"MáQUINA EMPACADORA Y MéTODO PARA EMPACAR DISCOS óPTICOS CON PELíCULA ESTIRABLE"

Campo Técnico

éste invento se refiere a una máquina y un método para empacar discos ópticos, en bultos como ejemplo no limitativo de entre 25 y 250 unidades, caracterizada porque utiliza rollos de película estirable para envolver en frío paquetes de discos ópticos de cualquier tipo, formando un refuerzo firme, donde la tensión de la película estirable puede ser controlada para mejorar la fuerza de unión de los discos entre sí en vez de utilizar la tradicional manga de PVC termo encogible.

El tamaño compacto de ésta novedosa máquina, le permite ser colocada al final de los transportadores de cada máquina de impresión, ahorrando espacio y eliminando la posibilidad de mezclar títulos pues con ella el operador no necesita tocar los portadiscos provenientes de las máquinas impresoras.

ANTECEDENTES

Actualmente en la industria de fabricación de discos compactos que empaca discos en bultos para su transporte se utiliza un proceso por lo general manual, que agrupa dichos bultos con manga cilindrica de PVC termo encogible que requiere de hornos a por lo menos 180 °C de temperatura continua para contraer la manga, los cuáles consumen grandes cantidades de energía, hasta 15 KW; además el calor utilizado en los hornos para la contracción de la manga de PVC deforma los discos de los extremos ya que la manga se contrae tanto radial como axialmente, por lo que es necesario la utilización de gruesas piezas circulares de plástico (una a cada extremo) que al absorber dichas fuerzas axiales, evitan la deformación de los discos de los extremos, pero se incrementa el peso total de cada embarque; el uso de la manga termo encogible necesita de mayor mano de obra y manejo de los discos que en ocasiones provocan rayaduras entre los discos causando daño a la información impresa en los mismos, además de existir las probabilidades de mezclar diversos títulos debido al contacto humano; existen máquinas que forman la manga termo

encogible automáticamente, como la de la marca Bronway modelo SW-2700 que requiere de ajustes muy precisos en la temperatura de las resistencias que forman la manga, porque además de soldar los bordes del plástico provenientes de dos rollos dispuestos uno frente al otro, debe cortar el plástico sobrante, lo que causa que en ocasiones queden partes de las mangas sin soldar que se convierten en huecos después de ser contraídas en los hornos; dicha máquina requiere además, de un túnel de calor ST-2700, que consume 1500 Watt de energía eléctrica para contraer la manga de PVC; otro problema que presenta ésta máquina al utilizar un túnel de calor es que necesariamente se deben colocar gruesos protectores de plástico uno a cada extremo para evitar que los discos de las orillas se deformen con la fuerza de contracción de la manga termo encogible; dicha manga se vuelve muy quebradiza al ser contraída con calor, lo que a veces con un ligero rasguño o pequeño golpe se desgarra sin control dañando los discos que se sueltan del paquete.

Con la finalidad de eliminar todos éstos inconvenientes, se pensó en el desarrollo de ésta invención que se pretende proteger por medio de la presente solicitud, reduciendo notablemente el espacio, el tiempo de ciclo del producto, el consumo de energía eléctrica, el peso del empaque, el daño a los discos, la mano de obra y mejorando la resistencia de cada paquete porque se trata de un material flexible y resistente a la vez.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN

Los detalles característicos de ésta invención se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan siguiendo los mismos signos de referencia para indicar sus partes y las figuras mostradas.

La figura 1 es una vista superior de la máquina. La figura 2 es una vista frontal La figura 3 es una vista lateral

Con referencia la figura 1, la máquina está compuesta por una estructura o carcasa (N ⁰ I) que tiene la finalidad de alojar todos las partes que la componen; un motor principal (N°2) que se encuentra atornillado a una placa de ajuste (N°3) montada en la parte inferior derecha de la estructura; dicho motor transmite el movimiento a través de una flecha

(N°4), acoplada a la salida del motor a una pluralidad de poleas (N°5) y una pluralidad de bandas (N°6), transmiten el movimiento a por lo menos un par de rodillos de hule de tracción (N°7) ensamblados en un marco (N°8) cada uno y conectados entre sí por la flecha (N°4), la cuál está sujeta por lo menos por dos bridas (N°9), y que dicha flecha sirve de punto de pivote a dichos marcos que a su vez mantienen a dichos rodillos de tracción paralelamente alineados, opuestos y dispuestos a 160 grados respecto del punto de articulación que comparten ambos marcos, los cuáles son accionados por al menos un cilindro neumático (N ⁰ IO) cada uno; por debajo del ensamble de rodillos y justamente en medio del punto de articulación de dichos marcos se encuentra un centrador de portadiscos (N°l 1) que se acciona por un cilindro (N°12) que tiene la función de centrar al portadiscos en posición; las partes anteriormente descritas dependen de una placa (N ⁰ 13) la cuál tiene la función de mantener perfectamente alineadas dichas partes y que se fija al lado derecho de la estructura (N° 1), encima de la placa de ajuste (N°3); frente al conjunto de componentes que soporta la placa anteriormente descrita, en la parte superior izquierda de la estructura, se encuentra un marco (N°14) que tiene en un extremo una flecha (N ⁰ 15), montada en por lo menos dos bridas de sujeción (N°16) que además de servir de pivote para describir un movimiento oscilatorio, es el centro de un rodillo metálico de giro libre (N ⁰ 17) que funciona de respaldo y guía de la película estirable; dicho marco (N°14) tiene en el centro un puente (N°18), que a su vez mantiene también atornilladas un par de pinzas fijas (N ⁰ 19), que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°20), y entre las cuales pasa la película estirable; en el otro extremo contiene un rodillo de hule de giro libre (N ⁰ 21); dicho marco es accionado a su vez mediante un cilindro neumático (N°22) que se conecta a dicho marco por medio de una articulación ubicada en el extremo opuesto del rodillo de hule de giro libre (N ⁰ 21); fuera del marco anteriormente descrito y adyacente al rodillo de hule de giro libre (N ⁰ 21), se ubican un par de pinzas móviles (N°23) que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°24); dichas pinzas móviles describen un movimiento lineal de avance y retroceso que se logra mediante un cilindro neumático (N°25), montado en una base angular (N ⁰ 39), en el lado izquierdo de la estructura (N°l), debajo del marco (N°14); las pinzas móviles (N ⁰ 23), tienen la función de tomar la película de las pinzas fijas (N ⁰ 19); y cuando éstas liberan su presión, las pinzas móviles (N° 23), jalan la película para ponerla frente a los discos (N°42). La película proviene de

-A- un rollo que se monta en una flecha (N°26) ubicada detrás del marco de rodillos (N°14) y por fuera de la estructura principal (N°l) en la parte inferior izquierda; dicha flecha tiene en su parte inferior un tambor (N°27) que en conjunto con la banda de fricción (N°28) que actúa a impulso de un cilindro neumático (N°29) controla la tensión con la cuál se aplica la película alrededor de los discos; un regulador de presión neumática (N°30) ajusta la fricción ejercida entre la banda y el tambor de la flecha porta rollos (N ⁰ 26); Un elemento térmico (N°31) corta el final de la película dispuesta en torno a los discos.

La figura 2 es una vista frontal de la máquina donde se observa la estructura (N°l) la cuál aloja al resto de los componentes y que sirve además como medio de sujeción de las guardas (N°40) del botón de paro de emergencia (N°41), la base angular (N°39), de los discos para ser envueltos (N°42). así como del gabinete (N°32) donde se encuentran los controladores y demás componentes electrónicos y neumáticos.

La figura 3 es una vista lateral detallada que muestra la forma y disposición de las pinzas móviles (N°23), de los cilindros que accionan las pinzas móviles (N°20), de las pinzas fijas (N°19), de los cilindros que accionan las pinzas fijas (N°24), del rodillo de hule de giro libre (N°21), de la base angular (N°39) que sirve de soporte al cilindro de avance y retroceso de las pinzas móviles (N°25) y del rodillo metálico de giro libre (N ⁰ 17) en el marco (N° 14 ).

La figura 4 es una vista en perspectiva donde se observa la guarda de protección (N°40), el botón de paro de emergencia (N°41), el motor (N°2), la placa soporte del motor (N°3), los rodillos de tracción (N°7), el cilindro neumático (N°22), las bridas de sujeción (N°16), el rodillo de hule de giro libre (N°21), la flecha porta rollo (N°26), la placa soporte de los rodillos de tracción (N°13), el gabinete de componentes eléctricos y neumáticos (N°32), la banda transportadora (N°33) y finalmente los discos empacados (N°42), listos para ser levantados por el operador.

Esta máquina automática con su método para envolver discos ópticos de cualquier tipo utilizando película estirable en frío, no necesita de hornos ni procesos adicionales para formar los paquetes, además invirtiendo el giro de los discos en la última vuelta, se forma un dobladillo para identificar fácilmente el extremo de película.

El funcionamiento paso a paso de la presente invención para formar en frío paquetes de discos se describe a continuación en dos etapas, siendo la primera etapa de verificación y la segunda etapa de envoltura, haciendo referencia a la figura N°l :

Durante la etapa de verificación, la máquina empacadora de discos ópticos se encuentra en modo de espera hasta que llega un portadiscos arrastrado por una banda transportadora (N°33); dicho portadiscos hace una pausa por medio de un cilindro neumático (N°34), mientras un sensor (N°35), al detectar presencia de portadiscos, envía la orden al sensor de nivel (N°36), para verificar que sea un portadiscos con discos; si ambos sensores envían una señal positiva al controlador, éste manda una señal al cilindro (N°34) para dejar pasar al portadiscos; durante la segunda etapa o de envoltura, el portadiscos es frenado por un cilindro (N°37), mientras el centrador de portadiscos (N°l l) se extiende mediante el cilindro neumático (N°12), para colocar en posición el portadiscos; luego un par de pinzas móviles (N°23) que son accionadas por un par de cilindros neumáticos (N°24), se extienden mediante un cilindro neumático (N°25) para tomar y jalar el extremo del rollo de película estirable de entre los dedos de las pinzas fijas (N°19); cuando las pinzas móviles regresan a su posición original liberan la sujeción de la película mientras ésta es colocada en posición de contacto con el portadiscos mediante un rodillo de hule de giro libre (N°21) al mismo tiempo que un par de rodillos de tracción (N°7) que son accionados a su vez por el motor (N°2) transmiten un movimiento de giro (en un sentido) a los discos del portadiscos que al girar jalan la película que con la ayuda de un disparo de aire de la tobera (N°38) adhiere la película contra los discos (N°42), comenzando a envolver el paquete; luego de la primer vuelta, la correa de tensión (N°28) comienza a friccionar contra el tambor (N°27) de la flecha porta rollo de película (N°26) para controlar la fuerza con la que son envueltos los portadiscos; después de dar un número de vueltas con tensión que puede ser fácilmente modificado en el controlador de velocidad del motor, se retira la tensión, se invierte el giro para formar un dobladillo y enseguida un elemento térmico (N° 31) corta la película, después se detiene el giro del motor, se retraen los cilindros de los rodillos de tracción y del rodillo de giro libre, luego regresa a su posición original el cilindro del posicionador de portadiscos (N° 12), liberando al portadiscos con el paquete de discos formado, sacándolo de la máquina mediante el transportador de banda (N° 33), listo para ser levantado por el operador.

Algunas de las ventajas que presentan ésta máquina y éste método en la aplicación de película transparente para formar paquetes de discos son:

ésta máquina utiliza película estirable en frío, por lo que no requiere de calor para envolver al paquete de discos; puede formar paquetes de discos en cualquier cantidad, como por ejemplo pero sin ser limitativo entre 25 y 250 discos; al invertir el giro de los discos en la última vuelta, se forma un dobladillo para identificar fácilmente el extremo de la película; ya que ésta máquina y su método no necesitan hornos, se reduce notablemente el consumo de energía, no deforma los discos de los extremos por lo que se evita el uso de protectores de plástico adicionales, reduciendo el peso total del embarque; el diseño de ésta máquina empacadora de discos le permite ser colocada fácilmente al final del transportador de cada máquina de impresión, envolviendo los discos tan pronto como son impresos, sin ser tocados por el operador; su consumo de energía es menor a 100 Watt; el uso de ésta máquina permite integrar dos procesos en uno: Impresión y Empaque, por lo que automáticamente se reduce la mano de obra; tiene un diseño libre de mantenimiento lo que la hace altamente confiable; su tamaño compacto la hace totalmente adaptable.