"Procedimiento, sistema y máquina para fabricar y llenar bolsas"

Sector técnico de Ia invención

La invención se refiere a un procedimiento, a un sistema y una máquina para fabricar y llenar bolsas con productos, tales como productos hortofrutícolas, a partir de un almacenamiento de red tubular de gran longitud, por ejemplo en forma de bobina o saco.

Antecedentes de Ia invención

Se conocen diferentes versiones de máquinas para Ia fabricación y llenado de bolsas de malla o de red con productos hortofrutícolas. Estas máquinas comprenden un tubo de carga que recibe el acoplamiento de una unidad de carga de red tubular, también denominada carga de tubo, quedando Ia citada red tubular dispuesta alrededor de tubo de carga fruncida y longitudinalmente comprimida, cuya longitud depende de Ia longitud de dicho tubo de carga y de las características de Ia malla.

De forma convencional, Ia red tubular es cerrada por su extremo inferior, inmediatamente por debajo de Ia embocadura inferior del tubo de carga, para formar el fondo de una bolsa que a continuación es llenada con los productos que se introducen por Ia embocadura superior del tubo y que descienden por gravedad por su interior. La bolsa que contiene los productos se acaba de confeccionar y se separa del resto de Ia red tubular, cuyo extremo inferior es de nuevo cerrado para obtener otra bolsa llena repitiendo de nuevo las mismas operaciones.

Este tipo de máquinas periódicamente deben detenerse para que sea reemplazada Ia carga de tubo, una vez agotada de red tubular, por otra carga de tubo cargada con una nueva red tubular. Las cargas de tubo se acoplan al tubo de carga de Ia máquina manualmente o mediante dispositivos semiautomáticos, pero en cualquier caso se requiere Ia intervención de un operario.

Con el propósito de reducir al máximo estos paros necesarios que afectan significativamente a Ia productividad de las máquinas y que requieren Ia supervisión e intervención de un operario, se han dado a conocer máquinas provistas de un tubo de carga y que manipulan de forma similar Ia red tubular durante Ia confección y llenado de las bolsas pero en las que, a diferencia de las máquinas antes descritas, Ia red tubular es desarrollada de forma continua, a medida que se fabrican las bolsas, de un almacenamiento de malla de gran longitud en forma de bobina. La longitud de red convencionalmente arrollada en forma de carrete es muy superior a Ia longitud de red tubular que puede fruncirse y comprimirse longitudinalmente en una carga de tubo, pudiéndose fabricar del orden de 2.000 bolsas a partir de Ia red tubular arrollada en una bobina convencional, en comparación con el centenar de bolsas que aproximadamente pueden fabricarse a partir de una carga de tubo estándar.

Los documentos de patente EP 1053939 y EP 0315882 describen sendas máquinas de este tipo que comprenden un tubo de carga vertical por el que se hace deslizar exteriormente Ia red tubular que es estirada de un arrollamiento en forma de bobina a medida que se fabrican las bolsas. Las máquinas están provistas de medios de arrastre para Ia red tubular básicamente formados por rodillos internos montados en dos de las caras opuestas del tubo de carga y correspondientes rodillos externos de apoyo, sobre los que descansan los citados rodillos internos y entre los que discurre Ia red tubular. Las máquinas están además provistas de medios de arrastre suplementarios de Ia red tubular, configurados a modo de banda sinfín en el caso del documento EP 1053939 y de rodillos giratorios en el documento EP 0315882, aplicados sobre las caras externas del tubo de carga con interposición de Ia red tubular.

En ambas máquinas, en Ia proximidad de Ia embocadura inferior del tubo de carga éste está dotado de una abertura lateral a través de Ia cual se introducen los productos a envasar. Para introducir dichos productos en el fondo de Ia bolsa en curso de fabricación, se practica una abertura lateral en Ia porción de Ia red tubular que cubre Ia abertura lateral del tubo de carga, repitiéndose Ia operación cada vez que se estira un nuevo tramo de red tubular de Ia bobina, es decir para cada una de las bolsas fabricadas, al cubrirse de nuevo Ia abertura lateral del tubo de carga.

Este hecho ralentiza Ia velocidad de Ia máquina a Ia vez que hace necesario introducir una operación extra para cerrar Ia abertura lateral practicada en Ia red tubular con posterioridad a Ia introducción de los productos en Ia bolsa en curso de fabricación precisamente a través de dicha abertura lateral.

Como alternativa a estas máquinas, en el documento de patente ES 2182664 se describe una máquina similar a las anteriormente descritas pero en Ia que se practica un corte longitudinal continuo a Io largo de toda Ia red tubular a medida que esta desliza sobre el tubo de carga. El corte practicado produce una abertura en Ia red, adecuada para introducir los productos a través de dicha abertura y de una abertura lateral provista a tal efecto en el tubo de carga, pero irremediablemente obliga a cerrar de nuevo Ia red tubular con posterioridad a introducir los productos en el interior del tubo de carga antes de que Ia red tubular se deslice por debajo del nivel de Ia embocadura de dicho tubo de carga. Esta operación se ha demostrado muy complicada técnicamente, a Ia vez que continúa implicando una reducción en Ia velocidad de operación de Ia máquina. Además, Ia bolsa finalmente obtenida tiene una costura longitudinal a Io largo de toda Ia longitud de Ia bolsa, Io que desmejora su acabado o hace necesario Ia incorporación de una banda de material flexible a Ia bolsa para cubrir dicha costura.

Es por Io tanto un objetivo de Ia presente invención dar a conocer un procedimiento, un sistema y una máquina que permitan Ia fabricación en continuo de bolsas a partir de un almacenamiento de red tubular de gran longitud, tal como el de un almacenamiento en forma de arrollamiento o carrete, que solvente los inconvenientes de los procedimientos conocidos y de las máquinas conocidas para su puesta en práctica.

Explicación de Ia invención El procedimiento para fabricar y llenar bolsas de productos que se propone solventa los inconvenientes antes citados. El procedimiento se caracteriza porque comprende

- una fase de carga, que comprende las operaciones de disponer un tramo de red tubular estirado de un almacenamiento de red tubular de gran longitud sobre un tubo de carga, que tiene sus extremos a distinta altura, hasta que dicho tubo de carga queda longitudinalmente introducido en el interior del tramo de red tubular y de forma que una porción extrema larga de Ia red tubular que ciñe el tubo de carga queda fruncida y comprimida en sentido longitudinal y que una segunda porción intermedia corta de Ia red tubular que ciñe el tubo de - A -

carga queda estirada sin fruncir; y de practicar una abertura de carga, mediante corte, en Ia porción intermedia corta estirada de Ia red tubular; y

- una fase de fabricación y llenado, que comprende Ia operación repetida de estirar sucesivos tramos de Ia porción extrema larga y fruncida de Ia red tubular para su manipulación en Ia fabricación de respectivas bolsas, introduciendo los productos a almacenar en cada bolsa por Ia misma abertura de carga practicada en Ia porción intermedia corta estirada de Ia red tubular, descendiendo los productos por gravedad por el interior del tubo de carga hasta alcanzar el tramo de red tubular de Ia bolsa en curso de fabricación y depositarse en él.

De acuerdo con el presente procedimiento, un número de bolsas similar al que puede obtenerse a partir de una carga de tubo se obtiene a partir de Ia porción extrema larga de red tubular acumulada sobre el tubo de carga, fruncida y comprimida en sentido longitudinal. Ventajosamente, no es necesario practicar una abertura para cada una de las bolsas obtenidas para Ia introducción de los productos en el tubo de carga, puesto que Ia abertura se practica en una porción intermedia de Ia red tubular, aguas arriba de Ia red acumulada.

Una vez consumida Ia red acumulada, se repite Ia fase de carga estirándose del almacenamiento de red tubular más red tubular, colocándola sobre el tubo de carga de acuerdo con Ia reivindicación 1 , para posteriormente iniciar de nuevo Ia fase de fabricación y llenado sin que haya sido necesario reemplazar ninguna carga de tubo.

Según otra característica de Ia invención, una vez consumida Ia red de Ia porción extrema larga y fruncida de Ia red tubular, y previamente a iniciar una nueva fase de carga, el procedimiento comprende Ia operación de hacer deslizar

Ia porción intermedia corta de Ia red tubular, por fuera del tubo de carga, hasta un nivel por debajo de su embocadura inferior.

Esta porción intermedia corta, en Ia que se ha practicado una abertura de carga única para Ia fabricación de las bolsas obtenidas a partir de Ia red acumulada, es preferentemente desechada.

De acuerdo con otra característica de Ia invención, Ia longitud de Ia porción extrema larga de Ia red tubular que queda fruncida y comprimida en sentido longitudinal al completar Ia fase carga es superior a 1 m. De forma preferida, Ia longitud de dicha porción extrema larga de Ia red tubular está comprendida entre 60 y 200 metros.

El sistema para fabricar y llenar bolsas de productos de acuerdo con Ia invención comprende un almacenamiento de red tubular de gran longitud y una máquina para Ia fabricación y llenado de envases provista de un tubo de carga que tiene sus extremos a distinta altura, dotado de una abertura lateral y sobre el que está dispuesto un tramo de red tubular unido sin solución de continuidad con Ia red tubular acumulada en el almacenamiento de red tubular, de forma que Ia red de una porción extrema larga de dicho tramo de red tubular está fruncida y comprimida en sentido longitudinal ciñendo una porción inferior del tubo de carga y que Ia red de una porción intermedia corta de Ia misma red tubular, dotada de una abertura de carga, está estirada ciñendo una porción superior del tubo de carga y de forma que Ia citada abertura de carga comunica con el interior del tubo de carga a través Ia abertura lateral de éste, estando Ia máquina provista de unos medios de corte para practicar una abertura de carga en Ia porción intermedia corta de Ia red tubular, de unos medios para estirar sucesivos tramos de Ia porción extrema larga de Ia red tubular acumulada en Ia porción inferior del tubo de carga y de medios para manipular los tramos estirados de red tubular para confeccionar varias bolsas sin que Ia porción intermedia corta de Ia red tubular sea desplazada de su posición.

Según otra característica del sistema según Ia invención, Ia longitud de Ia porción extrema larga de Ia red tubular que queda fruncida y comprimida en sentido longitudinal ciñendo Ia porción inferior del tubo de carga es superior a 1 m, estando preferentemente comprendida entre 60 y 200 metros. Según otra característica de Ia invención, Ia red tubular de gran longitud del almacenamiento tiene una longitud comprendida entre 100 y 1.500 m.

Una máquina para Ia puesta en práctica del procedimiento según Ia invención comprende un tubo de carga destinado a quedar longitudinalmente introducido en Ia red tubular y una estructura de soporte de unos medios de arrastre de Ia red tubular por fuera del tubo de carga y de unos medios de corte de Ia citada red tubular.

En esencia, Ia máquina se caracterizada porque el tubo de carga está dotado de una abertura lateral y de al menos un rodillo transversal de apoyo, giratorio sobre un eje solidario del tubo de carga; y porque los medios de arrastre comprenden al menos dos rodillos transversales y paralelos, aplicados sobre caras opuestas del tubo de carga, con Ia interposición de Ia red tubular durante el funcionamiento de Ia máquina, entre los que está guiado el tubo de carga y sobre uno de los cuales descansa su rodillo transversal de apoyo, quedando el tubo de carga suspendido de Ia estructura de soporte impedido de desplazamiento en sentido descendente, estando provisto el tubo de carga por debajo de Ia abertura lateral de una porción inferior de longitud suficiente para que una porción extrema larga de Ia red tubular, fruncida y comprimida en sentido longitudinal, pueda ceñirla acumulándose sobre ella red suficiente para Ia fabricación de más de una bolsa.

Según otra característica de Ia máquina, Ia longitud de dicha porción inferior del tubo de carga por debajo de Ia abertura lateral está comprendida entre 50 y 150 cm.

De acuerdo con un modo de realización, los medios de arrastre de Ia red tubular comprenden al menos dos pares de rodillos transversales y paralelos, entre los que está dispuesto guiado y en posición inclinada el tubo de carga, y el eje giratorio de al menos uno de los rodillos de cada par de rodillos transversales está dotado en sus extremos de sendas piezas limitadoras coaxiales, solidarias del eje giratorio del rodillo, de superficie externa divergente en sentido hacia el extremo del eje giratorio, adaptada para limitar el desplazamiento transversal del tubo de carga.

De forma preferida, los medios de arrastre de Ia red tubular además comprenden dos barras guiadoras laterales, yuxtapuestas a los cantos de respectivas piezas limitadoras coaxiales de un mismo rodillo y perpendiculares al eje de giro de dicho rodillo, que son arrastradas en un movimiento de rotación alrededor de su propio eje por dichas piezas limitadoras coaxiales contiguas y entre las que está dispuesto con ajuste el tubo de carga y Ia red tubular que Io ciñe, durante el funcionamiento de Ia máquina.

Según otra característica de Ia máquina, el tubo de carga está dotado de una sección transversal poligonal, que determina en el tubo al menos dos pares de caras planas y opuestas dos a dos, destinadas a recibir el apoyo plano de los correspondientes rodillos transversales de los medios de arrastre y, en su caso, de las barras guiadoras laterales. Breve descripción de los dibujos

En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una secuencia del procedimiento según Ia invención y algunos componentes de una máquina para su puesta en práctica. En concreto: Las Figs. 1 a 6, muestran esquemáticamente una secuencia del procedimiento según Ia invención;

La Fig. 7, es una vista en perspectiva del tubo de carga y de Ia estructura de soporte de los medios de arrastre y de corte de Ia red tubular;

La Fig. 8, es una vista en mayor detalle de los citados medios de arrastre y de corte de Ia red tubular; y

La Fig. 9, es una sección transversal según un plano de corte perpendicular al eje longitudinal del tubo de carga de Ia máquina representada en Ia Fig. 7.

Descripción detallada de los dibujos

El procedimiento según Ia invención comprende una fase de carga, cuyas operaciones se han representado de forma esquemática en Ia Figs. 1 y 2, y una fase de fabricación y llenado, representada también de forma esquemática en Ia secuencia de las Figs. 3 y 4. Partiendo de Ia situación representada en Ia Fig. 1 , Ia fase de carga comprende Ia operación de estirar un tramo de red tubular 2 de un almacenamiento 1 de red tubular de gran longitud, representada en forma de bobina o carrete en dicha Fig. 1 , y disponer el citado tramo de red tubular 2 sobre el tubo de carga 4 de una máquina para Ia fabricación y llenado de bolsas, dotado de una abertura lateral 7 en su porción superior 4a.

Tal y como ilustra Ia Fig. 2, el tramo de red se coloca sobre el tubo de carga 4 de modo que una porción extrema larga 2b de Ia red tubular 2 que ciñe Ia porción inferior 4b del tubo de carga 4 queda fruncida y comprimida en sentido longitudinal, y de modo que una porción intermedia corta 2a de Ia red tubular 2 que ciñe Ia porción superior 4a del tubo de carga 4 queda estirada, sin fruncir. El tubo de carga 4 está provisto en su extremo inferior, de un modo en sí conocido, de unos medios de freno 17 que retinen Ia red tubular 2 acumulada sobre Ia porción inferior 4b de dicho tubo de carga 4. Posteriormente, la fase de carga comprende Ia operación añadida de practicar una abertura de carga 8, mediante corte, en Ia porción intermedia corta 2a de Ia red tubular, que cubre una abertura lateral 7 del tubo de carga.

A continuación, sin desplazar Ia porción intermedia corta 2a de Ia red tubular 2, es decir sin que ésta se deslice por fuera del tubo de carga 4, se inicia Ia fase de fabricación y llenado de las bolsas, que comprende Ia operación repetida de estirar sucesivos tramos 5 de Ia porción extrema larga 2b de Ia red tubular 2 acumulada sobre Ia porción inferior 4b del tubo de carga 4, para su manipulación en Ia fabricación de respectivas bolsas, introduciendo los productos 6 a almacenar en cada bolsa por Ia misma abertura de carga 8 practicada en Ia porción intermedia corta estirada 2a de Ia red tubular 2, a través de Ia abertura lateral 7 del tubo de carga 4, descendiendo los productos 6 por gravedad por el interior de dicho tubo de carga 4 hasta alcanzar el tramo de red tubular 2 de Ia bolsa en curso de fabricación y depositarse en él, todo ello tal y como ilustra Ia Fig. 3. Al realizarse Ia operación de estirar las sucesivas porciones de red tubular 2 para Ia fabricación de las bolsas, los medios de freno 17 evitan que se estire de Ia red tubular 2 acumulada más red de Ia necesaria.

Las operaciones que se llevan a cabo sobre Ia malla tubular 2 estirada de Ia porción intermedia larga 2b para Ia fabricación una respectiva bolsa no se describen aquí en detalle por ser conocidas y no formar parte de Ia invención. En líneas generales, mediante termo soldadura se cierra Ia red tubular 2 por debajo de Ia embocadura del tubo de carga 4, formándose una zona de unión que posteriormente es cortada transversalmente por su punto medio, obteniéndose de forma simultánea el fondo de una bolsa a fabricar y el cierre de Ia embocadura de Ia bolsa en curso de formación, previamente llenada. A continuación se introducen los productos 6 en Ia bolsa a fabricar a través del tubo de carga 4, descendiendo dichos productos 6 por gravedad hasta depositarse en el fondo ya formado de Ia bolsa, y análogamente al cierre anterior, mediante termo soldadura, se cierra Ia red tubular 2 repitiéndose de nuevos las operaciones de corte y estirado.

Una vez se ha consumido Ia red acumulada sobre Ia porción inferior 4b del tubo de carga 4, es decir Ia porción extrema larga 2b de red tubular inicialmente fruncida y longitudinalmente comprimida, situación ilustrada en Ia Fig. 4, el procedimiento comprende Ia operación de hacer deslizar Ia porción intermedia corta 2a de Ia red tubular 2, por fuera del tubo de carga 4, hasta un nivel por debajo de su embocadura inferior (ver Fig. 5) antes de iniciarse una nueva fase de carga y posterior fase de fabricación y llenado tal y como muestra Ia Fig. 6. En esta Fig. 6, se han designado Ia nueva porción extrema largas de red tubular 2 con Ia referencia 2b', y Ia nueva porción intermedia corta de dicha red tubular 2 con Ia referencia 2a'.

En el contexto de Ia invención, se utilizan las palabras "larga" y "corta" para designar porciones de red tubular 2 cuyas longitudes son muy diferentes entre sí. Dichos términos no se utilizan para designar porciones de red tubular 2 cuya longitud en valores absolutos se considera grande o pequeña, respectivamente, sino que se utilizan para diferenciar Ia porción extrema de red que ciñe Ia porción inferior 4b del tubo de carga 4 después de completarse Ia fase de carga, por ejemplo de 100 m, de Ia porción intermedia corta que ciñe Ia porción superior 4a del tubo de carga 4, cuyo longitud es aproximadamente de 1 m.

En cuanto al almacenamiento 1 de red tubular 2 "de gran longitud", en el contexto de Ia invención se refiere a almacenamientos en forma de bobina o carrete convencionales, o de saco, que almacenan red tubular cuya longitud alcanza los 1.500 m , muy superior a Ia longitud habitual de red tubular acumulada en una carga de tubo convencional, del orden de 100 m.

En Ia Fig. 7 se ha representado parte de una máquina 10 para fabricar y llenar bolsas de productos, tales como productos hortofrutícolas, a partir de un almacenamiento de red tubular de gran longitud, no representado. La máquina 10 comprende un tubo de carga 4, destinado a quedar longitudinalmente introducido en Ia red tubular, y una estructura de soporte 9 para unos medios de arrastre de Ia red tubular por fuera del tubo de carga y de unos medios de corte 16 de Ia citada red tubular, representados en mayor detalle en Ia Fig. 8.

La porción superior 4a del tubo de carga 4 está dotada de una abertura lateral 7 y de un rodillo transversal de apoyo 11 (no visible en Ia Fig. 7 pero representado en las Figs. 1 a 6 y 9) giratorio sobre un eje solidario del tubo de carga 4, mientras que Ia porción inferior 4b del tubo de carga 4 está dotada de unos medios de freno 17, del tipo conocidos, para evitar que Ia red tubular 2 se deslice por gravedad en dirección hacia Ia embocadura del tubo de carga. Los medios de arrastre comprenden dos pares de rodillos transversales y paralelos, aplicados los rodillos 12a y 12b del par inferior sobre una primera cara del tubo de carga 4, y los rodillos y 12c y 12d del par superior sobre Ia cara opuesta del tubo de carga 4, con interposición de Ia red tubular durante el funcionamiento de Ia máquina 10. Tal y como se ha representado en las Figs. 1 a 6 y 9, sobre el rodillo 12a del par inferior descansa el rodillo transversal de apoyo 11 del tubo de carga 4, quedando de este modo el tubo de carga 4 suspendido de Ia estructura de soporte 9 impedido de desplazamiento en sentido descendente. Se aprecia en Ia Fig. 7 que Ia porción inferior 4b del tubo de carga es Ia adecuada para que una porción extrema larga de Ia red tubular, fruncida y comprimida en sentido longitudinal, pueda ceñirla acumulándose sobre dicha porción inferior 4b red suficiente para Ia fabricación de más de una bolsa. A modo de ejemplo, Ia distancia h señalada en Ia Fig. 7 de Ia máquina de ejemplo es de 1 13,5 cm.

En Ia Fig. 8 se ha representado Ia estructura de soporte 9, en Ia que están montados el par rodillos 12c y 12d transversales superiores, cuyos ejes giratorios están soportados por un primer armazón rígido, esencialmente constituido por dos placas paralelas planas unidas entre sí por los propios ejes giratorios de los rodillos transversales y por al menos un puente de unión.

A su vez, el par de rodillos 12a y 12b transversales inferiores están soportados por un segundo armazón rígido también constituido por dos placas paralelas planas unidas entre sí por los propios ejes giratorios de los citados rodillos transversales inferiores y por al menos un puente de unión.

Aunque no está representado, el primer y segundo armazones pueden estar unidos entre sí por unas varillas rígidas roscadas, que permiten graduar Ia distancia entre ambos armazones.

Sobre el puente de unión entre las placas del primer armazón están montados los medios de corte 16, que comprenden un dispositivo de actuación de una cuchilla. En el armazón inferior está fijado el motor de accionamiento 18 de los ejes giratorios de los rodillos transversales, siendo transmitido el movimiento de giro de su eje de salida a dichos ejes giratorios mediante correas, cadenas o similares.

La Fig. 9, es una sección transversal según un plano de corte perpendicular al eje longitudinal del tubo de carga de Ia máquina representada en Ia Fig. 7 al nivel del rodillo 12a. Se observa en Ia Fig. 9 que el eje giratorio 13 del rodillo 12a está dotado en sus extremos de sendas piezas limitadoras coaxiales 14, solidarias del eje giratorio 13, de superficie externa 14a divergente en sentido hacia el extremo del citado eje giratorio 13, adaptada para limitar el desplazamiento transversal del tubo de carga 4.

En Ia misma Fig. 9 se observa que los medios de arrastre además comprenden dos barras guiadoras 15 laterales, yuxtapuestas a los cantos 14b de las piezas limitadoras coaxiales 14 del rodillo 12a, perpendiculares al eje giratorio 13 de dicho rodillo 12a, que son arrastradas en un movimiento de rotación alrededor de su propio eje longitudinal por dichas piezas limitadoras coaxiales 14 contiguas. El movimiento de giro de estas barras guiadoras 15 acompaña Ia malla tubular 2, favoreciendo su deslizamiento por fuera del tubo de carga 4.