ES2956742B2

ES2956742B2 - Mecanismo de empalme para una unidad de envasado

Info

Publication number: ES2956742B2
Application number: ES202390143A
Authority: ES
Inventors: Lawrence Roos; Kerryn Thomas Ball
Original assignee: TNA Australia Pty Ltd
Current assignee: TNA Australia Pty Ltd
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2025-07-10
Anticipated expiration: 2041-04-20
Also published as: JP2024514241A; GB2621494A; US12545456B2; GB2621494B; AU2021442156A1; JP7668895B2; ES2956742R1; WO2022221901A1; ES2956742A2; US20240199255A1; GB202316799D0; MX2023012306A; DE112021006953T5

Description

DESCRIPCIÓN

Mecanismo de empalme para una unidad de envasado

Sector

La presente invención se refiere a una empalmadora para una unidad de envasado y a una unidad de envasado que usa la empalmadora.

Estado de la técnica anterior

Debido a presiones comerciales, las unidades de envasado se han vuelto cada vez más rápidas en su tarea de convertir película plana a película tubular, llenar la película tubular con producto y sellar la película tubular en bolsas separadas. Como resultado, las unidades de envasado consumen rollos de película mucho más rápido de lo que hubiera sido el caso anteriormente. El acto de unir el extremo delantero de la película de un rollo de la segunda película al extremo posterior de la película de un rollo de película activa es el empalme y consume una gran cantidad de tiempo durante el cual la máquina se ralentiza, o incluso se detiene.

Sería deseable automatizar el proceso de empalme.

Características de la invención

Es un objetivo de la presente invención abordar o superar una o varias de las desventajas anteriores, o al menos dar a conocer una alternativa útil a los procesos de empalme manual mencionados anteriormente.

En un primer aspecto, la presente invención da a conocer un mecanismo de empalme para una unidad de envasado, incluyendo la unidad de envasado:

un reborde formador;

un controlador;

una transmisión por correa controlada por el controlador para alimentar una película a una velocidad de película al reborde formador para formar una película tubular que se mueve en una dirección de película;

un dispositivo de sellado para sellar la película tubular en una primera dirección de sellado, siendo la primera dirección de sellado paralela a la dirección de película;

un conjunto de mordazas controladas por el controlador y móviles a una velocidad de mordaza para acoplar y sellar la película tubular en una segunda dirección de sellado para formar un primer sellado y un segundo sellado en cada bolsa, para formar de esta manera una bolsa cerrada,

incluyendo el mecanismo de empalme:

un soporte de rollo de película para sostener un rollo de película activa del cual se extrae la película para alimentarse al reborde formador y un rollo de la segunda película que tiene una película para alimentarse al reborde formador, en donde la película del rollo de película activa se extiende a lo largo de un trayecto de la película hasta el reborde formador y el rollo de la segunda película es accesible;

un rodillo de empalme contra el que se posiciona la película del rollo de la segunda película, teniendo la película un extremo de película, teniendo el extremo de película un adhesivo, siendo móvil el rodillo de empalme entre una posición libre, en la que el trayecto de la película no está impedido por el rodillo de empalme, y una posición de empalme, en la que el trayecto de la película es tangencial al rodillo de empalme en un punto de empalme en el trayecto de la película.

En un segundo aspecto, la presente invención da a conocer un mecanismo de empalme para una unidad de envasado, incluyendo la unidad de envasado:

un formador;

un controlador;

una transmisión por correa controlada por el controlador para alimentar una película a una velocidad de película al formador en una dirección de película;

incluyendo el mecanismo de empalme:

un soporte de rollo de película para sostener un rollo de película activa del cual se extrae la película para alimentarse al formador y un rollo de la segunda película que tiene una película para alimentarse al formador, en donde la película del rollo de película activa se extiende a lo largo de un trayecto de la película hasta el reborde formador y el rollo de la segunda película es accesible;

El mecanismo incluye, además, un primer mecanismo de accionamiento de arrastre que puede ubicarse a lo largo del trayecto de la película entre el rollo de película activa y el reborde formador, teniendo el primer mecanismo de accionamiento de arrastre un primer rodillo de arrastre y un segundo rodillo de arrastre posicionados de tal manera que los rodillos de arrastre se acoplan y extraen la película del rollo de película activa a la velocidad de película,

en el que, cuando el rodillo de empalme está en la posición de empalme, el rodillo de empalme y el primer rodillo de arrastre son adyacentes entre sí, de tal manera que la película del rollo de película activa y la película del rollo de la segunda película se acoplan mediante el rodillo de empalme y el primer rodillo de arrastre, y

en el que, cuando el rodillo de empalme está en la posición de empalme, el primer mecanismo de accionamiento de arrastre impulsa la película en dirección opuesta a la dirección de película.

Preferentemente, el mecanismo incluye, además:

una calandria de película que se puede ubicar entre el rollo de película activa y el reborde formador que tiene un conjunto de rodillos estacionarios, y un conjunto de rodillos móviles que están montados en un brazo móvil de la calandria, rodeando el trayecto de la película los rodillos estacionarios y móviles alternativamente, de tal manera que el movimiento del brazo de la calandria a lo largo de un trayecto del brazo cambia una longitud del trayecto de la película a través de la calandria de película, un segundo mecanismo de accionamiento de arrastre que puede ubicarse entre la calandria de película y el reborde formador, teniendo el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre un primer rodillo de arrastre y un segundo rodillo de arrastre posicionados de tal manera que los rodillos de arrastre se acoplan y extraen la película de la calandria de película,

en el que, cuando el rodillo de empalme se mueve a la posición de empalme, el brazo de la calandria se mueve a lo largo del trayecto del brazo para reducir la longitud del trayecto de la película a través de la calandria a medida que la película se alimenta al reborde formador, de tal manera que la velocidad de película a través del segundo mecanismo de accionamiento de arrastre es mayor que la velocidad de película en el punto de empalme.

Preferentemente, el rodillo de empalme es móvil, además, a una posición de carga entre la posición libre y la posición de empalme, y

la película incluye un conjunto de marcas de registro separadas regularmente y el mecanismo de empalme incluye, además:

un accionador de empalme para mover el rodillo de empalme entre una posición de carga y la posición de empalme;

un sensor de marca de registro que puede ubicarse entre la calandria de película y el reborde formador, el sensor de marca de registro configurado para proporcionar una señal de registro al controlador, siendo indicativa la señal de registro de si una marca de registro de dicho conjunto de marcas de indexación de registro espaciadas regularmente está presente en la película activa en un punto del sensor en el trayecto de la película adyacente al sensor de marca de registro;

un husillo de rollo de película montado en el soporte de rollo de película para soportar el rollo de película activa;

un freno asociado con el husillo de rollo de película para resistir la extracción de la película del rollo de película activa; y

un sensor de velocidad asociado con el husillo de rollo de película configurado para proporcionar una señal de velocidad de husillo al controlador, siendo indicativa la señal de velocidad de husillo de la velocidad de rotación del rollo de película activa, en el que el controlador se configura para:

determinar cuándo el rollo de película activa se ha quedado sin película al determinar si la señal de husillo cae por debajo de un umbral predeterminado;

determinar el trayecto de la película entre el punto del sensor y el punto de empalme basándose en al menos información predeterminada sobre el trayecto de la película; y determinar una cantidad de marcas de registro en la película activa entre el punto de empalme y un extremo de película de la película extraída previamente del rollo de película activa;

operar el accionador de empalme para mover el rodillo de empalme de la posición de carga a la posición de empalme cuando la cantidad de marcas de registro entre el punto de empalme y el extremo de película está por debajo de un umbral predeterminado.

Preferentemente, la calandria de película incluye, además, un sensor de brazo adaptado para proporcionar una señal de brazo al controlador, siendo la señal de brazo indicativa de una posición del brazo móvil de la calandria a lo largo del trayecto del brazo, y

en la que el controlador se configura para determinar el trayecto de la película entre el punto del sensor y el punto de empalme basándose en al menos la posición del brazo de la calandria a lo largo del trayecto del brazo.

Preferentemente, el controlador se adapta para determinar la posición del conjunto de marcas de registro en la película activa a lo largo del trayecto de la película y operar el accionador de empalme para mover el rodillo de empalme de la posición de carga a la posición de empalme para alinear las marcas de registro en la película activa con una posición conocida de marcas de registro en el extremo de la película.

Preferentemente, el mecanismo incluye, además, un rodillo de vacío posicionado entre la posición libre y la posición de empalme del rodillo de empalme, de tal manera que el rodillo de empalme se mueve circunferencialmente alrededor del rodillo de vacío entre la posición libre y la posición de empalme,

en el que el rodillo de vacío incluye una cavidad que se mantiene a una presión menor que la presión ambiental, y una superficie perforada en comunicación fluida con la cavidad, en el que la superficie perforada se adapta para retener el extremo de película contra el rodillo de vacío mientras el adhesivo se aplica al extremo de película.

Preferentemente, el rodillo de empalme es móvil, además, a una posición de carga entre la posición libre y la posición de empalme, y en el que

el rodillo de vacío incluye una superficie de liberación de adhesivo adyacente a la superficie perforada; y

el adhesivo es una cinta adhesiva que tiene un lado adhesivo y un lado no adhesivo, en el que la cinta adhesiva se aplica con el lado adhesivo orientado hacia el rodillo de vacío para abarcar el extremo de película retenido contra el rodillo de vacío y la superficie de liberación y, cuando el rodillo de empalme se mueve de la posición libre a la posición de carga, el rodillo de empalme se acopla a un lado de la película que está opuesto al lado adhesivo del adhesivo.

Preferentemente, el rodillo de empalme es móvil manualmente entre la posición libre y la posición de carga, y

en el que el mecanismo de empalme incluye un accionador de empalme para mover el rodillo de empalme entre la posición de carga y la posición de empalme.

Preferentemente, la superficie de liberación de adhesivo incluye una pluralidad de características de superficie elevadas.

Preferentemente, la pluralidad de salientes de superficie elevados incluye protuberancias hemisféricas o semihemisféricas cilíndricas de aproximadamente 0,2 mm a 5 mm de altura y 0,2 mm a 5 mm de diámetro.

Preferentemente, la superficie de liberación de adhesivo incluye una superficie de silicona.

Preferentemente, el mecanismo de empalme incluye, además, un protector de rodillo de empalme que se mueve con el rodillo de empalme para permitir el acceso al rodillo de empalme en la posición libre e inhibir el acceso al rodillo de empalme en la posición de empalme.

Preferentemente, el soporte de rollo de película es móvil de tal manera que el rollo de la segunda película es móvil a una posición previamente ocupada por el rollo de película activa, que de esta manera se convierte en el rollo de película activa.

Preferentemente, una posición ocupada por el rollo de la segunda película es comparativamente accesible y la posición ocupada por el rollo de película activa es comparativamente inaccesible.

En un segundo aspecto, la presente invención da a conocer una unidad de envasado que incluye el mecanismo de empalme del primer aspecto.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones preferentes de la presente invención se describirán ahora, a manera de ejemplo solamente, haciendo referencia a los dibujos adjuntos:

La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un mecanismo de empalme de acuerdo con una realización preferente de la invención.

La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de una unidad de envasado usada con el mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 3 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 4 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 5 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 6 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 7 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 8 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 9 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 10 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 11 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 12 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 13 muestra una vista en corte del mecanismo de empalme de la Figura 1.

La Figura 14 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento de uso del mecanismo de empalme de la Figura 1.

Descripción de las realizaciones

Cuando se hace referencia en uno o varios de los dibujos adjuntos a las etapas y/o características, que tienen los mismos números de referencia, esas etapas y/o características tienen para los propósitos de esta descripción la(s) misma(s) función(es) u operación(es), a menos que aparezca la intención contraria.

Cabe señalar que los análisis contenidos en la sección “Estado de la técnica anterior” y la anterior relacionada con las disposiciones de la técnica anterior se refieren a análisis de documentos o dispositivos que forman conocimiento público a través de su respectiva publicación y/o uso. Esto no debe interpretarse como una representación por parte del presente inventor o inventores o del solicitante de la patente de que tales documentos o dispositivos forman parte de alguna manera del conocimiento general común en la técnica.

Como se ve en la Figura 1, se muestra un mecanismo de empalme 100 de acuerdo con una realización preferente de la invención en la que un rollo 110 de película activa de la cual se extrae una película, que es una película activa 112, para alimentar a un reborde formador 12 de una unidad de envasado 10. La unidad de envasado 10 para la que se puede usar el mecanismo de empalme 100 se muestra con más detalle en la Figura 2. En particular, la unidad de envasado 10 incluye el reborde formador 12 que reconfigura la película activa 112 a una película tubular 22 que se mueve en una dirección de película 20. La unidad de envasado 10 incluye, además, un controlador 14 para controlar un accionamiento de transmisión 16 para alimentar la película activa 112 a una velocidad de película al reborde formador 12 para formar la película tubular 22. La unidad de envasado 10 también incluye un dispositivo de sellado 24 para sellar la película tubular 22 en una primera dirección de sellado, siendo la primera dirección de sellado 26 paralela a la dirección de película 20. La unidad de envasado 10 también incluye un conjunto de mordazas 28a, 28b controlado por el controlador 14 y móviles a una velocidad de mordaza para acoplar y sellar la película tubular 22 en una segunda dirección de sellado 30 para formar un primer sellado 32 y un segundo sellado 34 en cada bolsa 36, como se muestra en la Figura 1, para formar de esta manera una bolsa cerrada.

En cuanto a la Figura 3, el mecanismo de empalme 100 se muestra con un rollo 120 de la segunda película que tiene película, en este caso, una segunda película 122, que es adecuada para alimentar al reborde formador 12. El rollo 110 de película activa y el rollo 120 de la segunda película están sostenidos por un soporte 130 de rollo de película de tal manera que la película activa 112 se extiende a lo largo de un trayecto de la película 140 al reborde formador 12, mostrado en la Figura 1, y el rollo 120 de la segunda película es accesible, tal como para reemplazar, o insertar en el soporte 130 de rollo de película. Como puede verse, en esta realización, el soporte 130 de rollo de película incluye un par de husillos 131 para sujetar cada uno de los rollos de película. Respecto a la Figura 4, el mecanismo de empalme 100 incluye, además, un rodillo de empalme 150, contra el cual puede posicionarse la segunda película 122, teniendo la segunda película 122 un extremo 124 de película, y teniendo el extremo 124 de película un adhesivo aplicado a este para permitir que el extremo 124 de película se aplique a la película activa 112. En esta realización, el adhesivo está en forma de cinta adhesiva 126 o película que tiene un lado adhesivo 126a y un lado no adhesivo; sin embargo, en otras realizaciones, un adhesivo se aplica previamente a una porción en el extremo 124 de película. El rodillo de empalme 150 es móvil entre una posición libre, tal como se muestra en la Figura 4, en donde el trayecto de la película 140 no está impedido por el rodillo de empalme 150, y una posición de empalme, tal como se muestra en la Figura 8, en donde el trayecto de la película 140 es tangencial al rodillo de empalme 150 en un punto de empalme 142 en el trayecto de la película.

Volviendo a la Figura 4, el mecanismo de empalme 100 incluye, además, un primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 que puede ubicarse a lo largo del trayecto de la película 140 entre el rollo 110 de película activa y el reborde formador 12. El primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 incluye un primer rodillo de arrastre 162 y un segundo rodillo de arrastre 164 posicionados de tal manera que los rodillos de arrastre 162, 164 se acoplan a la película activa 112 para extraer la película activa 112 del rollo activo 110. Preferentemente, el primer rodillo de arrastre 162 se acciona por un motor (no se muestra), alternativamente ambos rodillos de arrastre 162, 164 se impulsan por un motor (no mostrado) controlado por el controlador 14. Con mayor preferencia, los motores que impulsan uno o ambos rodillos son servomotores.

El mecanismo de empalme 100 incluye, además, un primer sensor 165 asociado con el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 para detectar información indicativa de la velocidad de película de la película activa 112 que pasa a través del primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160. En esta realización, el primer sensor 165 está integrado al menos parcialmente en el servomotor o los servomotores que impulsan el primer y/o segundo rodillos de arrastre 162, 164 que se controlan por el controlador 14 para accionarse a una velocidad angular. Esta velocidad angular puede usarse con parámetros de rodillo conocidos, tales como las relaciones de engranajes y el diámetro del rodillo para calcular la velocidad de película de la película activa 112 que pasa a través del primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160. En realizaciones alternativas, el primer sensor 165 puede comprender un módulo de detección para leer directamente la velocidad angular de uno o ambos del primer y segundo rodillos de arrastre o la película activa 112 adyacente o a medida que pasa a través del primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160.

Cuando el rodillo de empalme 150 está en la posición de empalme mostrada en la Figura 8, el rodillo de empalme 150 y el primer rodillo de arrastre 162 son adyacentes entre sí de manera que la película activa 112, o la película activa 112 y la segunda película 122, se acoplen por el rodillo de empalme 150 y el primer rodillo de arrastre 162 de tal manera que la presión se aplique por el rodillo de empalme 150 sobre las películas 112, 122 y preferentemente la cinta adhesiva 126.

Volviendo a la Figura 1, el mecanismo de empalme 100 incluye, además, una calandria 170 de película que puede ubicarse entre el rollo 110 de película activa y el reborde formador 12. La calandria 170 de película incluye un conjunto de rodillos estacionarios 172 y un conjunto de rodillos móviles 174. El conjunto de rodillos móviles 174 se monta en un brazo móvil 176 de la calandria que se mueve a lo largo de un trayecto del brazo 178. El trayecto de la película 140 rodea los rodillos estacionarios 172 y los rodillos móviles 174, alternativamente, de tal manera que el movimiento del brazo 176 de la calandria a lo largo de un trayecto del brazo 178 cambia una longitud del trayecto de la película 140 a través de la calandria de película.

El mecanismo de empalme 100 también incluye un segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180 que puede ubicarse entre la calandria 170 de película y el reborde formador 12. El segundo mecanismo de accionamiento de arrastre incluye un primer rodillo de arrastre 182 y un segundo rodillo de arrastre 184 ubicado de tal manera que los rodillos de arrastre 182, 184 acoplan la película activa 112 y la velocidad tangencial de los rodillos de arrastre 182, 184 en la superficie de contacto con la película activa 112 es igual a la velocidad de película de la película activa 112. Preferentemente, uno o ambos rodillos de arrastre 182, 184 se impulsan por un motor (no se muestra) que es controlado por el controlador 14. Con mayor preferencia, los motores que impulsan uno o ambos rodillos son servomotores. Cabe señalar que debido a la capacidad de la calandria 170 de película para cambiar la longitud del trayecto de la película 140 entre el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 y el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180, la velocidad de película de la película activa 112 puede ser diferente en el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 en comparación con el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180 a medida que la película activa 112 se almacena en, o se libera de la calandria 170 de película.

En consecuencia, el mecanismo de empalme 100 incluye, además, un segundo sensor 185 asociado con el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180 para detectar información indicativa de la velocidad de película de la película activa 112 que pasa a través del segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180. En esta realización, el primer sensor 185 se integra al menos parcialmente en el servomotor o servomotores que impulsan el primer y/o segundo rodillos de arrastre 182, 184, que se controlan por el controlador 14 para ser accionados a una velocidad angular. Esta velocidad angular puede usarse con parámetros de rodillo conocidos, tales como las relaciones de engranajes y el diámetro del rodillo para calcular la velocidad de película de la película activa 112 que pasa a través del segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180. En realizaciones alternativas, el primer sensor 185 puede comprender un módulo de detección para leer directamente la velocidad angular de uno o ambos del primer y segundo rodillos de arrastre o la película activa 112 adyacente o a medida que pasa a través del segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180. Por lo tanto, se apreciará que por medio del primer sensor y el segundo sensor 165, 185, el controlador 14 tiene acceso a información con respecto a la velocidad de película de la película activa 112, y control sobre la misma, en el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 y el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180, así como controlar la calandria 170 de película para permitir de esta manera que la película activa 112 se almacene, o se libere de la calandria 170 de película según sea necesario.

La película activa 112, y también la segunda película 122, incluye un conjunto de marcas de registro 116 separadas regularmente. El mecanismo de empalme 100 incluye un sensor 154 de marca de registro que puede ubicarse entre la calandria 170 de película y el reborde formador 12. El sensor 154 de marca de registro se configura para proporcionar una señal de registro al controlador 14 que indica si la marca de registro 116 está presente en la película activa 112 en un punto del sensor 144 a lo largo del trayecto de la película 140. El punto del sensor 144 es adyacente al sensor 154 de marca de registro.

La calandria 170 de película también incluye, además, un sensor 179 de brazo adaptado para proporcionar una señal de brazo al controlador 14, siendo la señal de brazo indicativa de una posición del brazo móvil 176 de la calandria a lo largo del trayecto del brazo 178.

Haciendo referencia a la Figura 3, el mecanismo de empalme 100 también incluye al menos un freno 132 ubicado en el soporte 130 de rollo de película para resistir la extracción de la película activa 112 del rollo 110 de película activa o la extracción de la segunda película 122 del rollo 120 de la segunda película. Preferentemente, el freno 132 incluye un freno inductivo 132 asociado con cada uno del primer y segundo husillos 131. En esta realización, cada freno 132 se conecta al husillo respectivo a través de una transmisión por correa y la resistencia de cada freno puede variar selectivamente. La resistencia de cada freno se selecciona para ralentizar la velocidad angular del rollo de película respectivo, que puede tener un momento angular sustancial, si fuera necesaria una velocidad reducida o la detención del desenrollado de la película. Además, el mecanismo de empalme 100 incluye al menos un sensor de velocidad 134 de husillo ubicado en el soporte 130 de rollo de película y asociado con cada husillo 131. El sensor o sensores de velocidad 134 de husillo se configuran para proporcionar una señal de velocidad de husillo al controlador 14 que indica una velocidad de rotación del husillo activo y el rollo 110 de película activa, y en algunas realizaciones también el rollo 120 de la segunda película, mediante la extracción de la película 112, 122 respectiva del rollo 110, 120 de película respectivo.

Haciendo referencia a la Figura 4, el mecanismo de empalme 100 también incluye un rodillo de vacío 190 para sujetar la segunda película contra el rodillo de empalme 150. El rodillo de vacío 190 se ubica entre la posición libre y la posición de empalme del rodillo de empalme 150, de tal manera que el rodillo de empalme 150 se mueve circunferencialmente alrededor del rodillo de vacío 190 entre la posición libre y la posición de empalme. El rodillo de vacío 190 incluye una cavidad 192 que se mantiene a una presión menor que la presión ambiental, y una superficie perforada 194 en comunicación fluida con la cavidad 192, de tal manera que la superficie perforada 194 se adapta para retener el extremo 124 de la segunda película contra el rodillo de vacío 190. En esta realización, la superficie perforada se limita a una tira de vacío longitudinal que se extiende axialmente a lo largo de la superficie del rodillo de vacío 190 (se ve extendiéndose desde debajo del extremo 124 de película en la Figura 4 y se representa extendiéndose por debajo del extremo 124 de película por la línea de puntos 194a). Con mayor preferencia, las microperforaciones en la tira de vacío restringen el flujo de aire desde el ambiente circundante a través de las perforaciones hasta la cavidad 192 de manera que se mantiene la presión de vacío en la cavidad 192. Esta es una posición preferente en la cual aplicar el extremo 124 de la segunda película que puede sujetarse contra la superficie perforada 194 por vacío como puede verse en la Figura 4.

El rodillo de vacío 190 incluye, además, una superficie de liberación 195 de adhesivo que se extiende longitudinalmente a lo largo del rodillo de vacío adyacente a la tira perforada 194. En esta realización, la superficie de liberación 195 comprende una pluralidad de salientes de superficie 196 que incluyen protuberancias cilíndricas y semihemisféricas de altura entre 0,2 mm a 5 mm y diámetro entre 0,2 mm y 5 mm. La superficie de liberación 195 de adhesivo, que incluye los salientes de superficie 196, puede estar formada de caucho de silicona.

Preferentemente, la segunda película 122 se posiciona en una posición predeterminada en el rodillo de vacío 190. En esta realización, una línea de empalme 195a se extiende longitudinalmente entre la tira de vacío y la superficie de liberación 195 de adhesivo, lo que proporciona un punto de referencia de empalme. Preferentemente, el extremo 124 de la segunda película se ubica de tal manera que las marcas de registro en la segunda película queden con una separación predeterminada de la línea de empalme 195a. Con mayor preferencia, el extremo 124 de la segunda película se recorta en la línea de empalme 195a de manera que la segunda película no cubra la superficie de liberación de adhesivo. Preferentemente, la cinta adhesiva 126 se aplica con el lado adhesivo 126a orientado hacia el rodillo de vacío 190 que abarca el

extremo 124 de la segunda película que se sostiene contra la superficie perforada 194, y la superficie de liberación 195 como se puede ver en la Figura 5.

De esta manera, cuando el rodillo de empalme 150 se mueve desde la posición libre hacia la posición de empalme, el rodillo de empalme 150 se acopla a un lado de la segunda película 122 que está opuesto al lado adhesivo 126a de la cinta adhesiva 126. Además, ventajosamente, los salientes de superficie 196 sobre la superficie de liberación 195 de adhesivo proporcionan un contacto limitado del área de superficie de la superficie adhesiva de la cinta 126 con la superficie del rodillo de vacío 190 para reducir de esta manera la unión entre estas.

Preferentemente, el rodillo de empalme 150 se mueve solo parcialmente desde la posición libre hacia la posición de empalme, a una posición de carga, tal como se ve en la Figura 7. El mecanismo de empalme 100 incluye un accionador de empalme 152 (ver la Figura 3), para mover el rodillo de empalme 150 desde la posición de carga a la posición de empalme. Preferentemente, el rodillo de empalme 150 es móvil manualmente entre la posición libre y la posición de carga. En esta realización, el rodillo de empalme 150 se mueve desde la posición libre en relación con, y alrededor de la circunferencia del rodillo de vacío 190 hasta una posición intermedia mostrada en la Figura 6, donde el rodillo de empalme 150 se ubica generalmente sobre la tira de vacío 194. Sobre esta porción inicial de desplazamiento, el rodillo de vacío 190 se bloquea. A partir de la posición intermedia mostrada en la Figura 6, el rodillo de empalme 150 y el rodillo de vacío 190 giran juntos alrededor del eje central del rodillo de vacío 190 a la posición de carga mostrada en la Figura 7. El rodillo de empalme 150 también incluye un protector 156 de rodillo de empalme que se mueve con el rodillo de empalme 150 desde la posición libre hasta la posición de carga y a la posición de empalme. El protector 156 de rodillo de empalme permite el acceso al rodillo de empalme 150 en la posición libre e inhibe el acceso al rodillo de empalme 150 en la posición de carga. Preferentemente, el protector 156 de rodillo de empalme también inhibe el acceso al rodillo de empalme 150 en la posición de empalme.

Haciendo referencia a las Figuras 11 a 13, el soporte 130 de rollo de película incluye una placa base 136 sobre la cual se mantienen los rollos 110, 120 de película, que son móviles por un motor (no se muestra) de tal manera que el rollo 120 de la segunda película es móvil a una posición previamente ocupada por el rollo 110 de película activa, que de esta manera se convierte en el rollo 110 de película activa. La posición del rollo 110 de película activa es comparativamente inaccesible a la posición del rollo de la segunda película que es comparativamente accesible.

Ahora se analizará el uso del mecanismo de empalme 100.

Haciendo referencia a la Figura 14, es preferible iniciar el análisis desde la etapa S101, donde el soporte 130 de rollo de película se ha girado hasta una posición de funcionamiento, mostrada en la Figura 13, en la que el rollo 110 de película activa está en la posición inaccesible y la posición para el rollo 120 de la segunda película en el soporte 130 de rollo de película es accesible. En esta posición, como se observa en la Figura 4, la película activa 112 se impulsa en la dirección de película 20 por el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160. En la etapa S103, el rollo 120 de la segunda película se ubica en la posición del rollo de la segunda película en el soporte 130 de rollo de película. En este punto, es preferible asegurar que el rodillo de empalme 150 esté en la posición libre, como se muestra en la Figura 4.

En la etapa S105, el extremo 124 de la segunda película se aplica a la superficie perforada 194 del rodillo de vacío 190, como se ve en la Figura 4, de tal manera que el extremo 124 de la segunda película se retiene contra el rodillo de vacío 190 mediante el diferencial de presión entre la cavidad 192 y la presión ambiental. Preferentemente, la segunda película 122 se ubica en el rodillo de vacío 190 de tal manera que las marcas de registro en la segunda película 122 están en una posición predeterminada con respecto a los rodillos de vacío y de empalme 190, 150. En esta realización, por ejemplo, la segunda película 122 se alinea en el rodillo de vacío 190 de tal manera que una línea lateral a medio camino entre las marcas de registro adyacentes en la segunda película 122 se alinea con la línea de empalme 195a en el rodillo de vacío 190. Después, la segunda película 122 puede recortarse de tal manera que el borde extremo de la segunda película 122 en el extremo 124 de la segunda película esté posicionado para alinearse con la línea de empalme 195a en el rodillo de vacío 190. De esta manera, la posición de las marcas de registro está en una posición predeterminada y como se verá, el controlador 14 puede controlar el empalme de tal manera que las respectivas marcas de registro en la película activa y la segunda película se alineen.

En la etapa S107, la cinta adhesiva 126 se aplica al extremo 124 de la segunda película con el lado adhesivo 126a hacia abajo orientado hacia el rodillo de vacío 190, como se muestra en la Figura 5. La cinta adhesiva 126 debe extenderse parcialmente más allá del extremo 124 del rollo de la segunda película y sobre la superficie de liberación 195 de adhesivo.

En la etapa S109 el rodillo de empalme 150 se mueve desde la posición libre a la posición de carga, como se muestra en las Figuras 6 y 7. La segunda película 122 se mantiene ahora entre el rodillo de vacío 190 y el rodillo de empalme 150, como se muestra en la Figura 7, y y ya no es necesario mantener el vacío en la cavidad 192. Preferentemente, el controlador desactiva la fuente de vacío a la cavidad 192 cuando el rodillo de empalme 150 se mueve a la posición de carga.

La etapa S111 se produce cuando el rollo 110 de película activa está casi agotado. Con este fin, el controlador 14 se configura para determinar cuándo el rollo 110 de película activa se ha quedado sin película activa 112 al determinar si la señal de velocidad de husillo asociada con el husillo 131 respectivo cae por debajo de un umbral predeterminado. Es decir, una vez que el rollo 110 de película activa se ha quedado sin película activa 112, el respectivo freno 132 ralentiza el husillo 131 respectivo. En realizaciones alternativas o un patrón reconocible predeterminado que señala un extremo de la película activa 112 se lee mediante un sensor conectado al controlador 14. El controlador 14 determina entonces el trayecto de la película 140 entre el punto del sensor 144 y el punto de empalme 142 en función de al menos información predeterminada sobre el trayecto de la película 140, tal como una geometría de la unidad de envasado 10. Con mayor preferencia, el controlador 14 basa la determinación del trayecto de la película 140 al menos en la señal del brazo, que indica la longitud del trayecto de la película 140 a través de la calandria 170 de película. Después, el controlador 14 determina una cantidad de marcas de registro 116 entre el punto de empalme y el extremo 114 de película activa basándose, por ejemplo, en la cantidad de marcas de registro 116 que han pasado el punto del sensor 144 desde que la señal de velocidad del husillo indicó que el rollo 110 de película activa se ha quedado sin película, y la geometría del mecanismo de empalme 100, más específicamente la distancia entre el rollo 110 de película activa y el punto de empalme 142.

Cuando la cantidad de marcas de registro entre el punto de empalme 142 y el extremo 114 de película activa está por debajo de un umbral predeterminado, tal como dos marcas de registro, el controlador 14 detiene el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160 al controlar el servomotor que acciona el primer rodillo de arrastre 162. Después, el controlador opera el accionador de empalme 152 para mover el rodillo de empalme 150 desde la posición de carga a la posición de empalme, como se muestra en la Figura 8. La película activa 112 y la segunda película 122 se mantienen ahora entre el primer rodillo de arrastre 162 y el rodillo de empalme 150. Preferentemente, el controlador opera el accionador de empalme 152 para mover el rodillo de empalme 150 desde la posición de carga a la posición de empalme de manera que las respectivas marcas de registro en el rollo de película activa 112 y en la segunda película 122 estén generalmente alineadas.

Después, el controlador 14 acciona el primer rodillo de accionamiento de arrastre 162 de tal manera que la película activa 112 y la segunda película 122 se impulsan en una dirección 20’ opuesta a la dirección de película 20, como se muestra en la Figura 9. Como resultado, el extremo 124 de la segunda película es arrastrado entre el primer rodillo de accionamiento de arrastre 162 y el rodillo de empalme 150, la presión entre los rodillos 162, 150 aplica la cinta adhesiva 126 a la película activa 112. Durante esta operación, y más específicamente cuando el rodillo de empalme 150 se mueve a la posición de empalme, el brazo 176 de la calandria se mueve a lo largo del trayecto del brazo 178 para reducir la longitud del trayecto de película 140 a través de la calandria 170 de película de tal manera que la velocidad de película a través del segundo mecanismo de accionamiento de arrastre 180 sea al menos más alta que la velocidad de película en el punto de empalme 142. Se contempla que incluso cuando la película activa 112 se desplaza en la dirección de película opuesta 20', el agotamiento de la película 112 de la calandria 170 de película permite que la película sea impulsada por el segundo accionamiento de arrastre 190 para mantener el desplazamiento en la dirección de película 20 para alimentar al reborde formador 12 para la operación de formación de bolsas/embolsado continua de este.

Después de la operación del primer rodillo de accionamiento de arrastre 162 durante una distancia tangencial predeterminada, el accionador de empalme 152 es operado por el controlador 14 para mover el rodillo de empalme 150 de vuelta a la posición de carga, o la posición libre, y el primer rodillo de accionamiento de arrastre 162 se invierte para impulsar la segunda película 122 en la dirección de película 20, como se muestra en la Figura 10. La rotación del soporte 130 de rollo de película, como se muestra en las Figuras 11 a 13, convierte el rollo 120 de la segunda película en el rollo 110 de película activa y el proceso está listo para repetirse.

Ahora se analizarán las ventajas del mecanismo de empalme 100.

Debido al uso del rodillo de empalme 150 para aplicar el extremo 124 de la segunda película con la cinta adhesiva 126 a la película activa 112, no se requiere el corte de película para realizar el empalme y el progreso de empalme se puede automatizar sin necesidad de que un operador se encargue de la unidad de envasado 10. El accionamiento inverso del primer rodillo de arrastre 162 para aplicar la cinta adhesiva 126 entre el rodillo 162 y el rodillo de empalme 150 asegura una buena adhesión entre la película activa 112 y la segunda película 122. El uso de la calandria 170 de película permite que la película activa 112 continúe alimentándose al reborde formador 12, de tal manera que el producto que ya se haya dispensado para la formación de bolsas puede continuar siendo conformado en bolsas, en lugar de perderse debido a la falta de disponibilidad de película activa 112. Similarmente, el proceso de formación de bolsas puede continuar, incluso a velocidad, mientras la película activa 112 se empalma con la segunda película 122.

La determinación de las marcas de registro 116 entre el punto de empalme 142 y el extremo de la película activa 112 permite que una cantidad conocida de película activa posterior 112 se coloque en capa doble con la segunda película 122. Esta película activa posterior 112 se puede rastrear mediante la máquina y se puede expulsar al formar una bolsa sin dispensar producto que la llene, y después marcando la bolsa para que sea rechazada más adelante en la línea de ensamblaje.

El uso del rodillo de vacío 190 ayuda a la preparación manual del extremo 124 de la segunda película con la cinta adhesiva 126. El uso del rodillo de empalme 150 junto con el rodillo de vacío 190 significa que solo se requiere presión de vacío cuando se aplica la cinta adhesiva 126, no durante el funcionamiento normal de la unidad de envasado 10, lo que reduce en gran medida el uso de energía y el ruido operativo de la unidad de envasado 10. El uso del accionador de empalme 152 permite la automatización de la acción de empalme una vez que el extremo 124 de la segunda película se ha preparado mediante el rodillo de vacío 190.

Además, ventajosamente, los salientes de superficie 196 sobre la superficie de liberación 195 de adhesivo proporcionan un contacto limitado del área de superficie de la superficie adhesiva de la cinta 126 con la superficie del rodillo de vacío 190 que reduce la adhesión entre la cinta adhesiva 126 y el rodillo de vacío 190 de manera que la cinta adhesiva 126 puede liberarse del rodillo de vacío para aplicarse a la segunda película 122.

El uso del protector 156 de rodillo de empalme protege a los operadores del movimiento automatizado del accionador de empalme 152, y de los puntos de agarre presentes en el primer mecanismo de accionamiento de arrastre 160. De manera similar, la accesibilidad de la posición del rollo 120 de la segunda película reduce la necesidad de que los operadores introduzcan la mano en la unidad de envasado 10 o el mecanismo de empalme 100 y se expongan a los puntos de agarre.

Todo lo anterior, ventajosamente, automatiza o al menos semiautomatiza el reemplazo del rollo para reducir el tiempo de inactividad de la máquina. Más particularmente, no se requiere que un operador esté presente en el momento en que el rollo de película activa se agote. Más bien, el rollo de la segunda película se puede poner en reserva y el mecanismo de empalme 100 empalmará el rollo de la segunda película en el momento requerido.

Aunque la invención se ha descrito haciendo referencia a la realización preferente, los expertos en la materia apreciarán que la invención puede realizarse de otras formas.

Las realizaciones ventajosas y/u otros desarrollos de la invención anterior, excepto, por ejemplo, en casos de dependencias claras o alternativas inconsistentes, pueden aplicarse individualmente o también en combinaciones arbitrarias entre sí.

10 unidad de envasado 136 placa base

12 reborde formador 140 trayecto de la película

14 controlador 142 punto de empalme

16 transmisión por correa 144 punto del sensor

18 película 150 rodillo de empalme

20 dirección de película 152 accionador de empalme

22 película tubular 154 sensor de marca de registro 24 dispositivo de sellado 156 protector de rodillo de empalme 26 primera dirección de sellado 160<primer mecanismo de>accionamiento de arrastre

28 conjunto de mordazas 162 primer rodillo de arrastre

30 segunda dirección de sellado 164 segundo rodillo de arrastre

32 primer sellado 165 sensor

34 segundo sellado 170 calandria de película

36 bolsa 172 conjunto de rodillos estacionarios 100 mecanismo de empalme 174 conjunto de rodillos móviles 110 rollo de película activa 176 brazo móvil de la calandria 112 película activa 178 trayecto del brazo

114 extremo de la película activa 180 segundo mecanismo de accionamiento de arrastre

116 marcas de registro 182 primer rodillo de arrastre

120 rollo de la segunda película 184 segundo rodillo de arrastre 122 segunda película 185 sensor

124 extremo de la segunda película 190 rodillo de vacío

126 adhesivo 192 cavidad

126a lado abierto 194 superficie perforada

130 soporte de rollo de película 194a línea punteada (tira de vacío) 131 husillo 195 superficie de liberación de adhesivo 132 freno 195a línea de empalme

134 sensor de velocidad de husillo 196 característica de superficie elevada

Claims

REIVINDICACIONES

1. Mecanismo de empalme para una unidad de envasado, incluyendo la unidad de envasado:

un reborde formador;

un controlador;

incluyendo el mecanismo de empalme:

un soporte de rollo de película para sostener un rollo de película activa del cual se extrae la película para alimentar al reborde formador y un rollo de la segunda película que tiene una película para alimentar al reborde formador, en el que la película del rollo de película activa se extiende a lo largo de un trayecto de la película hasta el reborde formador y el rollo de la segunda película es accesible;

un rodillo de empalme contra el que se posiciona la película del rollo de la segunda película, teniendo la película un extremo de película, teniendo el extremo de película un adhesivo, siendo el rodillo de empalme móvil entre una posición libre, en la que el trayecto de la película no está impedido por el rodillo de empalme, y una posición de empalme, en la que el trayecto de la película es tangencial al rodillo de empalme en un punto de empalme en el trayecto de la película; y

un primer mecanismo de accionamiento de arrastre que puede ubicarse a lo largo del trayecto de la película entre el rollo de película activa y el reborde formador, teniendo el primer mecanismo de accionamiento de arrastre un primer rodillo de arrastre y un segundo rodillo de arrastre posicionados de tal manera que los rodillos de arrastre se acoplan y extraen la película del rollo de película activa a la velocidad de película,

en el que, cuando el rodillo de empalme está en la posición de empalme, el rodillo de empalme y el primer rodillo de arrastre son adyacentes entre sí de tal manera que la película del rollo de película activa y la película del rollo de la segunda película se acoplan mediante el rodillo de empalme y el primer rodillo de arrastre, y

2. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 1, en el que el mecanismo incluye, además:

una calandria de película que se puede ubicar entre el rollo de película activa y el reborde formador que tiene un conjunto de rodillos estacionarios, y un conjunto de rodillos móviles que están montados en un brazo móvil de la calandria, rodeando el trayecto de la película los rodillos estacionarios y móviles alternativamente de tal manera que el movimiento del brazo de la calandria a lo largo de un trayecto del brazo cambia una longitud del trayecto de la película a través de la calandria de película,

un segundo mecanismo de accionamiento de arrastre que puede ubicarse entre la calandria de película y el reborde formador, teniendo el segundo mecanismo de accionamiento de arrastre un primer rodillo de arrastre y un segundo rodillo de arrastre posicionados de tal manera que los rodillos de arrastre se acoplan y extraen la película de la calandria de película,

3. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 2, en el que el rodillo de empalme es móvil, además, a una posición de carga entre la posición libre y la posición de empalme, y

un accionador de empalme para mover el rodillo de empalme entre la posición de carga y la posición de empalme;

un sensor de velocidad asociado con el husillo de rollo de película configurado para proporcionar una señal de velocidad de husillo al controlador, siendo indicativa la señal de velocidad de husillo de la velocidad de rotación del rollo de película activa,

en el que el controlador se configura para:

4. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 3, en el que la calandria de película incluye, además, un sensor de brazo adaptado para proporcionar una señal de brazo al controlador, siendo indicativa la señal de brazo de una posición del brazo móvil de la calandria a lo largo del trayecto del brazo, y

en el que el controlador se configura para determinar el trayecto de la película entre el punto del sensor de registro y el punto de empalme basándose en al menos la posición del brazo de la calandria a lo largo del trayecto del brazo.

5. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 4, en el que el controlador se adapta para determinar la posición del conjunto de marcas de registro en la película activa a lo largo del trayecto de la película y operar el accionador de empalme para mover el rodillo de empalme de la posición de carga a la posición de empalme para alinear las marcas de registro en la película activa con una posición conocida de marcas de registro en la segunda película.

6. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 5, en el que el mecanismo incluye, además, un rodillo de vacío posicionado entre la posición libre y la posición de empalme del rodillo de empalme de tal manera que el rodillo de empalme se mueve circunferencialmente alrededor del rodillo de vacío entre la posición libre y la posición de empalme,

7. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 6, en el que el rodillo de empalme es móvil, además, a una posición de carga entre la posición libre y la posición de empalme, y en el que

el adhesivo es una cinta adhesiva que tiene un lado adhesivo y un lado no adhesivo, en el que dicha cinta adhesiva se aplica con el lado adhesivo orientado hacia el rodillo de vacío para abarcar el extremo de película retenido contra el rodillo de vacío y la superficie de liberación y, cuando el rodillo de empalme se mueve de la posición libre a la posición de carga, el rodillo de empalme se acopla a un lado de la película que está opuesto al lado adhesivo del adhesivo.

8. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 7, en el que el rodillo de empalme es móvil manualmente entre la posición libre y la posición de carga, y

9. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 7, en el que la superficie de liberación de adhesivo incluye una pluralidad de características de superficie elevadas.

10. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 9, en el que la pluralidad de salientes de superficie elevados incluye protuberancias hemisféricas o semihemisféricas cilíndricas de aproximadamente 0,2 mm a 5 mm de altura y 0,2 mm a 5 mm de diámetro.

11. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 7, en el que la superficie de liberación de adhesivo incluye una superficie de silicona.

12. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de empalme incluye, además, un protector de rodillo de empalme que se mueve con el rodillo de empalme para permitir el acceso al rodillo de empalme en la posición libre e inhibir el acceso al rodillo de empalme en la posición de empalme.

13. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 1, en el que el soporte de rollo de película es móvil de tal manera que el rollo de la segunda película es móvil a una posición previamente ocupada por el rollo de película activa, que de esta manera se convierte en el rollo de película activa.

14. Mecanismo de empalme, según la reivindicación 13, en el que una posición ocupada por el rollo de la segunda película es comparativamente accesible y la posición ocupada por el rollo de película activa es comparativamente inaccesible.

15. Unidad de envasado que incluye el mecanismo de empalme, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.