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Enfardadoras y envolvedoras de palets

Enfardadoras y envolvedoras de palets

 

Envolvedoras con film estirable (extensible o stretch)

 

Descripción General: Las máquinas envolvedoras, envuelven todo tipo de palet, producto de forma alargada o hasta hay muy especiales para jabón y utilizan film extensible.

En principio podemos clasificarlas según el siguiente esquema:

  • Utillajes para el envolvimiento manual.
  • Máquinas semiautomáticas de mesa giratoria.
  • De brazo giratorio.
  • Máquinas automáticas.
  • De mesa giratoria.
  • De brazo giratorio.
  • De anillo giratorio.
  • Utillajes para el envolvimiento manual.
  • Máquinas semiautomáticas.
  • Máquinas automáticas.
  • Máquinas especiales.
  • Para jabon.
  • Para Fardos.
  • Para film estirable de alimentación.
  • Dispositivos y normativas.
  • El pre-estiraje motorizado.
  • El sistema cubre palet.
  • Normativa CE en materia de seguridad de maquinas automáticas.

 

Máquinas Verticales

Utillajes para envolvimiento manual

En principio las bobinas de film manual que pesan alrededor de 3 Kg. se pueden usar sin ningún dispositivo, pero, para facilitar la aplicación de la tensión del film y el movimiento del operador, se suelen encontrar en el mercado diferente tipos de utillajes como manoplas que se insertan en los dos lados del canuto i que permiten el agarre con los dedos de las manos introducidos en el canuto o que permiten el agarre cerrando el puño alrededor de las mismas. Las primeras son siempre de plástico las segundas pueden ser de plástico o metálicas en varias formas y diseños. La practicidad de las unas y las otras a menudo va en función del mismo operador. En el envolvimiento manual recordamos la dificultad de envolver con propiedad los palet a los largo de un día de trabajo debido al cansancio del operador y a la dificultad de cubrir uniformemente el palet de plástico, sobretodo en la parte alta, si el palet excede el metro ochenta de altura. Además el envolvimiento manual obliga al uso de bobinas de máximo 4 kilos de peso lo que comporta un precio superior del material de consumo en comparación con el material utilizado para máquina.

 

Máquinas semiautomáticas autopropulsadas

El movimiento natural del operador que va hacia el palet, agarra el plástico a la tarima y luego da vueltas alrededor del mismo lo realizan máquina semiautomáticas de tipo autopropulsada denominada comúnmente “robot” que una vez programadas y asegurado el film a la tarima de madera, realizan un ciclo completo de envolvimiento permitiendo subir hasta 3 metros de altura. Estas máquinas por su naturaleza son indicadas para todo tipo de palet que tenga un peso superior a los 2000 Kg., un perímetro superior a los 4 metros, un inestabilidad elevada al transporte con carretilla o al movimiento centrifugo de una plataforma giratoria. Además agilizan el proceso de envoltura en los casos en los cuales los palets a envolver se encuentren en diferentes lugares porque es la maquina que va a donde se encuentra la carga y no al reves. De todas formas, debido al ahorro de movimientos de palets que no tiene porque ser posicionados encima de una plataforma giratoria, el sistema autopropulsado tiene una productividad del 40% superior al sistema con plataforma giratoria.

 

Máquinas semiautomáticas de mesa giratoria

Estas máquinas pueden tener diferentes características que confieren a las mismas mas o menos prestaciones. Normalmente las características mas evidentes son el peso máximo soportado, el diámetro de la plataforma y la altura del mástil que están relacionadas con las medidas del palet. El arranque progresivo o sea la rampa de aceleración que hace la plataforma al empezar, el carro porta bobina (que puede ser de simple estiramiento o de pre-estiraje motorizado), los ciclos de envolvimiento programables, la fotocélula o encoder para detectar la altura del palet, el prensor neumático o electromecánico para la estabilización de la carga que están relacionados con la naturaleza de la carga. Cada fabricante equipa sus máquinas con estas opciones básicas y opciones que pueden llegar a ser también más sofisticadas como memorización de ciclo que la máquina puede auto aprender, o mesa estudiada para cargar el palet con una simple transpaleta sin tener que subir una rampa de acceso. Es muy importante determinar bien las características del palet y del ciclo productivo para enfocar de la manera mas adecuada el tipo de envolvedora.

 

Maquinas semiautomáticas de brazo giratorio

Estas máquinas tienen las mismas ventajas que la máquina autopropulsada que da vueltas alrededor del palet con la excepción de que son fijas o sea el brazo que gira esta montado en una estructura en posición determinada. Como la máquina autopropulsado tienen la ventaja de que no hay que subir una rapa o empotrar una plataforma giratoria para envolver el palet, no hay que montar un plato prensor en caso de inestabilidad del palet porque el palet no se mueve durante el envolvimiento, pero si hay que llevar el palet a la máquina y colocarlo en una posición predeterminada. Teóricamente estas máquinas podrían alcanzar velocidades de rotación más altas que las máquinas de plataforma pero debido a su naturaleza semiautomática y para no encarecer el precio que es más alto de lo de las máquinas de plataforma giratoria, normalmente garantizan la misma producción. A veces estas máquinas por problemas de espacio se pueden instalar directamente en una pared o una columna eliminando la estructura que normalmente apoya en el suelo.

 

Máquinas automáticas de mesa giratoria

Como en las plataformas semiautomática, en este tipo de máquina es siempre el palet que gira y la bobina de film se mueve solo a lo largo del mástil. Como todas las máquinas automáticas, encima de la plataforma hay un sistema de transporte para mover los palets que puede ser de cadenas o rodillos según el tipo de palet que transita y la posición de los listones del mismo respecto al sentido de avance; hay un sistema de agarre del film para sujetarlo cuando se entra en la fase de corte del mismo o al principio del ciclo cuando hay que dar las primeras vueltas. Este tipo de máquina no puede pasar de los 35-40 palets por hora de producción debido a que es imposible aumentar la rotación de la plataforma a mas de 15 vueltas por minuto en cuanto el palet podría sufrir los efectos de la alta fuerza centrifuga. La configuración más común es un tramo de transporte a la entrada de la máquina, el transporte de la máquina y un tramo de salida. En el caso de máquinas vendidas en la CE es oportuno que el tramo de entrada y de salida midan 2 metros debido a la necesidad de instalar un complejo sistema de fotocélulas para determinar con seguridad que el acceso a la máquina es reservado exclusivamente a cargas paletizadas. Para una ampliación de este tema ver el párrafo dedicado a la normativa CE en materia de seguridad para máquinas automáticas.

 

Máquinas automáticas de brazo giratorio

Manteniendo la configuración mencionada en el caso de máquinas de mesa giratoria, la ventaja más evidente de este tipo de máquina es que el palet queda parado y el brazo con el carro portabobina gira alrededor así que se pueden alcanzar velocidades de rotación hasta 35 vueltas por minuto con sistemas de refuerzo en la columna y en la estructura de soporte del sistema. Estas máquinas permiten además una altura del camino de rodillos o cadenas por debajo de los 400 mm, limite mínimo de las plataformas giratorias automáticas (a menos de no empotrar la maquina en el suelo). También este tipo de instalaciones están reguladas por la normativa CE que presentaremos a continuación. En la amplia gama de máquinas de brazo giratorio encontramos modelos más económicos que no pasan de los 15 palet hora hasta modelos altamente sofisticados que alcanzan los 75 palets por hora. Hay que mencionar un modelo de máquina especial donde el brazo gira en un sentido y la plataforma en otro alcanzando la teórica  velocidad de 130 palet por hora.

 

Máquinas automáticas de anillo giratorio

Como en el caso de las máquinas de brazo, manteniendo la configuración mencionada en el caso de máquinas de mesa giratoria, la ventaja más evidente de este tipo de máquina es de que el palet queda parado y el brazo con el carro portabobina gira alrededor, pero, dado que el carro gira soportado por una pista de forma circular que ella misma sube y baja se puede alcanzar la velocidad de 40 rotaciones por minuto, siendo este sistema entre los más rápidos para el envolvimiento de palets. Estas máquinas permiten además una altura de camino de rodillos o cadenas por debajo de los 400 mm, limite mínimo de las plataformas giratorias automáticas (a menos de no empotrar la maquina en el suelo). También este tipo de instalaciones están reguladas por la normativa CE que presentaremos a continuación. Debido a sus características de rapidez estas maquinas se realizan en la configuración mas completa posible siendo destinada a líneas de grandes producciónes.

 

Máquinas Horizontales

Utillajes para envolvimiento manual

En principio las bobinas de film que se utilizan para el envolvimiento horizontal o para agrupaciones son bobinas cortadas a 100 o 125 mm de ancho y se aplica el film con el ausilio de un mango de reducidas dimensiones que permite a menudo oponer resistencia al desarrollo mediante un sistema de frenado manual. Pueden ser en carton, plástico o hasta incluso de madera.

 

Máquinas Semiautomáticas

Estas máquinas se consideran semiautomáticas cuando el operador que quiere envolver por completo un producto de forma alargada tiene que empujar el producto a través del anillo giratorio de la máquina que con su movimiento rotante recubre con espirales el mismo. Estas máquinas pueden tener un sistema de pinza y corte automático o no tener sistema de pinza y corte. Se aconseja el uso de estas maquinas para productos de forma alargada como por ejemplo molduras, tubos de plástico, tubos metálicos, perfiles de plástico, redes metálicas enrolladas, redes plásticas enrolladas etc. También se pueden usar solo para enfajar o agrupar productos como parquet, revistas, baldosas etc.

 

Máquinas Automáticas

A diferencia de las máquinas semiautomáticas, estas tienen ciclos completamente automáticos sin presencia de hombre sino en la fase de alimentación en el caso de que la máquina no sea integrada en una línea totalmente automática. Estas máquinas se utilizan generalmente para envolver totalmente el producto aunque permiten un ciclo que envuelve solo las puntas y la cola del paquete. Hay dos categorías principales: una incluye las máquinas con dispositivo de pinza y corte automático y la otra incluye las máquina sin pinza y corte. En el primer grupo podemos encontrar máquinas que tienen estos dispositivos incorporados en el cuerpo central donde rueda el anillo; en este caso podemos encontrar máquinas que tiene el sistema de pinza tipo tijera que permite eliminar por completo la cola de plástico y máquinas que recogen el plástico y lo arrastran hacia atrás donde un cuchilla lo corte originando un poco de cola. En un segundo tipo de máquina, el sistema de corte no tiene pinza sino una cuchilla que secciona el plástico a la salida de la máquina; por este motivo este segundo tipo de máquina requiere que la alimentación de los productos sea costante y con un espacio entre ellos determinado, en caso contrario se produciría una cola de plástico no aceptable. Lo mismo ocurre con las máquinas sin pinza y corte donde es el mismo operador a la salida que separa los perfiles envueltos cortando manualmente el plástico. En general las envolvedoras horizontales se pueden clasificar también según el tamaño del aro en máquinas de grande diámetro (de 900 – 1000 mm hacia arriba) y pequeño diámetro (de 900 mm hacia abajo)

 

Máquinas Especiales

Máquinas para jabón

Existe un tipo especial de máquina que en realidad no envuelve con movimiento giratorio el producto sino el producto se coloca encima el film previamente cortado y este le envuelve como si fuera una mano que se cierra en un puño. Estas máquinas se han creado para envolver pastillas de jabón típicamente para uso en hoteles, el producto generalmente pastilla de jabón de 25 gramos avanza y se posiciona encima de un rectángulo de film de alta capacidad de estiramiento (hasta el 500%) previamente cortado y una vez en el centro viene empujado hacia abajo, el film se estira y de cierra encima del producto y al final una pegatina adhesiva fija el plástico con el mismo principio del envolvimiento con papel plisé. El resultado es una pastilla de jabón con una piel muy fina de plástico y una etiqueta decorativa en uno de sus lados.

 

Máquinas para fardos

En alternativa a la máquinas que utilizan film termocontraible se han realizado aplicaciones con máquinas que utilizan el mismo principio de las máquinas horizontales automáticas para envolver fardos de botellas o estuches con la diferencia que al mismo tiempo en estas máquinas hay que agrupar y envolver. El fardo está sujetado por una especie de puente que queda envuelto junto al producto durante el ciclo de envolvimiento. Avanza con ello y se acopla a la salida del anillo porta bobina. Este sistema reduce el coste del embalaje y de la energía utilizada pero comporta una reducción sensible de la velocidad de envolvimiento y además no permite la impresión del plástico.

 

Máquinas para film estirable de alimentación

Estas máquinas sirven para envolver bandejas de fruta o verdura. La bandeja entra en la maquina y esta corta y estira una hoja de plástico que puede ser PVC para uso alimentación o de poliolefina con el mismo fin. Una vez estirado se coloca encima de la bandeja y envuelto pasa por una cinta transportadora caliente para fijar los extremos del plástico. Estas máquinas a menudo están dotadas de báscula y máquina de etiquetar para identificar el producto a la salida de la cinta.

 

Dispositivos y Normativas

El pre-estiraje motorizado

El pre-estiraje motorizado es un dispositivo muy importante que permite ahorrar plástico y estabilizar la carga de forma perfecta. Robopac es líder en el mundo en el dominio de está tecnología y presentamos las ventajas y el funcionamiento del carro S.C.P.S. que Robopac Sistemi monta en sus máquinas. Lógicamente el principio vale para todas los dispositivos de pre-estiraje de que dispone la Robopac. El carro portabobina, hecho de aluminio “anticorodal”, dispone de un sistema de pre-estiraje motorizado guiado que se nombra S.C.P.S. (Self-Controlled Powered Stretch) patentado. El sistema permite de estirar el plástico con altísimo porcentaje y mantener la banda del mismo a su anchura previa con la posibilidad de graduar el porcentaje mismo según la mejor relación film/carga. Está primera parte del sistema garantiza que el valor de pre-estiraje se auna constante independientemente del diámetro de la bobina, del grosor y de la calidad del material. El rodillo motorizado que estira el plástico es móvil para que sea siempre en contacto con la bobina de film a través de un sistema neumático que permite adaptarse al variar del diámetro de la misma. Está segunda parte garantiza que el peso del plástico utilizado para el envolvimiento sea una constante independientemente del variar del diámetro de la bobina y de la calidad del material. La tensión de envolvimiento sobre la carga se mantiene constante mediante un rodillo oscilante que detecta la variación de posición del carro en respecto a la carga durante la rotación del brazo. El desplazamiento angular del rodillo oscilante transmiten una aceleración o desaceleración del motor que manda los rodillos de pre-estiraje. La regulación de la fuerza que opone el brazo al movimiento oscilatorio y, como consecuencia, la tensión residual sobre la carga (manteniendo fijo el valor de pre-estiraje programado) se determina mediante un cilindro neumático y un regulador de presión desde 0 hasta 8 atm. (fuerza variable desde 0 hasta 7 Kg.). Está tercera parte garantiza un bajo consumo de plástico también en caso de cargas muy livianas o deformables y una tensión uniforme en toda la superficie del palet. Para demostrar las ventajas económicas que supone el uso del sistema   S.C.P.S. (pre-estiraje motorizado guiado), hemos preparado la siguiente tabla. Los datos que, bajo nuestro punto de vista, es importante mencionar además del supuesto ahorro de plástico son:

  1. Posibilidad de usar un solo grosor de plástico y utilizar la posibilidad de graduar el pre-estiraje para obtener diferente grosores sobre el palet.
  2. Posibilidad de dejar encima de la carga la tensión residual deseada mediante la regulación del brazo oscilante. Como consecuencia también cargas livianas, inestables, deformables o con cantos vivos pueden ser envueltas con plástico muy pre-estirado, con poco peso y apoyado dulcemente para no deformar o derrumbar la carga.

 

Características Técnicas:

  • Carro Portabobina S.C.P.S.(Self-Controlled Powered Stretch)
  • Porcentaje de pre-estiraje :  hasta 350% en función de la calidad del film varia el porcentaje de pre-estiraje : regulable mecánicamente
  • Movimiento del rodillo de desarrollo del plástico y de los rodillos de pre-estiraje: mediante motor con variador de frecuencia (inverter)
  • Mando de la movimentacion del rodillo de desarrollo del plástico y de los rodillos de pre-estiraje mediante trasductor guiado por un brazo neumático para poder regular la presión del film pre-estirado sobre la carga y especificadamente en las esquinas.
  • Enganche de la bobina de film al carro portabobina: Retención mecánica
  • Peso max. bobina film: 40 Kg.
  • Alto bobina: 250-500
  • Porcentaje de tolerancia en el uso del film/palet: 0,5 gr. por cada 100 usados.

 

El sistema cubre-palet

Este sistema se integra en las máquinas envolvedoras para tapar la parte superior del palet de manera hermética a prueba de agua o no hermética a prueba de polvo. En el primer caso es necesario que la estructura de la máquina para colocar el cubre-palet, este integrada en la estructura de la envolvedora porque el único ciclo que garantiza la estanqueidad implica que las espirales de plástico vayan subiendo, luego tienen que bajar para consentir la colocación de la hoja superior, subir otra vez para asegurar el plástico y bajar para acabar el ciclo. De esta forma el top superior queda atrapado entre dos vueltas de film estirable y aunque el agua caiga queda entre dos espiras colocadas de manera que nunca llegue a tocar el producto envuelto.

En el segundo caso el top puede ser externo a la envolvedora para no perder velocidad de producción y la lámina se coloca antes de que el palet entre en la envolvedora.

 

Normativa CE en materia de seguridad de máquinas automáticas

A partir de el 1 de enero 1995 todas máquinas industriales deben de ser conformes a las normativas de la comunidad europea sobre la seguridad según las normas 89/392 CEE y sus sucesivas modificaciones 91/368. Esto quiere decir que los fabricantes están obligados a auto certificar las maquinas en base al cumplimiento de algunas indicaciones que no son propiamente relativas a cada tipo de maquina como por ejemplo:

Las protecciones perimetrales tienen que instalarse de manera que haya más de 800 mm de distancia de la trayectoria definida por la parte de la maquina en movimiento. Las protecciones no tienen que permitir la introducción de los dedos entre ellas si la parte en movimiento de la máquina automática transita a menos de 300 mm de ellas. Las protecciones perimetrales tienen que ser de más de 2000 mm de altura para no permitir arrimar un brazo por encima de ellas sin subir una escalera.

Las protecciones tiene que tener las puertas de acceso con micros de seguridad que paren la maquina en caso de abertura.

La neumática tiene que garantizar una descarga instantánea en caso de emergencia de la máquina.

Los relés tienen que ser de tipo Pilz para cortar la potencia y no solo la lógica en caso de emergencia

Hay que garantizar que un dispositivo de control elimina la posibilidad que transite dentro de las protecciones algo que no sea un palet.

Si las máquinas tienen variadores de frecuencia todo el circuito relativo tiene que ser completamente apantallado en observancia de las normas sobre la compatibilidad electromagnética.

Nota: Siendo una auto certificación es muy complicado determinar quiénes de los varios fabricantes respetan realmente las normas de seguridad.


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