ES2761917T3

ES2761917T3 - Sistema de alimentación

Info

Publication number: ES2761917T3
Application number: ES10739040T
Authority: ES
Inventors: Niklas Pettersson
Original assignee: Packsize LLC
Current assignee: Packsize LLC
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2020-05-21
Anticipated expiration: 2030-02-03
Also published as: RU2011132492A; PL2393743T3; JP2012516823A; CN102361809B; RU2503608C2; EP2393743A1; BRPI1008107A2; EP2393743B1; JP5576884B2; WO2010091043A1; BRPI1008107B1; EP2393743A4; CN102361809A; US20110319242A1; US9771231B2

Abstract

Un sistema de alimentación para alimentar material en bruto (101, 301, 501) en una máquina de conversión (100), comprendiendo el sistema de alimentación: una pila (102, 302, 502) de material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón que tiene una pluralidad de líneas de plegado (104, 504) preformadas que separan una pluralidad de capas, cada capa formando un panel de material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón; en donde cada panel tiene una longitud definida entre dos líneas de plegado preformadas sucesivas; una rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) configurada para girar, en donde el giro de dicha rueda de alimentación está configurado para extraer el material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón de la pila (102, 302, 502), en donde dicha rueda de alimentación está configurada para enganchar dichos paneles a medida que dicha rueda de alimentación extrae dichos materiales en bruto plegados en acordeón, en donde la rueda de alimentación comprende una pluralidad de miembros radiales (116, 216), en donde dicha pluralidad de miembros radiales (116, 216) de dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 607) forman una forma generalmente triangular; caracterizado por que dicha pluralidad de miembros radiales están configurados para plegar dichos paneles en ubicaciones intermedias (112, 512) entre dichas líneas de plegado de límite preformadas; en donde una longitud de cuerda entre miembros radiales adyacentes es sustancialmente menor que una distancia entre líneas de plegado de límite preformadas adyacentes; y una guía de alimentación (108, 408, 508) configurada para recibir dicho material en bruto de dicha rueda de alimentación, y, después de enganchar dicho material en bruto plegado en acordeón con dicha rueda de alimentación, dicha guía de alimentación está configurada para dirigir dicho material en bruto plegado en acordeón hacia una máquina de conversión.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de alimentación

1. Campo de la invención

Las realizaciones a modo de ejemplo de la invención se refieren a aparatos, sistemas, dispositivos y métodos para alimentar y guiar materiales a través de una máquina de conversión. Más particularmente, las realizaciones de ejemplo se refieren a un sistema de alimentación que puede utilizarse para alimentar materiales de embalaje plegados en acordeón en una máquina de conversión que produce plantillas de embalaje a partir de los materiales de embalaje.

2. Tecnología relacionada

La automatización de los procesos ha sido durante mucho tiempo un objetivo de la sociedad industrializada, y en prácticamente cualquier industria en la que se produce un producto, es probable que se utilice algún tipo de proceso automatizado. A menudo, el proceso automatizado puede hacer uso de los avances tecnológicos modernos que se combinan en una o más máquinas automatizadas que realizan funciones utilizadas para producir un producto. El producto producido por la máquina automatizada puede hacer uso de materiales en bruto. Dichos materiales pueden cargarse, proporcionarse o introducirse de otro modo en la máquina automatizada mediante un proceso automatizado, o dicha carga puede ser manual. Particularmente cuando la carga se realiza mediante un proceso automatizado, los materiales en bruto pueden colocarse cerca de la máquina para facilitar la carga.

La industria del embalaje es un ejemplo de una industria que se ha beneficiado enormemente en los últimos años del uso de la tecnología de automatización. Por ejemplo, las cajas y otros tipos de embalajes pueden estar formados por productos a base de papel (por ejemplo, cartón corrugado), y puede programarse una máquina automatizada para utilizar una o más herramientas disponibles para realizar una serie de funciones diferentes en el cartón corrugado. Cuando se carga en la máquina de embalaje, el cartón corrugado puede cortarse, marcarse, perforarse, doblarse, plegarse, pegarse con cinta adhesiva o manipularse de otro modo para formar una caja de prácticamente cualquier forma y tamaño, o formarse en una plantilla que puede ensamblarse posteriormente en una caja. Un ejemplo de tal máquina de conversión puede encontrarse en la patente de Estados Unidos N.° 7.100.811, que se considera que representa la técnica anterior más cercana y que puede utilizar diversas trayectorias espaciadas lateralmente, de modo que pueden producirse múltiples líneas de plantillas de embalaje de forma individual o simultánea. En efecto, la máquina de conversión comienza con una forma en bruto de cartón corrugado (por ejemplo, cartón corrugado plegado en acordeón en una o más trayectorias de alimentación separadas) y convierte la forma en bruto en una forma de plantilla que puede ensamblarse posteriormente en una caja o en otro tipo de embalaje.

Una máquina de conversión que produce plantillas de embalaje puede producir las plantillas de embalaje solo después de que el cartón corrugado u otro material de embalaje se introduzca en la máquina. Las configuraciones de plegado en acordeón convencionales utilizan pilas de múltiples capas de material de embalaje. Cada capa tiene aproximadamente el mismo tamaño y tiene líneas de marcado de pliegue en acordeón preexistentes en cada extremo para separar las capas y permitir que el material de pliegue en acordeón se apile sobre sí mismo. Por lo tanto, el cartón de plegado en acordeón en bruto puede apilarse en una posición de carga próxima a la máquina de conversión.

Para introducir el cartón plegado en acordeón en la máquina de conversión, las máquinas de conversión convencionales usan una rueda de alimentación para atraer el cartón plegado en acordeón en la máquina de conversión. Las ruedas de alimentación convencionales corresponden a las dimensiones de las líneas de marcado de plegado en acordeón. Por ejemplo, el material plegado en acordeón puede tener líneas de marcado separadas (1,21 m) (cuarenta y ocho pulgadas). Por lo tanto, las máquinas de conversión convencionales pueden utilizar una rueda de alimentación con esquinas separadas 1,21 m (cuarenta y ocho pulgadas). Dichas ruedas de alimentación que coinciden con la longitud del material plegado en acordeón están específicamente diseñadas para evitar doblar las capas de material plegado en acordeón entre las líneas de marcado, ya que se ha visto que los dobleces adicionales reducen la apariencia estética de la plantilla de caja producida y posiblemente la integridad estructural. Al limitar el tamaño de las ruedas de alimentación convencionales para que se correspondan directamente con el tamaño de las capas de material plegado en acordeón, las ruedas de alimentación pueden tener un gran tamaño. Con las grandes ruedas de alimentación, la pila de materiales en bruto debe colocarse más lejos de la máquina de conversión, creando así una gran superficie de ocupación de la máquina. Con la gran superficie de ocupación, se ocupa un espacio que de otro modo podría ser valioso y utilizable para otras operaciones, y se puede necesitar una mayor altura libre. Además, como las guías de alimentación convencionales están diseñadas para utilizar las líneas de marcado preexistentes en el cartón plegado en acordeón, las guías de alimentación convencionales están diseñadas con un radio grande para acomodar el giro del cartón plegado en acordeón desde la rueda de alimentación hacia la máquina de conversión de una manera que no hace que el cartón plegado en acordeón se pliegue o se curve entre las líneas de marcado predefinidas en los bordes de la pila de cartón plegado en acordeón.

El diseño convencional de radio grande de la guía de alimentación produce un tamaño total mayor de la máquina de conversión que, a su vez, también requiere más espacio. Además, debido al gran tamaño, las ruedas de alimentación convencionales son más caras de producir, ya que dan lugar a mayores costes de material, de manipulación y de herramientas, lo que aumenta el coste de la máquina de conversión en su conjunto.

Debido a que la pila de cartón plegado en acordeón en bruto y el tamaño de las ruedas de alimentación convencionales pueden separarse a cierta distancia, también hay una mayor posibilidad de que los operadores distraídos creen riesgos de seguridad al utilizar la máquina de conversión. Por ejemplo, el espacio entre la pila de cartón plegado en acordeón y la máquina de conversión puede dejar espacio para que un operador distraído camine entre la pila de cartón plegado en acordeón y la máquina de conversión. A medida que la rueda de alimentación gira para alimentar el material plegado en acordeón, la rueda de alimentación puede girar y golpear al operador descuidado.

Además, cuando el tamaño de la rueda de alimentación es generalmente el mismo tamaño que la distancia entre los marcados en el material plegado en acordeón, cambiar a un tamaño diferente de material plegado en acordeón puede dar lugar a la necesidad de modificar o de cambiar la rueda de alimentación para que se corresponda con el tamaño diferente de material plegado en acordeón. Por ejemplo, la rueda de alimentación puede tener esquinas expandibles y/o retráctiles que permiten alguna variación en el tamaño, aunque los grandes cambios en el tamaño del material plegado en acordeón pueden requerir el cambio por una rueda de alimentación diferente, y tanto la modificación como el reemplazo de una rueda pueden causar un tiempo de inactividad significativo de la máquina de conversión. Además, el tamaño de las ruedas de alimentación convencionales generalmente obliga a la máquina de conversión a enviarse desensamblada, lo que requiere un proceso de ensamblaje costoso y molesto una vez que la máquina de conversión llega al sitio del cliente.

Además, durante un proceso de conversión, una máquina de conversión puede hacer retroceder parcialmente el material plegado en acordeón para crear las diversas plantillas. Debido al gran tamaño de las ruedas de alimentación convencionales, existe una resistencia significativa al movimiento hacia atrás que con frecuencia puede causar que una máquina de conversión convencional se atasque, lo que aumenta el tiempo de inactividad y los costes operativos. En consecuencia, existe la necesidad de sistemas de alimentación alternativos que sean más eficientes y menos costosos, y que sean menos propensos a los tiempos de inactividad y al retraso.

Breve sumario de la invención

Las realizaciones a modo de ejemplo de la invención se refieren a los dispositivos, métodos y aparatos que alimentan material plegado en acordeón en una máquina. Las realizaciones de la invención manejan el material plegado en acordeón de una manera que permite que los componentes de alimentación de la máquina sean más pequeños en relación con otras máquinas de conversión. Además, las realizaciones de la invención proporcionan dispositivos y métodos para evitar atascos en la máquina. Aún más particularmente, las realizaciones se refieren a una rueda de alimentación y a guías de alimentación diseñadas para alimentar de manera eficiente el material plegado en acordeón en una máquina al tiempo que se reduce el tamaño de la superficie de ocupación de la máquina y/o se mejora la facilidad de carga.

Una realización de ejemplo de la invención es un sistema para alimentar material en bruto en una máquina de conversión. El material plegado en acordeón está configurado con líneas de plegado preexistentes separadas por material en bruto. El material en bruto entre líneas de plegado preexistentes consecutivas forma una capa y un panel. Un dispositivo de alimentación funciona mediante el uso de una rueda de alimentación que engancha el material en bruto. La rueda de alimentación está configurada para facilitar el doblado de los materiales en bruto. Por ejemplo, la rueda de alimentación puede enganchar los materiales en bruto en una línea de plegado preexistente, y luego doblar el panel de materiales en bruto en una ubicación entre las líneas de plegado preexistentes.

A medida que la rueda de alimentación gira, alimenta los materiales en bruto doblados en una guía de alimentación. La guía de alimentación puede incluir un conjunto de rieles que dirigen la trayectoria de los materiales en bruto doblados. Dicha guía de alimentación puede permitir que los materiales en bruto se curven no solo en las líneas de plegado preexistentes originales, sino también en los dobleces. En algunos casos, un radio de curvatura de la guía de alimentación opcional es tal que los materiales en bruto deben curvarse en los dobleces y no simplemente en las líneas de plegado preexistentes.

En otra realización de ejemplo, se utiliza una máquina de conversión para convertir material plegado en acordeón en plantillas de embalaje, y hace uso de una rueda de alimentación que está configurada para doblar el material plegado en acordeón en varias ubicaciones. La rueda de alimentación incluye, en un ejemplo, tres miembros radiales que están espaciados angularmente. La rueda de alimentación puede conectarse a un árbol u otro eje que permita que la rueda de alimentación gire hacia delante a medida que el material plegado en acordeón se arrastra hacia la máquina de conversión. La rueda de alimentación puede funcionar en una dirección de alimentación, y opcionalmente en una dirección transversal a la dirección de alimentación. Dicha dirección transversal puede usarse para hacer retroceder los materiales plegados en acordeón y/o en el desempeño de ciertas funciones de conversión.

Una máquina de conversión de acuerdo con algunas realizaciones incluye una guía de alimentación opcional que está configurada para cambiar la orientación del material plegado en acordeón de una orientación sustancialmente vertical a una orientación sustancialmente horizontal dirigiendo el material plegado en acordeón alrededor de una porción de radio de la guía de alimentación. La porción de radio de las guías de alimentación puede configurarse para usar dobleces formados en el material plegado en acordeón entre los bordes del panel, permitiendo así que la porción de radio de las guías de alimentación tenga un radio más pequeño en comparación con las máquinas de conversión convencionales. La guía de alimentación dirige el material plegado en acordeón doblado hacia un mecanismo de conversión que realiza diversas acciones que lo doblan, curvan, pliegan, perforan, cortan, marcan o cualquier combinación de las mismas, para crear plantillas de embalaje.

Otra realización de ejemplo que no forma parte de la invención incluye un método para alimentar material plegado en acordeón en una máquina. El método comprende enganchar el material plegado en acordeón con una rueda de alimentación y doblar el material plegado en acordeón con la rueda de alimentación a medida que la rueda de alimentación gira. Los dobleces pueden ser preexistentes, o pueden formarse inicialmente mediante la rueda de alimentación. En algunos casos, los dobleces preexistentes son generalmente perpendiculares a una dirección de alimentación y están ubicados en ubicaciones intermedias en una pila de material plegado en acordeón, en lugar de a lo largo de un borde de límite que también es perpendicular a la dirección de alimentación. El método incluye además dirigir el material plegado en acordeón doblado hacia una máquina de conversión utilizando una guía de alimentación. Para dirigir el material plegado en acordeón, las guías de alimentación pueden reorientar el material plegado en acordeón a lo largo de una trayectoria que se mueve en diferentes direcciones. Por ejemplo, el material plegado en acordeón puede dirigirse en una dirección vertical y posteriormente reorientarse en una dirección horizontal. La reorientación vertical a horizontal puede realizarse utilizando una guía curva. La curva en la guía opcionalmente está dimensionada de manera que el material plegado en acordeón se dobla en los dobleces intermedios y no simplemente en los bordes de límite.

De acuerdo con otra realización que no forma parte de la invención, se describe una pila de material plegado en acordeón que se pliega no solo a lo largo de los bordes de límite, sino en ubicaciones intermedias entre los bordes de límite. Por ejemplo, pueden combinarse múltiples capas de material plegado en acordeón en una pila. El tamaño de las capas puede definirse mediante líneas de marcado de límite que discurren a lo largo de los bordes exteriores opuestos de la pila. Cada capa puede tener aproximadamente el mismo tamaño. Cada capa también puede incluir una o más líneas de marcado o de doblez que no están en las líneas de marcado de límite, pero que están preformadas entre las líneas de marcado de límite y paralelas a las líneas de marcado de límite. La manera en que se apila el material plegado en acordeón puede permitir que las capas se retiren en forma de acordeón, desde bordes de límite alternos. Además, cada capa no necesita ser idéntica, y algunas capas pueden tener diferentes ubicaciones o números de dobleces o marcas intermedios. Otras pilas pueden tener capas idénticas en cuanto al tamaño aproximado, número y posicionamiento de dobleces intermedios.

Breve descripción de los dibujos

Para aclarar más el sumario anterior y otras ventajas y características de la presente invención, se proporcionará una descripción más particular de la invención por referencia a realizaciones específicas que se ilustran en los dibujos adjuntos. Se aprecia que estos dibujos representan solo realizaciones típicas de la invención y, por lo tanto, no deben considerarse limitantes de su alcance. Además, los dibujos adjuntos, aunque generalmente ilustran una escala adecuada para la presente invención, no están necesariamente a escala para todas las realizaciones. Por consiguiente, la invención se describirá y explicará con especificidad y detalle adicionales mediante el uso de los dibujos adjuntos en los que:

la figura 1A ilustra una vista en perspectiva de una máquina de conversión a modo de ejemplo que tiene un sistema de alimentación que alimenta materiales de embalaje a un mecanismo de conversión de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 1B ilustra una vista desde arriba de la máquina de conversión y del sistema de alimentación de la figura 1A, con los materiales de embalaje en líneas fantasmas para ilustrar diversos componentes interiores; la figura 1C ilustra una vista lateral de la máquina de conversión y del sistema de alimentación de la figura 1A; la figura 2 ilustra una vista ampliada de una rueda de alimentación y de los materiales de embalaje que se alimentan de ese modo;

la figura 3A ilustra un sistema de alimentación de la técnica anterior que tiene una rueda de alimentación y guías de alimentación dimensionadas para evitar el doblado de los materiales de embalaje;

la figura 3B ilustra un sistema de alimentación de acuerdo con una realización de ejemplo de la presente invención, en el que se crean dobleces adicionales y se utilizan mediante una rueda de alimentación y/o guías de alimentación;

la figura 4 ilustra una vista lateral de una realización a modo de ejemplo que no forma parte de la presente invención y que extrae materiales en bruto de una pila de materiales en bruto plegados en acordeón que tienen dobleces intermedios preformados; y

la figura 5 ilustra una vista desde arriba de una máquina de conversión de ejemplo capaz de alimentar materiales de embalaje desde tres pilas de materiales separadas.

Descripción detallada de algunas realizaciones de ejemplo

Las realizaciones descritas en el presente documento se extienden a métodos, dispositivos, sistemas, conjuntos y aparatos para alimentar material plegado en acordeón en una máquina. Más particularmente, las realizaciones a modo de ejemplo se refieren a métodos, aparatos y sistemas para alimentar materiales de embalaje en bruto en una máquina de conversión para su conversión en una plantilla de caja.

Al describir y reivindicar la presente invención, el término “máquina de conversión” se usa en el presente documento para describir genéricamente varias máquinas diferentes que pueden tomar materiales en bruto y convertir los materiales en bruto en una forma o estructura diferente. En particular, “máquina de conversión”, como se utiliza en el presente documento, incluye máquinas de embalaje que reciben materiales de embalaje (por ejemplo, cartón corrugado) y cortan, perforan, doblan, marcan, pliegan o modifican de otro modo los materiales de embalaje para producir una plantilla de caja. Sin embargo, el término “máquina de conversión” puede referirse a otros tipos de máquinas e industrias, y no se limita necesariamente a las máquinas utilizadas para fabricar plantillas de cajas, ni a las máquinas utilizables en la industria del embalaje.

Además, al describir y reivindicar la presente invención, el término “materiales de embalaje” se usa en el presente documento para describir genéricamente varios diferentes tipos de materiales que pueden convertirse utilizando una máquina de conversión. En particular, “materiales de embalaje” puede utilizarse para referirse efectivamente a cualquier material que pueda convertirse de una forma en bruto en un producto utilizable, o en una plantilla para un producto utilizable. Por ejemplo, los materiales a base de papel como el cartoncillo, el cartón corrugado, el cartón y similares pueden considerarse “materiales de embalaje”, aunque el término no es necesariamente tan limitado. Por consiguiente, aunque los ejemplos en el presente documento describen el uso de cartón corrugado y de cartón corrugado plegado en acordeón, estos son simplemente a modo de ejemplo y no son necesariamente limitantes de la presente solicitud.

Además, el término “embalaje” puede utilizarse para describir y reivindicar la presente invención, y se utiliza para describir genéricamente diferentes tipos de embalajes y componentes de embalaje que pueden utilizarse para embalar, transportar y/o enviar artículos. Por ejemplo, una caja puede ser un tipo de embalaje, aunque “embalaje” no debe interpretarse estrictamente para incluir solo cajas o para incluir solo embalajes de una forma, tamaño o configuración particular. Por lo tanto, un “embalaje” puede tener cualquier forma o tamaño. El término “plantilla” también puede utilizarse en el presente documento de manera intercambiable con “embalaje” en los casos en los que la plantilla pueda ensamblarse para producir el “embalaje”.

Como se utiliza en el presente documento, por conveniencia, pueden presentarse una pluralidad de artículos, elementos estructurales, elementos de composición y/o materiales en una lista común. Sin embargo, estas listas deben interpretarse como si cada miembro de la lista se identificara individualmente como un miembro separado y único. Por lo tanto, ningún miembro individual de dicha lista debe interpretarse como un equivalente de facto de cualquier otro miembro de la misma lista únicamente en función de su presentación en un grupo común sin indicaciones en contrario. Además, los datos numéricos también pueden expresarse o presentarse en el presente documento. Debe entenderse que tales datos numéricos se utilizan simplemente para ilustrar realizaciones operativas de ejemplo. Además, los datos numéricos proporcionados en formato de intervalo se utilizan simplemente por conveniencia y brevedad y, por lo tanto, deben interpretarse de manera flexible para incluir no solo los valores numéricos mencionados explícitamente como los límites del intervalo, sino también para incluir todos los valores numéricos individuales o subintervalos abarcados dentro de ese intervalo como si cada valor numérico y subintervalos se mencionara explícitamente. Además, dichos valores y rangos numéricos están concebidos para ser ejemplos no limitantes de realizaciones de ejemplo, y no deben interpretarse como necesarios para todas las realizaciones a menos que se mencionen explícitamente como tales en las reivindicaciones.

Ahora se hará referencia a las realizaciones a modo de ejemplo ilustradas en las figuras, en las que las estructuras similares se proporcionarán con designaciones de referencia similares. Se utilizará un lenguaje específico en el presente documento para describir las realizaciones a modo de ejemplo, sin embargo, se entenderá que no se pretende limitar el alcance de la invención. Debe entenderse que los dibujos son representaciones esquemáticas y diagramáticas de diversas realizaciones de la invención, y no deben interpretarse como limitantes de la presente invención, a menos que dicha conformación, forma, escala, función u otra característica se describa expresamente en el presente documento como esencial. Las alteraciones y modificaciones adicionales de las características de la invención ilustradas en el presente documento, y las aplicaciones adicionales de los principios de las invenciones como se ilustran en el presente documento, que se le ocurrirían a un experto en la materia relevante y que posea esta divulgación, deben considerarse dentro del alcance de la invención.

Además, ningún elemento en particular debe considerarse esencial para todas las realizaciones, ni debe exigirse que ningún elemento se ensamble o se fabrique en un orden o manera particular, a menos que se mencione expresamente en las reivindicaciones o se identifique como esencial. En consecuencia, no se debe deducir de los dibujos la necesidad de ningún elemento. En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión profunda de la presente invención. Sin embargo, será obvio para alguien de habilidad ordinaria en la materia que la presente invención puede practicarse sin estos detalles específicos. En otros casos, las técnicas generales de fabricación y los productos de embalaje, así como varios aspectos bien conocidos del funcionamiento de las máquinas de embalaje, incluida al menos la mecánica de producción de la plantilla de caja una vez que los materiales en bruto se alimentan en la máquina de embalaje, no se describen en detalle en el presente documento para evitar oscurecer innecesariamente los aspectos novedosos de la presente invención.

Las figuras 1A-1C se presentan en el presente documento para proporcionar una breve descripción general de una máquina de conversión 100 a modo de ejemplo en la que pueden implementarse realizaciones y aspectos de la invención. Las figuras 1A y 1B, por ejemplo, proporcionan una vista en perspectiva y vistas desde arriba de la máquina de conversión 100, respectivamente, e ilustran la manera en la que puede utilizarse la máquina de conversión 100 para convertir los materiales en bruto 101 provistos en una pila 10 de material plegado en acordeón. En esta realización de ejemplo, la pila 102 de material plegado en acordeón, que se muestra en líneas fantasmas en la figura 1B, se coloca cerca de la máquina de conversión 100, y proporciona materiales de embalaje 101 en bruto a la misma. La pila 102 de material plegado en acordeón puede estar formada por una pluralidad de capas diferentes de materiales de embalaje 101. Por ejemplo, de acuerdo con una realización de ejemplo, puede formarse una línea de marcado 104 en los bordes opuestos de cada capa de materiales de embalaje 101 en la pila 102 de material plegado en acordeón, y puede demarcar la transición de una capa a la siguiente. Cada capa puede colocarse generalmente en la pila 102 de manera que sea verticalmente más baja que una capa anterior, y verticalmente más alta en relación con una capa posterior.

Las líneas de marcado 104 pueden formarse en los materiales de embalaje 101 en bruto de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, a medida que los materiales de embalaje 101 se forman en una anchura, grosor y similares deseados, el proceso de fabricación también puede incluir el uso de una cuchilla para doblar la anchura de los materiales de embalaje 101. La cuchilla puede crear dobleces a intervalos predeterminados, y tales dobleces opcionalmente incluyen un corte parcial en los materiales de embalaje 101 en bruto, formando así líneas de marcado 104. A medida que los materiales de embalaje 101 se pliegan, cada área entre las líneas de marcado 104 puede formar una capa separada y plegarse en forma de acordeón para permitir que cada capa pueda identificarse por separado en relación con las capas adyacentes, pero también se conecte de manera continua. Por lo tanto, la pila 102 de material plegado en acordeón puede ser una pila interminable de materiales 101. Además, las líneas de marcado 104 son simplemente a modo de ejemplo y, en otras realizaciones, pueden utilizarse diferentes mecanismos para identificar capas separadas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, las capas pueden estar separadas por líneas de plegado, dobleces, cortes parciales, perforaciones y similares en los bordes de la pila 102 de material plegado en acordeón, de modo que no es necesario marcar los materiales en bruto 101. En otras realizaciones, una sola capa puede tener una o más líneas de marcado intermedias.

Como se señala en el presente documento, un aspecto particular de las líneas de marcado 104 es que permiten que el material en bruto 101 se pliegue sobre sí mismo para formar las múltiples capas de la pila 102 de material plegado en acordeón. Por lo tanto, cuando se ve la pila 102 desde una vista lateral o desde arriba, las líneas de marcado 104 pueden estar en los bordes de la pila 102 de material plegado en acordeón. A medida que el material de embalaje 101 de la pila 102 de material plegado en acordeón se alimenta a la máquina de conversión 100, una rueda de alimentación 106 puede entonces enganchar el material de embalaje 101 y dirigirlo fuera de la pila 102 de material plegado en acordeón. La máquina de conversión 100 también puede incluir una o más guías de alimentación 108. Las guías de alimentación 108 pueden ser, por ejemplo, un conjunto de rieles entre los que puede colocarse el material de embalaje, y que guían colectivamente el material de embalaje 101 después del enganche ^{con la rueda de alimentación}106 ^{, y lo dirigen a un mecanismo de conversión 110 que puede convertir el material de}embalaje 101 en un embalaje y/o en una plantilla de embalaje.

La fuerza de accionamiento de la rueda de alimentación 106 puede hacerse funcionar de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, de acuerdo con una realización, la rueda de alimentación 106 puede accionarse sobre un árbol 114 que gira mediante un motor u otro mecanismo de accionamiento. A medida que el árbol 114 gira, la rueda de alimentación 106 puede tener un giro correspondiente y puede funcionar como la fuerza de accionamiento que levanta las capas de materiales de embalaje 101 de la pila 102 de material plegado en acordeón, y las alimenta al mecanismo de conversión 110. Las guías de alimentación 108 ayudan opcionalmente a dirigir los materiales de embalaje 101 en el mecanismo de conversión 110, y pueden definir la trayectoria general que toman los materiales en bruto 101 a medida que se mueven desde la rueda de alimentación 106 al mecanismo de conversión 110. En otras realizaciones, la fuerza de accionamiento puede provenir de los materiales de embalaje 101. Por ejemplo, el mecanismo de conversión 110 puede incluir uno o más rodillos que tiran de los materiales de embalaje 101 hacia el mecanismo de conversión 110. A medida que se aplica tal fuerza a los materiales de embalaje 101, la fuerza puede trasladarse a la rueda de alimentación 106 que gira a partir de la fuerza aplicada por los materiales de embalaje 101. La rueda de alimentación 106 gira opcionalmente sobre el árbol 114, o puede girar coincidiendo con el árbol 114.

Independientemente de si el mecanismo de accionamiento se aplica directamente a la rueda de alimentación 106, a los materiales de embalaje 101 de una manera que hace que la rueda de alimentación 106 gire, o mediante una combinación de los mimos, la rueda de alimentación 106 puede, durante el funcionamiento, enganchar el material de embalaje 101 plegado en acordeón y levantar el embalaje material 101 de la pila 102 de material plegado en acordeón. Por ejemplo, a partir de la vista lateral de la figura 1C, la rueda de alimentación 106 puede girar en sentido antihorario para levantar los materiales de embalaje 101 de la pila 102 de material plegado en acordeón y dirigir los materiales de embalaje 101 hacia delante, como lo indican las guías de alimentación 108, y hacia el mecanismo de conversión 110. Como se muestra mejor en la figura 1A, un ejemplo de rueda de alimentación 106 puede ser una rueda de tres puntas que tiene tres miembros radiales 116 que se extienden desde un cubo central 118. A mediad que la rueda de alimentación 106 gira, el extremo radialmente distal de uno o más de los miembros radiales 116 puede estar configurado para enganchar el material de embalaje 101. Por ejemplo, un miembro radial 116 puede enganchar el material de embalaje 101 en una posición próxima a una línea de marcado 104. Otros miembros radiales 116 también pueden enganchar el material de embalaje 101, pero no necesariamente enganchar el material de embalaje 101 en una ubicación próxima a una línea de marcado 104. Por ejemplo, la longitud de la cuerda entre los extremos radialmente distales de los miembros radiales 116 puede ser aproximadamente la mitad de la longitud de cada capa de materiales de embalaje 101 en la pila 102. Como resultado, los miembros radiales 116 pueden enganchar los materiales 101 en una posición aproximadamente a medio camino entre las líneas de marcado 104. En consecuencia, los miembros radiales 116 crean opcionalmente nuevos dobleces o pliegues 112 en los materiales de embalaje. Por lo tanto, en algunas realizaciones, la rueda de alimentación 106 actúa como un medio para doblar los materiales de embalaje 101.

Como se muestra en la figura 1C, después de que la rueda de alimentación 106 se ha enganchado, y ha creado opcionalmente dobleces 112 en una ubicación entre líneas de marcado 104 consecutivas, los materiales de embalaje 101 pueden pasar sobre las guías de alimentación 108. Como se ha señalado anteriormente, las guías de alimentación 108 pueden actuar principalmente para dirigir la trayectoria de los materiales de embalaje 101 desde la rueda de alimentación 106 al mecanismo de conversión 110. En la realización ilustrada, por ejemplo, las guías de alimentación 108 están configuradas para cambiar la orientación de los materiales de embalaje 101 de una posición sustancialmente vertical a una posición sustancialmente horizontal. En los casos en los que el mecanismo de conversión 110 desea que el material plegado en acordeón 101 retroceda (por ejemplo, para realizar una función de conversión, para eliminar un atasco o por otros motivos), el mecanismo que acciona la rueda de alimentación 106 puede cambiar el giro de la rueda de alimentación 106. Por ejemplo, en la figura 1B, la rueda de alimentación 106 puede girar en sentido horario, tirando así de los materiales de embalaje 101 de una manera que hace que los materiales de embalaje se muevan horizontal y/o verticalmente sobre las guías 108 y se alejen del mecanismo de conversión 110, y hacia la pila 102 de material plegado en acordeón.

Como se ilustra mejor en la figura 1B, también debe apreciarse que la máquina de conversión 100 es ajustable y puede acomodar múltiples tamaños diferentes de material plegado en acordeón 101. Por ejemplo, en la realización ilustrada, las guías 108 y/o la rueda de alimentación 106 pueden asegurarse selectivamente al árbol 114, o pueden deslizarse axialmente sobre el mismo. Más particularmente, en esta realización, las guías 108 se conectan a soportes 109 que a su vez están acoplados al árbol 114. Los soportes 109 pueden deslizarse axialmente a lo largo del árbol 114. Por lo tanto, si los materiales en bruto 101 se retiran y se reemplazan con otros materiales que tienen una anchura mayor o menor, los soportes 109 pueden deslizarse a lo largo del árbol 114 a las posiciones axiales correspondientes a la nueva anchura de los materiales en bruto. Las guías 108 también pueden moverse así a una posición adecuada. Además, la rueda de alimentación 106 puede tener, por ejemplo, un mecanismo de bloqueo que la bloquea al árbol 114 de modo que gire con el árbol 114. Ese mecanismo puede aflojarse para permitir que la rueda de alimentación 106 se mueva. Por ejemplo, pueden colocarse múltiples ruedas de alimentación 106 en el árbol 114 para levantar o alimentar colectiva o individualmente los materiales en bruto 101, o para diferentes pilas 102 respectivas de materiales en bruto 101.

Volviendo ahora a la figura 2, se ilustra una ilustración más particular de una rueda de alimentación 206 a modo de ejemplo. En particular, la figura 2 ilustra una vista ampliada de la rueda de alimentación 206 capaz de alimentar los materiales en bruto 101 a una máquina de conversión, y que opcionalmente dobla los materiales en bruto 101 en una o más ubicaciones entre líneas de marcado 104 consecutivas.

Más particularmente, la rueda de alimentación 206 ilustrada es una rueda de tres puntas configurada para girar alrededor de un eje. En esta realización, tres miembros radiales 216 se extienden radialmente hacia afuera desde un cubo central 218. De acuerdo con la realización ilustrada, los miembros radiales 216 están espaciados angularmente de manera aproximadamente igual alrededor del cubo central 218, y están centrados a intervalos angulares de aproximadamente ciento veinte grados. Naturalmente, sin embargo, pueden elegirse otros intervalos angulares. Por ejemplo, en algunas realizaciones, tres miembros radiales pueden estar espaciados a intervalos desiguales. En otras realizaciones más, pueden formarse diferentes números de miembros radiales (por ejemplo, dos, cuatro, cinco, etc.) en la rueda de alimentación, lo que también da como resultado un espaciamiento angular diferente entre los miembros radiales. Además, aunque se ilustra una sola rueda de alimentación 206, pueden utilizarse múltiples ruedas de alimentación para mover colectivamente los materiales en bruto 101, o pueden funcionar individualmente para accionar diferentes pilas de materiales de embalaje.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la rueda de alimentación 206 puede utilizarse con prácticamente cualquier tamaño de materiales en bruto. Por ejemplo, en esta realización, se define una longitud de cuerda c entre los extremos distales de miembros radiales 216 sucesivos. Opcionalmente, la longitud de cuerda c está configurada para tener una relación con el tamaño de las capas de materiales en bruto 101, aunque esto no necesariamente tiene que ser así. Por ejemplo, las capas de materiales en bruto 101 en la figura 2 tienen una longitud definida entre dos líneas de marcado 104 sucesivas. Sin embargo, la longitud de cuerda c puede ser sustancialmente menor que la distancia entre las líneas de marcado 104. En la realización ilustrada, por ejemplo, la longitud de cuerda c es aproximadamente la mitad de la distancia entre las líneas de marcado 104, aunque también pueden utilizarse diferentes relaciones, como se discute en más detalle en el presente documento.

Como la rueda de alimentación 206 en la figura 2 tiene una longitud de cuerda c que no abarca toda la longitud entre las líneas de marcado 104, la rueda de alimentación 206 está configurada opcionalmente para doblar los materiales en bruto 101 en una ubicación entre las líneas de marcado 104. Por ejemplo, la figura 2 ilustra una línea de marcado 104 enganchada con uno de los miembros radiales 216. Sin embargo, un miembro radial sucesivo no está enganchado en una línea de marcado 104. En cambio, como los materiales en bruto 101 se accionan alrededor de la rueda de alimentación 206, el miembro radial 216 sucesivo se engancha en una línea de doblez 212. La línea de doblez 212 también puede estar formada por el miembro radial 216, aunque en otras realizaciones la línea de doblez 212 se forma antes del enganche con el miembro radial 216. Por ejemplo, una pila de materiales en bruto 101 tiene dobleces preformados en ubicaciones entre líneas de marcado u otros bordes de pila.

Como se apreciará en vista de la divulgación en el presente documento, una rueda de alimentación 206 que no tiene el mismo tamaño que los paneles del material plegado en acordeón 101 podría utilizarse para múltiples tamaños diferentes de material plegado en acordeón 101. Por ejemplo, una rueda de alimentación que tiene una configuración triangular similar a la de la rueda de alimentación 206 de la figura 2 puede tener una distancia de cuerda de aproximadamente 40 cm (dieciséis pulgadas), aunque pueden utilizarse distancias de cuerda mayores y menores en función de la aplicación particular. En el caso de una distancia de cuerda de dieciséis pulgadas, si el material plegado en acordeón 101 tiene una longitud de panel de 81 cm (treinta y dos pulgadas), tal rueda de alimentación puede formar un doblez aproximadamente a medio camino entre cada línea de marcado. Sin embargo, en otros casos, puede utilizarse una rueda de alimentación de 40 cm (dieciséis pulgadas) con material plegado en acordeón 101 que tiene una longitud de panel de 1,21 m (cuarenta y ocho pulgadas). A medida que la rueda de alimentación alimenta el material plegado en acordeón 101 en una máquina de conversión como se describe en el presente documento, un primer miembro radial 216 puede enganchar una línea de marcado 104 preexistente. La rueda de alimentación podría entonces hacer una revolución completa y el mismo miembro radial 216 podría entonces enganchar la siguiente línea de marcado 104 preexistente. Durante dicha revolución, los miembros radiales segundo y tercero 216 pueden engancharse en ubicaciones que no corresponden a las líneas de marcado, y pueden crear dos dobleces 112 entre las líneas de marcado 104 consecutivas.

Notablemente, sin embargo, la misma rueda de alimentación podría utilizarse con otros tamaños y longitudes de material plegado en acordeón 101. En otras realizaciones, por ejemplo, la longitud de un panel de materiales en bruto 101 puede ser mayor que tres veces la longitud de cuerda c (por ejemplo, cuatro a ocho veces). Además, aunque la longitud de cuerda c puede tener una relación directa con la longitud de las capas de un solo panel de materiales en bruto 101, esto no tiene por qué ser así. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la longitud de cuerda c puede dimensionarse para corresponder a la longitud de dos paneles de materiales en bruto 101. Por ejemplo, la longitud de cuerda c puede ser de aproximadamente 50,8 cm (veinte pulgadas), mientras que los materiales en bruto pueden tener una longitud de 76 cm (treinta pulgadas). Por lo tanto, si la rueda de alimentación tiene tres miembros radiales, un primero puede engancharse en una primera línea de marcado y luego completar una revolución completa antes de que el mismo miembro radial se enganche en una tercera línea de marcado. Los miembros radiales segundo y tercero pueden crear cada uno dobleces de aproximadamente 25 cm (diez pulgadas) desde una segunda línea de marcado entre las líneas de marcado primera y segunda.

En otras realizaciones más, puede que no haya una relación directa entre la longitud de cuerda c y la longitud de cualquier número de paneles de materiales en bruto 101. De hecho, no es necesario que los miembros radiales 216 se enganchen en las líneas de marcado 104, y en su lugar pueden engancharse en cualquier ubicación en los materiales en bruto 101. Por ejemplo, la figura 2 ilustra un ejemplo en el que los miembros radiales tienen un miembro de enganche 220 unido en el extremo radialmente distal de los mismos. El miembro de enganche 220 puede configurarse para enganchar una línea de marcado y/o para crear un doblez. Sin embargo, en otras realizaciones, el miembro de enganche 220 puede configurarse para engancharse en cualquier ubicación de los materiales en bruto 101. Por lo tanto, independientemente de si existe una relación entre la longitud de cuerda c y la distancia entre las líneas de marcado 104, el miembro de enganche 220 puede actuar como un mecanismo de agarre. Por ejemplo, el miembro de enganche 220 puede estar formado de un material antideslizante, o tener un recubrimiento antideslizante sobre el mismo, de modo que pueda enganchar los materiales en bruto 101 con poco o ningún deslizamiento entre ellos. En un ejemplo, los miembros de enganche 220 pueden ser un material polimérico tal como caucho, pueden tener un recubrimiento arenoso, pueden tener un mecanismo de succión, o tener una superficie o mecanismo antideslizante unido a los mismos.

Aunque no es necesario para todas las realizaciones, los miembros de enganche 220 también pueden ser ajustables. Por ejemplo, los miembros de enganche 220 pueden conectarse a los miembros radiales 216 utilizando uno o más tornillos, abrazaderas u otros sujetadores. Si dichos sujetadores se aflojan, los miembros de enganche 220 pueden moverse radialmente hacia dentro o hacia fuera en relación con el cubo central 218, permitiendo así variar la longitud de cuerda c. En una realización, cada uno de los miembros de enganche 220 puede moverse para variar la longitud de cuerda c hasta 15 cm (seis pulgadas), aunque un experto en la materia apreciará que esto es solo a modo de ejemplo y, en otros casos, la rueda de alimentación 206 puede ser ajustable y puede tener su longitud de cuerda c ajustada incluso más de 15 cm (seis pulgadas).

En consecuencia, la forma, las dimensiones y la construcción de la rueda de alimentación 206 pueden variar. Además, el material utilizado en la fabricación de la rueda de alimentación 206 también puede variarse según sea adecuado o deseado para una máquina particular, material plegado en acordeón, ubicación, aplicación y similares. Por ejemplo, la rueda de alimentación 206 puede estar hecha principalmente de un material metálico (por ejemplo, aluminio, acero, titanio, acero inoxidable). Adicional, o alternativamente, otras porciones de la rueda de alimentación 206 pueden estar formadas por otros materiales, incluidos plásticos, aleaciones, otros metales, madera u otros materiales orgánicos, compuestos y/o combinaciones de los mismos.

Además de las variaciones en el material de la rueda de alimentación 206, los miembros de enganche 220 pueden estar hechos de diversos materiales. Por ejemplo, los miembros de enganche 220 pueden ser insertos que se forman separados de la rueda de alimentación 206, y por lo tanto pueden estar hechos del mismo material o de un material diferente en comparación con la rueda de alimentación 206. Los materiales del miembro de enganche 220 de ejemplo incluyen, pero no están limitados a, metales, aleaciones, plásticos, compuestos, madera, materiales orgánicos y/o una combinación de los mismos.

Los efectos del uso de un sistema de alimentación como se describe en el presente documento pueden apreciarse más completamente en una revisión de las figuras 3A y 3B. La figura 3A, por ejemplo, ilustra una máquina de conversión y un sistema de alimentación convencionales, y es un ejemplo del sistema descrito en la patente de Estados Unidos N.° 7.100.811. Como se muestra en la figura 3A, el sistema de alimentación 300 incluye una rueda de alimentación 306 configurada para enganchar los materiales de embalaje en bruto 301 y dirigirlos desde una pila 302 de material plegado en acordeón a una máquina de conversión 310. Como parte del sistema, la rueda de alimentación 306 tiene un tamaño específicamente diseñado para evitar plegados adicionales en cualquier capa de materiales en bruto 101.

Como resultado del deseo específico de evitar pliegues o dobleces adicionales en los materiales en bruto 101, la máquina de conversión 101 tiene una altura que es mayor que la absolutamente necesaria. Por lo tanto, para reducir el requisito de altura, la pila 302 de material plegado en acordeón puede colocarse incluso en una depresión. Además, como se muestra en la figura 3A, el deseo de evitar doblar los materiales de embalaje plegados en acordeón 301 lleva al uso de guías alargadas 308 que dirigen los materiales de embalaje 301 desde la rueda de alimentación 306 a la máquina de conversión 310. Más particularmente, generalmente las guías 308 en forma de S son alargadas para tener radios de curva largos para prevenir arrugas en los materiales en bruto 101.

En contraste, el sistema de alimentación 400 puede utilizar la misma máquina de conversión 310, pero tiene una superficie de ocupación de dispositivo menor en relación con una máquina de conversión que utiliza el sistema de alimentación 300, o con otra máquina de conversión que carece de las características descritas en el presente documento. Por ejemplo, a diferencia del sistema de alimentación 300 que tiene la rueda de alimentación 306 configurada específicamente para ser del tamaño del material plegado en acordeón 301 para no causar dobleces adicionales en el material plegado en acordeón 301, la rueda de alimentación 406 está configurada de modo que el material plegado en acordeón 301 pueda doblarse en ubicaciones entre líneas de marcado preexistentes. Por lo tanto, la rueda de alimentación 406 puede ser mucho más pequeña en relación con la rueda de alimentación 306 o con otras ruedas de alimentación que están diseñadas para curvar solo el material plegado en acordeón 301 en las líneas de marcado preexistentes.

La rueda de alimentación 406 más pequeña también puede llevar a dimensiones de altura y longitud de la máquina de conversión general menores en relación con las máquinas de conversión convencionales, permitiendo así que la máquina de conversión y el sistema de alimentación se ubiquen en un edificio con menos espacio libre vertical y/o una superficie de ocupación disponible más pequeña. Por ejemplo, el sistema de alimentación 400 puede requerir un espacio libre vertical de aproximadamente 2,5 m (cien pulgadas), mientras que el sistema de alimentación 300 puede requerir un espacio vertical de aproximadamente 3,8 m (ciento cincuenta pulgadas) o más.

Pueden lograrse más ahorros de espacio por los cambios que pueden hacerse en las guías de alimentación. Por ejemplo, debido a la rueda de alimentación 406 más pequeña, y a los dobleces adicionales en los materiales de embalaje en bruto 301 plegados en acordeón, las guías de alimentación 406 pueden diseñarse con un radio de guía de alimentación mucho más pequeño en relación con las guías de alimentación convencionales. Más particularmente, los dobleces adicionales en el material plegado en acordeón 301 de la misma longitud permiten que el material plegado en acordeón 301 cambie su orientación de una posición sustancialmente vertical a una posición sustancialmente horizontal en una distancia horizontal mucho más corta con respecto a las guías de alimentación 308 de la figura 3A. Esto está permitido ya que los dobleces adicionales permiten que el material plegado en acordeón 301 se curve alrededor de un radio más pequeño. Además, la rueda de alimentación 406 más pequeña y/o las guías de alimentación 408 más pequeñas también pueden permitir que el sistema de alimentación 400 se envíe ya ensamblado debido al tamaño general más pequeño del conjunto.

Para facilitar el direccionamiento de los materiales de embalaje 301 en el mecanismo de conversión 310, las guías 408 se ilustran con una trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón generalmente en forma de S. La trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de S de la figura 3B está sustancialmente condensada en las direcciones vertical y horizontal con respecto a la trayectoria de alimentación definida por las guías 308 en la figura 3A. Por ejemplo, la trayectoria de alimentación en la figura 3B puede tener aproximadamente 2 m (ochenta pulgadas) de altura por 127 cm (cincuenta pulgadas) de anchura, mientras que la trayectoria de alimentación en la figura 3A puede tener aproximadamente 3 m (ciento veinte pulgadas) de altura y 1,9 m (setenta y cinco pulgadas) de anchura.

Por consiguiente, los aspectos de la realización en la figura 3B se refieren a la superficie de ocupación condensada del sistema de alimentación 400. Aspectos adicionales incluyen una mayor seguridad del sistema de alimentación 400. Por ejemplo, en la realización ilustrada, la rueda de alimentación 406 está generalmente situada cerca de la parte superior de la trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de S que incluye las guías de alimentación 408. En un aspecto, la trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de S se extiende lateralmente desde la rueda de alimentación 406 hacia la máquina de conversión 310. Sin embargo, en otras realizaciones, la trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de S puede extenderse al menos parcialmente hacia la pila 302 de material plegado en acordeón. Por ejemplo, en la figura 1C, las guías 108 se extienden lateralmente hacia la pila 102 de material plegado en acordeón y, por lo tanto, cubren una porción inferior de la rueda de alimentación 106. Esto puede facilitar aún más el plegado de los materiales en bruto 101 sobre sí mismos a medida que se dirigen hacia el mecanismo de conversión. En un aspecto, el plegado del material plegado en acordeón de esta manera no solo reduce aún más la superficie de ocupación, sino que también actúa como una barrera para reducir el riesgo de que un operador distraído pueda tocar la rueda de alimentación 106.

Por lo tanto, la trayectoria de alimentación real del material plegado en acordeón puede variar de una realización a la siguiente. Por lo tanto, mientras se ilustra y se describe una trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de S, pueden implementarse otras trayectorias de alimentación de material plegado en acordeón con diversas realizaciones de la invención. Por ejemplo, un palé o pila de material plegado en acordeón 301 puede colocarse al mismo nivel que la rueda de alimentación 406, produciendo así más de una trayectoria de alimentación de material plegado en acordeón en forma de L o de J. En otras realizaciones, y como se describe en el presente documento, la trayectoria de alimentación del material plegado en acordeón puede duplicarse para cubrir también al menos una porción del lado inferior de la rueda de alimentación como una precaución de seguridad adicional.

La disminución relativa en el tamaño de la rueda de alimentación 406 y/o de las guías de alimentación 408 también puede permitir que la pila 302 de material plegado en acordeón se coloque más cerca del mecanismo de conversión 310 en relación con la colocación de la pila de material plegado en acordeón 301 y del mecanismo de conversión 310 en conexión con el sistema de alimentación 300 de la figura 3A. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 1A-1C, la colocación de una pila de material plegado en acordeón puede estar sustancialmente directamente cerca del mecanismo de conversión, reduciendo así la superficie de ocupación de diseño del dispositivo cuando la máquina de conversión está en funcionamiento, y mejorando también la facilidad de carga al tiempo que reduce sustancialmente la probabilidad de que un operador distraído u otra persona camine entre la pila de material plegado en acordeón y la máquina de conversión.

Como se ha señalado anteriormente, puede incluirse un mecanismo opcional que permite o hace que la rueda de alimentación 406 gire en una dirección hacia atrás. El sistema de alimentación 400 puede reducir aún más el riesgo de que los materiales de embalaje 301 plegados en acordeón se atasquen dentro del sistema de alimentación 400 a medida que la rueda de alimentación 406 gira en una dirección hacia atrás. Por ejemplo, un mecanismo de resorte puede cargarse mediante el movimiento hacia delante de la rueda de alimentación 406. Como se necesita una alimentación hacia atrás, la carga puede liberarse total o parcialmente para de ese modo hacer retroceder el material plegado en acordeón 301 fuera del mecanismo de conversión 310. En otra realización de ejemplo, el movimiento hacia atrás puede ser causado o facilitado por un mecanismo de gravedad que utiliza la gravedad para hacer girar la rueda de alimentación 406 en la dirección hacia atrás cuando el material plegado en acordeón 301 se hace retroceder fuera del mecanismo de conversión 301. En otras realizaciones de ejemplo, la rueda de alimentación puede estar acoplada a un motor o sistema de transmisión que puede funcionar en direcciones hacia delante y/o hacia atrás.

Independientemente de la manera particular de permitir el retroceso del material plegado en acordeón 301, y si dicho movimiento es generalmente fluido o se produce de manera abrupta, el riesgo de atasco puede reducirse debido a los dobleces adicionales producidos por la rueda de alimentación 406. Los dobleces adicionales producidos por la rueda de alimentación 406 permiten que el material plegado en acordeón se mueva más libremente dentro del sistema de alimentación 400, reduciendo así el riesgo de un atasco en relación con otras máquinas de conversión que no crean, y específicamente evitan, dobleces adicionales.

El material de las guías de alimentación 408 también puede variar y, de acuerdo con al menos una realización, puede estar hecho de un material reductor de la fricción, o de otro modo tener un material reductor de la ficción aplicado al mismo. Por ejemplo, las guías de alimentación 408 pueden formarse a partir de un material metálico que puede recubrirse con un recubrimiento de baja fricción. Tal recubrimiento de baja fricción permite que el material plegado en acordeón 301 se alimente a través de las guías de alimentación 408 con menos resistencia y, además, permite que el material plegado en acordeón 301 retroceda más fácilmente a través de las guías de alimentación 408 durante las operaciones del mecanismo de conversión. El recubrimiento de baja fricción proporciona protección contra el riesgo de un atasco durante el funcionamiento de la máquina de conversión.

En otras realizaciones de ejemplo, el material de las guías de alimentación puede ser simplemente un metal, aleación, plástico, compuesto o cualquier otro material sin recubrimiento que pueda formarse en una forma deseada. Además, el material de las guías 408, o un recubrimiento u otro material aplicado a las mismas, si lo hay, puede variar de una realización a la siguiente. Por ejemplo, en una realización, las guías 408 pueden ser un material metálico pulido. En otra realización, las guías 408 pueden tener un recubrimiento de polvo u otro tipo de pintura sobre ellas. En otro ejemplo, un recubrimiento puede incluir una o más de varias sustancias diseñadas para reducir la fricción y proteger la guía de alimentación 408 (por ejemplo, recubrimiento por deposición física de vapor (PVD), Teflón, Starcote, Xylan, lubricante seco/sólido a base de carbono, carbono casi sin fricción (NFC), recubrimiento a base de disulfuro de molibdeno, buckminsterfullereno y similares).

Volviendo ahora a la figura 4, se ilustra aún otra realización de ejemplo de una máquina de conversión 500. Esta realización no forma parte de la presente invención. Como apreciará un experto en la materia a la vista de la divulgación en el presente documento, la máquina de conversión 500 puede ser generalmente similar a las máquinas de conversión descritas en el presente documento. Por consiguiente, no se describirán en detalle componentes similares para evitar componentes de oscurecimiento innecesarios de la máquina de conversión 500. Con respecto a la máquina de conversión 100 en la figura 1C, se observará que la máquina de conversión 500 también incluye una pila 502 de material plegado en acordeón de materiales de embalaje 502 Sin embargo, a diferencia de la pila de material plegado en acordeón de la figura 1C, la pila 502 de material plegado en acordeón puede tener dobleces o líneas de marcado adicionales opcionales en ubicaciones intermedias dentro de la pila 502. En una realización de ejemplo, por ejemplo, la pila 502 de material plegado en acordeón comprende una pluralidad de capas diferentes de material plegado en acordeón 501. Cada capa puede definirse mediante líneas de marcado 504a, 504b opuestas. En particular, las líneas de marcado 504a pueden definir el lado derecho ilustrado de las capas de materiales de embalaje 501 a medida que se apilan en la pila 502, mientras que las líneas de marcado 504b pueden definir el lado izquierdo ilustrado de tales capas. Entre cada línea de marcado derecha 504a y cada línea de marcado izquierda 504b, puede haber una o más características adicionales. Por ejemplo, la realización ilustrada incluye dobleces 512 formados entre cada una de las líneas de marcado 504a, 504b, aunque los dobleces 512 pueden ser pliegues, perforaciones, líneas de marcado u otras características que faciliten el curvado de los materiales en bruto 501 mientras se mantiene la pila 502 como una serie continua de paneles y capas conectados.

Como se apreciará en vista de la divulgación en el presente documento, los materiales en bruto 501 pueden alimentarse al mecanismo de conversión 510 utilizando una rueda de alimentación 506 y guías de alimentación 508 de una manera similar a la descrita anteriormente. La rueda de alimentación 506 puede, por lo tanto, tener una longitud de cuerda u otro tamaño que permita que la rueda de alimentación 506 enganche los materiales en bruto 501 en ubicaciones distintas de las líneas de marcado 504a, 504b. Por ejemplo, en una realización, los dobleces 512 se sitúan dentro de las capas de materiales de embalaje en bruto 501 de tal manera que la distancia entre las líneas de marcado 504a, 504b y los dobleces 512 generalmente corresponde a la longitud de cuerda de la rueda de alimentación 506. En otras palabras, los dobleces 512 pueden preformarse en los materiales de embalaje 501 de modo que la rueda de alimentación 506 pueda enganchar los dobleces y las líneas de marcada en los materiales en bruto 501, pero no necesariamente requiere que la rueda de alimentación 506 cree dobleces 512 a medida que los materiales en bruto se alimentan alrededor de la rueda de alimentación 506.

Un aspecto de los dobleces preformados 512 es que pueden mejorar la eficiencia de la máquina de conversión 500. Por ejemplo, los dobleces preformados 512 pueden requerir menos fuerza para curvarse. Como resultado, la rueda de alimentación 506 puede ejercer fuerzas reducidas, lo que también puede disminuir la cantidad de potencia requerida en un motor u otro mecanismo de accionamiento. Además, puede permitir el uso de materiales más ligeros, más elásticos u otros materiales en la fabricación de la rueda de alimentación 506.

Se observará que, aunque la figura 4 ilustra una máquina de conversión 500 a modo de ejemplo con una rueda de alimentación 506 que corresponde a la longitud predeterminada entre un doblez 512 y una única línea de marcado 504a o 504b, esto es simplemente a modo de ejemplo. En otras realizaciones, pueden formarse múltiples dobleces en una sola capa, de modo que la longitud corresponda a una distancia entre los dobleces 512. En otras realizaciones más, los dobleces 512 pueden formarse simplemente para facilitar el movimiento y el flujo de los materiales en bruto 501, y puede que no haya una relación entera directa entre la longitud de cuerda de la rueda de entrada 506 y los dobleces 512 y/o las líneas de marcado 504a, 504b.

Volviendo ahora a la figura 5, se ilustra otra máquina de conversión 600 a modo de ejemplo. La máquina de conversión 600 generalmente puede funcionar de una manera similar a cada una de las máquinas de conversión y sistemas de alimentación descritos en el presente documento. En consecuencia, un experto en la materia apreciará que otros aspectos de las máquinas de conversión, de los mecanismos de conversión y de los sistemas de alimentación descritos en el presente documento son igualmente aplicables a la máquina de conversión 600.

Un aspecto de la máquina de conversión 600 es que tiene la capacidad de extraer de múltiples reservas diferentes de materiales en bruto 601a-601c para realizar operaciones de conversión. Por ejemplo, en la realización ilustrada, la máquina de conversión 600 puede extraer de cualquiera de las tres pilas 602a-602c de material plegado en acordeón para realizar una operación de conversión, y sin realizar un ajuste manual o de otro tipo a la máquina de conversión 600 para adaptarla a un tamaño diferente de materiales en bruto 601. Por ejemplo, mientras que la figura 1B ilustra una máquina de conversión 100 que funciona con un único tamaño de materiales en bruto 101, y que puede ajustarse para acomodar otro tamaño de materiales en bruto si es necesario, la máquina de conversión 600 puede funcionar seleccionando uno de tres diferentes tamaños que ya están configurados para fluir al mecanismo de conversión 610, sin ningún ajuste.

Una máquina de conversión puede adaptarse para seleccionar cualquier cantidad de diferentes tamaños de materiales en bruto 601a-601c, y no necesariamente tiene que tener solo tres tamaños que puedan acomodarse a la vez, como se ilustra en la figura 5. Por ejemplo, en algunos casos, una sola máquina de conversión puede tener un sistema de alimentación que acopla simultáneamente el mecanismo de conversión 610 a solo dos tamaños diferentes de materiales en bruto, o a cuatro o más tamaños de materiales en bruto (por ejemplo, hasta doce pilas o tamaños a la vez).

La máquina de conversión 610 también puede programarse o configurarse de otro modo para seleccionar cuál de las diferentes pilas 602a-602c de material plegado en acordeón es la pila deseada para una operación particular. En funcionamiento, una vez que se determina una pila 602a-602c de material plegado en acordeón deseada, un mecanismo de accionamiento (no mostrado) puede hacer que gire un árbol de accionamiento 614a-614c correspondiente a la pila deseada. Una rueda de alimentación 606a-606c puede girar entonces mediante un árbol de accionamiento 614a-614c particular, y puede alimentar los materiales en bruto 601a-601c de una manera similar a las descritas en el presente documento. En algunos casos, las múltiples ruedas de alimentación 606a-606c pueden enganchar una sola pila de materiales en bruto. Esto puede ocurrir cuando, por ejemplo, los materiales en bruto tienen una anchura grande y pueden utilizarse dos o más ruedas de alimentación para levantar los materiales de manera más eficiente y para alimentar los materiales en el mecanismo de conversión 610.

Como se apreciará en vista de la divulgación en el presente documento, cada uno de los árboles de accionamiento 614a-614c y de las ruedas de alimentación 606a-606c pueden, por lo tanto, accionarse independientemente de los otros árboles de accionamiento y de las otras ruedas de alimentación, aunque este no necesariamente tiene que ser el caso. En una realización, los árboles de accionamiento 614a-614c pueden formarse integralmente, o acoplarse de otro modo, para girar colectivamente. Esto puede permitir, por ejemplo, que la máquina de conversión 600 produzca simultáneamente múltiples plantillas de empaquetamiento al mismo tiempo. La máquina de conversión 600 puede, por ejemplo, tener diferentes tamaños de pilas 602a-602c de material plegado en acordeón para que puedan formarse diferentes configuraciones de plantillas de embalaje utilizando operaciones de conversión concurrentes, aunque en otros casos, las mismas plantillas de embalaje pueden formarse a partir de diferentes tamaños de pilas 602a -602c, o las pilas 602a-602c pueden ser del mismo tamaño y pueden formarse a la vez plantillas de embalaje diferentes o iguales.

Como se discute en el presente documento, se contemplan y están dentro del alcance de la presente invención diversas realizaciones de máquinas de conversión, mecanismos de conversión y sistemas de alimentación. Sin embargo, el hecho de no identificar y abordar específicamente cada característica potencial de cada realización no debe interpretarse como una limitación de la presente invención a las realizaciones ilustradas o descritas, sino que debe abarcar todos los aspectos que puede aprender un experto en la materia tras la revisión de la divulgación en el presente documento. De hecho, los diversos sistemas de alimentación descritos en el presente documento pueden utilizarse indistintamente en conexión con varios mecanismos de conversión diferentes, y cada característica diferente de un sistema de alimentación puede intercambiarse con características de otros sistemas de alimentación.

Además, cada máquina de conversión y sistema de alimentación descritos en el presente documento, o aprendidos tras una revisión de la divulgación en el presente documento, pueden configurarse para manejar varios diferentes materiales de plegado en acordeón. En una realización de ejemplo, el material plegado en acordeón es un cartón corrugado que se utiliza normalmente en la producción de cajas y embalajes. En otras realizaciones de ejemplo, la máquina de conversión y los componentes del sistema de alimentación de la máquina de conversión pueden manejar varios otros tipos de materiales tales como metales, telas, papel, plásticos, compuestos o similares.

Como el tipo de material que se alimenta a la máquina de conversión varía, la forma en que se dispone el material antes de enganchar los componentes de alimentación de la máquina de conversión también puede variar. Por ejemplo, los materiales en bruto descritos en el presente documento generalmente se apilan en pilas verticales. Sin embargo, en otras realizaciones, los materiales en bruto pueden estar alineados o situados de otro modo. Por ejemplo, los materiales en bruto pueden suministrarse desde una pila horizontal de materiales plegados en acordeón. En otras realizaciones más, los materiales en bruto pueden alimentarse en un rollo. En cualquier configuración, los sistemas de alimentación y las máquinas de conversión descritos en el presente documento pueden utilizar líneas de marcado, dobleces, pliegues, perforaciones y similares que se han preformado en el material en bruto y/o crear nuevos dobleces o pliegues a medida que el material se alimenta en el mecanismo de conversión.

Además, una descripción detallada de la estructura y del funcionamiento de los mecanismos de conversión no se considera crítica para la comprensión del sistema de alimentación descrito en el presente documento, y un experto en la materia debe entenderlo. A modo de ejemplo, un mecanismo de conversión adecuado puede incluir múltiples herramientas de corte, de marcado, de perforación, de doblado y/u otras herramientas que puedan controlarse individualmente dentro de la anchura operativa del mecanismo de conversión. Las herramientas pueden soportarse en guías y controlarse mediante una unidad de control programable para el posicionamiento lateral individual en las guías. El desplazamiento de la herramienta puede realizarse a través de una correa giratoria sin fin a la que las herramientas se conectan y desconectan individualmente. Dichas herramientas también pueden controlarse individualmente para enganchar los materiales de embalaje en bruto para operaciones de corte y doblado. Dichas operaciones pueden realizarse principalmente en una dirección de alimentación a través del mecanismo de conversión. Sin embargo, otras herramientas pueden funcionar en una dirección transversal a la dirección de alimentación. Sin embargo, tal realización es simplemente a modo de ejemplo, y pueden usarse otros mecanismos de conversión que funcionan en una amplia variedad de maneras diferentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de alimentación para alimentar material en bruto (101, 301, 501) en una máquina de conversión (100), comprendiendo el sistema de alimentación:

una pila (102, 302, 502) de material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón que tiene una pluralidad de líneas de plegado (104, 504) preformadas que separan una pluralidad de capas, cada capa formando un panel de material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón;

en donde cada panel tiene una longitud definida entre dos líneas de plegado preformadas sucesivas;

una rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) configurada para girar, en donde el giro de dicha rueda de alimentación está configurado para extraer el material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón de la pila (102, 302, 502), en donde dicha rueda de alimentación está configurada para enganchar dichos paneles a medida que dicha rueda de alimentación extrae dichos materiales en bruto plegados en acordeón,

en donde la rueda de alimentación comprende una pluralidad de miembros radiales (116, 216), en donde dicha pluralidad de miembros radiales (116, 216) de dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 607) forman una forma generalmente triangular;

caracterizado por que dicha pluralidad de miembros radiales están configurados para plegar dichos paneles en ubicaciones intermedias (112, 512) entre dichas líneas de plegado de límite preformadas;

en donde una longitud de cuerda entre miembros radiales adyacentes es sustancialmente menor que una distancia entre líneas de plegado de límite preformadas adyacentes; y

una guía de alimentación (108, 408, 508) configurada para recibir dicho material en bruto de dicha rueda de alimentación, y, después de enganchar dicho material en bruto plegado en acordeón con dicha rueda de alimentación, dicha guía de alimentación está configurada para dirigir dicho material en bruto plegado en acordeón hacia una máquina de conversión.

2. El sistema de alimentación mencionado en la reivindicación 1, en el que dicha guía de alimentación (108, 408, 508) tiene un radio de curvatura que requiere que dicho material en bruto (101, 301, 501) se curve en dichas ubicaciones intermedias (112, 512) entre dichas líneas de plegado de límite preformadas (104, 504).

3. El sistema de alimentación mencionado en las reivindicaciones 1 o 2, en el que dichas ubicaciones intermedias (112, 512) entre dichas líneas de plegado de límite preformadas (104, 504) comprenden dobleces preformados en dichos materiales en bruto plegados en acordeón o que se doblan por enganche con dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606).

4. El sistema de alimentación mencionado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha longitud de cuerda es aproximadamente la mitad de dicha distancia entre dichas líneas de plegado de límite preformadas (104, 504) adyacentes.

5. El sistema de alimentación de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas guías de alimentación (108, 408, 508) definen una trayectoria que hace que dicho material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón se pliegue sobre sí mismo después del enganche con dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) y cubra sustancialmente un lado inferior de dicha rueda de alimentación a medida que dicho material en bruto plegado en acordeón es dirigido a dicha máquina de conversión (110).

6. El sistema de alimentación de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) está propulsada para girar tanto en dirección hacia delante como hacia atrás.

7. El sistema de alimentación de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) está dimensionada y configurada para, a medida que dicha rueda de alimentación gira, enganchar la pluralidad de líneas de plegado de límite preformadas en el material en bruto plegado en acordeón y doblar el material en bruto plegado en acordeón en las ubicaciones intermedias;

dicha pluralidad de miembros radiales comprende al menos tres miembros radiales (116, 216), en donde dichos al menos tres miembros radiales están generalmente espaciados por igual y la longitud de cuerda se define como una distancia lineal entre bordes radialmente distantes de dos miembros radiales adyacentes; y dicha guía de alimentación (108, 408, 508) está configurada para cambiar una orientación de dicho material en bruto plegado en acordeón de una posición sustancialmente vertical a una posición sustancialmente horizontal alrededor de una porción de radio de dicha guía de alimentación, en donde dicha porción de radio de dicha guía de alimentación está configurada para doblar dicho material en bruto plegado en acordeón en dobleces formados en las ubicaciones intermedias; y

que comprende además:

un mecanismo de accionamiento (114) configurado para extraer dicho material en bruto plegado en acordeón de una pila de material plegado en acordeón con un giro correspondiente de dicha rueda de alimentación en al menos una dirección hacia delante; y

un mecanismo de conversión (110) configurado para recibir dicho material en bruto plegado en acordeón de dicha guía de alimentación y realizar una o más funciones de conversión, incluyendo dichas una o más funciones de conversión un doblez, un curvado, un plegado, una perforación, un corte, un marcado o cualquier combinación de los mismos, para crear la plantilla de embalaje.

8. El sistema de alimentación de la reivindicación 7, en el que dicho mecanismo de accionamiento (114):

hace que dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) gire en dicha dirección hacia delante, en donde dicho giro de dicha rueda de alimentación en dicha dirección hacia delante hace que dicho material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón se mueva hacia dicho mecanismo de conversión (110); o hace que dicho material en bruto plegado en acordeón sea arrastrado hacia dicho mecanismo de conversión, en donde el arrastre de dicho material en bruto plegado en acordeón hacia dicho mecanismo de conversión hace que dicha rueda de alimentación gire en dicha dirección hacia delante y dicho material en bruto se levante de dicha pila (102, 302, 502, 602).

9. El sistema de alimentación de las reivindicaciones 7 u 8, en el que dicho mecanismo de accionamiento (114) está configurado para hacer que dicho material plegado en acordeón se aleje de dicho mecanismo de conversión (110) para realizar al menos una función de conversión.

10. La máquina de conversión de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que dicha rueda de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) engancha el material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón y levanta el material plegado en acordeón de la pila (102, 302, 502, 602), estando situada dicha pila de material plegado en acordeón cerca de dicha guía de alimentación (108, 408, 508) de manera que se impide que un operario camine entre dicha pila y dicha guía de alimentación.

11. El sistema de alimentación de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que dicha rueda de alimentación (106) está configurada para doblar el material en bruto (101, 301, 501) plegado en acordeón en las ubicaciones intermedias (112, 512), correspondiendo las ubicaciones intermedias (112, 512) generalmente a dobleces preformados en el material en bruto plegado en acordeón, estando formados previamente dichos dobleces preformados entre las líneas de marcado de límite (104, 504) que definen los extremos opuestos de cada capa de la pila.

12. El sistema de alimentación de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende una pluralidad de ruedas de alimentación (106, 206, 406, 506, 606) y una pluralidad de guías de alimentación (108, 408, 508), en donde dicha pluralidad de ruedas de alimentación y dicha pluralidad de guías de alimentación están configuradas para alimentar independientemente materiales en bruto (101, 301, 501) desde una pluralidad de pilas (102, 302, 502, 602) diferentes.

13. El sistema de alimentación de la reivindicación 1, en el que

cada capa contiene al menos una línea de plegado o doblez preformados (512) entre dichas líneas de plegado (104, 504) preformadas que separan cada capa, siendo dicha al menos una línea de plegado o doblez preformados paralelo a dichas líneas de plegado (104, 504) preformadas.

14. El sistema de alimentación mencionado en la reivindicación 13, en el que dicha pluralidad de capas están configuradas para ser retiradas de la pila (502) en forma de acordeón.