ES2304584T3 - Dispositivo de sellado para producir envases sellados de un producto alimenticio vertible. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de sellado (1) para producir envases sellados (2) a partir de un tubo (3) de una hoja de material de empaquetamiento suministrado a lo largo de una trayectoria de alimentación (A) y relleno de forma continua con un producto de alimentación vertible, comprendiendo dicho dispositivo de sellado (1): - un bastidor de soporte (6); - al menos un par de mandíbulas opuestas (12, 13) que se pueden mover cíclicamente con respecto a dicho bastidor (6) y a lo largo de parte de dicha trayectoria (A) para agarrar firmemente dicho tubo (3) de material de empaquetamiento en secciones transversales regularmente separadas; - medios de sellado (29) portados por una primera (12) de dichas mandíbulas (12, 13) para obturar dicho tubo (3) de material de empaquetamiento en dichas secciones transversales; y - medios de potencia electromagnética (50) para suministrar energía eléctrica a dichos medios de sellado (29), comprendiendo dichos medios de potencia (50) al menos un devanado primario (56) fijado a dicho bastidor (6) lateralmente con respecto a dicha trayectoria (A) y que se puede conectar a una fuente de energía eléctrica, y un devanado secundario (62) portado por dicha primera mandíbula (12), que activa dichos medios de sellado (29), y que recibe energía eléctrica mediante la inducción electromagnética a partir de dicho devanado primario (56) a medida que dicha primera mandíbula (12) se desplaza pasado el devanado primario (56). caracterizado porque, cuando está interconectado por la inducción electromagnética, dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) están dispuestos de manera que tienen respectivas partes adyacentes (59, 67) que se entrelazan en una primera dirección (B) transversalmente a dicha trayectoria (A), y porque dichas partes adyacentes (59, 67) de dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) se enfrentan entre sí en una segunda dirección (E), perpendicular a dicha primera dirección (B) y a dicha trayectoria (A), cuando el devanado primario y el devanado secundario (56, 63) están interconectados por la inducción.

Description

Dispositivo de sellado para producir envases sellados de un producto alimenticio vertible.

La presente invención se refiere a un dispositivo de sellado para producir envases sellados de un producto de alimentación vertible.

Como se conoce, muchos productos de alimentación vertibles, tales como, zumo de fruta, leche pasteurizada o UHT (tratada a temperatura ultra-elevada), vino, salsa de tomate, etc. se venden en envases fabricados de material de empaquetamiento esterilizado.

Un ejemplo típico de este tipo de envase es el envase con forma de paralelepípedo para productos de alimentación líquidos o vertibles conocidos como Tetra Brik Aseptic (marca registrada), que está hecho doblando y obturando el material de empaquetado de tira laminada.

El material de empaquetado normalmente tiene una estructura de múltiples capas que comprende una capa de material fibroso, por ejemplo, papel, cubierta en ambos lados con capas de material plástico de sellado con calor, por ejemplo, polietileno.

En el caso de envases asépticos para productos de largo tiempo de almacenamiento, tales como leche UHT, el material de empaquetamiento comprende una capa de material de barrera, por ejemplo, una hoja de aluminio o EVOH, que está superpuesta sobre una capa de material plástico de sellado por calor, y está a su vez cubierta con otra capa de material plástico sellada con calor que eventualmente forma la cara interior del envase que contiene el producto de alimentación.

Como se conoce, los envases de este tipo son producidos de máquinas de empaquetado totalmente automáticas, en las cuales se forma un tubo continuo a partir del material de empaquetamiento de lámina continua. Más concretamente, la lámina continua del material de empaquetamiento se desenrolla a partir de un carrete y se suministra a través de una cámara aséptica sobre la máquina de empaquetamiento, en la que es esterilizada, por ejemplo aplicando un agente de esterilización tal como peróxido de hidrógeno, que se evapora posteriormente por calentamiento, y/o sometiendo al material de empaquetado a la radiación de intensidad y longitud de onda apropiada; y la lámina continua esterilizada se mantiene en un ambiente estéril, cerrado y se dobla en un cilindro y se obtura longitudinalmente para formar un tubo continuo de manera conocida.

El tubo de material de empaquetamiento, que en efecto forma una extensión de la cámara aséptica, es suministrado en una dirección vertical, se llena del producto de alimentación esterilizado o procesado de forma estéril, y es suministrado a través de un dispositivo de sellado para formar los envases individuales. Esto es, dentro del dispositivo de sellado, el tubo es sellado en un número de secciones transversales igualmente separadas para formar una tira continua de envases de almohada conectados entre sí mediante respectivas bandas de sellado transversales, es decir que se extiende perpendicularmente en la dirección de desplazamiento del tubo. Los envases de almohada son separados cortando las bandas de sellado trasversales relativas, y son transportadas a una estación de doblado en la que son dobladas mecánicamente para formar respectivos envases con forma final de paralelepípedos.

Las máquinas de empaquetado son conocidas, como se ha descrito, por ejemplo en la patente Europea EP-B-0887265, que comprende dos transportadores de cadena que definen respectivas trayectorias sin fin y fijados con un respectivo número de mandíbulas de sellado. Las dos trayectorias tienen ramificaciones respectivas que se enfrentan sustancialmente y son paralelas entre sí, y entre las cuales el tubo de material de empaquetado es suministrado de manera que las mandíbulas de un transportador cooperan con las correspondientes mandíbulas del otro transportador a lo largo de dichas ramificaciones de las respectivas trayectorias, para agarra el tubo en un número de secciones transversales sucesivas, y para obturar y cortar los envases.

También son conocidas máquinas de empaquetado que comprenden sólo dos pares de mandíbulas, que actúan alternativamente sobre el tubo del material de empaquetamiento para agarrar y obturar, por ejemplo, el sellado por calor, a lo largo de un cierto número de secciones transversales igualmente separadas.

Cuando la operación de sellado se ha completado, un cortador, portador, por ejemplo, por una de las mandíbulas de cada par y que interactúa con el tubo de material empleado, se activa para cortarlo a lo largo de la línea central de la sección transversal que se acaba de obturar, y de este modo separar un paquete de almohada del extremo inferior del tubo de material de empaquetamiento. El extremo inferior que es sellado transversalmente, las mandíbulas relativas, que alcanzan la posición de punto muerto inferior, se pueden abrir para evitar la interferencia con la parte superior del tubo. Al mismo tiempo, el otro par de mandíbulas, accionadas exactamente de la misma manera, se mueven hacia abajo desde la posición de punto muerto superior, y repiten el anterior proceso de agarre/formación, sellado y
corte.

En ambos tipos de máquina de empaquetamiento, la parte de tubo agarrada entre cada par de mandíbulas es típicamente sellada mediante medios de calentamiento portador por una de las mandíbulas, y que funden localmente las capas del material plástico de sellado por calor agarrado entre las mandíbulas.

En el caso de envases asépticos con una capa de material eléctricamente conductor, típicamente aluminio, como material de barrera, las secciones transversales del tubo son normalmente selladas mediante la introducción de una corriente de pérdida eléctrica en la capa de aluminio, de manera que se funda localmente el material plástico de sellado con calor.

Más concretamente, una de las mandíbulas de cada par comprende un cuerpo principal de material no conductor, y un inductor alojado en una sellado delantera del cuerpo principal; y la otra mandíbula tiene almohadas de presión de material flexible, por ejemplo, caucho.

El inductor es accionado cuando el par relativo de mandíbulas agarra el tubo para obturar una sección transversal del tubo obturando con calor en material de cubierta plástico.

En el caso de envases sin capa de aluminio u otro material eléctricamente conductor, por ejemplo envases con una capa de barrera de EVOH, las secciones transversales del tubo están normalmente selladas utilizando una barra caliente para calentar localmente el material de empaquetamiento hacia dentro.

Más concretamente, una de las mandíbulas está fijada con la barra caliente, mientras que la otra está normalmente fijada con una o más almohadas de presión de material flexible. El llamado método de sellado de "barra caliente" descrito exige un contacto relativamente prolongado entre la barra caliente y el material de empaquetamiento.

Para acelerar la fusión localizada del material de empaquetamiento, y así incrementar la velocidad de producción de envases, se utilizan ampliamente dispositivos de sellado de ultrasonidos. Estos sustancialmente comprenden un generador de vibración mecánico, o sonotrodo, y un yunque, por ejemplo, como se ha descrito en el documento 615907, que están fijados a las respectivas mandíbulas de cada par, y cooperan mutuamente para calentar el material de empaquetamiento mediante vibración de ultrasonidos.

En todas las soluciones anteriores, los medios de calentamiento u sellado que se pueden mover con las mandíbulas relativas deben estar activados eléctricamente mediante una fuerza de energía eléctrica fija en un punto predeterminado a lo largo de la trayectoria del tubo del material de empaquetamiento. En otras palabras, la energía eléctrica debe ser transferida desde una fuente fija hasta un dispositivo de usuario móvil a lo largo de una parte de la trayectoria de dispositivo de usuario.

Esto puede hacerse utilizando sustancialmente dos métodos, cada uno de los cuales, sin embargo, tiene desventajas y limitaciones.

En un primer método, las mandíbulas fijadas con los medios de calentamiento están fijadas también con cepillos preferiblemente fabricados de carbono, y que, a lo largo de una parte predeterminada de su recorrido, deslizan a lo largo de barras de potencia de cobre fijadas al bastidor de la máquina de empaquetamiento.

El rápido desgaste de los cepillos y el contacto no estable entre los cepillos y las barras de potencia son las principales desventajas de este método, que, además tiende a empeorar cuando el régimen de salida de la máquina de empaquetamiento aumenta.

Para eliminar estas desventajas, hace pocos años, un método ha sido perfeccionado mediante el cual la energía eléctrica es transferida desde la fuente fija al dispositivo de usuario móvil mediante inducción electromagnética. Un ejemplo de este método aplicado a máquinas de empaquetamiento de tipo cadena se describe en la Solicitud de Patente WO 00/64662, y un ejemplo similar, aplicado a una máquina de empaquetamiento que se caracteriza porque sólo tiene un par de mandíbulas, se describe en la patente EP-B-0732190.

En ambos casos, la energía eléctrica es transferida desde una unidad de transmisión, fijada al bastidor de la máquina de empaquetado, a una unidad de recepción fijada a una de las mandíbulas en un par relativo.

La unidad de transmisión tiene un núcleo magnético fijo con un devanado primario conectado a la fuente de energía eléctrica, y la unidad de recepción tiene un núcleo magnético móvil integral con el cuerpo de la mandíbula relativa y fijado con un devanado secundario conectado a los medios de calentamiento. Cuando la unidad de recepción se desplaza pasada la unidad de transmisión, la corriente eléctrica es inducida en el devanado secundario para activar los medios de calentamiento.

Sin que haya contacto entre las unidades de recepción y transmisión, el método anterior resuelve el problema del desgaste.

Por una parte, los sistemas de transferencia de energía eléctrica mediante inducción descritos en los documentos anteriores son ineficaces y altamente sensibles a las vibraciones en la separación de aire entre los núcleos de la unidad de transmisión y recepción. Dado que el lado de la separación de aire depende de las inevitables tolerancias de conexión de las partes componente de la máquina de empaquetamiento, las soluciones descritas en los documentos anteriores fracasan en asegurar, a día de hoy, la fiabilidad necesaria del sistema de transferencia de energía empleado.

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La Solicitud de patente WO 00/64662, en particular, emplea una configuración de E opuesta para los núcleos fijo y móvil. Más especialmente, cada núcleo comprende una parte de barra, desde la cual se extienden perpendicularmente tres ramificaciones paralelas y, en uso las ramificaciones correspondientes de cara del otro núcleo.

Los ensayos realizados por la Solicitante en este tipo de configuración de núcleo de las unidades de transmisión y recepción muestran un incremento considerable en la dispersión de flujo magnético y en la corriente de magnetización al lado de pequeños incrementos en la separación de aire entre los núcleos fijo y móvil.

En las Figuras 7 y 8, las curvas W_{3} y M_{3} muestran, para una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil, la potencia aparente y la corriente de magnetización junto con un aumento en la separación de aire entre los núcleos. Como se puede observar, las curvas están caracterizadas por los valores relativamente elevados de corriente de magnetización y la potencia aparente, y cambia de pendiente bruscamente, confirmando de este modo la extrema sensibilidad de la solución del documento WO 00/64662 a las variaciones de la separación de aire entre los núcleos fijo y móvil.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de sellado para producir envases sellados de un producto de alimentación vertible, diseñado para eliminar, de una manera sencilla y con bajo coste, las desventajas anteriormente mencionadas típicamente asociadas con los dispositivos de sellado conocidos, y que, en particular, emplea un sistema de transferencia de energía eléctrica electromagnética eficaz insensible a la separación de aire entre la parte de transmisión fija y la parte de recepción móvil.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo de sellado para producir envases sellados de un producto de alimentación vertible, como se reivindica en la Reivindicación 1.

Una realización preferida, no limitativa, de la presente invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 muestra una vista en perspectiva, con parte retiradas para mayor claridad, de un dispositivo de sellado de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;

la Fig. 2 muestra una vista lateral esquemática del dispositivo de sellado de la Figura 1;

la Figura 3 muestra una vista a escala mayor en perspectiva de parte del dispositivo de sellado de la Figura 1:

la Figura 4 muestra una vista a escala mayor en perspectiva de un detalle de la Figura 3;

la Figura 5 muestra una sección a escala mayor a lo largo de la línea V-V de la Figura 4;

la Figura 6 muestra la misma sección que en la Figura 5, de una variación del detalle de la Figura 4;

las Figuras 7 y 8 muestran gráficos comparativos de las cantidades características de los dispositivos de sellado de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; y los dispositivos de sellado conocidos.

El número 1 de las Figuras 1 y 2 indica como un todo un dispositivo de sellado para producir de forma continua envases sellados 2 de un producto de alimentación vertible, tal como leche pasteurizada o UHT, zumo de frutas, vino, etc., a partir de un tubo 3 de material de empaquetamiento.

El tubo 3 es formado de manera conocida, aguas arriba del dispositivo 1, doblando longitudinalmente y sellando una lámina continua de material de hoja de sellado por calor, y se llena con el producto de alimentación esterilizado o procesado estéril para el empaquetamiento.

El dispositivo 1 comprende un bastidor 6 (Figuras 1 y 3) definidas por dos paredes laterales 7a, 7b y por dos paredes transversales paralelas 8a, 8b fijadas rígidamente entre las paredes laterales 7a, 7b para definir, con las paredes laterales 7a, 7b, una cavidad 9; y dos transportadores de cadena 10, 11 soportados por el bastidor y que tiene respectivas mandíbulas 12, 13 (sólo un par de las cuales se muestra en la Figura 1) que cooperan una con otra para interactuar con el tubo 3 de material de empaquetamiento suministrados a lo largo de una trayectoria vertical A, a través de la cavidad 9.

Con particular referencia a la Figura 2, los transportadores 10, 11 define respectivas trayectorias sin fin P, Q, a lo largo de las cuales las mandíbulas 12, 13 son suministradas, y que se extiende alrededor de las respectivas paredes 8a, 8b del bastidor 6.

El transportador 10 comprende una cadena articulada 15 que se extiende a lo largo de la trayectoria P; y dos ruedas de accionamiento 16 que engranan con ambos lados de la cadena 15 en el extremo inferior de la trayectoria P. Las mandíbulas 12 son una parte integral, y definen articulaciones alternantes de la cadena 15, y están conectadas entre sí de manera articulada mediante pares de barras 17.

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Más concretamente, cada mandíbula 12 (Figuras 1-3) comprende un cuerpo principal 20, que es alargado en una dirección B perpendicular a la trayectoria A y a las paredes laterales 7a, 7b, y tiene respectivos alargamientos extremos 21, 22, desee cada uno de los cuales sobresale un primer y segundo pasadores 23, 24 que tienen ejes C, D separados y paralelos a la dirección B. Las barras 17 pivotan sobre los pasadores 23, 24 de las mandíbulas 12 para conectar los pasadores 23 de la mandíbula 12 a los pasadores 24 de la mandíbula adyacente 12.

De la misma forma, el transportador 11 (Figuras 1 y 2) comprende una cadena articulada 25 que se extiende a lo largo de la trayectoria Q; y dos ruedas de accionamiento 26 que engranan con la cadena 25 en el extremo inferior de la trayectoria Q. La cadena 25 está definida por un cierto número de mandíbulas 13 conectadas entre sí de manera articulada, y sólo descritas con detalle en la medida que sean diferentes de las mandíbulas 12, y se requiera para la claridad de entendimiento de la presente invención. Las partes de las mandíbulas 13 idénticas o correspondientes a parte de las mandíbulas 12 descritas se indican utilizando los mismos números de referencia. Brevemente, cada mandíbula 13 comprende un cuerpo principal 20 que tiene pares de pasadores extremos 23, 24 sobre los cuales pivotan las barras 17 que conectan con pares adyacentes de las mandíbulas 13.

Cada mandíbula 12 (figuras 1 a 3) comprende un miembro de calentamiento 29 fijado a un cuerpo principal 20, paralelo a la dirección B, como se ha definido, en el ejemplo mostrado, por un inductor activado eléctricamente como se ha descrito con detalle más adelante.

Alternativamente, cada mandíbula 12 puede alojar un tipo diferente de miembro de calentamiento, por ejemplo, un sonotrodo accionado eléctricamente para el sellado de ultrasonido.

En lugar del miembro de calentamiento 29, cada mandíbula 13 comprende una barra de presión 32, que coopera con el miembro de calentamiento 29 de la correspondiente mandíbula 12 para agarrar a una sección transversal del tubo 3 (Figura 2), y tiene, en la parte delantera, una o más bandas de material elastómero flexible.

Las mandíbulas 12 y 13 (figuras 1 y 3) comprenden también respectivos dispositivos 33 para controlar el volumen de envases 2 cuando se sellan los envases. Cada dispositivo 33 que se conoce, por ejemplo del documento EP-B-0887265, y por tanto no se describe con detalle, sustancialmente comprende una media envuelta 34 articulada a un cuerpo principal 20, alrededor de un eje paralelo a los ejes C, D mediante dos ménsulas de soporte integrales con la media envuelta 34.

Como se muestra en la Figura 1, cada media envuelta 34 coopera en la parte delantera con la media envuelta complementaria 34 para formar una cavidad con forma sustancialmente paralelepipédica para alojar un paquete 2 que se está formando. Cada dispositivo 33 comprende también un rodillo seguidor de leva 36 fijado a una ménsula de soporte a su vez fijada integralmente a la parte posterior de la relativa media envuelta 34.

Cada uno de los rodillos seguidores 36 de las mandíbulas 12 y 13 cooperan con las respectivas levas 38 fijadas a las paredes 8a y 8b del bastidor 6, y de las cuales solo la asociada con el transportador 11 se puede ver en la Figura 1.

El movimiento de las mandíbulas 12 y 13 está controlado por los respectivos pares de levas 40, 41 fijados a las paredes 8a, 8b del bastidor 6 y que cooperan con los respectivos pares de rodillos seguidores de leva 42, 43 fijados a los alargamientos extremos 21, 22 de las mandíbulas 12 y 13. Los rodillos 42, 43 de cada par son coaxiales con los pasadores 24, 23, respectivamente, y están desplazados axialmente uno con respecto a otro para cooperar con la respectiva leva 40, 41.

Más concretamente, la pared 8a (figuras 1 y 2) está fijada con dos pares de levas 40, 41 que cooperan con respectivos pares de rodillos 42, 43 de las mandíbulas 12; y de manera similar, la pared 8b está fijada con dos pares de levas 40, 41 que cooperan con respectivos pares de rodillos 42, 43 sobre las mandíbulas 13.

Las levas 40, 41 tienen respectivas partes sustancialmente con forma de U 40a, 41a que se extienden alrededor de los bordes superiores de las respectivas paredes 8a, 8b, para definir partes de retorno, opuestas a respectivas ruedas de accionamiento 16 y 26 para las respectivas cadenas 15, 25 de los transportadores 10, 11; respectivas partes 40b, 41b que se extienden a lo largo de respectivas paredes 8a, 8b, dentro de la cavidad 9. Las partes 40a, 41a definen partes P_{1}, Q_{1} de las dos trayectorias P, Q, junto con las mandíbulas 12 y 13 se mueven una hacia otra e impactan el tubo 3 de material de empaquetamiento; y las partes 40b, 41b definen partes de enfrentamiento, sustancialmente paralelas P_{2}, Q_{2} de las dos partes P, Q, a lo largo de las cuales las mandíbulas 12 y 13 están mantenidas en contacto bajo presión para formar los paquetes de unión de sellado 2 en las respectivas bandas de sellado 443 transversales, sustancialmente planas. Una tira continua está así formada, comprendiendo un número de partes de recipiente con forma paralelepipédica 45 conectadas entre sí por bandas de sellado 44 que son cortadas o bien a lo largo de la trayectoria P o bien aguas abajo del dispositivo 1 para formar los envases 2.

Las levas 40, 41 liberan las relativas cadenas 15, 25 en las respectivas partes P_{3}, Q_{3} de las trayectorias P, Q en la salida de las respectivas ruedas de accionamiento 16, 26.

A lo largo de las partes P_{3}, Q_{3}, las cadenas 15, 25 cooperan con los respectivos pares de tensores 46 para mantener las cadenas 15, 25 suficientemente tensas para asegurar el contacto entre los rodillos 42, 43 de las mandíbulas 12, 13 y las relativas levas 40, 41.

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Con particular referencia a las figuras 3, 4, 5, el dispositivo 1 también comprende un conjunto de potencia electromagnético 50 para suministrar energía eléctrica al miembro de calentamiento 29 de cada mandíbula 12 a lo largo de la parte P_{2} de la trayectoria P.

El conjunto de potencia 50 comprende sustancialmente medios de transmisión 51 conectados a una fuente de energía eléctrica fija (no mostrada) y fijada integralmente al bastidor 6; y medios de recepción 52 fijados a las mandíbulas 12 y que reciben energía eléctrica por la inducción electromagnética procedente de los medios de transmisión 51 cuando las mandíbulas se desplazan pasados los medios de transmisión 51.

Más concretamente, los medios de transmisión 51 comprenden dos unidades de transmisión de enfrentamiento 53, separadas, fijadas a las respectivas paredes 7a, 7b, dentro de la cavidad 9, y que se extienden simétricamente en lados opuestos de la trayectoria A y la parte P_{2} de la trayectoria P de las mandíbulas 12.

Más concretamente, cada unidad de transmisión 53 está alargada en una dirección paralela a la trayectoria A y a la parte P_{2} de la trayectoria P, y sustancialmente comprende una ménsula de soporte 54 de material plástico, un núcleo magnético fijo 55, y un devanado primario preferiblemente de cobre 56 conectado a la fuente de energía eléctrica.

El núcleo fijo 55 está definido por una placa rectangular alargada en la dirección de la trayectoria A, fija a la ménsula 54, y que sobresale hacia dentro de la cavidad 9 desde la ménsula 54.

El núcleo fijo 55 está hecho de material electromagnético y comprende una parte de base con forma de paralelepípedo 58, desde la cual un cierto número de, en el ejemplo mostrado, cuatro, salientes paralelos 58 sobresalen en la dirección B hacia las mandíbulas 12 (figura 5).

El devanado primario 56 comprende dos placas conductoras alargadas 59 fijadas a, y que sobresalen de, los respectivos salientes centrales 58 del núcleo fijo 55, de manera que forman extensiones de salientes 58 hacia dentro de la cavidad 9.

Los medios de recepción 52 comprenden dos series de unidades de recepción 60 fijadas alternativamente a los alargamientos 21, 22 de las respectivas mandíbulas 12 y que interactúan con las respectivas unidades de transmisión 53.

Cada unidad de recepción 60 (figuras 3 y 4) sobresale desde un alargamiento relativo 21, 22 de la mandíbula relativa 12, y sustancialmente comprende una ménsula de soporte 61, un núcleo magnético móvil 62, y un devanado secundario de cobre 63, que recibe energía eléctrica mediante inducción electromagnética desde el devanado primario 56 cuando la unidad de recepción 60 se desplaza pasada la relativa unidad de transmisión 53.

En el ejemplo mostrado, el núcleo móvil 62 está definido por un cuerpo fabricado preferiblemente de ferrita, que sobresale del alargamiento relativo 21, 22 de la mandíbula relativa 12 hacia la pared relativa 7a, 7b del bastidor 6, y que tiene una sección preferiblemente con forma de E en un plano perpendicular a la trayectoria A.

Más concretamente, el núcleo móvil 62 comprende una parte de base 64 con forma de una placa rectangular, desde la cual tres salientes paralelos 65 sobresalen en la dirección B hacia la pared lateral relativa 7a, 7b (figura 5).

En el ejemplo mostrado, el devanado secundario 63 comprende un conducto de placa 66 que tiene una parte extrema 67 enrollada para formar una vuelta alrededor del saliente central 65 del núcleo móvil 62; y una parte alargada 68 que conecta la parte extrema 67 al miembro de calentamiento 29.

De acuerdo con un aspecto importante de la presente invención, cuando los medios de transmisión y recepción 51, 52 están interconectados por la inducción electromagnética, es decir, a lo largo de la parte P_{2} de la trayectoria P, cada unidad de recepción 60 y la unidad de transmisión relativa 53 están dispuestas de manera que las placas conductoras 59 del devanado primario 56 y la parte extrema 67 del devanado secundario 63 se entrelazan en la dirección B. En otras palabras, a lo largo de la parte P_{2} de la trayectoria P, las placas conductoras 59 de cada devanado primario 56 se enfrentan a los lados opuestos de la parte extrema 67 del devanado secundario relativo 63 en una dirección E perpendicular a la trayectoria A, a la dirección B, y por lo tanto a las paredes 8a, 8b del bastidor 6.

Cuando los miembros de transmisión y recepción 51, 52 están interconectados mediante la inducción electromagnética, los núcleos fijo y móvil 55, 62 de cada unidad de transmisión 53 y la unidad de recepción relativa 60 preferiblemente también se entrelazan en la dirección B, es decir, los salientes 58, 65 de uno de los núcleos 55, 62 están alojados dentro de las respectivas cavidades limitados por los salientes 65, 58 del otro núcleo 62, 55.

El miembro 53' de la figura 6 indica como un todo una variación de la unidad de transmisión de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención y que se describe a continuación sólo en la medida en que difiera de la unidad de transmisión 53. Cualesquiera partes de la unidad de transmisión 53' correspondientes o equivalentes a las de la unidad de transmisión 52 ya descrita están indicadas, cuando es posible, utilizando los mismos números de referencia.

La unidad de transmisión 53' difiere sustancialmente de la unidad de transmisión 53 comprendiendo un núcleo magnético fijo 55' con forma de placa rectangular sin salientes, y desde el cual sobresalen dos placas conductoras 59' idénticas a las placas conductoras 59.

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En este caso, cuando los miembros de transmisión y recepción 51, 52 están interconectados mediante inducción electromagnética, el devanado primario 56 y el devanado secundario 62 se entrelazan en la dirección B (es decir, las placas conductoras 59' de uno de los devanados primarios se enfrenta a los lados supuestos de la parte extrema 67 del devanado secundario relativo 63 en la dirección E), pero el núcleo fijo 55' y el núcleo móvil 62 no.

Las Figuras 7 y 8 muestran dos gráficos de ensayo comparativos de las cantidades características de dispositivos de sellado 1 que emplean las configuraciones de las figuras 5 y 6 del núcleo fijo 55, 55' y el núcleo móvil 52, y un dispositivo de sellado que emplea la configuración de E opuesta conocida de los núcleos fijos y móviles, como se ha descrito en la Solicitud de Patente WO 00/64662, respectivamente.

Más concretamente, el gráfico de la figura 7 muestra la corriente de magnetización M como una función de la separación de aire G entre los núcleos fijo y móvil de los distintos dispositivos de sellado. Como se puede observar, la corriente de magnetización permanece mucho más baja para dispositivos de sellado 1 de acuerdo con la invención (curvas N_{1} y M_{2} para las configuraciones de las figuras 5 y 6, respectivamente) que para los dispositivos de sellado conocidos que emplean una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil (curva M_{3}).

Además, a medida que la separación de aire G aumenta, la corriente de magnetización M permanece más o menos constante (M_{1}) para la configuración de la Figura 5 del dispositivo de sellado 1, aumenta ligeramente (M_{2}) para la configuración de la figura 6 del dispositivo de sellado 1, y aumenta claramente (M_{3}) para el dispositivo de sellado que emplea una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil.

De manera similar, el gráfico de la figura 8 muestra la ponencia aparente W_{A} en función de la separación de aire G entre los núcleos fijo y móvil de los diversos dispositivos de sellado. Como se puede observar, la potencia aparente W_{A} permanece mucho más baja para los dispositivos de sellado de acuerdo con la invención (curvas W_{1} y W_{2} para las configuraciones de las figuras 5 y 6 respectivamente) que para dispositivos de sellado que emplean una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil (curva W_{3}).

Además, a medida que la separación de aire G aumenta, la potencia aparente W_{A} permanece más o menos constante (W_{1}) para la configuración de la figura 5 del dispositivo de sellado 1, aumenta ligeramente (W_{2}) para la configuración de la figura 6 del dispositivo de sellado 1, y aumenta claramente (W_{3}) para el dispositivo de sellado conocido que emplea una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil.

Brevemente, los gráficos de las figuras 7 y 8 muestran la configuración de la figura 5 del dispositivo de sellado 1 caracterizados por unos valores de potencia aparentes W_{A} inferiores, que son más efectivos en la transferencia de energía eléctrica, y que son menos sensibles a las variaciones del tamaño de la separación de aire entre el núcleo fijo 55 y el núcleo móvil 62. Aunque todavía sensible a las variaciones del tamaño de la separación de aire entre el núcleo fijo 55' y el núcleo móvil 62, la configuración de la figura 6 es aún más superior, en términos de transferencia de energía eléctrica y potencia aparente W_{A} baja, a la solución conocida que emplea una configuración de E opuesta de los núcleos fijo y móvil.

El dispositivo de sellado funciona como sigue.

Los dos transportadores 10, 11 son girados en direcciones opuestas, como se indica mediante las flechas en la figura 2, de manera que las respectivas mandíbulas 12 y 13 cooperan con el tubo 3 del material de empaquetamiento desde el extremo de las respectivas partes P_{1}, Q_{1} de las trayectorias P, Q y a lo largo de las respectivas partes P_{2}, Q_{2} con una ley de movimiento determinada por los perfiles de las levas 40, 41.

El ciclo de funcionamiento será descrito a continuación con más detalle con referencia a una mandíbula 12 del transportador 10 y la correspondiente mandíbula 13 del transportador 11; todas las mandíbulas 12 y 13 realizan obviamente el mismo ciclo en intervalos de tiempo que dependen del régimen de salida.

A lo largo de las partes P_{1} y Q_{1}, las mandíbulas 12 y 13 son llevadas juntas para deformar gradualmente y eventualmente "aplanar" el tubo 3 en una banda transversal 44.

En el extremo de las partes P_{1}, Q_{1}, los dispositivos 33 para controlar el volumen de paquetes 2 son activados; y las medias envueltas 34 de las mandíbulas 12 y 13 son llevadas juntas frontalmente para definir una cavidad con forma de paralelepípedo que define el volumen de parte de recipiente 45 del envase 2 que está siendo formado.

A lo largo de las respectivas partes P_{2}, Q_{2} de las trayectorias P, Q, las mandíbulas 12 y 13 son agarradas firmemente contra el tubo 3; en cuya etapa, la unidad de recepción 60 de la mandíbula 12 se desplaza pasada la unidad de transmisión relativa 53 y se acopla en la dirección B.

Más concretamente, dependiendo del diseño del núcleo fijo (55 ó 55') la unidad de recepción 60 está colocada con respecto a la unidad de transmisión relativa 53, en una de las configuraciones mostradas en las figuras 5 y 6. En ambos casos, cuando la mandíbula 12 se desplaza a lo largo de la parte P_{2} de la trayectoria P, la corriente eléctrica es inducida mediante el devanado primario 56 en el devanado secundario 63 de la unidad de recepción relativa 60 al miembro de calentamiento de potencia eléctrica 29, que obtura las dos partes superpuestas del material de empaquetado formando la banda 44.

Cuando la unidad de recepción 60 se desacopla de la unidad de transmisión relativa 53 en el extremo de la parte P_{2} de la trayectoria P, la corriente eléctrica deja de ser inducida en el devanado secundario 63; es cuyo punto, las mandíbulas 12 y 13 liberan la banda de sellado recientemente formada 44 y retiran la tira de envases 2.

Claramente, se pueden hacer cambios en el dispositivo de sellado 1 como se ha descrito aquí, sin que sin embargo se salgan del campo de la invención como está definida en las reivindicaciones adjuntas.

En particular, el dispositivo 1 puede tener la característica de una o más pares de mandíbulas 12, 13 que actúan cíclicamente sobre el tubo 3 de material de empaquetamiento.

Además, el diseño de los núcleos fijo y móvil 55, 55', 62 se puede invertir, y uno de ellos puede incluso comprender sólo dos salientes, es decir, tener forma de C en sección en un plano perpendicular a la trayectoria A.

Claims (7)

1. Un dispositivo de sellado (1) para producir envases sellados (2) a partir de un tubo (3) de una hoja de material de empaquetamiento suministrado a lo largo de una trayectoria de alimentación (A) y relleno de forma continua con un producto de alimentación vertible, comprendiendo dicho dispositivo de sellado (1):

- un bastidor de soporte (6);

- al menos un par de mandíbulas opuestas (12, 13) que se pueden mover cíclicamente con respecto a dicho bastidor (6) y a lo largo de parte de dicha trayectoria (A) para agarrar firmemente dicho tubo (3) de material de empaquetamiento en secciones transversales regularmente separadas;

- medios de sellado (29) portados por una primera (12) de dichas mandíbulas (12, 13) para obturar dicho tubo (3) de material de empaquetamiento en dichas secciones transversales; y

- medios de potencia electromagnética (50) para suministrar energía eléctrica a dichos medios de sellado (29), comprendiendo dichos medios de potencia (50) al menos un devanado primario (56) fijado a dicho bastidor (6) lateralmente con respecto a dicha trayectoria (A) y que se puede conectar a una fuente de energía eléctrica, y un devanado secundario (62) portado por dicha primera mandíbula (12), que activa dichos medios de sellado (29), y que recibe energía eléctrica mediante la inducción electromagnética a partir de dicho devanado primario (56) a medida que dicha primera mandíbula (12) se desplaza pasado el devanado primario (56).

caracterizado porque, cuando está interconectado por la inducción electromagnética, dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) están dispuestos de manera que tienen respectivas partes adyacentes (59, 67) que se entrelazan en una primera dirección (B) transversalmente a dicha trayectoria (A), y porque dichas partes adyacentes (59, 67) de dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) se enfrentan entre sí en una segunda dirección (E), perpendicular a dicha primera dirección (B) y a dicha trayectoria (A), cuando el devanado primario y el devanado secundario (56, 63) están interconectados por la inducción.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) están portados respectivamente por un núcleo magnético fijo (55, 55') integral con dicho bastidor (6) y por un núcleo magnético móvil (62) integral con dicha primera mandíbula (12); teniendo al menos uno (62) de dichos núcleos (55, 55'; 62) al menos dos salientes (65) que sobresalen en dicha primera dirección (B) hacia el otro de dicho núcleo (55, 55') cuando dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) están interconectados mediante inducción.

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicho al menos uno (62) de dichos núcleos (55, 55'; 62) tiene forma de E en sección en un plano perpendicular a dicha trayectoria (A).

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el otro de dichos núcleos (55') tiene forma de placa, y porque una (67) de dichas partes adyacentes (59, 67) de dicho devanado primario y dicho devanado secundario (56, 63) es portado por uno de dichos salientes (65) de dicho al menos uno (62) de dichos núcleos (55'; 62), mientras que la otra dicha parte adyacente (59) sobresale del otro dicho núcleo (55').

5. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque, cuando está interconectado por la inducción electromagnética, dicho primer núcleo y dicho núcleo móvil (55, 62) se entrelazan en dicha primera dirección (B).

6. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicho núcleo fijo y dicho núcleo móvil (55, 62) ambos tienen salientes (58, 65); y porque, cuando están interconectados por la inducción electromagnética, dichos salientes (65) de uno de dichos núcleos (62, 55) están alojados dentro de respectivas separaciones limitadas por los salientes (58) del otro núcleo (55, 62).

7. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por comprender un primer dispositivo (10) que tiene un número de primeras mandíbulas (12) y que definen una primera trayectoria sinfín (P) a lo largo de la cual dichas primeras mandíbulas (12) se desplazan; y un segundo transportador (11) que tiene un número de segundas mandíbulas (13) y que definen una segunda trayectoria sinfín (Q) a lo largo de la cual dichas segundas mandíbulas (13) se desplazan; comprendiendo dicha primera y segunda trayectoria (P, Q) respectivas partes de trabajo (P_{1}, P_{2}; Q_{1}, Q_{2}) adyacentes a dicha trayectoria (A) del tubo (3) del material de empaquetamiento y que se extiende sustancialmente de forma simétrica en los lados opuestos de dicha trayectoria (A), de manera que dichas primeras mandíbulas (12) cooperan con las respectivas segundas mandíbulas (13) para agarrar firmemente y obturar dicho tubo (3) en respectivas secciones transversales.