ES1075973U - Dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para maquinas envasadoras - Google Patents

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Abstract

1. Dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras; caracterizado porque comprende al menos: - una pieza de apoyo (1) de las capas de material a soldar en continuo, y - al menos un soldador ultrasónico (2) provisto de un sonotrodo (21), encontrándose dicho sonotrodo (2) y dicha pieza de apoyo (1) enfrentados horizontalmente, dispuestos a los laterales opuestos de la trayectoria de avance longitudinal de las capas de material (M) a soldar en continuo por el interior de la máquina envasadora, e imposibilitados de desplazamiento el sentido de avance longitudinal de las capas de material (M); - al menos un elemento posicionador (3) para la disposición del dispositivo de soldadura en una posición inoperante, en la que el sonotrodo (21) del soldador y la pieza de apoyo (1) se mantienen distanciados horizontalmente, o en una posición operativa de soldadura en la que el sonotrodo (21) y la pieza de apoyo (1) se mantienen muy próximos entre sí y; - al menos un empujador elástico (4) que actúa sobre el soldador (2) y/o la pieza de apoyo (1) y tiende a presionarlos sobre los laterales opuestos de las capas del material (M) a soldar en continuo.2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sonotrodo (21) y/o la superficie de apoyo (1) de las capas de material (M) a soldar disponen en su superficie frontal de unos relieves (11) longitudinales orientados en la dirección de avance en continuo de las capas de material (M) a soldar.3. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dos soldadores ultrasónicos (2, 2'') con respectivos sonotrodos (21) enfrentados a las caras opuestas de una pieza de apoyo (1), encontrándose definidos entre la pieza de apoyo (1) y los sonotrodos (21) sendos pasajes para la circulación de dos grupos de capas de material (M) a soldar en continuo, y de forma simultánea, por los respectivos soldadores.4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque la pieza de apoyo (1) presenta en las caras opuestas unos canales longitudinales (12, 13) para el guiado de al menos una de las capas de material (M) a soldar por cada uno de los soldadores ultrasónicos (2, 2'').

Description

Dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras, que presenta unas particularidades constructivas orientadas a permitir su actuación de forma continuada sobre las caras o laterales opuestos de las capas de material a soldar, realizando la unión o soldadura en continuo de las mismas, a medida que avanzan por el interior del dispositivo de soldadura, mientras éste permanece estático, es decir, sin posibilidad de desplazamiento en la dirección de avance de las capas de material a soldar.
Campo de aplicación de la invención.
Este dispositivo de soldadura es aplicable en máquinas envasadoras capaces de conformar envases en continuo a partir de dos o más capas de material termosoldable.
Antecedentes de la invención.
Actualmente son ampliamente conocidas en el mercado diferentes tipos de máquinas envasadoras que conforman envases en continuo a partir de una o más láminas de material termo soldable, siendo estos envases llenados con el producto a envasar y posteriormente sellados convenientemente.
Habitualmente estas máquinas envasadoras comprenden unos dispositivos de soldadura compuestos por unos soldadores calefaccionados asociados a unas mordazas de accionamiento que realizan alternativamente movimientos de apertura y de cierre. Durante el cierre de las mordazas los soldadores calefaccionados actúan sobre las capas superpuestas de material a soldar provocando su unión por soldadura.
Los dispositivos de soldadura estáticos, es decir, imposibilitados de desplazamiento en la dirección de avance de las capas de material a soldar, requieren que las láminas o capas de material confortantes del envase se desplacen de forma intermitente, realizándose la soldadura cuando se detiene el avance de las capas de material a soldar. Obviamente este tipo de soldadores impide un funcionamiento realmente en continuo de la máquina envasadora.
También son conocidos los dispositivos de soldadura provistos de soldadores calefaccionados asociados a unas mordazas de apertura y cierre, al igual que los anteriores, pero que pueden desplazarse longitudinalmente de forma alternativa, acompañando las capas de material a unir durante la realización de la soldadura y retornando en una posición de apertura al punto de partida para iniciar un nuevo ciclo de soldadura.
Estos dispositivos de soldadura, posibilitados de desplazamiento alternativo en dirección longitudinal si bien permiten trabajar en continuo tienen una producción limitada, debido precisamente a la complejidad de los mecanismos necesarios para provocar el avance y retroceso rápido del dispositivo de soldadura y a las inercias que provoca dicho movimiento.
Cabe mencionar que estos dispositivos de soldadura, de mordazas calefaccionadas, se utilizan tanto para formar las soldaduras perimetrales del envase, horizontales y verticales, como para unir otras capas de materiales, por ejemplo las superficies o caras laterales de los envases con elementos continuos de cierre, a modo de labios complementarios que posibilitan sucesivas aperturas y cierres del envase una vez abierto éste.
Por tanto, los dispositivos de soldadura mencionados anteriormente presentan el inconveniente de limitar la capacidad de producción de las máquinas envasadoras y un problema adicional consistente en que la posible existencia de residuos o partículas de material a envasar en la zona o zonas en las que se producirá la soldadura impiden, especialmente en el caso de los líquidos, que las mordazas calefaccionadas proporcionen un cierre estanco del envase. Esta problemática es perfectamente conocida por los fabricantes de máquinas envasadoras, especialmente cuando se envasan productos líquidos o pastosos, o productos granulados.
Además de la problemática anteriormente expuesta, cabe mencionar que las soldaduras más problemáticas a realizar en los envases son las que se encuentran orientadas en dirección longitudinal es decir en la dirección de avance de los envases, ya que estas soldaduras presentan una longitud mayor que las soldaduras verticales, que pueden realizarse con una mayor facilidad y en un menor tiempo debido a su menor longitud en la dirección de avance de los envases.
Por tanto, el problema técnico que se plantea es un dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras que permita realizar dicha soldadura longitudinal en continuo es decir sin necesidad de que las capas de material a soldar describan movimientos intermitentes paro-avance y sin necesidad de que el dispositivo de soldadura describa movimientos longitudinales de avance y retroceso.
Otro de los objetivos de la invención es permitir que el dispositivo de soldadura longitudinal en continuo establezca una soldadura adecuada de las capas de material a unir, ya sean las caras opuestas del envase entre sí o la soldadura sobre dichas caras de medios de cierre complementarios por ejemplo tipo cremallera, con independencia que existan restos de los materiales a envasar entre las capas de material a soldar.
Descripción de la invención
El dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras de esta invención comprende al menos una pieza de apoyo de las capas de material a soldar en continuo y al menos un soldador ultrasónico provisto de un sonotrodo, encontrándose dicho sonotrodo y dicha pieza de apoyo enfrentados horizontalmente, dispuestos a los laterales opuestos de la trayectoria de avance longitudinal de las capas de material a soldar en continuo por el interior de la máquina envasadora, e imposibilitados de desplazamiento en el sentido de avance longitudinal de dichas capas de material a soldar.
El mencionado dispositivo comprende adicionalmente al menos un elemento posicionador para la disposición del dispositivo de soldadura en una posición inoperante en la que el soldador y la pieza de apoyo se mantienen distanciados horizontalmente, o en una posición operativa de soldadura en la qué el sonotrodo y la pieza de apoyo se mantienen muy próximos entre sí; y al menos un empujador elástico que actúa sobre el soldador y/o la pieza de apoyo y tiende a presionarlos sobre los laterales opuestos de las capas de material a soldar en continuo.
El elemento posicionador permite situar el dispositivo de soldadura en una posición inoperante en la que el sonotrodo y la pieza de apoyo se mantienen distanciados, con el fin de facilitar el posicionamiento entre los mismos de las capas de material a soldar en continuo, permitiendo dicho elemento posicionador disponer a continuación el dispositivo soldadura en la posición operativa de soldadura mencionada anteriormente.
El empujador elástico encargado de provocar que el soldador y la pieza de apoyo ejerzan una presión sobre los laterales opuestos de las capas de material a soldar en continuo resulta de una importancia vital para un correcto funcionamiento del dispositivo de soldadura de la invención, ya que dicho empujador elástico permite que la separación entre el soldador y la pieza de apoyo varíe con una frecuencia muy elevada, por la propia acción del sonotrodo, permitiendo que las capas de material a soldar avancen por el espacio comprendido entre la pieza de apoyo y el sonotrodo a medida que éstos realizan la soldadura de ambas capas de material.
Cabe mencionar que la inexistencia de este empujador elástico o de otro medio equivalente impediría la soldadura en continuo de las capas de material ya que éstas quedarían atrapadas y sin posibilidad de desplazamiento longitudinal entre la pieza de apoyo y el sonotrodo, en el caso de que éstos se presionaran sobre las capas de material y se mantuvieran en posición presionada sin posibilidad e movimiento relativo alguno en dirección transversal, es decir en la dirección de aproximación y alejamiento mutuo.
La utilización de un soldador ultrasónico en este dispositivo de soldadura longitudinal en continuo presenta además la ventaja de que las propias vibraciones generadas por el sonotrodo provocan la eliminación de cualquier partícula de producto que pudiera quedar alojada entre las capas de material a soldar, garantizándose de este modo la obtención de una correcta soldadura de las mencionadas capas de material.
El sonotrodo y/o la superficie de apoyo de las capas de material a soldar disponen en su superficie frontal de unos relieves longitudinales, orientados en la dirección de avance en continuo de las capas de material a soldar lo que garantiza la formación de varias líneas paralelas por ultrasonidos.
Este dispositivo permite la soldadura de dos capas de material mediante la utilización de un soldador ultrasónico y la correspondiente pieza de apoyo enfrentada, incluyendo la invención una realización en la que el dispositivo de soldadura comprende dos soldadores ultrasónicos con respectivos sonotrodos enfrentados a las caras opuestas de una pieza de apoyo; encontrándose definidos entre la pieza de apoyo y los sonotrodos sendos pasajes para la circulación de dos grupos de capas de material a soldar en continuo, y de forma simultanea, por los respectivos soldadores ultrasónicos. Esta realización tiene diversas aplicaciones en máquinas envasadoras en las que durante la conformación de un envase se suelda a cada uno de los laterales del mismo una capa adicional de material por ejemplo los labios complementarios de un cierre removible tipo cremallera, “Zipper ®” o similar. En la mencionada realización del dispositivo con dos soldadores ultrasónicos enfrentados a las caras opuestas de una pieza de apoyo, la mencionada pieza de apoyo presenta en las caras opuestas unos canales longitudinales para el guiado de al menos una de las capas de material a soldar por cada uno de los sonotrodos.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
-
La figura 1 muestra una vista esquemática en alzado de un ejemplo de realización del dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras según la invención, que comprende en este caso de una pieza de apoyo de las capas de material a soldar y un soldador ultrasónico enfrentado con aquella.
-
La figura 2 muestra un detalle ampliado de los extremos enfrentados del sonotrodo y de la pieza de apoyo del dispositivo de la figura anterior.
-
La figura 3 muestra una vista en alzado de una variante de realización del dispositivo de soldadura según la invención, parcialmente seccionado, comprendiendo una pieza de apoyo y dos soldadores ultrasónicos, con los sonotrodos enfrentados a los laterales opuestos de dicha pieza de apoyo, realizando el dispositivo la soldadura de los labios complementarios de un cierre tipo cremallera sobre las respectivas superficies
o caras laterales de un envase.
-
La figura 4 muestra una vista en planta superior del dispositivo de la figura anterior.
-
La figura 5 muestra un detalle ampliado de los extremos opuestos de los sonotrodos de la figura 3 enfrentados con la pieza de apoyo de las capas de material a soldar.
Realización preferente de la invención
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras 1 y 2 el dispositivo de soldadura comprende una pieza (1) de apoyo de las capas de material (m) a soldar, que en este ejemplo son las superficies opuestas de un envase fabricado en continuo, y un soldador ultrasónico (2) cuyo sonotrodo (21) se encuentra enfrentado horizontalmente a la pieza de apoyo (1) El dispositivo comprende un posicionador (3) representado en este caso por un cilindro neumático (4), que permite separar la pieza de apoyo (1) del sonotrodo (21) disponiendo al dispositivo de soldadura en una posición inoperante, o aproximar la pieza de apoyo (1) al sonotrodo en una posición operativa del dispositivo de soldadura.
Adicionalmente el dispositivo comprende un empujador elástico constituido en este caso por un resorte helicoidal que actúa sobre la pieza de apoyo (1) y que presiona las capas de material (m) a soldar contra el sonotrodo (21) este empujador elástico (4) permite que durante la soldadura la pieza de apoyo (1) describa pequeños movimientos de aproximación y alejamiento respecto al sonotrodo (21) y debido a la propia vibración de este ultimo, lo que posibilita que las capas de material (m) a soldar puedan desplazarse longitudinalmente a lo largo de la máquina envasadora durante la soldadura.
Como se puede observar en la figura 2 la pieza de apoyo (1) presenta en su superficie frontal unos relieves longitudinales (11) orientados en la dirección de avance en continuo de las capas de material (m) a soldar en la realización concreta mostrada en las figuras 1 y 2 el dispositivo de soldadura se ha representado en una posición operativa durante el cierre de la boca superior de un envase producido en continuo en una envasadora horizontal.
En el ejemplo de realización mostrado en las figuras 3, 4 y 5 el dispositivo de soldadura comprende dos soldadores ultrasónicos (2, 2’) cuyos sonotrodos (21) se encuentran enfrentados a las caras opuestas de una pieza de apoyo (1) de las capas de material a soldar por los respectivos sonotrodos (21)
En este ejemplo de realización el dispositivo comprende dos elementos posicionadores (3) constituidos en este caso por sendas excéntricas que al ser accionadas manualmente provocan la aproximación o alejamiento de los sonotrodos (21) a las correspondientes caras enfrentadas de la pieza de apoyo (1) adicionalmente este dispositivo comprende un empujador elástico (4) representado en este caso por unos muelles helicoidales que actúan sobre los respectivos soladores (2, 2’) tendiendo a presionar los respectivos sonotrodos (21) contra las capas del material (m) a soldar apoyadas sobre las caras opuestas de la pieza de apoyo (1)
En este ejemplo de realización y tal como se puede observar en el detalle de la figura 5 la pieza de apoyo (1) dispone en las caras opuestas unos canales longitudinales (12, 13) para el guiado de una de las capas de material (M) a soldar por cada uno de los sonotrodos (21) de los soldadores ultrasónicos (2, 2’) en este caso concreto una de las capas de material está constituida por uno de los labios complementarios de un cierre tipo cremallera o “Zipper ®” y por una de las caras o superficies de un envase conformado en continuo.
En esta segunda realización el dispositivo permite realizar en continuo y de forma simultanea dos soldaduras paralelas uniendo las piezas complementarias de un cierre con los respectivos laterales del envase.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la 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 la invención que se reivindican a continuación.

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Dispositivo de soldadura longitudinal en continuo para máquinas envasadoras; caracterizado porque comprende al menos: - una pieza de apoyo (1) de las capas de material a soldar en continuo, y - al menos un soldador ultrasónico (2) provisto de un sonotrodo (21), encontrándose dicho sonotrodo (2) y dicha pieza de apoyo (1) enfrentados horizontalmente, dispuestos a los laterales opuestos de la trayectoria de avance longitudinal de las 5 capas de material (M) a soldar en continuo por el interior de la máquina envasadora, e imposibilitados de desplazamiento el sentido de avance longitudinal de las capas de material (M); - al menos un elemento posicionador
    (3) para la disposición del dispositivo de soldadura en una posición inoperante, en la que el sonotrodo (21) del soldador y la pieza de apoyo (1) se mantienen distanciados horizontalmente, o en una posición operativa de soldadura en la que el sonotrodo (21) y la pieza de apoyo (1) se mantienen muy próximos entre sí y; - al menos un
    10 empujador elástico (4) que actúa sobre el soldador (2) y/o la pieza de apoyo (1) y tiende a presionarlos sobre los laterales opuestos de las capas del material (M) a soldar en continuo.
  2. 2.-Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sonotrodo (21) y/o la superficie de apoyo (1) de las capas de material (M) a soldar disponen en su superficie frontal de unos relieves (11) longitudinales orientados en la dirección de avance en continuo de las capas de material (M) a soldar.
    15 3.-Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dos soldadores ultrasónicos (2, 2’) con respectivos sonotrodos (21) enfrentados a las caras opuestas de una pieza de apoyo (1), encontrándose definidos entre la pieza de apoyo (1) y los sonotrodos (21) sendos pasajes para la circulación de dos grupos de capas de material a soldar en continuo, y de forma simultánea, por los respectivos soldadores.
    20 4.-Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque la pieza de apoyo (1) presenta en las caras opuestas unos canales longitudinales (12, 13) para el guiado de al menos una de las capas de material (M) a soldar por cada uno de los soldadores ultrasónicos (2, 2’).
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