ES2325218T3 - Maquina empaquetadora para realizar y empaquetar articulos que contienen un producto de infusion. - Google Patents
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Abstract
Máquina (5) para realizar y empaquetar artículos (1) que contienen un producto de infusión, la máquina (5) siendo del tipo definido por una línea de producción (A) que comprende una pluralidad de estaciones operativas situadas en sucesión recíproca y adecuadas para realizar al menos una tira continua (S) superponiendo y soldando dos bandas de papel de filtro con cargas o cantidades dosificadas (4) de un producto de infusión colocado entre ellas a intervalos constantes; y al menos una estación de corte (6) para dividir la tira (S) y así formar una sucesión de artículos (1) individuales; la máquina (5), además, comprendiendo al menos una estación de empaquetado incorporada (8, 8a) para empaquetar grupos de dichos artículos (1) en paquetes tipo bolsitas (10); la estación de empaquetado incorporada (8, 8a) estando ubicada inmediatamente después de la estación de corte (6) y comprendiendo un dispositivo de empaquetado (9) para componer pilas (1a, 1b) de dichos artículos (1) y un dispositivo de transferencia (11) que guía las pilas (1a, 1b) de artículos (1) a lo largo de una sección de recorrido vertical de alimentación (Z) dispuesta transversal a la línea de producción (A), alimentándolos dentro de los paquetes tipo bolsita (10), caracterizada por el hecho que el paquete (10) se forma en el dispositivo de transferencia (11) y se ubica con su abertura de entrada (10a) en correspondencia del extremo inferior (11a) del mismo dispositivo (11).
Description
Máquina empaquetadora para realizar y empaquetar
artículos que contienen un producto de infusión.
La presente invención se refiere a una máquina
para realizar y empaquetar artículos que contienen un producto de
infusión.
En particular, la presente invención se utiliza
de manera ventajosa para la producción y el empaquetado, dentro de
envases tipo bolsitas, de grupos apilados de obleas monouso de papel
de filtro que contienen cargas o cantidades dosificadas de un
producto de infusión, tal como té, café de cebada, manzanilla y
similares, preferiblemente café molido, al cual se referirá
expresamente esta descripción sin por ello restringir el alcance de
la invención.
Normalmente, una máquina automática para
realizar obleas de papel de filtro, que contienen dosis de un
producto de infusión, comprende una línea de producción que tiene
una pluralidad de estaciones operativas situadas en sucesión
recíproca a lo largo de la misma y al final de la cual una tira
continua de obleas, lo que equivale a decir, dos bandas de papel de
filtro soldadas térmicamente entre sí y que, a intervalos regulares,
tienen intercalada una pluralidad de cargas de un producto de
infusión, se divide en correspondencia de una estación de corte en
obleas individuales monouso con separación del material de
descarte.
Después de la estación de corte, la máquina para
realizar obleas tiene una estación final de salida provista de
medios de toma y colocación que son adecuados para tomar las obleas,
una por vez, y colocarlas sobre transportadores que las transportan
hasta unidades de empaquetado que las envuelven en respectivas
sobreenvolturas soldadas térmicamente. En otra solución, a la cual
esta invención se referirá específicamente, la estación de salida
incluye medios de manipulación para apilar grupos de obleas y
transportar las pilas de obleas hasta una unidad de empaquetado
donde cada pila de oblea es tomada y alimentada por una
multiplicidad de complejos dispositivos mecánicos dentro de un
conjunto de formación que la embala dentro de paquetes tipo
bolsita.
Por ejemplo, en una solución de la técnica
conocida descrita en la solicitud de patente de invención
internacional PCT WO 99/37543, las obleas se empaquetan colocando
dos o más pilas de obleas en un carro colocado sobre una pista de
transporte. El carro transporta las pilas hasta una estación de
empaquetado distante provista de adecuados medios para tomar una o
varias pilas de obleas del carro y colocarlas en un paquete
previamente abierto en su parte superior. Posteriormente, el
paquete se cierra a través de adecuados medios de soldadura y se lo
transporta hasta depósitos de salida.
En otros términos, el empaquetado de grupos
apilados de obleas exige medios transportadores para manipular y
mover las obleas desde la máquina que las realiza hasta la unidad de
empaquetado, que a menudo está situada a una cierta distancia.
En otra solución de la técnica conocida descrita
en el documento EP 791.537, en conformidad con el preámbulo de la
reivindicación 1, las obleas se apilan en una columna dentro de una
guía vertical mientras se apoyan sobre dedos de vinculación que se
mueven hacia abajo para mantener la parte superior de la pila que se
está creando a una altura predeterminada. La pila es expulsada
dentro de un contenedor dispuesto inmediatamente debajo de la guía
por un elemento empujador que impulsa la pila hacia abajo, momento
durante el cual los dedos de vinculación se retraen de la pila.
Otro documento de la técnica conocida, el EP
806.353, describe una máquina para confeccionar bolsitas (1) que
contienen substancias de infusión que comprende una estación para
apilar una cantidad predeterminada de bolsitas individuales en un
conducto dispuesto a lo largo de una dirección vertical. Un
desviador situado en correspondencia del fondo del conducto orienta
las pilas de bolsitas según una dirección horizontal hacia una
estación de empaquetado.
Estructuras de este tipo presentan notables
desventajas debido no sólo a la presencia de los medios
manipuladores/transportadores necesarios para transportar las
obleas apiladas hasta las unidades de empaquetado, que aumentan
enormemente las dimensiones generales de las máquina para realizar
las obleas donde están instalados, sino también y sobre todo debido
a la complejidad de los componentes de las mismas unidades de
empaquetado, tales como, en dicha solicitud de patente de invención
internacional PCT, los carros transportadores, las pistas para guiar
los carros y los medios de toma y colocación de las obleas.
Otras notables dificultades se deben a la
manipulación y al emplazamiento de las pilas de obleas puesto que
las obleas se alimentan por gravedad dentro de las bolsitas, lo cual
conduce a una incorrecta disposición dentro de las mismas
bolsitas.
Un objetivo de la presente invención es el de
superar dichas desventajas proporcionando una máquina para realizar
obleas de infusión provista de una unidad de empaquetado incorporada
y que combina elevadas capacidades de productividad y de calidad de
empaquetado de obleas en una estructura compacta.
En conformidad con lo anterior, la presente
invención proporciona una máquina para realizar y empaquetar
artículos que contienen un producto de infusión, en conformidad con
una o varias de las reivindicaciones anexas.
Las características técnicas de la presente
invención, con referencia a los objetivos mencionados, están
claramente descritas en las reivindicaciones que están más adelante
y sus ventajas están puestas de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos
que exhiben una realización preferida de la invención proporcionada
a título puramente ejemplificador y sin restringir el alcance del
concepto inventivo, y en los cuales:
- la figura 1 es una vista frontal, parcialmente
en corte transversal y con algunas partes omitidas por motivos de
claridad, de una unidad de empaquetado incorporada que constituye
una porción integrante de una máquina para realizar artículos que
contienen un producto de infusión, en particular obleas de papel de
filtro;
- la figura 2 exhibe un detalle de la porción de
máquina de la figura 1, nuevamente en una vista frontal;
- la figura 3 es una vista en perspectiva de la
porción de máquina exhibida en las figuras 1 y 2;
- la figura 4 es una vista en planta desde
arriba de la porción de máquina exhibida en las figuras de 1 a
3;
- las figuras de 5 a 10 son vistas frontales que
muestran el movimiento y las etapas de una estación operativa para
apilar, emplazar y mover los artículos en la porción de máquina
incorporada mostrada en las figuras de 1 a 5;
- las figuras 11 y 12 son vistas en planta desde
arriba que exhiben los movimientos y las etapas de la estación de
empaquetado, emplazamiento y movimiento de los artículos mostrada en
las figuras de 5 a 10;
- la figura 13 es una vista esquemática frontal,
parcialmente en corte transversal y con algunas partes omitidas
para exhibir mejor otras, de una unidad, que forma parte de la
máquina según la presente invención, para el descenso controlado y
guiado de las pilas de artículos;
- la figura 14 es una vista frontal de un área
inferior de la unidad de descenso de la figura 13, que muestra una
unidad operativa, en una posición de trabajo, para soldar y cortar
paquetes tipo bolsitas, y un área para alojar las bolsitas ya
llenas y soldadas;
- la figura 15 es una vista lateral en
perspectiva de un paquete tipo bolsita terminado hecho con la
máquina según la presente invención;
- la figura 16 es un corte transversal a través
de un plano horizontal de una parte de la unidad de descenso
controlado, es decir, un elemento hueco;
- la figura 17 es una vista en perspectiva de un
detalle del elemento hueco de la figura 16;
- las figuras de 18 a 22 son vistas esquemáticas
en perspectiva que exhiben una sucesión de etapas de apilado y
movimiento de los artículos y liberación de los mismos de manera
guiada realizadas por la máquina según la presente invención;
- las figuras de 23 a 26 son vistas esquemáticas
en perspectiva que exhiben otra realización de la sucesión de
etapas de apilado y movimiento de los artículos y liberación de los
mismos de manera guiada realizadas por la máquina según la presente
invención.
Con referencia a los dibujos anexos, en
particular a las figuras de 1 a 3, la máquina empaquetadora según
la presente invención se utiliza para realizar y empaquetar
artículos, en particular obleas de material filtrante que contienen
un producto de infusión, tal como, por ejemplo, café molido.
La oblea (1), en esta realización no restrictiva
de la invención, es del tipo conocido y comprende dos segmentos (2
y 3) de material filtrante dispuestos enfrentados y unidos entre sí
mediante una soldadura alrededor de sus bordes después de haber
ubicado una carga (4) sobre la superficie de uno solo de los
segmentos para formar la oblea (1).
La máquina para realizar obleas, denotada en su
totalidad con el número 5 en las figuras 1 y 2, comprende una
pluralidad de estaciones operativas situadas en sucesión recíproca a
lo largo de una línea de producción (A) que se extiende en una
dirección substancialmente horizontal. Más exactamente, la máquina
(5) comprende: una pluralidad de estaciones operativas para
disponer las obleas (1) en su configuración final, que consiste en
al menos una tira continua (S) obtenida por superposición de dos
bandas de material filtrante con cargas (4) de un producto de
infusión colocadas entre las mismas a intervalos constantes; una
estación operativa (6) donde las dos bandas superpuestas se sueldan
entre sí para formar la tira (S), y donde la misma tira (S)
posteriormente se corta al menos en el área que circunda cada carga
(4) para obtener una oblea (1) individual; y una estación (7) para
separar las obleas (1) individuales de los recortes o del material
de descarte (S1) de la misma tira (S).
En la descripción que sigue, las estaciones
operativas para realizar las obleas (1) no están descritas en
detalles puesto que no caen estrictamente dentro del alcance de la
invención que, como se podrá ver con mayor nivel de detalles en el
resto de esta descripción, se refiere en particular a la porción
final de la máquina donde las obleas (1) se empaquetan en paquetes
(10) tipo bolsita.
Como se puede apreciar en las figuras 1 y 2, la
estación de separación (7) comprende un elemento empujador (7a)
situado después de la estación de corte (6) y adecuado para empujar
las obleas (1) individuales verticalmente debajo del plano de
alimentación (50) hacia una estación de empaquetado (8) integrada en
la máquina (5) y descrita con mayor nivel de detalles abajo.
La estación de separación (7) también incluye
una unidad (7b) para expulsar los recortes de desperdicio (S1) río
abajo con respecto al empujador (7a) siguiendo la línea de
producción (A).
Como se ha mencionado con anterioridad, aparte
de las estaciones operativas de producción, la máquina (5) tiene
una estación de empaquetado (8) incorporada, situada inmediatamente
después de la estación (6) y, preferente pero no obligatoriamente,
debajo de la estación de separación (7), y comprende un dispositivo
de apilado (9) para componer pilas (denotadas con 1a y 1b en las
figuras de 5 a 9) de obleas (1) en la cantidad a empaquetar en un
respectivo paquete (10) tipo bolsita, y para mover las pilas (1a,
1b) hasta un dispositivo de transferencia (11) que comprende medios
(12) para el descenso guiado y controlado de las obleas (1) apiladas
a lo largo de una sección del recorrido de alimentación vertical
(Z) y dentro de un paquete (10) tipo bolsita; el paquete (10)
estando ubicado en la extremidad de fondo de los mismos medios (12)
de descenso guiado y controlado.
Como se puede apreciar claramente en la figura
3, la sección del recorrido de alimentación lineal y vertical (Z)
de las obleas (1) es transversal a la dirección de la línea de
producción (A) y paralela al eje de apilado (Z1) de las obleas (1)
en la estación de empaquetado (8).
Observando con mayor detenimiento los detalles
técnicos, comenzando a partir de la estación de empaquetado (8)
para entender mejor cómo se forman las pilas (1a, 1b) de obleas (1)
y el recorrido de alimentación que siguen, dicha estación (8)
comprende lo siguiente (figuras de 1 a 4): un par de palancas (22)
de preapilado, verticalmente deslizantes adecuadas para retener una
cantidad predeterminada de obleas (1) alimentadas por dicha
estación de separación (7) y que actúa en correspondencia de un
canal de apilado vertical (23) definido por cuatro guías verticales
(24); un segundo carro (25), que se mueve verticalmente,
interactuando con el par de palancas (22), y que tiene una placa
base (26) y una horquilla superior de retención (27) que actúa en
el canal de apilado (23) para recibir la cantidad predeterminada de
obleas (1) apiladas desde el par de palancas (22) y para completar
una pila (1a, 1b) de obleas (1) de manera de ubicar la pila (1a, 1b)
de obleas (1) en el dispositivo (9).
Más exactamente, con referencia a las figuras de
1 a 4, las palancas (22) están dispuestas enfrentadas entre sí de
ambos lados del canal (23) y se pueden mover entre una posición
operativa, en la cual las palancas (22) están cerca entre sí (línea
continua de la figura 4) y ocupan el canal (23) de manera de
soportar las obleas (1) en el canal (23), y una posición no
operativa (flechas F22 y línea de trazos de la figura 4), en la cual
las palancas (22) están distanciadas de manera de permitirle a las
obleas (1) descender rápidamente hacia la placa (26).
El par de palancas (22) está acoplado a un
tercer carro (28) impulsado por un sistema cinemático con correa
(28a) y guía (28b), y móvil verticalmente en sintonía con la
estación de separación (7) de manera de permitirle a las palancas
(22) descender gradualmente cuando están en su posición operativa y
subir rápidamente cuando están en su posición no operativa (como se
explica con mayores detalles abajo).
Dicho segundo carro (25), movido verticalmente
por un sistema cinemático similar (es decir, que comprende medios
(29) compuestos por una correa (29a) y una guía (29b)), está
dispuesto de frente al par de palancas (22) del lado opuesto del
canal (23).
La placa (26) que soporta las obleas (1) está
situada en la extremidad de fondo del carro (25) y está asociada
con el extremo libre de un perno de soporte configurado en C (26a)
que sobresale lateralmente del segundo carro (25) de manera de
habilitar la placa (26) a ser colocada en el centro del canal (23)
pero pasando a través del costado del mismo canal (23) para no
interferir con el emplazamiento del dispositivo (9).
Además, como se ha dicho, la horquilla de
retención (27) del segundo carro (25) está ubicada en la parte
frontal del canal (23) y puede moverse dentro del mismo canal
(23).
La horquilla (27) está empernada en el segundo
carro (25) en F27 y se puede mover entre una posición no operativa
en la cual la horquilla (27) está ubicada a un ángulo fuera del
canal (23) (figuras 1 y 2), y una posición operativa en la cual la
horquilla (27) está ubicada dentro del canal (23) y sostiene en su
lugar la pila (1a, 1b) de obleas (1) en correspondencia de la oblea
(1) superior, al menos hasta que las obleas (1) se hayan colocado
en el dispositivo (9) (figuras 8 y flechas F27A).
Los medios (29) para mover el segundo carro (25)
están sincronizados con el tercer carro (28) a lo largo del eje de
apilado (Z1) para permitir, respectivamente, lo siguiente (figuras
de 5 a 9): apilado de un primer grupo o de una cantidad parcial de
obleas (1) en el par de palancas (22) mientras estas últimas
descienden verticalmente hasta la posición operativa (flecha F28,
figura 5); elevación de la placa (26) para ubicarla debajo del par
de palancas (22) una vez apilada la primera cantidad parcial de
obleas (1) (flecha F26, figura 6); apoyo de las obleas (1) sobre la
placa (26), con el par de palancas (22) en su posición no operativa
y, luego, elevación del par de palancas (22) (figura 7, flecha
F28A); finalización de la pila de obleas (1) según la cantidad
predeterminada sobre la placa (26) a medida que esta última
desciende y la horquilla (27) se mueve hacia la posición operativa
sobre la oblea (1) superior de la pila (figura 8, flecha F26B);
ubicación de la pila (1a, 1b) de obleas (1) en el dispositivo (9) y
descenso del segundo carro (25) (figura 9, flecha F26C).
Como se puede ver en las figuras de 1 a 9,
debajo de la estación de empaquetado (8) hay un plano rígido fijo
(20) situado debajo del área de emplazamiento de la base del
dispositivo (9) y que forma una base temporánea de soporte del
mismo dispositivo (9). El plano (20) posee en su extremo libre, una
abertura pasante (21) configurada para ser complementaria y
permitir el paso de la placa base (26) y la parte del perno (26a)
que pasa a través del canal (24), habilitándolas así a descender
más allá del fondo del mismo canal (23).
Como se puede ver en las figuras de 1 a 12, el
dispositivo (9) comprende un cubo tipo carro (13) que se mueve
entre la estación de empaquetado (8) y el dispositivo de
transferencia (11).
Más exactamente, pero sin restringir el alcance
de la solución ofrecida por la presente invención, el cubo tipo
carro (13) posee al menos dos sedes adyacentes (14 y 15) para alojar
dos pilas (1a y 1b) de obleas (1).
Cada una de las sedes (14 y 15) tiene un fondo
abierto (13a y 13b) delimitado por una base circular (16 y 17)
sobre la cual se puede apoyar la oblea (1) inferior de la respectiva
pila (1a y 1b).
En la realización exhibida en las figuras de 20
a 22, las dos sedes (14 y 15) en el cubo tipo carro (13) forman, en
corte transversal, un perfil configurado tipo binocular abierto en
el centro donde las dos sedes (14 y 15) se encuentran y se extiende
por toda la altura del cubo tipo carro (13).
Además, el cubo tipo carro (13) tiene un extremo
superior (13c) con una abertura vertical pasante (18) que se
extiende por toda la altura del mismo cubo (13); de este modo, el
perno (26a) con la placa (26) y la parte de dichos medios (12) de
guía y descenso controlado del dispositivo (11) no interfieren con
el movimiento del cubo tipo carro (13), como se explica con mayor
nivel de detalles abajo.
Otra característica del cubo tipo carro (13)
está exhibida esquemáticamente en las figuras de 18 a 26: cada sede
(14 y 15) tiene una respectiva ranura (14a y 15a) en su parte
superior para permitirle a la horquilla (27) quedar por encima de
la oblea (1) superior hasta que toda la pila (1a, 1b) de obleas (1)
se haya ubicado en la respectiva sede (14, 15).
Para mover el cubo tipo carro (13) en ambas
direcciones a lo largo de un recorrido (T) transversal al eje (Z) o
el recorrido de descenso vertical de las obleas (1) y al eje (Z1) de
apilado de las obleas (1) (figuras 11 y 12) se han proporcionado
medios de accionamiento (19), de manera de ubicar el cubo (13),
alternativamente, en la estación de empaquetado (8) y en el extremo
superior del dispositivo (11).
En la realización exhibida, esos medios de
accionamiento se componen de una varilla rígida (19) fijada a un
extremo posterior del cubo tipo carro (13) y deslizable a lo largo
de un recorrido transversal (T) por tradicionales medios
impulsores, no exhibidos.
Los medios de accionamiento (19) definen dos
lugares distintos en los cuales primero la sede denotada con 14
está en una posición de recepción debajo de la estación de
empaquetado (8) y luego, por retroceso del cubo tipo carro (13)
(flecha F15, figuras 19 y 20), la otra sede (15) está en una
posición de recepción debajo de la misma estación de empaquetado
(8).
En la práctica, como se puede observar
claramente en las figuras de 18 a 21, las dos sedes (14 y 15) se
ubican debajo del canal (23) en dos etapas diferentes y ni bien se
llena la segunda sede, las mismas se mueven transversalmente a lo
largo del recorrido (T) hacia el dispositivo (11) donde puede tener
lugar el descenso guiado de las pilas (1a y 1b) (figura 22).
En una realización alternativa exhibida en las
figuras de 23 a 26, hay dos estaciones (8 y 8a) para empaquetar
simultáneamente las entrantes tiras (S y S') paralelas y adyacentes
de obleas (1).
En este caso, el dispositivo (9) queda
nuevamente definido por el cubo tipo carro (13) y está provisto de
medios de accionamiento (19) para emplazar el cubo tipo carro (13),
alternativamente, en correspondencia de las estaciones de
empaquetado (8 y 8a) y en correspondencia del extremo superior del
dispositivo (11).
Obviamente, como se muestra claramente en las
figuras 23 y 24, los medios de accionamiento (19) mueven las sedes
(14 y 15) hacia la posición de recepción debajo de las respectivas
estaciones de empaquetado (8 y 8a) en una etapa única.
Como se puede ver en las figuras de 10 a 16, el
dispositivo de transferencia (11), aparte de permitir el descenso
guiado de las pilas (1a, 1b) de obleas (1), también constituye una
unidad de soporte para la formación del paquete (10) que se ubica
con su abertura de entrada (10a) en el extremo inferior (11a) del
mismo dispositivo (11) (como se puede ver en particular en la
figura 13).
Las unidades operativas que componen la estación
que forma el paquete (10) no están exhibidas en detalles porque son
muy conocidas por los expertos del sector y no caen estrictamente
dentro del alcance de la presente invención.
Más exactamente, los medios de guía y descenso
controlado (12) que forman parte del dispositivo (11) comprenden:
un canal vertical (30) formado por un elemento hueco (31) situado al
lado de la estación de empaquetado (8); la sección interior del
canal (30) está configurada para complementarse y superponerse sobre
la sección del dispositivo (9), lo que equivale a decir, tiene al
menos una zona (32 y 33) para el paso de las obleas (1); un
elemento (34) para empujar/acompañar las pilas (1a y 1b) de obleas
(1), que se ubica arriba del elemento hueco (31) y que se puede
mover verticalmente entre una posición extrema no operativa, donde
el elemento (34) está lejos de la abertura en correspondencia de la
parte superior del elemento hueco (31) (figura 9 y parte superior
de la figura 13), para habilitar al cubo tipo carro (13) a que pueda
ser ubicado en dicha abertura superior, y una posición extrema
operativa, donde el elemento (34) guía y empuja las pilas (1a, 1b)
de obleas (1), deslizándose a lo largo de la parte interna del
canal (30) para ubicar las pilas (1a, 1b) de obleas (1) en el
paquete (10) tipo bolsita (figura 10, final de la figura 13 y flecha
F34).
Para combinarse con la estructura del cubo tipo
carro (13) descrita arriba, el elemento hueco (31) tiene un canal
(30) cuyo perfil puede ser superpuesto encima del mismo cubo tipo
carro (13), lo que equivale a decir, su perfil en corte transversal
tiene una forma tipo binocular que define dos zonas circulares
adyacentes (32 y 33) para permitir el simultáneo descenso guiado de
dos pilas yuxtapuestas (1a y 1b) de obleas (1) (figuras 3, 4, 11,
12 y 16).
Como se puede ver en la figura 16, las dos zonas
circulares (32 y 33) del canal (31) para el acceso de las pilas (1a
y 1b) de obleas (1) tienen un diámetro (D) que es menor que el
diámetro (D1) de las obleas (1) de manera que las obleas (1) rocen
contra los lados del canal (31) y, de este modo, sean guiadas por el
mismo canal a medida que son empujadas hacia abajo a lo largo del
mismo.
Obviamente, para poder controlar correctamente
el descenso de este tipo, el diámetro (D) de las zonas (32 y 33) es
apenas un poco más chico que el diámetro (D1) de las obleas (1),
tomando en consideración el anillo externo (1c) de la oblea (1)
formado por las bandas superpuestas de papel de filtro que son
flexibles y que se deforman con facilidad cuando las pilas (1a y
1b) son empujadas por el interior del canal (30).
Como se exhibe en las figuras 16 y 17, el
elemento hueco (31) está provisto de un conducto longitudinal (35),
para transportar un fluido inerte (por ejemplo, nitrógeno), ubicado
centralmente entre las dos zonas circulares (32 y 33), y que
desemboca en al menos una abertura de fondo (36) a través de la cual
el mismo fluido es alimentado dentro del elemento hueco (31); de
este modo, para impedir que se dañen las obleas (1) durante su
descenso para entrar dentro del paquete (10) (flechas F35), se
sopla el fluido inerte encima de las obleas (1).
Para una mejor y más homogénea distribución del
fluido, el conducto longitudinal (35) desemboca en al menos dos
aberturas opuestas (36 y 37), una para cada zona circular (32 y 33).
Más exactamente, el flujo de fluido es dirigido desde el fondo
hasta la parte interna del canal (30).
Además, cada una de las zonas circulares (32 y
33) tiene ranuras radiales (38) alrededor de su circunferencia,
dichas ranuras (38) extendiéndose por toda la longitud de las zonas
circulares (32 y 33) para permitir que el aire salga por la
dirección opuesta a la dirección descendente de movimiento de las
pilas (1a, 1b) hacia el paquete (10).
Dicho elemento empujador/acompañador (34)
comprende una cabeza plana (34a) adecuada para entrar en contacto
con las obleas (1) de modo de empujar y guiar las mismas obleas
hacia las zonas circulares (32 y 33). La cabeza (34a)
preferentemente es bilobulada para poder empujar dos pilas (1a y 1b)
de obleas (1) simultáneamente (figura 12).
Además, la cabeza (34a) está asociada con una
varilla vertical (39) que se desliza a lo largo de guías (40)
asociadas a una columna vertical (41) situada arriba del elemento
hueco (31).
Preferentemente la varilla (39) es movida por un
motor de velocidad variable (42) (por ejemplo, un motor sin
escobillas) ubicado en el extremo superior de la columna (41) que la
mueve entre dichas posiciones no operativa y operativa.
En el extremo inferior del elemento hueco (31)
hay una unidad de soldadura y corte (43) (que forma parte de dicha
estación de formación del paquete (10)) adecuada para cerrar la
abertura de entrada (10a) del paquete tipo bolsita (10) ubicado
debajo del elemento hueco (31) y para, simultáneamente, formar la
base (10b) del siguiente paquete (10) a formar alrededor del
elemento hueco (31) (ver la figura 14).
Lo que sigue es una breve descripción de las
etapas del proceso mediante las cuales las partes descritas con
anterioridad ubican las obleas (1) en su envase final: apilado de
una primera cantidad predeterminada de obleas (1) en el canal
vertical (23) (figura 18); ubicación de la primera pila (1a) formada
de esta manera en la sede (14) del cubo tipo carro (13) ubicada
debajo del mismo (figura 19); apilado de una segunda cantidad
predeterminada de obleas (1) en el canal vertical (23) y retracción
simultánea del cubo tipo carro (13) (figura 20) para llevar la
próxima sede (15) a su posición; ubicación de la segunda pila (1b)
formada de esta manera en la sede (15) del cubo tipo carro (13)
(figura 21) para definir la configuración y cantidad final a ubicar
en el paquete (10); transferencia del cubo tipo carro (13) a lo
largo del recorrido (T) y guía del par de pilas (1a y 1b) por el
canal vertical (30) hasta que las pilas (1a y 1b) estén totalmente
dentro del paquete tipo bolsita (10) (figuras 22 y 13); retorno del
cubo tipo carro (13) al canal (23) ni bien el elemento
empujador/acompañador (34) empieza a empujar las pilas (1a y 1b)
hacia abajo, esto último siendo posible gracias a la abertura (18)
en el costado (13c) del cubo; elevación del elemento
empujador/acompañador (34) (flecha F34b, figura 14) y finalmente
soldadura del paquete (10).
En la realización alternativa exhibida en las
figuras de 23 a 26, la diferencia reside en que las dos pilas (1a y
1b) se forman simultáneamente en canales (23 y 23') y se ubican en
las sedes (14 y 15) del cubo tipo carro (13) (figuras 23 y 24), sin
ubicar este último en etapas sucesivas, mientras que las etapas de
mover las pilas son las mismas que las de la realización descrita
con anterioridad.
Una máquina para realizar obleas con empaquetado
incorporado como la descrita arriba logra dichos objetivos gracias
a una estructura extremadamente compacta y eficiente de las
estaciones para manipular y apilar las obleas.
Esta arquitectura ofrece numerosas ventajas, a
saber: reducción del espacio necesario para transitar entre el área
donde se realizan las obleas y el área donde se empaquetan, lo cual
permite integrar la estación de empaquetado dentro de la máquina
para realizar obleas; reducción general de la cantidad de partes
operativas y de las estaciones que componen la estación de
empaquetado, bajando así los costos generales de producción de la
máquina; posibilidad de aumentar notablemente la velocidad de
empaquetado porque las pilas de obleas son empujadas hacia abajo
dentro de los paquetes tipo bolsitas a una velocidad más elevada que
la que se puede lograr sólo por fuerza de gravedad; alta calidad
final de paquetes terminados gracias a la eficiente guía y control
de las transferencias de las obleas entre el área donde se realizan
las mismas obleas y el área donde terminan por ser empaquetadas;
alto grado de adaptabilidad de la estación de empaquetado que, con
sólo unos pocos cambios estructurales, puede ser adaptada con
facilidad en función de los requerimientos para realizar paquetes
tipo bolsitas de diferentes tipos.
Es claro que la invención que se acaba de
describir puede ser modificada y adaptada de varias maneras sin por
ello apartarse del alcance del concepto inventivo. Asimismo, todos
los detalles pueden ser reemplazados por elementos técnicamente
equivalentes.
Claims (26)
1. Máquina (5) para realizar y empaquetar
artículos (1) que contienen un producto de infusión, la máquina (5)
siendo del tipo definido por una línea de producción (A) que
comprende una pluralidad de estaciones operativas situadas en
sucesión recíproca y adecuadas para realizar al menos una tira
continua (S) superponiendo y soldando dos bandas de papel de filtro
con cargas o cantidades dosificadas (4) de un producto de infusión
colocado entre ellas a intervalos constantes; y al menos una
estación de corte (6) para dividir la tira (S) y así formar una
sucesión de artículos (1) individuales; la máquina (5), además,
comprendiendo al menos una estación de empaquetado incorporada (8,
8a) para empaquetar grupos de dichos artículos (1) en paquetes tipo
bolsitas (10); la estación de empaquetado incorporada (8, 8a)
estando ubicada inmediatamente después de la estación de corte (6)
y comprendiendo un dispositivo de empaquetado (9) para componer
pilas (1a, 1b) de dichos artículos (1) y un dispositivo de
transferencia (11) que guía las pilas (1a, 1b) de artículos (1) a lo
largo de una sección de recorrido vertical de alimentación (Z)
dispuesta transversal a la línea de producción (A), alimentándolos
dentro de los paquetes tipo bolsita (10), caracterizada por
el hecho que el paquete (10) se forma en el dispositivo de
transferencia (11) y se ubica con su abertura de entrada (10a) en
correspondencia del extremo inferior (11a) del mismo dispositivo
(11).
2. Máquina según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho que el dispositivo de empaquetado
(9) comprende un cubo tipo carro (13) que se mueve hacia y desde el
dispositivo de transferencia guiada (11); el cubo tipo carro (13)
estando provisto de al menos una sede (14, 15) para recibir al menos
una de las pilas (1a, 1b) de dichos artículos (1).
3. Máquina según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho que el cubo tipo carro (13) tiene
un fondo abierto (13a) delimitado por una base circular (16, 17)
sobre la cual se puede apoyar el artículo (1) que está en el fondo
de la pila (1a, 1b).
4. Máquina según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho que el cubo tipo carro (13) tiene
dos sedes adyacentes (14 y 15) para recibir dos pilas (1a y 1b) de
artículos (1); cada una de las sedes (14, 15) teniendo un fondo
abierto (13a, 13b) delimitado por una base circular (16, 17) sobre
la cual se puede apoyar el artículo (1) que está en el fondo de la
correspondiente pila (1a, 1b).
5. Máquina según la reivindicación 4,
caracterizada por el hecho que las dos sedes (14 y 15) del
cubo tipo carro (13) forman, en corte transversal, un perfil
configurado tipo binocular abierto en el centro donde las dos sedes
(14 y 15) se encuentran y se extiende por toda la altura del cubo
tipo carro (13).
6. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 2 a 5, caracterizada por el
hecho que un extremo de cabeza (13c) del cubo tipo carro (13) tiene
una abertura vertical pasante (18) que se extiende por toda la
altura del mismo cubo (13).
7. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 2 a 5, caracterizada por el
hecho que cada una de las sedes (14, 15) del cubo tipo carro tiene
una respectiva ranura (14a, 15a) en correspondencia de su parte
superior para alojar parcialmente una parte de los medios (27) para
estabilizar y apilar los artículos (1).
8. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que
el dispositivo de empaquetado (9) comprende un cubo tipo carro (13)
provisto de medios de accionamiento (19) para moverlo en ambas
direcciones a lo largo de un recorrido (T) transversal a la sección
de recorrido (Z) de descenso vertical de los artículos (1) y a un
eje de apilado (Z1) de dichos artículos (1), impartiendo así un
movimiento alternativo al cubo tipo carro (13).
9. Máquina según la reivindicación 8,
caracterizada por el hecho que los medios de accionamiento
(19) constan de una varilla rígida (15) fijada a un extremo
posterior del cubo tipo carro (13) y deslizante a lo largo del
recorrido transversal (T).
10. Máquina según la reivindicación 8 o 9,
caracterizada por el hecho que los medios de accionamiento
(19) ubican al menos una de las sedes (14, 15) debajo de la
estación de empaquetado (8).
11. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que
comprende dos estaciones adyacentes (8, 8a) para empaquetar
simultáneamente dichos artículos (1).
12. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que,
además, comprende un plano rígido y fijo (20) situado en
correspondencia del área de apilado debajo de la base del
dispositivo de empaquetado (9) y que forma una base temporánea; el
plano (20) teniendo en su extremo libre una abertura pasante (21)
para complementar la forma y permitir el paso de una placa base
(26).
13. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que
la estación de empaquetado (8, 8a) comprende: un par de palancas de
preapilado que se deslizan verticalmente (22) y que actúan en
correspondencia de un canal de apilado vertical (23) definido por
cuatro guías verticales (24); un segundo carro (25), el cual se
mueve verticalmente, interactuando con el par de palancas (22), y el
cual tiene una placa base (26) y una horquilla de retención
superior (27) que actúa en el canal de apilado (23) para recibir la
cantidad predeterminada de artículos apilados (1) desde el par de
palancas (22) y para completar una pila (1a, 1b) de artículos (1)
de manera de poner la pila (1a, 1b) en el dispositivo de empaquetado
(9).
14. Máquina según la reivindicación 13,
caracterizada por el hecho que las palancas (22) están
ubicadas enfrentadas entre sí de ambos lados del canal (23) y se
pueden mover entre una posición operativa, en la cual las palancas
(22) están dispuestas próximas entre sí y se vinculan con el canal
(23) de manera de soportar los artículos (1) en el canal (23), y
una posición no operativa, en la cual las palancas (22) están
dispuestas distanciadas de manera de permitir que los artículos (1)
desciendan rápidamente; el par de palancas (22) estando acopladas a
un tercer carro motorizado (28) móvil verticalmente de manera de
permitirle a las mismas palancas (22) moverse hacia abajo
gradualmente cuando están en la posición operativa y moverse hacia
arriba rápidamente cuando están en la posición no
operativa.
operativa.
15. Máquina según la reivindicación 13 o 14,
caracterizada por el hecho que el segundo carro (25) está
dispuesto de frente al par de palancas (22) del lado opuesto del
canal (23); la placa (26) que soporta los artículos (1) estando
ubicada en correspondencia del extremo inferior del carro (25) y
estando asociada con la extremidad libre del perno de soporte
configurado en C (26a) sobresaliente lateralmente del segundo carro
(25) de manera de permitirle a la placa (26) ser ubicada en el
centro del canal (23) pero pasando a través del costado del canal
(23).
16. Máquina según una de las precedentes
reivindicaciones de 13 a 15, caracterizada por el hecho que
la horquilla de retención (27) del segundo carro (25) está ubicada
en la parte frontal del canal (23) y puede moverse dentro del mismo
canal (23); la horquilla (27) estando empernada en el segundo carro
(25) en el punto F27 y pudiéndose mover entre una posición no
operativa, en la cual la horquilla (27) está ubicada a un ángulo
fuera del canal (23), y una posición operativa, en la cual la
horquilla (27) está ubicada dentro del canal (23) y sostiene la
pila (1a, 1b) de artículos (1) en su lugar al menos hasta que las
obleas (1) vengan ubicadas en el dispositivo de empaquetado
(9).
17. Máquina según una de las precedentes
reivindicaciones de 13 a 16, caracterizada por el hecho que
el segundo carro (25) está provisto de medios impulsores (29) que
se mueven en sintonía con el tercer carro (28) a lo largo de un eje
de apilado (Z1) de manera que se puedan realizar las siguientes
etapas: apilado de un primer grupo o cantidad parcial de artículos
(1) sobre el par de palancas (22) a medida que estas últimas
descienden verticalmente hasta la posición operativa; elevación de
la placa (26) hasta ubicarla debajo del par de palancas (22) una
vez apilada la primera cantidad parcial de artículos (1); apoyo de
los artículos (1) sobre la placa (26), con el par de palancas (22)
en su posición no operativa; luego, elevación del par de palancas
(22); finalización de la pila de artículos (1) según la cantidad
predeterminada sobre la placa (26) mientras esta última desciende y
la horquilla (27) se mueve hacia la posición operativa por encima
del artículo (1) superior de la pila; y ubicación de la pila (1a,
1b) de artículos (1) en el dispositivo de empaquetado (9).
18. Máquina según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizada por el hecho que
el dispositivo de transferencia (11) comprende medios (12) de guía
y descenso controlado que a su vez comprenden: un canal vertical
(30) formado por un elemento hueco (31); el canal (30) teniendo al
menos una zona (32, 33) para el paso de los artículos (1); un
elemento (34) para empujar/acompañar los artículos (1), que está
ubicado arriba del elemento hueco (31) y que se puede mover en
línea vertical entre una posición final no operativa, donde el
elemento (34) está alejado de la abertura en la parte superior del
elemento hueco (31), de manera de permitirle al dispositivo de
empaquetado (9) ser ubicado en dicha abertura superior, y una
posición final operativa, donde el elemento (34) guía y empuja los
artículos (1), deslizándose a lo largo de la parte interna del canal
(30) de manera de ubicar los artículos (1) en el paquete tipo
bolsita (10).
19. Máquina según la reivindicación 18,
caracterizada por el hecho que el perfil del canal (30) en
corte transversal define dos zonas circulares (32 y 33) adyacentes
para el descenso guiado y simultáneo de dos pilas (1a y 1b) de
artículos (1).
20. Máquina según la reivindicación 19,
caracterizada por el hecho que las dos zonas circulares (32 y
33) para el acceso por parte de las pilas (1a y 1b) de artículos
(1) tienen un diámetro (D) que es menor que la dimensión máxima
(D1) de dichos artículos (1) de manera de controlar y guiar los
artículos (1) mientras son empujados hacia abajo por el canal
(30).
21. Máquina según las reivindicaciones 19 y 20,
caracterizada por el hecho que el elemento hueco (31) está
provisto de un conducto longitudinal (35) destinado a transportar un
fluido y ubicado centralmente entre las dos zonas circulares (32 y
33), y que desemboca en al menos una abertura de fondo (36) a través
del cual el mismo fluido es alimentado dentro del elemento hueco
(31), de manera de soplar el fluido sobre los artículos (1)
mientras descienden a lo largo del canal (30).
22. Máquina según la reivindicación 21,
caracterizada por el hecho que el fluido es nitrógeno.
23. Máquina según las reivindicaciones de 18 a
22, caracterizada por el hecho que cada una de las zonas
circulares (32, 33) del elemento hueco (31) exhibe ranuras radiales
(38) alrededor de su circunferencia que se extienden por toda la
longitud de dichas zonas circulares (32, 33).
\newpage
24. Máquina según una de las precedentes
reivindicaciones de 18 a 23, caracterizada por el hecho que
el elemento empujador/acompañador (34) comprende una cabeza plana
(34a) adecuada para entrar en contacto con los artículos (1) de
manera de empujar y guiar los mismos artículos (1) por dichas zonas
(32 y 33).
25. Máquina según la reivindicación 24,
caracterizada por el hecho que la cabeza plana (34a) está
asociada con una varilla vertical (39) que se desliza a lo largo de
guías (40) asociadas con una columna vertical (41) situada arriba
del elemento hueco (31); la varilla (39) siendo impulsada por un
motor de velocidad variable (42) ubicado en correspondencia del
extremo superior de la columna (41).
26. Máquina según una de las precedentes
reivindicaciones de 18 a 25, caracterizada por el hecho que
en el extremo inferior del elemento hueco (31) hay una unidad de
soldadura y corte (43) adecuada para cerrar la abertura de entrada
(10a) del paquete tipo bolsita (10) ubicado debajo del elemento
hueco (31) y, simultáneamente, configurar la base (10b) del próximo
paquete (10) a formar alrededor del elemento hueco (31).
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