación
12. Entre estas instalaciones 51 y 52, respectivamente y el
dispositivo de llenado 15 están colocadas las dos disposiciones de
montaje 42 y 41, respectivamente, que llevan a cabo las etapas de
la individualización de los patrones, la operación de pliegue y el
montaje de las cajas P desde arriba hacia abajo sobre el nivel de
las trayectorias de transporte 21 y 22, respectivamente por encima
de la plataforma 10. Lo mismo se aplica de una manera más ventajosa
para las funciones de las instalaciones de cierre 51 y 52,
respectivamente, en las que el cierre de la tapa de las cajas S, el
apilamiento de las cajas así como la descarga de las mismas se
realiza desde abajo hacia arriba, fuera de la plataforma 10.
La electrónica necesaria puede estar alojada de
acuerdo con el estado de la técnica en un armario electrónico, que
puede estar previsto especialmente en un lado longitudinal de la
plataforma 10.
El dispositivo y el procedimiento de acuerdo con
la invención posibilitan de esta manera un llenado más rápido de
paquetes P con artículos S sobre un espacio comparativamente del
mismo tamaño, especialmente sobre una plataforma 10.
- 1
- Estación de envase
- 9
- Pata
- 10
- Plataforma
- 11
- Dispositivo de transporte
- 12
- Trayectoria de alimentación
- 13
- Canto de la plataforma
- 14
- Canto de la plataforma
- 15
- Dispositivo de llenado, especialmente robot
- 16
- Brazos de agarre
- 21
- Primera trayectoria de carga
- 22
- Segunda trayectoria de carga
- 31
- Primer dispositivo de transporte de cajas
- 32
- Segundo dispositivo de transporte de cajas
- 41
- Primera disposición de montaje
- 42
- Segunda disposición de montaje
- 51
- Primera instalación de cierre
- 52
- Segunda instalación de cierre
- S
- Artículo
- P
- Paquete, caja
Claims (7)
1. Estación de envase (1) de una máquina de
envase para llenar envases (P) con artículos (S), con un dispositivo
de transporte (11) para la alimentación de artículos (S) a lo largo
de una trayectoria de alimentación (12), con una primera
trayectoria de carga (21) dispuesta paralela a ella para el
transporte de envases (P), y con una segunda trayectoria de carga
(22) dispuesta paralela a la primera trayectoria de carga (21), para
el transporte de envases (P), y con un dispositivo de llenado (15)
para tomar uno o varios artículos (S) desde la trayectoria de
alimentación (12) y para introducir dichos artículos (S) tomados en
uno o varios envases (P) sobre una u otra trayectoria de carga (21
y 22), caracterizada porque dichas trayectorias de carga (21
y 22) están constituidas por una secuencia, enumerada en la
dirección del movimiento de los envases (P) a llenar, de una
disposición de montaje (41 y 42), un dispositivo de transporte (31
y 32) y una instalación de cierre (51 y 52), y porque dos
trayectorias de carga (21 ó 22) son accionadas en dirección opuesta
entre sí.
2. Estación de envase (1) de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque están previstas tres o
más trayectorias de carga con la secuencia, enumerada en la
dirección del movimiento de los envases (P) a llenar, de una
instalación de montaje, un dispositivo de transporte y una
instalación de cierre.
3. Estación de envase (1) de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el
dispositivo de llenado es un robot (15) de 2 ó 3 ejes, y/o porque
el dispositivo de llenado (15) carga los envases (P) sobre las
trayectorias de carga (12 ó 22) individuales alternando de forma
sucesiva con uno o con un grupo de artículos (S).
4. Estación de envase (1) de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las
trayectorias de carga (21 y 22) están dispuestas con la disposición
de montaje (41 y 42), el dispositivo de transporte (31 y 32) y la
instalación de cierre (51 y 52) junto con el dispositivo de llenado
(15) y el dispositivo de transporte (11) sobre una plataforma (10),
de manera más ventajosa una plataforma rectangular (10).
5. Estación de envase (1) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizada porque las instalaciones de
cierre están previstas en dos de las esquinas de la plataforma
(10), que se encuentran frente al dispositivo de transporte (11)
para los artículos (S) y/o porque el dispositivo de llenado (15)
está dispuesto, con relación a las trayectorias (12, 21, 22)
aproximadamente en el centro sobre la plataforma (10).
6. Estación de envase (1) de acuerdo con una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque con la
disposición de montaje (41 y 42) está prevista una
individualización de los patrones, operaciones de pliegue así como
una alineación de las cajas (S) desde por encima de la plataforma
(10) hacia abajo hasta la zona del dispositivo de transporte (31 y
32) en la proximidad del plano de la plataforma y/o porque con la
instalación de cierre (51 y 52) se realiza el cierre de la tapa de
las capas (S), el apilamiento de las cajas (S) así como la descarga
de las mismas de forma consecutiva desde el nivel del plano de la
plataforma desde abajo hacia arriba.
7. Procedimiento para llenar envases (P) con
artículos (S) en una estación de envase (1) de una máquina de
envase, con las etapas:
- -
- alimentación de artículos (S) a lo largo de una trayectoria de alimentación (12) con un dispositivo de transporte (11),
- -
- alimentación de envases vacíos (P) con una primera trayectoria de carga (21) dispuesta paralelamente a la trayectoria de alimentación (12),
- -
- alimentación de envases vacíos (P) con una segunda trayectoria de carga (22) dispuesta paralelamente a la trayectoria de alimentación (12), y
- -
- llenado de los envases (P) con la ayuda de un dispositivo de llenado (15), que toma uno o varios artículos (S) desde la trayectoria de alimentación (12) y que inserta dicho o dichos artículos (S) tomados en uno o varios envases (P) sobre una u otra trayectoria de carga (21 ó 22), en el que
- -
- antes de la alimentación de los envases vacíos (P) sobre dichas trayectorias de carga (21 y 22), se montan los envases vacíos (P) en una disposición de montaje (41 y 42) y se cierran los envases (P) llenos después de llenarlos con la ayuda de una instalación de cierre (51 y 52), caracterizado porque dos trayectorias de carga (21 ó 22) son accionadas en dirección opuesta entre sí.
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