DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención se enmarca en el campo técnico máquinas conformadoras de envases de cartón a partir de cartón laminar pre-troquelado.

Se propone una estación de conformado de envases de cartón que comprende al menos una estación de conformado con un conjunto de macho y molde configurado para trabajar con placas de cartón laminar pre-troqueladas con tapa integrada, del tipo de los que se encolan sus lengüetas o lados de montaje y que, al conformarse, quedan encajadas verticalmente por debajo de la estación de conformado con la tapa abierta para facilitar su transporte y distribución.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Del estado de la técnica se conocen máquinas de conformado de cajas de cartón. Generalmente, el cartón que se emplea es un cartón ondulado, mucho más resistente que el cartón laminar.

El problema de los envases de cartón, especialmente los de pequeño tamaño, que se fabrican con cartón laminar es su fragilidad y sobre todo, dada la ingente cantidad de formatos, tamaños y asimetrías (entre tapa y contenedor propiamente dicho) que complican enormemente su montaje automático mediante máquinas conformadoras. Por lo tanto, es necesario que estas máquinas dispongan de soluciones de armado sencillas y fundamentalmente que se estas se adapten fácilmente a dicha cantidad de formatos diferentes.

Asimismo es conveniente que los envases de cartón que se conforman se apilen en columnas de varios envases para facilitar su extracción de la máquina y su posterior almacenaje y transporte.

Otro problema técnico es que los envases a conformar pueden ser de multitud de tamaños y formas, lo cual dificulta su conformado. Es decir, se hace necesario aumentar la versatilidad de las máquinas de conformado para que puedan adaptarse a las diferentes formas de los envases a conformar. Asimismo, las tapas de los envases pueden ser también de diferentes tamaños y formas y es necesario que la máquina pueda adaptarse a esta variabilidad.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere esencialmente a una máquina conformadora de envases a partir de cartón laminar pre-troquelado que comprende una estación de conformado con al menos un macho y un molde, entre los que se posiciona la lámina de cartón tal que, al desplazarse verticalmente el macho hacia el molde, se conforma el cuerpo del envase, es decir la tapa y el contenedor del envase, quedando la tapa sin cerrar.

La clave de la máquina de la invención es que permite conformar envases de cartón de multitud de formatos de manera automática. Dichos envases pueden tener diferentes tamaños y ser o no simétricos (por ejemplo la tapa puede tener una profundidad menor a la del contenedor del envase).

Gracias a la configuración de las caras del macho y a la configuración de los elementos del molde, se puede trabajar con cartón laminado sin peligro de que este se estropee o se rompa y sobre todo pueda adaptarse a los numerosos cambios de formato de estos envases muy utilizados actualmente en los sectores agrícolas, de alimentación y restauración.

Preferentemente la máquina conformadora de envases de cartón es alimentada por un transportador de láminas que son extraídas de una zona de almacenamiento y desplazadas a la o las estaciones de conformado.

La máquina trabaja con placas de cartón laminar de tipo bandeja a partir de la que se conforman, en el propio cuerpo laminar, el contendor y la tapa del envase. Los envases conformados permanecen abiertos para cerrarse después de su llenado. En una realización preferente, los envases se emplearán como recipientes para unidades de venta en la industria agrícola en la de alimentación y en los canales de restauración.

Al quedar la tapa abierta tras el conformado, los envases se pueden apilar o encajar en la zona inferior de la propia estación de conformado, es decir, la tapa no interfiere en el correcto apilado/encajado de los envases para su transporte. Así pues, preferentemente se extraen de la estación de conformado varios envases encajados por grupos, que caen por gravedad cuando unos mecanismos de retención de la estación de conformado se liberan. Esta operación se puede realizar manualmente o bien, preferentemente, de forma automática. En una realización de la invención los mecanismos de retención de la máquina comprenden unos cepillos laterales que friccionan con la pila de envases encajados.

Los elementos clave de la estación de conformado son el macho, que comprende dos cuerpos independientes con caras de formado inclinadas; y el molde que dispone de unos dobladores frontales y unos dobladores articulados, totalmente regulables y escalables para su adaptación a los diferentes formatos de envase. La posición de los dobladores respecto al resto de elementos del molde y al macho se puede modificar en función de las características formales del cartón empleado, en función del tamaño del envase, etc. Esta es la característica técnica de la máquina que aporta las mayores ventajas, que todos los elementos son regulables para adaptar la estación de conformado a cualquier variación dimensional del envase o de las pilas de envases que se quieran conformar y expulsar de la máquina.

Los dobladores articulados y los dobladores frontales están montados en unos soportes laterales que a su vez tienen una configuración adaptable a los requisitos necesarios en función del tamaño y configuración del envase (de la tapa y del contenedor). Los soportes y los dobladores son redimensionables mediante suplementos a medida.

Los dobladores articulados están configurados para presionar sobre el cartón laminar en la zona del cartón laminar en la que van a confluir la tapa y el contendor del envase para un correcto plegado. Dichos dobladores articulados tienen la peculiaridad de que se adaptan a la conicidad del envase a conformar. Para realizar esta adaptación incorporan un sistema de resorte.

Como se ha visto previamente, cuando se encajan varios envases en la estación de conformado, estos se mantienen sujetos entre sí en la propia estación de conformado gracias a unos prensores materializados en cepillos con cerdas de fricción que actúan ejerciendo fuerza horizontalmente. Cuando se liberan dichos prensores, los envases apilados caen por su propio peso o son retirados de alguna otra manera y quedan listos para ser transportados.

La estación de conformado comprende también unos dispositivos que son esenciales para permitir el conformado de diferentes tipos de cajas y que son una pareja de dispositivos quebradores, ubicados a ambos lados del molde, y que colaboran con el macho mediante unos elementos de quebrado (elementos pre-doblado que pueden ser por ejemplo unos cuchillos) y que realizan un pre-doblado de la lámina por la línea de unión tapa-contenedor. Asimismo la estación de conformado comprende unas guías verticales, dispuestas en el macho, para escamotear, en el momento oportuno, los elementos de quebrado de los quebradores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a esta memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un conjunto de dibujos en dónde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 representa una vista lateral de un envase conformado en la máquina de la invención donde se puede ver dicho envase abierto y donde se ha representado un cuchillo de un quebrador en la posición en la que entra en contacto con la lámina de cartón durante la operación de conformado, en correspondencia con la unión tapa- contenedor.

La figura 2 representa una vista lateral de la estación de conformado donde se aprecian el macho y el molde y se puede ver la configuración del macho con el primer cuerpo y el segundo cuerpo para el conformado de la tapa y el contenedor del envase respectivamente.

La figuras 3A-B representan un doblador frontal, un doblador articulado y un soporte lateral en dos casos diferentes en los que se ha modificado la posición del doblador frontal para adaptarlo al tamaño y forma del envase a conformar.

La figura 4 representa una vista de un doblador frontal en la que se pueden ver los reguladores vertical y horizontales. La figuras 5A-C representan un doblador articulado, en unas vistas en perspectiva y en una vista lateral en la que se observan los correspondientes reguladores vertical y horizontal.

Las figuras 6A-C representan un quebrador en diferentes posiciones, donde la figura 6A muestra una vista lateral del quebrador con el elemento de quebrado en posición extendida, la figura 6B muestra una vista lateral del quebrador con el elemento de quebrado en posición escamoteada y la figura 6C muestra una vista en perspectiva de dicho quebrador, también en posición escamoteada.

La figura 7 representa una vista explosionada de un quebrador en una realización en la que es actuado por un cilindro.

Las figuras 8A-D representan la estación de conformado de la máquina con los elementos que comprende (macho y molde) en diferentes posiciones durante la operación de conformado de un envase de cartón con tapa.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que integran la invención:

1. Tapa

2. Contenedor

3. Macho

4. Primer cuerpo

5. Segundo cuerpo

6. Guía vertical

7. Molde

8. Doblador frontal

9. Doblador articulado

10. Quebrador

11. Soporte lateral

12. Elemento de quebrado

13. Cuerpo con superficie inclinada de plegado

14. Prolongación

15. Regulador vertical del doblador frontal 16. Primer regulador horizontal del doblador frontal

17. Segundo regulador horizontal del doblador frontal

18. Carril guía

19. Regulador vertical del doblador articulado

20. Regulador horizontal del doblador articulado

21. Pieza prensora

22. Resorte del doblador articulado

23. Primer regulador horizontal del quebrador

24. Segundo regulador horizontal del quebrador

25. Coliso de quebrador

26. Rulina

27. Línea de unión tapa-contenedor

28. Primer carril

29. Elemento de fijación

30. Patín deslizante

31. Proyección

32. Cuerpo de unión

33. Estructura de regulación

34. Primer coliso

35. Segundo coliso

36. Carril de deslizamiento

37. Patín complementario

38. Cilindro

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.

En la figura 1 se ha representado un envase del tipo de los que se pueden conformar en la máquina de la presente invención. Se puede ver cómo la tapa (1) y el contenedor (2) del envase tienen tamaños y formas diferentes. Se ha representado también una sección de un elemento de quebrado (12) de un quebrador (10) mediante el que se da forma a la línea de unión tapa-contenedor (27) del envase. En la figura 2 se ha representado una estación de conformado de la máquina en una vista lateral en la que se pueden ver un macho (3) y un molde (7) que son los elementos entre los que se conforma el envase.

El macho (3) dispone de un primer cuerpo (4) y un segundo cuerpo (5) configurados para conformar, respectivamente, la tapa (1) y el contenedor (2) del envase. Entre el primer cuerpo (4) y el segundo cuerpo (5), en cada lateral del macho (3) se encuentran unas guías verticales (6) con posibilidad de desplazamiento horizontal. Dichas guías verticales

(6) permiten sincronizar el descenso del macho (3) con la acción de escamotear el elemento quebrador (12), tal como se muestra en la figura 6B, donde se aprecia que dichas rulinas (26) contactan con la zona inclinada inferior de la guía vertical (6).

El molde (7) comprende unos dobladores frontales (8) enfrentados entre sí, unos dobladores articulados (9) enfrentados entre sí y dispuestos en los laterales del molde (7) (es decir, en planos perpendiculares a los de los dobladores frontales (8)) y una pareja de quebradores (10), enfrentados entre sí y dispuestos también en los laterales del molde

(7). Los dobladores frontales (8), los dobladores articulados (9) y los quebradores (10) comprenden reguladores de posición configurados para controlar la posición de dichos elementos en dirección vertical y/o en dirección horizontal en función del tamaño y configuración del envase a conformar.

El molde (7) comprende unos soportes laterales (11) dispuestos en los laterales del molde (7), sobre los que están montados los dobladores frontales (8) y los dobladores articulados (9). Los dobladores frontales (8), cada uno de ellos montado en un soporte lateral (11) tal que los dobladores frontales (8) quedan dispuestos en dos parejas, enfrentadas entre sí, en dirección perpendicular a dichos soportes laterales (11), y comprenden un cuerpo con superficie inclinada (13) destinado a quedar en contacto con el cartón laminar durante la operación de conformado del envase. Preferentemente los soportes laterales (11) comprenden una pluralidad de suplementos intercambiables tal que, en función del tamaño y configuración del envase a conformar se pueden quitar o poner, uniéndolos al soporte lateral (11) mediante tornillería.

Cada doblador articulado (9) está montado en un soporte lateral (11), dispuestos en parejas enfrentadas entre sí, y que comprenden una pieza prensora (21) con posibilidad de movimiento de basculación respecto al soporte lateral (11) y destinada a quedar en contacto con el cartón laminar durante la operación de conformado del envase.

Asimismo, se encuentran dos quebradores (10), dispuestos enfrentados entre sí, en los laterales del molde (7), entre los soportes laterales (11) de cada lado, y comprenden al menos un elemento de quebrado (12) escamoteable configurado para actuar sobre la lámina de cartón a conformar en una línea de unión tapa-contenedor (27) del envase, y donde el paso de una primera posición a una segunda posición lo acciona el movimiento lateral de las guías verticales (6) del macho (3). En un ejemplo de realización la primera posición el elemento de quebrado (12) está extendido y en la segunda posición (12) el elemento de quebrado (12) está escamoteado.

En una realización preferente de la invención, la estación de conformado comprende unos cilindros (38), conectados con los quebradores (10). Los quebradores (10) están actuados por dichos cilindros (38). Esta realización permite evitar fallos en el desplazamiento de los quebradores (10) y automatizar su movimiento. Así pues, cuando se acerca el macho (3) al quebrador (10), este se desplaza a la segunda posición.

En las figuras 3A y 3B se muestra un conjunto con un soporte lateral (11) sobre el que está montado un doblador frontal (8) y un doblador articulado (9). El desplazamiento horizontal del doblador frontal (8) se realiza en dos direcciones, una de ellas en dirección longitudinal de un carril guía (18) del soporte lateral (11) y la otra en dirección perpendicular a dicho carril guía (8). Asimismo se puede ajustar su posición vertical mediante el regulador vertical del doblador frontal (15).

En este caso, la diferencia entre una y otra figura está en la posición del doblador frontal (8) que se ha desplazado horizontalmente a lo largo del carril guía (18) para mostrar cómo se puede realizar dicho cambio y adaptar así la separación de los dobladores frontales (8) enfrentados entre sí al tamaño del envase a conformar.

Preferentemente, tal y como se observa en los ejemplos de las figuras 3A-B y figura 4, el doblador frontal (8) comprende una prolongación (14) que se extiende por debajo del cuerpo con superficie inclinada (13) tal que el doblador frontal (8) está en contacto con el cartón laminar durante todo el recorrido del macho (3) en el interior del molde (7). Asimismo el macho (3) puede comprender un tope guía que se extiende verticalmente desde el primer cuerpo (4) del macho (3) tal que la tapa (1) del envase se extiende verticalmente al conformarla.

Más concretamente, los dobladores frontales (8) comprenden, tal y como se observa en la figura 4, un regulador vertical del doblador frontal (15), un primer regulador horizontal del doblador frontal (16) y un segundo regulador horizontal del doblador frontal (17).

El regulador vertical del doblador frontal (15) está configurado para modificar la posición vertical del doblador frontal (18) respecto al soporte lateral (11) que, preferentemente, comprende un primer carril (28) por el que se desplaza verticalmente el doblador frontal (8) y comprende unos elementos de fijación (29) de la posición de dicho doblador frontal (8) en el primer carril (28) del regulador vertical del doblador frontal (15).

El primer regulador horizontal del doblador frontal (16) regula la posición horizontal a lo largo del carril guía (18) de manera que los dobladores frontales (8) de parejas opuestas se acercan o se alejan. Preferentemente dicho primer regulador horizontal del doblador frontal (16) comprende un patín deslizante (30) sobre el carril guía (18) y unos elementos de fijación de la posición de dicho patín deslizante sobre el carril guía (18).

Asimismo, el segundo regulador horizontal del doblador frontal (16) que regula la posición horizontal en una dirección perpendicular a la del carril guía (18), tal que los dobladores frontales (8) de cada pareja se alejan o se acercan entre sí. Preferente, el patín deslizante (30) del primer regular horizontal del doblador frontal (16) comprende una proyección (31) configurada para quedar alojada en un cuerpo de unión (32) vinculado de forma móvil al regulador vertical del doblador frontal (15) tal que dicha proyección (31) junto con unos elementos de fijación (29) de la proyección (31) al cuerpo de unión (32) conforman el segundo regulador horizontal del doblador frontal (17).

En las figuras 5A-C se ha representado un doblador articulado (9). Como se puede ver, preferentemente, los dobladores articulados (9) comprenden un regulador vertical de doblador articulado (19) configurado para regular la posición vertical respecto al soporte lateral (11) y comprenden un regulador horizontal del doblador articulado (20) configurado para regular la posición horizontal del doblador articulado (9) a lo largo del carril guía (18), y comprenden un resorte, vinculado a la pieza prensora (21) tal que controla el movimiento de rotación de esta.

Preferentemente, tal y como se aprecia en las figuras, el doblador articulado (9) comprende una estructura de regulación (33) en la que se encuentra el regulador vertical del doblador articulado (9) y dicho regulador vertical del doblador articulado (19) comprende un primer coliso (34), dispuesto en dirección vertical en la estructura de regulación (33), y unos elementos de fijación (29) de la pieza prensora (21) a la estructura de regulación a través de dicho primer coliso (34).

También preferentemente, cuando el doblador articulado (9) comprende una estructura de regulación (33), el regulador horizontal del doblador articulado (20) está dispuesto en ella. En este caso dicho regulador horizontal del doblador articulado (20) comprende un segundo coliso (35), dispuesto en dirección horizontal en la estructura de regulación (33), y unos elementos de fijación de la estructura de regulación (33) al soporte lateral (11) a través de dicho segundo coliso (35).

Los elementos de fijación (29) son, generalmente, tornilliería.

En las figuras 6A-B se muestra un quebrador (10). Como se puede ver, dicho elemento comprende un un primer regulador horizontal del quebrador (23) configurado para regular la posición del quebrador (10) entre los soportes laterales (11), y un segundo regulador horizontal del quebrador (24) configurado para controlar el movimiento de los quebradores (10) de alejamiento o acercamiento entre sí.

Preferentemente el primer regulador horizontal del quebrador (23) comprende un carril de deslizamiento (36), un patín complementario (37) y unos elementos de fijación (29) de la posición del patín complementario (37) sobre el carril de deslizamiento (36) configurados para fijar la posición del patín complementario (37) en el carril de deslizamiento (36).

También preferentemente el segundo regulador horizontal del quebrador (24) comprende un coliso del quebrador (25) orientado en dirección horizontal hacia el interior del molde (7) y un elemento de fijación (29) de la posición del resorte en dicho coliso del quebrador (25).

En las figuras también se puede ver cómo los quebradores (10), preferentemente comprenden al menos una rulina (26) dispuesta en un extremo del elemento de quebrado (12). Estas rulinas (26) tienen la doble función de contactar con las guías verticales (6) del macho (3) para hacer pivotar al elemento de quebrado (12) y liberar la zona de conformado de la caja y a su vez como elementos prensores de determinadas partes de los laterales de la caja durante su proceso de armado. Es decir, las rulinas (26) están configuradas para contactar con las guías verticales (6) del macho (3) para hacer pivotar a dicho elemento de quebrado (12) y configuradas para ejercer presión sobre determinadas partes de unos laterales de la tapa (1) y del contenedor (2) el conformado.

En la figura 7 se muestra una vista explosionada de una realización en la que la estación de conformado comprende adicionalmente un cilindro (38), en correspondencia con cada quebrador (10). Como se puede ver en la figura, el quebrador (10) está actuado por el cilindro.

Para el conformado de los envases, la lámina de cartón se coloca entre el macho (3) y el molde (7) tal y como se observa en la figura 8A y el macho (3) desciende. En el siguiente paso la lámina de cartón se quiebra (o dobla) al contactar con los quebradores (10) como se aprecia en la figura 8B. En la figura 8C se puede ver cómo el macho (3) ha conformado el envase con la colaboración de los dobladores frontales (8), los dobladores articulados (9) y los quebradores (10). La figura 8D representa el último paso en el que el macho (3) empuja la caja ya formada hasta un sistema de retención de envases (dispuesto en la propia estación de conformado) donde unos cepillos sujetan, por fricción, a los envases conformados, apilándolos.