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WO2009153359A1 - Dispositivo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras - Google Patents

Dispositivo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras Download PDF

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Publication number
WO2009153359A1
WO2009153359A1 PCT/ES2008/000431 ES2008000431W WO2009153359A1 WO 2009153359 A1 WO2009153359 A1 WO 2009153359A1 ES 2008000431 W ES2008000431 W ES 2008000431W WO 2009153359 A1 WO2009153359 A1 WO 2009153359A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support plate
columns
servomotor
actuator shaft
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2008/000431
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Juan Jose Jauregui Balanzategui
Mikel Esnaola Agirrezabaltegui
Jon Ander LEIBAR LARRAÑAGA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulma Packaging Technological Center S Coop
Original Assignee
Ulma Packaging Technological Center S Coop
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulma Packaging Technological Center S Coop filed Critical Ulma Packaging Technological Center S Coop
Priority to PCT/ES2008/000431 priority Critical patent/WO2009153359A1/es
Publication of WO2009153359A1 publication Critical patent/WO2009153359A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/02Driving gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/16Lining or labelling

Definitions

  • the present invention relates to an electric lifting device for thermoforming machines.
  • thermoforming machines products are packaged between a top film sheet and a bottom film sheet.
  • the lower film sheet serves to form a series of housings or cavities in which the products to be packaged are deposited which are subsequently closed by means of the upper film sheet.
  • These machines include:
  • a forming station comprising one mold and a counter mold, one of which is fixed while the other moves vertically, with respect to the advance of the lower film sheet, forming cavities along the film sheet.
  • the electric lifting mechanism for thermoforming machines is of the type used in the forming, welding and cutting of plastic materials in thermoforming machines and comprising a linearly movable plate for fixing the corresponding forming, welding or cutting tooling.
  • this lifting mechanism comprises: columns on which a tool support plate is mounted with the possibility of longitudinal displacement, a base and supports for fixing the columns in the thermoforming machine, a connected servomotor to an electronic control device and mechanically coupled to an actuator shaft that has at least one arm acting on the support plate by means of the corresponding connecting rod coupled to the arm and to the support plate by means of articulated paths with respective rotation axes , transforming the rotation movement provided by the servomotor in a linear, forward or reverse movement of the support plate along the columns.
  • the servomotor is coupled to the actuator shaft by means of a mechanical transmission of the turning movement.
  • this mechanical transmission comprises two pulleys, associated respectively to the axis of the servomotor and to the actuator axis, and a belt that transmits the rotation movement of the servomotor to the actuator axis.
  • the actuator axis comprises at least two parallel arms, oriented radially with respect to the actuator axis and defining an intermediate space for housing the end of the corresponding connecting rod, without the possibility of lateral displacement, ensuring that the movement of the connecting rod is made in a plane perpendicular to the actuator shaft.
  • the connecting rod has a curved profile, to avoid interference with the actuator shaft during its movement between the extreme angular positions of the arm or arms, corresponding to the extreme positions of the support plate, and in which said arms are arranged in diametrically opposite positions with respect to the actuator axis and oriented parallel to the displacement columns of the support plate.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of the electric lifting mechanism for thermoforming machines.
  • FIG. 2 shows a schematic elevation view of the mechanism with the tool support plate in the lower end position.
  • FIG. 3 shows a view analogous to the previous one, partially sectioned, to allow the observation of the articulated connecting rods on the arms of the actuator shaft and on the support plate of the tooling.
  • FIG. 4 shows a schematic elevation view of the mechanism with the tool support plate in the upper end position.
  • Figure 5 shows a view analogous to Figure 4, partially sectioned, in which the curved profile connecting rod can be observed in the lower position, without interfering with the actuator shaft.
  • the lifting mechanism comprises a base (1) on which are fixed columns (2) associated at their upper end with supports (3) that compact the mechanism when they are fixed in a thermoforming machine.
  • a servo motor (4) is mounted, which is commanded by an electronic control device (41) that includes a pulse generator and its corresponding electronic system.
  • the shaft (42) of the servomotor (4) is connected to the actuator shaft (6) by means of a mechanical transmission (5) of the movement of turn.
  • said mechanical transmission (5) comprises a pulley (51) fixed to the axis (42) of the servomotor (4), a pulley (52) fixed to the actuator shaft (6) and a belt (53) that relates said pulleys (51, 52), transmitting the rotational movement of the servomotor (4) to the actuator shaft (6).
  • the actuator shaft (6) has parallel arms (7), radially oriented and related to a support plate (9), mounted on the columns (2), by means of connecting rods (8) that transform the turning movement of the actuator shaft (6) in a linear displacement movement of the support plate (9) along the columns (2).
  • the forming, welding or cutting tools are fixed, which have not been represented as being interchangeable and not being part of the lifting mechanism object of the invention.
  • the ends of the connecting rods (8) are related to the arms (7) and the support plate (9) by means of two joints represented by the respective axes (71, 91).
  • connecting rods (8) with a curved profile allows said connecting rods not to interfere with the actuator shaft (6) when the support plate (9) reaches the lower position.
  • the servomotor generates a 180 ° movement, clockwise, to cause the upward vertical displacement of the support plate (9) from the lower position, represented in figures 2 and 3, to the upper position represented in Figures 4 and 5, and a movement in the opposite direction, of the same amplitude, to cause the lowering of the support plate to the initial lower position.
  • the connecting rods (8) are in an upright position, in order to withstand the high pressures generated by the forming, welding and cutting systems in thermoforming machines.
  • the electronic control device (41) feeds the servomotor to generate an anti-clockwise movement, and the lowering of the support plate (9) to the initial rest point or, in its case, until an intermediate point of the route, from which a new work cycle will begin.
  • the stop of the support plate (9) at an intermediate point of the descent race can be carried out with exactitude by means of the management of the information that the electronic control device (41) and, specifically the pulse generator, sends to the control electronic, which generates a braking force absorbing the inertia created by the moving mass.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Dispositivo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras de materiales plásticos que comprende unas columnas (2) sobre las que se encuentra montada una placa de soporte (9) de utillaje desplazable longitudinalmente, una base (1) y unos soportes (3) para la fijación de las columnas (2) en la máquina termoformadora, un servomotor (4) conectado a un dispositivo electrónico de control (41) y acoplado mecánicamente a un eje actuador (6) que presenta al menos un brazo (7) que actúa sobre la placa de soporte (9) por medio de la correspondiente biela (8) acoplada al brazo (7) y a la placa de soporte (9) por medio de articulaciones con respectivos ejes de giro (71, 91), transformando dichas bielas el movimiento de giro proporcionado por el servomotor (4) en un desplazamiento lineal de la placa de soporte (9) a largo de las columnas (2), controlando de forma precisa la velocidad y el recorrido de la placa de soporte (9).

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE ELEVACIÓN ELÉCTRICO PARA MÁQUINAS TERMOFORMADORAS.
Objeto de Ia invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras.
Antecedentes de Ia invención.
En las maquinas termoformadoras los productos se empaquetan entre una lamina de film superior y una lámina de film inferior. La lámina de film inferior sirve para conformar una serie de alojamientos o cavidades en los cuales se depositan los productos a envasar que posteriormente se cierran mediante Ia lámina de film superior. Estas maquinas comprenden:
- una estación de formado que comprende uno molde y un contramolde, uno de los cuales es fijo mientras que el otro se desplaza verticalmente, respecto del avance de Ia lámina de film inferior, conformando cavidades a Io largo de Ia lámina de film.
- una estación de soldadura y corte en Ia cual se cierran superiormente las cavidades con Ia lámina de film superior y se cortan el film superior e inferior obteniendo envases individuales con los productos ya empaquetados. Estas estaciones generalmente forman parte de una misma maquina.
Obviamente existe una fase de llenado de las cavidades con los productos que se produce antes del sellado con Ia lámina superior.
En las estaciones de formado, soldadura y corte de las máquinas termoformadoras, es conocida Ia utilización de mecanismos de elevación de los respectivos utillajes, de formado, soldadura y corte. Estos mecanismos de elevación utilizan cilindros neumáticos como generadores de movimiento para las operaciones de elevación y descenso de Ia placa portadora del utillaje, y presentan ciertos inconvenientes si se pretende una velocidad de operación de ascenso y descenso elevada, o un posicionamiento preciso o parada en su carrera de descenso diferente a Ia final inferior de Ia misma.
Estos inconvenientes están determinados por Ia dificultad de absorción, por parte del sistema neumático, de Ia energía generada por Ia inercia de Ia masa en movimiento. Por tanto, el problema técnico que se plantea es el desarrollo de un mecanismo de elevación que permita trabajar a alta velocidad y controlar el recorrido de Ia placa de soporte del utillaje entre dos puntos cualesquiera, situados entre las dos posiciones extremas de recorrido máximo.
Descripción de Ia invención
El mecanismo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras; objeto de Ia invención, es del tipo de los empleados en las estaciones de formado, soldadura y corte de materiales plásticos en máquinas termoformadoras y que comprenden una placa desplazable linealmente para Ia fijación del correspondiente utillaje formador, soldador o de corte.
De acuerdo con Ia invención este mecanismo de elevación comprende: unas columnas sobre las que se encuentra montada una placa de soporte del utillaje con posibilidad de desplazamiento longitudinal, una base y unos soportes para Ia fijación de las columnas en Ia máquina termoformadora, un servomotor conectado a un dispositivo electrónico de control y acoplado mecánicamente a un eje actuador que presenta al menos un brazo que actúa sobre Ia placa de soporte por medio de Ia correspondiente biela acoplada al brazo y a Ia placa de soporte por medio de sendas articulaciones con respectivos ejes de giro, transformando el movimiento de giro proporcionado por el servomotor en un desplazamiento lineal, de avance o retroceso, de Ia placa de soporte a Io largo de las columnas .
La utilización de un servomotor, comandado mediante un dispositivo electrónico de control, para generar el movimiento de giro que es transmitido a Ia placa, por parte de Ia biela, en forma de movimiento lineal, permite controlar de forma precisa Ia velocidad y el recorrido de Ia placa, solucionando los problemas planteados por Ia utilización de un accionamiento neumático en este tipo de mecanismos de elevación. De acuerdo con Ia invención, el servomotor se encuentra acoplado al eje actuador por medio de una transmisión mecánica del movimiento de giro. En una realización de Ia invención esta transmisión mecánica comprende dos poleas, asociadas respectivamente al eje del servomotor y al eje actuador, y una correa transmisora del movimiento de giro del servomotor al eje actuador.
En una realización de Ia invención el eje actuador comprende al menos dos brazos paralelos, orientados radialmente respecto al eje actuador y que definen un espacio intermedio para el alojamiento del extremo de Ia correspondiente biela, sin posibilidad de desplazamiento lateral, garantizando que el movimiento de Ia biela se realice en un plano perpendicular al eje actuador.
Según una realización de Ia invención, Ia biela presenta un perfil curvo, para evitar Ia interferencia con el eje actuador durante su desplazamiento entre las posiciones angulares extremas del brazo o brazos, correspondientes a las posiciones extremas de Ia placa de soporte, y en las que dichos brazos se disponen en posiciones diametralmente opuestas respecto al eje actuador y orientados paralelamente a las columnas de desplazamiento de Ia placa de soporte.
Descripción de las figuras.
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de facilitar Ia comprensión de las características de Ia invención, se acompaña a Ia presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización del mecanismo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras.
- La figura 2 muestra una vista esquemática en alzado del mecanismo con Ia placa de soporte del utillaje en Ia posición extrema inferior. - La figura 3 muestra una vista análoga a Ia anterior, parcialmente seccionada, para permitir Ia observación de las bielas articuladas sobre los brazos del eje actuador y sobre Ia placa de soporte del utillaje.
- La figura 4, muestra una vista esquemática en alzado del mecanismo con Ia placa de soporte del utillaje en Ia posición extrema superior.
- La figura 5 muestra una vista análoga a Ia figura 4, parcialmente seccionada, en Ia que se puede observar Ia biela de perfil curvo en Ia posición inferior, sin interferir con el eje actuador.
Realización preferente de Ia invención
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras adjuntas, el mecanismo de elevación comprende una base (1) sobre Ia que se encuentran fijadas unas columnas (2) asociadas por su extremo superior a unos soportes (3) que compactan el mecanismo cuando son fijados en una máquina termoformadora.
En Ia base (1) se encuentra montado un servomotor (4) que es comandado por un dispositivo electrónico de control (41) que incluye un generador de impulsos y su correspondiente sistema electrónico. El eje (42) del servomotor (4) está conectado con el eje actuador (6) por medio de una transmisión mecánica (5) del movimiento de giro. En el ejemplo mostrado dicha transmisión mecánica (5) comprende una polea (51) fijada al eje (42) del servomotor (4), una polea (52) fijada al eje actuador (6) y una correa (53) que relaciona dichas poleas (51 , 52), transmitiendo el movimiento de giro del servomotor (4) al eje actuador (6). El eje actuador (6) dispone de unos brazos (7) paralelos, orientados radialmente y relacionados con una placa soporte (9), montada sobre las columnas (2), por medio de unas bielas (8) que transforman el movimiento de giro del eje actuador (6) en un movimiento de desplazamiento lineal de Ia placa de soporte (9) a Io largo de las columnas (2). Sobre Ia placa de soporte (9), montada con posibilidad de desplazamiento a Io largo de las columnas (2), se fijan los utillajes de formado, soldadura o corte, que no se han representado por ser intercambiables y no formar parte del mecanismo elevador objeto de Ia invención. Los extremos de las bielas (8) se encuentran relacionados con los brazos (7) y Ia placa de soporte (9) por medio de sendas articulaciones representadas por los respectivos ejes (71 , 91).
Tal como se observa en Ia figura 3, Ia utilización de bielas (8) de perfil curvo permite que dichas bielas no interfieran con el eje actuador (6) cuando Ia placa de soporte (9) alcanza Ia posición inferior.
En el ejemplo mostrado, el servomotor genera un movimiento de 180°, en sentido horario, para provocar el desplazamiento vertical ascendente de Ia placa de soporte (9) desde Ia posición inferior, representada en las figuras 2 y 3, hasta Ia posición superior representada en las figuras 4 y 5, y un movimiento en sentido contrario, de Ia misma amplitud, para provocar el descenso de Ia placa de soporte hasta Ia posición inferior inicial.
En Ia posición superior de Ia placa de soporte (9) las bielas (8) están en posición vertical, con el objeto de soportar las altas presiones que generan los sistemas de formado, soldadura y corte en las máquinas termoformadoras. Una vez realizadas las operaciones de formado, soldadura o corte, el dispositivo electrónico de control (41) alimenta el servomotor para generar un movimiento antihorario, y el descenso de Ia placa de soporte (9) hasta el punto de reposo inicial o, en su caso, hasta un punto intermedio del recorrido, desde el que se iniciará un nuevo ciclo de trabajo.
La parada de Ia placa de soporte (9) en un punto intermedio de Ia carrera de descenso, puede realizarse con exactitud mediante Ia gestión de Ia información que el dispositivo electrónico de control (41) y, concretamente el generador de impulsos, envía al control electrónico, el cual genera una fuerza de frenado absorbiendo Ia inercia creada por Ia masa en movimiento.
Esta característica permite ajustar de forma precisa Ia longitud de Ia carrera de Ia placa de soporte (9) a las necesidades de cada instalación y trabajar a una velocidad elevada. Una vez descrita suficientemente Ia naturaleza de Ia invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de Ia invención que se reivindican a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Mecanismo de elevación eléctrico para máquinas termoformadoras; del tipo de los empleados en estaciones de formado, soldadura y corte de materiales plásticos y que comprenden una placa de soporte (9), desplazable linealmente, para Ia fijación del correspondiente utillaje formador, soldador o de corte; caracterizado porque comprende unas columnas (2) sobre las que se encuentra montada una placa de soporte (9) de un utillaje de formado, soldadura o corte, con posibilidad de desplazamiento longitudinal, una base (1) y unos soportes (3) para Ia fijación de las columnas (2) en Ia máquina termoformadora, un servomotor (4) conectado a un dispositivo electrónico de control (41) y acoplado mecánicamente a un eje actuador (6) que presenta al menos un brazo (7) que actúa sobre Ia placa de soporte (9) por medio de Ia correspondiente biela (8) acoplada al brazo (7) y a Ia placa de soporte (9) por medio de sendas articulaciones con respectivos ejes de giro (71 , 91), transformando dichas bielas el movimiento de giro proporcionado por el servomotor (4) en un desplazamiento lineal, de avance o retroceso, de Ia placa de soporte (9) a largo de las columnas (2).
2.- Mecanismo, según Ia reivindicación 1 , caracterizado porque el servomotor se encuentra acoplado al eje actuador por medio de una transmisión mecánica (5) del movimiento de giro.
3.- Mecanismo, según Ia reivindicación 2, caracterizado porque Ia transmisión mecánica (5) comprende dos poleas (51 , 52), asociadas respectivamente al eje (42) del servomotor y al eje actuador (6), y una correa (53) transmisora del movimiento de giro del eje (42) al eje actuador (6).
4.- Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje actuador (6) comprende al menos dos brazos (7) paralelos, orientados radialmente respecto al eje actuador (6) y que definen un espacio intermedio para el alojamiento del extremo de Ia correspondiente de Ia biela (8), sin posibilidad de desplazamiento lateral.
5.- Mecanismo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque Ia biela (8) presenta un perfil curvo, para evitar Ia interferencia con el eje actuador (6) durante su desplazamiento entre las posiciones angulares extremas del brazo o brazos (7), en las que dichos brazos se disponen en posiciones diametralmente opuestas respecto al eje actuador (6) y paralelos a las columnas (2).
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