k REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL 19 k ES 2 023 748 kNúmero de solicitud: 9000740 kInt. Cl. : B25J 5/02 11 N.◦ de publicación: 21 5 51 ESPAÑA //B27F 7/17 k 12 PATENTE DE INVENCION A6 k 73 Titular/es: Pablo Cesar Rubio Sanz k 72 Inventor/es: Rubio Sanz, Pablo Cesar k 74 Agente: Hernández Rodrı́guez, José Antonio 22 Fecha de presentación: 12.03.90 Francisco Baldomá, 59 46011, Valencia, ES Francisco Cañero Suanes 45 Fecha de anuncio de la concesión: 01.02.92 45 Fecha de publicación del folleto de patente: 01.02.92 k k k k 54 Tı́tulo: Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente linea de alimentacion en continuo. k 57 Resumen: Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo. El cabezal (1) está establecido sobre un carro (2) desplazable horizontalmente en contra de la tensión de un resorte (14) en el seno de un soporte fijo (3), incorporando una caja (4) determinante de un alojamiento vertical en el que juega un émbolo (5) previsto inferiormente de una cremallera (6) susceptible de engranar con un piñón (7) montado en el soporte fijo y que recibe permanentemente el movimiento de la lı́nea de alimentación, tendiendo el citado émbolo (5) a mantenerse desacoplado del piñón (7) por efecto de una pareja de flejes (8) y enclavándose con el mismo cuando recibe superiormente el accionamiento de un pisón (11) asociado al grupo verticalmente desplazable del cabezal (1). Venta de fascı́culos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid 1 2 023 748 DESCRIPCION La presente invención se refiere a un mecanismo que ha sido especialmente concebido para conseguir un avance parcial de uno o más cabezales operadores, perfectamente sincronizados con el de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo de piezas, sobre las que operan dichos cabezales, como si las referidas piezas se hallaran detenidas. El retorno de los cabezales a la posición inicial se realiza automáticamente al concluir su fase operativa. En este sentido, dicho mecanismo es aplicable, por ejemplo, a máquinas de clavar o grapar, de manera que sus cabezales operadores se desplazan simultánea y sincronizadamente con las piezas a clavar o grapar, permitiendo que en la fase de penetración del clavo o grapa, no exista desplazamiento relativo alguno entre los cabezales y las piezas a unir, o lo que es lo mismo, procediendo de forma análoga a como se harı́a si tanto los cabezales operadores como las piezas a clavar o grapar, se mantuviesen estáticas, las segundas bajo el primero. En supuestos como el anteriormente descrito, en los que una serie de piezas son alimentadas en continuo, por ejemplo con la colaboración de una cinta transportadora, hacia una máquina cuyos cabezales operadores deben realizar una determinada operación sobre tales piezas, como por ejemplo una máquina grapadora que efectúe el cierre de cajas o cualquier otro tipo de operación, si en el momento en el que tal operación se lleva a cabo existe un desplazamiento relativo entre la pieza y el cabezal, los resultados de la misma son siempre defectuosos e inaceptables, ya que lógicamente de este desplazamiento relativo se deriva el torcimiento e inutilización de la grapa. Peores aún serı́an los resultados en máquinas de clavar por la mayor longitud del clavo. Una solución evidente es dotar a la cinta transportadora de un movimiento intermitente, de manera que dicha cinta avance hasta el momento en que cada pieza se sitúa bajo el cabezal operador de la máquina, en la situación en la que ésta debe actuar, produciéndose en este momento una parada o una temporización adecuada a las exigencias de dicha operación, pero obviamente ésto supone un descenso de productividad en la lı́nea, debido a los tiempos de parada o tiempos muertos de la cinta transportadora, a la vez que las permanentes operaciones de arranque y parada suponen un rápido deterioro y un elevado costo de mantenimiento de la instalación. Una solución más reciente y también más aceptable, consiste en establecer un mecanismo de embrague, levas y palancas, que desplazan un carro en el que va montado el cabezal operador de la máquina de que se trate, pero sin embargo este mecanismo de embrague plantea problemas importantes, fundamentalmente de desgaste, con un elevado riesgo de rotura, a lo que hay que añadir además que al producirse permanentemente una fricción entre estos elementos, se van originando desajustes que originan defectos de sincronismo e imprecisiones. Asimismo, esta solución implica la puesta en movimiento de masas considerablemente mayores, lo que hace necesario una poten2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 cia mayor para el accionamiento de las máquinas. El mecanismo de avance intermitente que la invención propone resuelve esta problemática a plena satisfacción, permitiendo una perfecta sincronización de los cabezales operadores respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo, con una estructuración sumamente simple y plenamente eficaz, que asegura una larga vida útil con un mantenimiento mı́nimo, practicamente nulo. Para ello y de forma más concreta, el mecanismo de la invención centra sus caracterı́sticas en el hecho de que los cabezales operadores de la máquina están montados sobre un carro móvil provisto de una cremallera que en condiciones de reposo se encuentra desenclavada con respecto a un piñón conectado a la lı́nea de alimentación en continuo, animado de un movimiento giratorio permanente y capacitado para suministrar al citado carro móvil una velocidad de avance absolutamente idéntica a la de dicha lı́nea de alimentación en continuo, es decir, una perfecta sincronización motriz con respecto a dicha lı́nea. Para conseguir que el carro móvil se desplace paralela y sincronizadamente con la lı́nea de alimentación en el momento preciso, se ha previsto que en el mismo se establezca un alojamiento vertical, para una especie de émbolo que es el que incorpora inferiormente la cremallera citada, siendo dicho émbolo desplazable verticalmente y hacia el piñón complementario de la cremallera, en contra de un resorte de láminas que tiende a mantenerlo independizado de dicho piñón, concretamente cuando recibe el accionamiento de un pisón situado en la extremidad libre de un brazo operativamente fijado al cuerpo con desplazamiento vertical, al que se fija el cabezal operador de la máquina de que se trate, y que desciende con dicho cabezal, cuando el mismo va a iniciar su ciclo operativo, obligando en dicho descenso a descender también al citado émbolo que se ve a su vez forzado a engranar, a través de su cremallera, con el piñón inferior que se mantiene permanentemente en situación de giro y del que recibirá un movimiento de traslación que obligará al cabezal a desplazarse perfectamente sincronizado con la lı́nea de alimentación en continuo. A término de la fase operativa del cabezal y cuando éste realiza su retorno ascendente, el pisón libera al émbolo y el resorte de láminas que asiste a este último, provoca el desacoplamiento de la cremallera con respecto al piñón, quedando el carro móvil liberado y retornando automáticamente a la posición primitiva por efecto de un muelle helicoidal que actúa longitudinalmente sobre el mismo, en oposición al movimiento que previamente le habı́a imprimido el repetidamente citado piñón. Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las caracterı́sticas del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, de un juego de dibujos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra una vista parcial, en alzado lateral, del cuerpo soporte del cabezal, con el cabezal operador de una máquina grapadora, 3 2 023 748 que por su genericidad aparece en trazo discontinuo, figura en la que resaltado en trazo grueso aparece el mecanismo de avance intermitente y sincronizado que constituye el objeto de la presente invención. La figura 2.- Muestra un detalle en perspectiva del citado mecanismo de la figura anterior, en el que el alojamiento para el émbolo aparece seccionado parcialmente para mostrar con mayor claridad la estructura del conjunto. La figura 3.- Muestra, según un detalle en perspectiva similar al de la figura 2, el émbolo del mecanismo aisladamente. La figura 4.- Muestra, finalmente, una vista en planta del conjunto de la figura 1, con una de sus dos mitades seccionada a nivel del muelle recuperador del mecanismo de avance y su otra mitad seccionada a nivel del piñón motriz que participa en dicho mecanismo. En el ejemplo de realización práctica de las figuras y como anteriormente se ha dicho, se muestra el cabezal operador (1) de una máquina grapadora, a tı́tulo meramente ejemplario, ya que el mecanismo es aplicable a cualquier otro tipo de máquina en el que se requiera de unas prestaciones similares. En cualquier caso, el cabezal operador de la máquina de que se trate deberá estar provisto de su cuerpo soporte (1), y del carro (2) desplazable horizontalmente con respecto al correspondiente soporte fijo (3), estableciéndose en el citado carro móvil (2) un alojamiento vertical, preferentemente prismáticorectangular, con la colaboración de una especie de caja (4) convenientemente fijada al carro propiamente dicho, caja en cuyo alojamiento juega verticalmente un émbolo (5), con la misma configuración prismática que dicho alojamiento y provisto en su base de una cremallera (6) a través de la que es susceptible de engranar con un piñón (7) montado en el soporte fijo del carro (3), convenientemente interconectado con la lı́nea de alimentación en continuo, es decir, con la cinta transportadora de los productos u objetos a grapar y capaz de suministrar a la citada cremallera (6) y consecuentemente al cabezal operador un movimiento horizontal en perfecto sincronismo con el movimiento horizontal de la lı́nea de alimentación en continuo. La cremallera (6) establecida en el émbolo (5) tiende permanentemente a la situación de desenclavamiento con respecto al piñón (7) por efecto de un resorte de láminas (8) que, convenientemente fijado a la caja (4), por ejemplo mediante tornillos (9) y en la embocadura superior de la misma, juega en ranuras laterales (10) del émbolo portador de la cremallera (6), tal como se observa especialmente en el detalle de la figura 3, de manera que dicho resorte de láminas (8), tiende a mantener sobreelevado al émbolo (5), permitiendo no obstante el descenso del mismo, para que la cremallera (6) engrane con el piñón (7), concretamente cuando se actúa sobre la base superior de dicho émbolo, actuación que es llevada a cabo de forma automática por el cuerpo (1) al que se fija el cabezal, cuando se inicia el ciclo operativo del mismo, concretamente con la colaboración de un pisón (11) establecido en la extremidad libre de un brazo (12) conveniente- 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 mente solidarizado al cuerpo con desplazamiento vertical (1), que soporta al cabezal operador, quedando dicho pisón (11) situado en la vertical del émbolo (5) sobre el que ha de actuar. Tal como se observa en la figura 1 a¯ , el citado pisón (11) está montado en un alojamiento del brazo (12) y asistido por un resorte (13) que permi te retraer a di cho pi són cuando, tras incidir sobre el émbolo (5) y provocar el embrague de la cremallera (6) sobre el pisón (7), el cuerpo soporte (1) y el cabezal operador continúen descendiendo. Asimismo y en caso accidental de bloqueo del movimiento horizontal del carro (2), el resorte (13) actúa de limitador de esfuerzo, produciendo el desacople automático entre piñón y cremal lera. Ası́ pues y de acuerdo con esta estructuración, el piñón (7) se mantiene permanentemente girando, pero en vacı́o, en tanto la máquina no realiza un ciclo operativo, como por ejemplo el de grapado, en cuyo caso y antes de que el cuerpo portacabezales (1) realice totalmente su movimiento descendente de aproximación a la lı́nea de alimentación en continuo, el pisón (11) incide sobre el émbolo (5) haciéndolo descender en contra de la acción del resorte de láminas (8), hasta la situación lı́mite en la que la cremallera (6) engrana con dicho piñón (7), momento en el que este último arrastra al carro móvil (2) y a través de él a todo el cuerpo (1), obligándolo a desplazarse sincronizadamente con la propia lı́nea de alimentación, de acuerdo con la flecha representada en la figura 1, hasta que concluye la fase operativa del cabezal de grapar, y éste asciende de nuevo, momento en el que el pisón (11) libera al émbolo ( 5 ), éste se desplaza en sentido ascendente por efecto del resorte de láminas (8) y la cremallera (6) se desembraga del piñón (7), con lo que el carro móvil queda liberado de dicho piñón y retorna automáticamente a la posición primitiva por efecto del muelle helicoidal (14) que ataca lateralmente a la caja (4) en oposición al movimiento de avance que genera el piñón (7), quedando el conjunto en condiciones de repetir el ciclo operativo descrito. Como es evidente, con el mecanismo que se preconiza, el piñón de arrastre (7) se mantiene permanentemente en giro, mientras esté funcionando la lı́nea de alimentación en continuo, cuando el cuerpo portacabezal operador descienda y antes de que la grapa o clavo inicie su penetración en las piezas a unir, el carro móvil (2) inicia su desplazamiento automático por acoplamiento de la cremallera (6) sobre dicho piñón (7), accionada aquélla por el pisón (11) y con la resistencia antagónica del resorte de láminas (8), por lo que dicho acoplamiento resulta suave y sin el menor riesgo de daño para estos elementos. No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan. Los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos serán susceptibles de variación, siempre y cuando ello no suponga una alteración a la esencialidad del invento. Los términos en que se ha descrito esta memoria deberán ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo. 3 5 2 023 748 REIVINDICACIONES 1. Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo, que partiendo del establecimiento de dicho cabezal operador en un carro desplazable horizontalmente sobre un soporte fijo de la máquina de que se trate, esencialmente se caracteriza porque dicho carro móvil incorpora una caja determinante de un alojamiento vertical, preferentemente prismático-rectangular, en el que juega un émbolo que en su base inferior, susceptible de emerger del citado alojamiento, incorpora una cremallera susceptible a su vez de engranar con un piñón montado sobre el soporte fijo de la máquina y que recibe permanentemente el movimiento de la lı́nea de alimentación en continuo, siendo capaz de suministrar al cabezal, a través de la citada cremallera, un movimiento de avance horizontal perfectamente sincronizado con el de dicha lı́nea de alimentación, habiéndose previsto que dicho émbolo portador de la cremallera tienda permanentemente a la situación de desacoplamiento con respecto al piñón por efecto de medios elásticos que le asisten y que dicho enclavamiento con el citado piñón se lleve a cabo por la acción de unos elementos fijos al cuerpo que soporta al cabezal operador, desplazables hacia la lı́nea de alimentación en continuo y que inciden sobre el citado émbolo. 2. Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo, según reivindicación 1, caracterizado por- 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 6 que el émbolo portador de la cremallera incorpora en dos paredes laterales opuestas sendas gargantas o acanaladuras en las que juegan respectivamente las láminas de un resorte fijo a la embocadura superior de la caja constitutiva del alojamiento, siendo dicho resorte de láminas el que obliga a mantener al émbolo sobreelevado y a la cremallera existente en el mismo desacoplada del piñón de arrastre. 3. Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo verticalmente desplazable al que se fija el cabezal operador, incorpora un brazo provisto en su extremidad libre de un pisón situado en la vertical del émbolo portador de la cremallera, habiéndose previsto que dicho pisón esté montado con carácter retráctil en un alojamiento del citado brazo y en contra de la tensión de un resorte. 4. Mecanismo de avance intermitente sincronizado para un cabezal operador respecto de la correspondiente lı́nea de alimentación en continuo, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el carro móvil y el soporte fijo para el mismo, concretamente entre la caja determinante del alojamiento vertical y dicho soporte fijo, se emplaza un muelle helicoidal que trabaja a compresión, en contra del que el piñón motriz provoca el arrastre del cabezal y que a su vez determina la recuperación automática de dicho cabezal cuando se produce el desacoplamiento del mismo con respecto al citado piñón. 2 023 748 5 2 023 748 6