19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: 2 248 704 51 Int. Cl. 7 : B65B 7/20 B31B 5/78 12 TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: 03078541.4 86 Fecha de presentación : 11.11.2003 87 Número de publicación de la solicitud: 1419965 87 Fecha de publicación de la solicitud: 19.05.2004 54 Título: Dispositivo para enderezar y cerrar la solapa posterior para una máquina autidimensionable para cerrar cajas paralelepipédicas. 30 Prioridad: 15.11.2002 IT MI20022430 73 Titular/es: Antonio Marchetti Via Jacopo Palma, 17 20146 Milano, IT 45 Fecha de publicación de la mención BOPI: 16.03.2006 72 Inventor/es: Marchetti, Antonio 45 Fecha de la publicación del folleto de la patente: 16.03.2006 74 Agente: Curell Suñol, Marcelino ES 2 248 704 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 248 704 T3 2 DESCRIPCIÓN 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Dispositivo para enderezar y cerrar la solapa posterior para una máquina autodimensionable para cerrar cajas paralelepipédicas. La presente invención se refiere a un dispositivo para enderezar y cerrar la solapa posterior para una máquina autodimensionable destinada a cerrar cajas paralelepipédicas. Se han dado a conocer máquinas de varios tipos para cerrar las solapas superiores de cajas de cartón paralelepipédicas antes de aplicar cinta adhesiva. En particular, se han dado a conocer las denominadas máquinas autodimensionables, que aceptan cajas de diferentes alturas y anchuras, y adaptan automáticamente sus piezas operativas a las dimensiones de la caja. Más particularmente, se han dado a conocer máquinas autodimensionables que comprenden una base con una superficie de soporte donde se apoyan las cajas, un par de correas de transmisión que pueden estar motorizadas situadas a ambos lados de dicha superficie de soporte y que pueden aproximarse una a otra para acoplarse con los lados de las cajas a fin de trasladarlas y un cabezal situado sobre dicha superficie de soporte, que lleva unos dispositivos apropiados para cerrar las solapas delantera, posterior y laterales de las cajas y puede accionarse para descender hasta una posición de reposo para acoplar los dispositivos mencionados anteriormente con las solapas superiores de las cajas y proceder así a su cierre. Unos sensores mecánicos, unas fotocélulas u otro tipo de sensores adecuados permiten la automatización de los diversos movimientos en función de la posición y las dimensiones de las cajas. Las máquinas de este tipo presentan un problema en el cierre de la solapa posterior ya que se requiere un dispositivo para agarrar la solapa, con frecuencia parcialmente plegada hacia fuera, desde detrás de la propia solapa y después de enderezarla proceder al cierre de la solapa con un movimiento giratorio sustancialmente contrario. En vista del estado de la técnica (véase por ejemplo el documento US-A-4.722.165), el objetivo de la presente invención es realizar un dispositivo para cerrar la solapa posterior para máquinas autodimensionables del tipo descrito anteriormente, que permita llevar a cabo de forma sencilla y eficiente primero el enderezamiento de la solapa a partir de una posición parcialmente plegada hacia fuera y después el giro de la misma solapa para alcanzar la posición de cierre. Según la invención, este objetivo se alcanza con un dispositivo para cerrar la solapa posterior provisto en una máquina autodimensionable para cerrar las solapas superiores de cajas paralelepipédicas del tipo que comprende una base con una superficie para soportar las cajas, un par de correas de transmisión que pueden estar motorizadas situadas a ambos lados de dicha superficie de soporte y que pueden aproximarse una a otra para acoplarse con los lados de las cajas a fin de trasladarlas, un cabezal situado sobre dicha superficie de soporte, que lleva unos dispositivos para cerrar las solapas delantera, posterior y laterales de las cajas y puede accionarse para descender desde una posición de reposo para acoplar los dispositivos mencionados anteriormente con las solapas superiores de las cajas y proceder así a su cierre, y unos medios para detectar la posición y las dimensiones de las cajas para el control automático de los movimientos de la máquina, caracterizado porque comprende una varilla para enderezar la solapa posterior, que pivota en dicho cabezal y que puede accionarse para girar desde una posición de reposo sustancialmente horizontal a una posición de trabajo vertical y trasladarse en el mismo sentido de alimentación que las cajas para llevar a cabo el enderezamiento de la solapa posterior, un grupo de contacto que se puede mover verticalmente que puede accionarse para descender hacia dicha superficie de soporte hasta una posición que depende de la altura de la caja y una palanca pivotada en dicho grupo de contacto corriente abajo de dicha varilla de enderezamiento y mantenida flexiblemente en una posición de reposo angular adecuada para encontrar con uno de sus planos inclinados, durante el descenso del grupo de contacto, la solapa posterior enderezada, provocando de este modo el movimiento de la solapa hasta la posición de cierre. De esta forma, con independencia de la altura de la caja, la solapa posterior primero se endereza a partir de una eventual posición plegada hacia fuera y después se pliega hasta la posición de cierre. Así, se consigue con seguridad el cierre completo y efectivo de la caja, con independencia de su altura. En particular, debe observarse que el movimiento de cierre de la solapa posterior no se impone mediante un comando de accionamiento positivo, sino que es simplemente el resultado del encuentro de la palanca de cierre de la solapa con la propia solapa durante el descenso del grupo de contacto. Una forma de realización de la presente invención se proporciona como ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos en los que: la figura 1 muestra una vista lateral, en la posición de espera de una caja, de una máquina para cerrar cajas paralelepipédicas que utiliza un dispositivo para enderezar y cerrar la solapa posterior según la presente invención; la figura 2 muestra la misma máquina en una vista frontal, de nuevo en dicha posición de espera; la figura 3 muestra la misma máquina, de nuevo en dicha posición de espera, en un plano superior a la superficie de alimentación de las cajas; la figura 4 muestra la máquina en una vista lateral en el momento en que entra la caja; la figura 5 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 4; la figura 6 muestra la máquina en una vista lateral inmediatamente después de la entrada de la caja; la figura 7 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 6; la figura 8 muestra la máquina en una vista lateral en una fase de alimentación posterior de la caja; la figura 9 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 8; la figura 10 muestra la máquina en una vista lateral en el momento en que se endereza la solapa delantera de la caja; la figura 11 muestra la máquina en una vista lateral en el momento en que se inicia el movimiento de cierre de la solapa delantera de la caja; la figura 12 muestra la máquina en una vista lateral en el momento en que se endereza la solapa posterior de la caja; la figura 13 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 11;
3 ES 2 248 704 T3 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 la figura 14 muestra la máquina en una vista lateral al principio del movimiento de cierre de la solapa posterior de la caja; la figura 15 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 13; la figura 16 muestra la máquina en una vista lateral al final del movimiento de cierre de la solapa posterior de la caja; la figura 17 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 16; la figura 18 muestra la máquina en una vista lateral al final del movimiento de cierre de la solapa delantera de la caja; la figura 19 muestra la máquina en una vista frontal en la posición de trabajo de la figura 18; las figuras 20 a 24 muestran detalles ampliados de varios mecanismos comprendidos en la máquina de las figuras anteriores; La máquina mostrada en los dibujos se proporciona para enderezar y cerrar las solapas extremas, delantera y posterior, de cajas paralelepipédicas que se suministran sucesivamente en una superficie de soporte 1 formada por una sucesión de rodillos locos 2 soportados por un marco base 3 (figura 3). La sucesión de rodillos locos 2 está precedida, en el sentido de alimentación de las cajas (de derecha a izquierda en la figura 1) por un rodillo motorizado 4 que a su vez está precedido por una lámina de tope 5, que puede elevarse y descender mediante la activación de un cilindro neumático 6. A ambos lados de la superficie de soporte 1 se proporcionan dos transportadores de cadena 7 que pueden estar motorizados mediante un motor eléctrico 8 y que pueden aproximarse uno a otro o alejarse mediante el uso de cualquier dispositivo de por sí conocido. Desde el marco base 3 dos bastidores fijos 9 y 10 se extienden hacia arriba, soportando el primero de ellos en una parte una sucesión de fotocélulas 11, 12 y 13, y en la otra parte una sucesión de espejos correspondientes 14, 15 y 16, capaces de devolver el reflejo de los rayos luminosos emitidos por las fotocélulas mencionadas anteriormente (figuras 1 y 2). El bastidor fijo 9 soporta además en sus montantes laterales un par de varillas de guía 17 para el deslizamiento vertical de un bastidor móvil 18, que puede ascender y descender mediante un cilindro neumático 19 situado a lo largo de uno de sus montantes mencionados anteriormente. Se proporciona un grupo de freno 20 cuya tarea es detener el descenso del bastidor móvil 18 cuando sea necesario. Un par de barras 21 están fijadas al bastidor móvil 18, y soportan una fotocélula 22 y un espejo encarado 23. Un lector de muescas 24 también está fijado en una de las dos barras 21 y coopera con una banda perforada 25 que se extiende verticalmente a lo largo de uno de los montantes del bastidor fijo 9 (figuras 1 y 2). Los detalles constructivos del lector de muescas 24 y la banda perforada 25 se muestran en una escala ampliada en la figura 20. El bastidor móvil 18 también soporta centralmente un cabezal o carro hueco internamente 26, en el que una varilla 28 pivota en 27 con el objeto de enderezar y plegar la solapa delantera de las cajas. La varilla 28 se embraga mediante un cilindro neumático 29 provisto de un regulador de presión (no representado), que opone resistencia al giro de la varilla 28 en relación con la posición de reposo vertical normal que se muestra en las figuras 1 y 2. Los detalles constructivos del pivote 27, de la varilla 28 y del cilindro 29 se muestran a escala ampliada en las figuras 21 y 22, donde la figura 22 es una vista en sección según la línea XXII-XXII de la figura 21. El carro 26 también soporta, deslizándose por un eje acanalado 30 horizontal gracias a un buje acanalado 31, una varilla 32 destinada a enderezar y plegar la solapa posterior de las cajas. El eje acanalado 30, y junto con este el buje 31 y la varilla 32, giran desde la posición casi horizontal de la figura 2 a la posición vertical de las figuras 12 y 13, por la acción de un cilindro neumático 33, al cual está asociado un sensor de fin de carrera 34, mientras que el desplazamiento del buje 31, y por tanto el de la varilla 32, por el eje acanalado 30 desde la posición trasera de la figura 1 a la posición delantera de la figura 14 se realiza por la acción de un cilindro neumático 35 al que está asociado un sensor de fin de carrera 36. Los detalles constructivos del eje 30, el buje 31 y la varilla 32 y de los cilindros 33 y 35 con los sensores 34 y 36 respectivos se muestran a una escala ampliada en las figuras 23 y 24, donde la figura 24 es una vista lateral derecha 90º respecto a la figura 23. El bastidor fijo 10 soporta a su vez un grupo de contacto 37, que puede desplazarse verticalmente por las varillas de guía 38 mediante un cilindro neumático 39 con un grupo de freno 66 (figura 1), y soporta un lector de muescas 40 que coopera con una banda perforada fija vertical 41. El lector de muescas 40 y la banda perforada 41 son similares al lector 24 y a la banda perforada 25 mostrados en la figura 20. El grupo de contacto 37 también soporta una palanca 42 en forma de L, pivotada en 43 (figura 1), cuya tarea es llevar a cabo el plegado de cierre de la solapa posterior de las cajas y está conectada mediante una unión articulada 44 al vástago de un cilindro neumático 45 provisto de un sensor de fin de carrera 46. Finalmente, una guía longitudinal central 49 está pivotada en 68 en el grupo de contacto 37, y está conectada también a la parte posterior del mismo grupo de contacto 37 mediante una varilla de conexión 50 pivotada en 51 y 52, con la que reacciona un resorte 53. La guía 49 normalmente está en una posición ligeramente inclinada en relación con la horizontal (figura 1), pero puede moverse a una posición horizontal (figura 18) activando un cilindro neumático 47 al que está conectado mediante una unión articulada 48. Debido al efecto de la estructura descrita anteriormente la máquina ilustrada en los dibujos funciona de la forma siguiente con una caja de cartón paralelepipédica 60, que se presenta con las solapas superiores abiertas y, en particular, con la solapa delantera 61 y la solapa posterior 62 parcialmente giradas hacia fuera como se muestra en la figura 4, en una superficie deslizante 63 situada como continuación de la superficie de soporte 1. La primera fase del ciclo de trabajo de la máquina mostrada en los dibujos se ilustra en las figuras 4 y 5. La caja 60 procedente de la superficie deslizante 63 llega a la entrada de la máquina, donde se detiene contra el tope 5 y activa la fotocélula 11, cuyo comando inicia el ciclo. La activación de la fotocélula 11 inicia la detección de la altura de la caja. Estando la fotocélula 22 desactivada, el carro 26 que soporta la fotocélula 22 empieza a descender, guiado por las varillas 17 y mandado por el cilindro neumático 19, hasta que la fotocélula 22 se activa. Durante el descenso del carro 26, 3
5 ES 2 248 704 T3 6 el lector de muescas 24, al unísono con el carro 26, detecta mediante la banda perforada 25 la posición de la altura del propio carro. Cuando la fotocélula 22 detecta la caja 60, el descenso del carro 26 se bloquea mediante la activación del grupo de freno 20. La activación de la fotocélula 22 acciona la entrada en la máquina de la caja 60 haciendo descender el tope 5, activado por el cilindro 6, y poniendo en marcha el rodillo motorizado 4 y el motor 8. Al mismo tiempo el grupo de contacto 37 empieza a aproximarse a la caja 60 accionado por el cilindro neumático 39 y guiado por las varillas 38 (figuras 6 y 7). La altura a la que se debe detener el carro 26 se determina mediante el lector de muescas 24 y la banda perforada correspondiente 25. El lector de muescas 40 con la banda perforada 41 correspondiente permite el control de la posición del grupo de contacto 37 y detiene temporalmente el descenso a 10 cm de la caja aproximadamente. Esto se hace para acelerar el ciclo de la máquina. La caja 60 avanza, conducida por el rodillo motorizado 4, hasta que la fotocélula 12 (figura 8) se activa. La activación de la fotocélula 12 acciona el cierre de las correas de transmisión 7, las cuales, al entrar en contacto con los lados de la caja 60 y estando ésta en movimiento mediante el motor 8, conducen a la misma hacia el interior de la máquina. Durante su avance, la caja 60 activa la fotocélula 13, que en esta fase no activa ninguna función, y entra en contacto con la varilla 28, que primero endereza la solapa delantera 61 de la caja (figura 10) y a continuación empieza a plegarla hacia dentro (figura 11). Durante el giro, la varilla 28 extiende el cilindro 29 (figura 21) que opone resistencia y puede regularse mediante un regulador de presión especial, que permite plegar la solapa delantera de cajas de diferente rigidez. Durante el avance, la caja 60 desactiva la fotocélula 11, que mediante el cilindro 6 comanda el levantamiento del tope 5 a fin de bloquear la entrada de la siguiente caja 65 en la máquina (figura 12). La caja 60 sigue avanzando hasta desactivar la fotocélula 13, que acciona la detención del motor 8 y, por lo tanto, de la caja 60. En este punto, la solapa delantera 61 de la caja 60 está casi completamente plegada hacia dentro y, al mismo tiempo, cuando la caja se detiene empieza el enderezamiento de la solapa posterior 62. La varilla 32 destinada a enderezar la solapa posterior 62 se activa mediante el cilindro neumático 33 para pasar de la posición de reposo casi horizontal de la figura 2, apropiada para permitir el paso de las cajas, hasta la posición vertical de la figura 13. Al alcanzar la posición vertical, el sensor 34 activa el cilindro neumático 35, que acciona el desplazamiento del buje acanalado 31 y, por tanto, de la varilla 32, por el eje acanalado 30 desde la posición ilustrada con una línea continua en la figura 23 hasta la posición ilustrada con líneas y puntos en la misma figura. Así, la varilla 32 endereza la solapa posterior 62. Una vez que el desplazamiento se ha realizado, el sensor 36 asociado al cilindro neumático 35 acciona la activación del cilindro neumático 39 para que se lleve a cabo el descenso del grupo de contacto 37 a fin 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 de detectar la altura de la caja. El grupo de contacto 37 empieza a descender y mediante la superficie inclinada 69 de la palanca 42 empieza a plegar la solapa posterior 62 hacia dentro (figuras 14 y 15). Durante el descenso del grupo de contacto 37, la palanca 42 sigue girando y plegando la solapa posterior 62 y al mismo tiempo acciona el retorno del cilindro neumático 45. Cuando la palanca 42 alcanza la posición horizontal correspondiente al cierre completo de la solapa posterior 62 de la caja 60, el sensor magnético 46 asociado al cilindro neumático 45 detecta el retorno completo de este último y, en consecuencia, en combinación con el lector 40 y la banda perforada 41, determina la altura de la caja (figuras 16 y 17). El sensor magnético 46 también acciona la detención del descenso del grupo de contacto 37, activando el grupo de freno 66, y mediante el cilindro neumático, el descenso de la parte posterior de la guía central 49, que se posiciona horizontalmente y así ocasiona el cierre completo de las solapas delantera y posterior 61 y 62 (figuras 18 y 19). La varilla de conexión 50 y el resorte 53 provocan la inclinación de la guía 49 para permitir también el paso de las cajas llenadas en exceso. El sensor magnético 46 también acciona el giro completo de la varilla 28 para plegar la solapa delantera 61 para desacoplarla de la caja, el reposicionamiento de la varilla 32 para plegar la solapa posterior 62 y el rearranque del motor 8 y de las correas 7 para iniciar el desplazamiento de la caja 60 de nuevo. En esta fase, mediante el lector de muescas 40 y la banda perforada 41 correspondiente, se detecta definitivamente el posicionamiento del grupo de contacto 37, y en consecuencia la altura de la caja 60, para desplazarla a la estación siguiente, donde se procede al cierre de las solapas laterales 67 de la caja 60 y a la aplicación de la cinta adhesiva en la parte superior de la caja. Después, toda la configuración regresa a la posición inicial de la figura 1. Para evitar desplazamientos inútiles del carro 26 y poder aumentar así la productividad de la máquina, el posicionamiento del carro 26 se realiza según la lógica siguiente: - fotocélula 11 activada: la caja está presente en la entrada de la máquina; - fotocélula 22 activada: la altura de la caja situada en la entrada es superior a la altura de la posición del carro 26, por lo cual este último asciende hasta que la fotocélula 22 se desactiva; - fotocélula 22 desactivada: la altura de la caja situada en la entrada es inferior a la altura de la posición del carro 26, por lo cual este último desciende hasta que la fotocélula 22 se activa; - fotocélula 11 desactivada: no hay ninguna caja en espera en la entrada de la máquina, por lo cual el carro 26 asciende hasta el interruptor de fin de carrera superior. Cuando se detecta la altura de la caja, el ciclo empieza de nuevo como ya se ha descrito. 4
7 ES 2 248 704 T3 8 REIVINDICACIONES 1. Dispositivo para cerrar la solapa posterior provisto en una máquina autodimensionable para cerrar las solapas superiores de cajas paralelepipédicas del tipo que comprende una base (3) con una superficie de soporte (1) para las cajas, un par de correas de transmisión que pueden estar motorizadas (7) dispuestas a ambos lados de dicha superficie de soporte (1) y que pueden aproximarse una a otra para acoplarse con los lados de las cajas a fin de trasladarlas, un cabezal (26) dispuesto sobre dicha superficie de soporte (1), que lleva unos dispositivos para cerrar las solapas delantera, posterior y laterales de las cajas y puede accionarse para descender desde una posición de reposo para acoplar los dispositivos mencionados anteriormente con las solapas superiores de las cajas y proceder así a su cierre, y unos medios para detectar la posición y las dimensiones de las cajas para el control automático de los movimientos de la máquina, caracterizado porque comprende una varilla (32) para enderezar la solapa posterior, que pivota en dicho cabezal (26) y que puede accionarse para girar desde una posición de reposo sustancialmente horizontal a una posición de trabajo vertical y trasladarse en el mismo sentido de alimentación que la caja para llevar a cabo el enderezamiento de la solapa posterior, un grupo de 5 10 15 20 25 contacto (37) que se puede mover verticalmente que puede accionarse para descender hacia dicha superficie de soporte (1) hasta una posición que depende de la altura de la caja y una palanca (42) pivotada en dicho grupo de contacto (37) corriente abajo de dicha varilla de enderezamiento (32) y mantenida flexiblemente en una posición angular adecuada para encontrar la solapa posterior enderezada con su superficie (69) inclinada, durante el descenso del grupo de contacto (37), provocando de este modo el movimiento de la solapa hasta la posición de cierre. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cabezal (26) está provisto de unos medios (22) para detectar la altura de las cajas dispuestas en la entrada con las solapas abiertas y con unos medios (19) destinados a posicionarlo a una altura correspondiente a la altura detectada por dichos medios de detección (22). 3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha palanca (42) se mantiene flexiblemente en dicha posición angular por la acción de un cilindro neumático (45). 4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha palanca (42) presenta forma de L con un primer brazo que forma dicha superficie (69) inclinada y un segundo brazo conectado a dicho cilindro neumático (45). 30 35 40 45 50 55 60 65 5
6 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 7
8 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 9
10 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 11
12 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 13
14 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 15
16 ES 2 248 704 T3
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18 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 19
20 ES 2 248 704 T3
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22 ES 2 248 704 T3
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24 ES 2 248 704 T3
ES 2 248 704 T3 25