ES2315208B1 - Dispositivo y procedimiento para obtencion de envases a partir de una lamina termoconformada. - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para obtencion de envases a partir de una lamina termoconformada. Download PDF

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Abstract

Dispositivo y procedimiento para obtención de envases a partir de una lámina termoconformada.
Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), que comprende una estación de sellado y troquelado (5) dotada de un cuerpo inferior (6) y un cuerpo superior (7), suministrándose entre la lámina termoconformada (3) y el cuerpo superior (7) un film de cierre (10) configurado para ser termosoldado, comprendiendo dicho cuerpo inferior (6); una base (11), un cuerpo interior (14) y medios de amortiguación (17), dichos medios de amortiguación (17) configurados para que en un mismo ciclo de trabajo el cuerpo interior (14) adopte una primera posición de soldadura del film de cierre (10) con la lámina termoconformada (3) y una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).

Description

Dispositivo y procedimiento para obtención de envases a partir de una lámina termoconformada.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo para la obtención de envases a partir de una lámina termoconformada que contiene el producto a envasar en su interior. Dicho dispositivo ha sido especialmente diseñado para optimizar y simplificar los procedimientos conocidos en el estado de la técnica, presentando respecto a los mismos; una mayor eficiencia energética, una reducción del tiempo de proceso, una disminución de las materias primas y un alto acabado estético de los envases obtenidos.
La presente invención resulta especialmente idónea tanto para el envasado de productos industriales como para el envasado de productos alimentarios.
Antecedentes de la invención
En la industria del envasado de productos, tanto industriales como alimentarios, son conocidos procedimientos de envasado en los que se parte de una lámina termoconformada que presenta un movimiento a lo largo de una dirección de avance en la que se van sucediendo todas las etapas del procedimiento de envasado. Dicha lámina termoconformada comprende una pluralidad de cavidades en las que previamente ha sido depositado en su interior el producto a envasar. Una vez dichas cavidades son selladas y separadas de la lámina se obtiene el envase. Generalmente, tras la etapa de rellenado de las cavidades de la lámina termoconformada le suceden una etapa de sellado de las mismas y una posterior etapa de corte que separa dichas cavidades de la lámina termoconformada y que deposita los envases obtenidos sobre medios de transporte que trasladan dichos envases hacia una posterior etapa de empaquetado de los mismos para su expedición.
Como se ha visto anteriormente, en los procedimientos conocidos las etapas de sellado y corte se llevan a cabo en dos etapas sucesivas de carácter independiente.
La etapa de sellado se produce por termosoldadura de un film de cierre, dispuesto sobre la lámina termoconformada, que produce el sellado de las cavidades. Dicho film de cierre presenta un recubrimiento termosellable,en al menos una de sus caras que lo hace adecuado para ser termosoldado. Dado que este sistema de soldadura se produce por calor, el film de cierre se calienta y tiende a presentar deformaciones incontrolables que con frecuencia suelen desplazar el cordón de soldadura. Esto presenta un importante problema en la siguiente etapa de corte. En concreto, cuando la lámina termoconformada afronta esta etapa se encuentra con unos medios de corte en posición fija, mientras que como se ha explicado, el cordón de soldadura ha sufrido un desplazamiento incontrolado y por lo tanto indefinido. Ello genera en frecuentes ocasiones errores de corte que pueden dar lugar a; no dejar el suficiente grosor del cordón de soldadura para garantizar el correcto sellado del envase, o por el contrario, cortar más allá del cordón de soldadura dejando un envase con un bajo nivel de acabado estético. Para reducir el riesgo de error en la etapa de corte suele recurrirse a la ampliación de los grosores del cordón,de soldadura. De modo que, desplazamientos incontrolados de la lámina de cierre de unos pocos milímetros tras la etapa de sellado son compensados por un incremento del grosor del cordón de soldadura.
Obviamente, esta solución presenta importantes inconvenientes como son; mayor consumo energético y mayor tiempo de proceso debido a que el cordón de soldadura es mayor y requiere más aportación de calor y tiempo, mayor consumo de materias primas (film de cierre y lámina termoconformada) debido a que las cavidades presentan una mayor separación entre ellas, y finalmente un bajo nivel de acabado estético debido a que con frecuencia el corte del envase es asimétrico, ya que pocas veces se corta por el centro del cordón del soldadura.
La presente invención resuelve de manera plenamente satisfactoria los problemas anteriormente expuestos, gracias a un dispositivo y a un procedimiento para obtención de envases que permiten llevar a cabo una etapa de sellado y troquelado en un mismo proceso, con grosores del cordón de soldadura tan pequeños que pueden llegar a ser incluso de 0,5 milímetros.
Descripción de la invención
Para resolver los problemas expuestos anteriormente, el dispositivo para obtención de envases de la presente invención parte de una lámina termoconformada que se desplaza a lo largo de una dirección de avance. Dicha lámina termoconformada está dotada de una pluralidad de cavidades que contienen un producto envasado en su interior, tras haber pasado previamente por una etapa de rellenado. Adicionalmente, la lámina termoconformada puede haber pasado previamente también por una etapa de etiquetado en la que se hayan dispuesto medios publicitarios y/o de identificación del producto sobre la misma, como por ejemplo cartones y/o cualquier otro tipo de etiquetas. También es posible que la lámina termoconformada incorpore dichos medios publicitados y/o de identificación del producto impresos sobre la misma.
Dicho dispositivo comprende una estación de sellado y troquelado que a su vez comprende un cuerpo inferior y un cuerpo superior confrontado con el cuerpo inferior. El cuerpo inferior está dotado de medios de desplazamiento configurados para desplazar el cuerpo inferior entre una posición inferior de alimentación de la lámina termoconformada y una posición superior de trabajo en la que se produce la soldadura y el troquelado. El cuerpo superior está dotado de elementos calefactores adecuados para llevar a cabo la termosoldadura.
Dicho dispositivo comprende también medios de suministro de un film de cierre configurado para ser termosoldado a la lámina termoconformada, siendo el film de cierre suministrado entre la lámina termoconformada y el cuerpo superior. El film de cierre también puede estar impreso con fines publicitarios y/o de identificación del producto.
A su vez, el cuerpo inferior comprende una base, un cuerpo interior y medios de amortiguación.
Preferentemente la base presenta un contorno rectangular de superficie plana con el grosor adecuado, aunque puede presentar otros tipos de formas circulares o poligonales. Sobre la base se dispone una pared exterior dotada de medios de troquelado dispuestos perimetralmente de acuerdo al contorno de troquelado que se desee para el envase. Preferentemente, los medios de troquelado se disponen por la cara interior de la pared exterior.
El cuerpo interior está dispuesto dentro de la pared exterior y comprende medios de alojamiento de al menos una de las cavidades de la lámina termoconformada y medios de soldadura.
Los medios de amortiguación están ubicados entre la base y el cuerpo interior. Dichos medios de amortiguación están configurados para dotar al cuerpo interior de un movimiento relativo en dirección vertical respecto a la pared exterior y a los medios de troquelado a medida que el cuerpo inferior es desplazado en sentido ascendente en la posición de trabajo, para que dicho cuerpo interior adopte en un mismo ciclo de trabajo; una primera posición de soldadura del film de cierre con la lámina termoconformada y una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada y el film de cierre.
Los medios de amortiguación están seleccionados entre, materiales elásticos o elastómeros, amortiguadores mecánicos como por ejemplo muelles, amortiguadores neumáticos, amortiguadores hidráulicos, amortiguadores oleohidráulicos, amortiguadores de gas y combinaciones de los mismos. Preferentemente la presente invención contempla el empleo de amortiguadores de gas, debido a que presentan un bajo nivel de fatiga y por lo tanto un elevado tiempo de vida útil. Además, ajustando la cantidad de gas contenido en su interior puede regularse la absorción de energía del mismo.
Preferentemente los medios de troquelado comprenden una cuchilla metálica dispuesta a lo largo de la pared exterior con el contorno de troquelado deseado para el envase. Pudiendo adoptar dicho contorno tanto una forma rectangular, como cualquier otra forma poligonal o circular.
Dicha cuchilla metálica comprende al menos una muesca en su filo configurada para crear nervios de unión entre las cavidades y la lámina termoconformada durante el troquelado. Preferentemente la cuchilla metálica comprende al menos dos muescas enfrentadas.
La finalidad de los nervios de unión es permitir que tras las etapas de sellado y troquelado, las cavidades no se desprendan de la lámina termoconformada y puedan seguir unidas a ésta para ser transportadas hacia las siguientes etapas. El grosor y número de las muescas de la cuchilla metálica depende principalmente del peso del producto contenido en las cavidades de la lámina termoconformada. De modo que para productos pesados serán necesarios grosores mayores de los nervios de unión y/o un mayor número de los mismos para evitar que dicho peso provoque la rotura de los nervios de unión y el consecuente desprendimiento de la cavidad.
Particularmente, la base del cuerpo inferior comprende además medios de corte dispuestos en el interior de la pared exterior configurados, para conformar en el envase medios de presentación.
Dichos medios de presentación permiten que el envase sea mostrado en los puntos de venta de una forma accesible para el consumidor. Preferentemente los medios de presentación comprenden al menos un orificio que atraviesa la lámina termoconformada y el film de cierre. El orificio puede presentar cualquier tipo de contorno poligonal, circular o mixto.
Los medios de corte comprenden al menos una segunda cuchilla metálica para cada uno de los orificios, cuyo extremo define el contorno del orificio.
Particularmente, el cuerpo interior comprende al menos un orificio pasante configurado para ser atravesado por los medios de corte, sin que dichos medios dé corte bloqueen el movimiento relativo en dirección vertical del cuerpo interior respecto a la pared exterior y a los medios de troquelado.
Los medios de alojamiento comprenden uno o más huecos adaptados para alojar las cavidades de la lámina termoconformada independientemente de su forma, ya sed poliédrica, esférica o una combinación de ambas.
Los medios de soldadura comprenden una ala perimetral dispuesta sobre el cuerpo interior dotada de un área de soldadura configurada para crear un cordón de soldadura sobre la lámina termoconformada y el film de cierre durante el proceso de soldadura. El contorno del ala perimetral determina al contorno del cordón de soldadura deseado. Pudiendo adoptar dicho contorno tanto una forma rectangular, como cualquier otra forma poligonal o circular. A su vez, el grosor del área de soldadura determina el grosor del cordón de soldadura deseado, dependiendo de la firmeza de sellado que se quiera dar al envase y de su nivel de acabado estético. El grosor del cordón de soldadura tiene una influencia directa en el consumo energético, en el tiempo de proceso, en el consumo de materias primas y en el acabado estético. Cuanto menor es el grosor menor es el consumo energético, menor es el tiempo de proceso, menor es el consumo de materias primas y mayor es el acabado estético. La presente invención puede trabajar con grosores del cordón de soldadura tan pequeños que pueden llegar a ser incluso de 0,5 mm.
Adicionalmente el cuerpo interior comprende también medios de refrigeración que comprenden un circuito hidráulico en el interior del cuerpo interior por el que circula un fluido refrigerante, ya sea agua, alcohol u otros.
El cuerpo superior comprende también una sufridera metálica configurada para amortiguar golpes de los medios de troquelado y de los medios de corte durante la etapa de troquelado. Adicionalmente, la sufridera metálica comprende una capa de material antiadherente para evitar que se acumule material residual sobre la sufridera metálica después de la soldadura y el troquelado de la lámina termoconformada.
Los medios de desplazamiento comprenden una rodillera situada bajo la base configurada para conducir un desplazamiento de la base a lo largo de al menos un guiador. Preferentemente la presente invención emplea cuatro guiadores, uno en cada una de las esquinas de la base, para dotar de un movimiento estable al cuerpo inferior.
Los medios de desplazamiento comprenden también dos cilindros neumáticos configurados para acompañar el desplazamiento de la base, repartir cargas dinámicas de los medios de desplazamiento y liberar carga de la rodillera.
Preferentemente la rodillera está accionada por al menos un servomotor, por presentar este tipo de accionamientos un reducido consumo energético, una alta eficiencia y una alta velocidad de trabajo. No obstante, la rodillera puede estar accionada también por otros tipos de accionamientos del tipo hidráulico, neumático, óleo neumático, entre otros. El dispositivo de la presente invención comprende también una estación de refrigeración de la lámina termoconformada después de la estación de sellado y troquelado. Durante la etapa de sellado y troquelado el film de cierre queda soldado a la lámina termoconformada cerrando la cavidad. Dado que esta soldadura se produce por calor, el film de cierre tiende a sufrir pequeñas dilataciones que provocan ondulaciones en el mismo, debido a que se encuentra sólidamente soldado a la lámina termoconformada. Para reducir estas ondulaciones, con una finalidad fundamentalmente estética, se dispone de la estación de refrigeración.
La estación de refrigeración comprende un módulo de alimentación dotado de movimiento vertical y confrontado con un módulo de refrigeración, comprendiendo dicho módulo de alimentación medios de recepción de las cavidades de lámina termoconformada.
El módulo de refrigeración comprende un circuito hidráulico en su interior por el que circula un fluido refrigerante, ya sea agua, alcohol u otros.
El dispositivo de la presente invención comprende también una estación de extracción de los envases que comprende al menos un sonotrodo dotado de movimiento configurado para la eliminación de los nervios de unión por ultrasonidos. El empleo de sonotrodos para la eliminación de los nervios de unión presenta notables ventajas respecto a otros medios, como por ejemplo los discos de corte. En concreto la eliminación de los nervios de unión por ultrasonidos presenta un bajo consumo energético y un alto acabo de estético en el envase, no dejando ningún tipo rebaba en el mismo.
Preferentemente se dispone de un sonotrodo por cada nervio de unión confrontado con dicho nervio de unión.
La estación de extracción de los envases comprende además el empleo de al menos una ventosa dotada de movimiento configurada para sujetar el envase durante la eliminación de los nervios de unión y depositar dicho envase sobre medios de transporte que se encargarán de trasladar dichos envases hacia una posterior etapa de empaquetado de los mismos para su expedición.
Finalmente, unos medios de rebobinado recogen la lámina termoconformada y el film de cierre residual.
El procedimiento para obtención de envases de la presente invención parte de una lámina termoconformada que se desplaza a lo largo de una dirección de avance y está dotada de una pluralidad de cavidades con un producto envasado en su interior, por lo que dicha lámina ya ha pasado, entre otras, por la etapa de rellenado del producto así como una posible etapa de etiquetado en la que se hayan dispuesto medios publicitarios y/o de identificación del producto sobre la misma, como por ejemplo cartones y/o cualquier otro tipo de etiquetas.
Etapa de alimentación de la lámina termoconformada y del film de cierre; la lámina termoconformada, en las condiciones descritas anteriormente, es alimentada en la estación de sellado y troquelado. Para ello, el cuerpo. inferior se desplaza en sentido descendente hasta alcanzar la posición inferior de alimentación para no impedir el movimiento de avance de la lámina termoconformada. Una vez que la cavidad de la lámina termoconformada queda confrontada con el cuerpo inferior, dicho cuerpo asciende, alojando la cavidad dentro de los medios de alojamiento del cuerpo interior. De forma simultánea los medios de suministro se encargan de suministrar el film de cierre entre la lámina termoconformada y el cuerpo superior. Con la cavidad alojada en los medios de alojamiento, el cuerpo inferior sigue ascendiendo hasta alcanzar la posición superior de trabajo. En todo momento, el cuerpo interior se encuentra apoyado sobre los medios de amortiguación, los cuales se encuentran en posición de reposo, es decir, sin comprimirse ni absorber energía alguna. Los medios de amortiguación están calculados para que en la posición de reposo, el área de soldadura de los medios de soldadura sobresalga por encima de los medios de troquelado. La posición superior de trabajo se alcanza cuando el área de soldadura se encuentra en contacto con la cara inferior del film de cierre sin ejercer presión alguna sobre el mismo, y la cara superior de dicho film de cierre se encuentra en contacto de igual modo con la sufridera metálica del cuerpo superior.
Etapa de sellado; una vez alcanzada la posición superior de trabajo anteriormente descrita, el cuerpo inferior sigue desplazándose en sentido ascendente. Los medios de amortiguación empiezan a comprimirse al aumentar la presión del cuerpo interior sobre el cuerpo superior, dotando al cuerpo interior de un movimiento relativo en dirección vertical respecto a la pared exterior y a los medios de troquelado. El cuerpo superior comprende elementos calefactores que empiezan a calentar tanto el área de soldadura como el film de cierre y la lámina termoconformada hasta que se alcanza la primera posición de soldadura Posición en la que tiene lugar la soldadura de la lámina termoconformada con el film de cierre.
Etapa de troquelado; a medida que el cuerpo inferior sigue desplazándose en sentido ascendente, y tras alcanzar la primera posición de soldadura, los medios de amortiguación siguen comprimiéndose hasta que el área de soldadura se encuentra al mismo nivel que los medios de troquelado, alcanzándose la segunda posición de troquelado. Posición en la que tiene lugar el troquelado de la lámina termoconformado con el film de cierre. Particularmente, si la base del cuerpo inferior presenta medios de corte configurados para conformar en el envase medios de presentación que comprenden al menos un orificio que atraviesa la lámina termoconformada y el film de cierre, la formación de dicho orificio también se produce durante la segunda posición de troquelado.
Por lo tanto, las etapas de sellado y troquelado se producen en un mismo ciclo de trabajo mediante el empleo de los medios de amortiguación que a medida que se comprimen permiten adoptar; una primera posición de soldadura del film de cierre con la lámina termoconformada y una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada y el film de cierre.
De forma adicional, y con la finalidad de proporcionar a los envases las condiciones atmosféricas adecuadas para contener determinados productos, anteriormente o durante las etapas de soldadura y troquelado, puede llevarse a cabo etapas de extracción del aire de las cavidades de la lámina termoconformada y de inyección de gases inertes dentro de las mismas.
Etapa de enfriamiento de la lámina termoconformada y el film de cierre; después de las etapas de sellado y troquelado, el cuerpo inferior se desplaza en sentido descendente para permitir de nuevo el desplazamiento de la lámina termoconformada. Las cavidades de la lámina termoconformada se encuentran sujetas a ésta gracias a los nervios de unión creados por las muescas de los medios de troquelado. En dichas condiciones, la lámina termoconformada avanza hasta que entra en la estación de refrigeración. La estación de refrigeración está diseñada para reducir las ondulaciones que provocan las pequeñas dilataciones del film de cierre tras la etapa de soldadura y troquelado. El módulo de alimentación de la estación de refrigeración desciende para no impedir el avance de la lámina termoconformada. Una vez que la cavidad de la lámina termoconformada queda confrontada con el cuerpo el módulo de alimentación, dicho módulo asciende, alojando la cavidad dentro de los medios de recepción hasta que la lámina termoconformada contacta con el módulo de refrigeración, produciéndose el enfriamiento del film de cierre y de la propia lámina termoconformada.
Etapa de extracción de los envases de la lámina termoconformada; después de la etapa de enfriamiento, el módulo de alimentación se desplaza en sentido ascendente para permitir de nuevo el desplazamiento de la lámina termoconformada hasta la estación de extracción de los envases. Una vez en la estación de extracción, los nervios de unión son confrontados con una pluralidad de sonotrodos, preferentemente uno para cada nervio de unión. Los sonotrodos están dotados de movimiento vertical y/o horizontal y están configurados para la eliminar los nervios de unión por ultrasonidos. Durante la eliminación de los nervios de unión se emplean una o más ventosas dotadas de movimiento vertical y/o horizontal configuradas para sujetar el envase y depositarlo sobre medios de transporte que se encargarán de trasladar dichos envases hacia una posterior etapa de empaquetado de los mismos para su expedición.
Finalmente, unos medios de rebobinado recogen la lámina termoconformada y el film de cierre residual.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La figura 1 es una representación esquemática frontal del dispositivo de la presente invención.
La figura 2 es una vista frontal de la estación de sellado y troquelado.
La figura 3 es una vista lateral de la estación de sellado y troquelado.
La figura 4 es una vista en perspectiva de la estación de sellado y troquelado.
La figura 5a es una vista seccionada según la línea de corte A-A de la figura 2 para un primer modo de realización preferido.
La figura 5b es una vista seccionada según la línea de corte A-A de la figura 2 para un segundo modo de realización preferido.
La figura 6 es una vista en perspectiva del cuerpo inferior de la estación de sellado y troquelado en la primera posición de soldadura.
La figura 7 es una vista en perspectiva del cuerpo inferior de la estación de sellado y troquelado en la segunda posición de troquelado.
La figura 8a es una vista en perspectiva de la base y del cuerpo exterior de la estación de sellado y troquelado.
La figura 8b es una vista en perspectiva del cuerpo interior de la estación de sellado y troquelado.
La figura 9 es una vista en perspectiva del cuerpo inferior de la estación de sellado y troquelado con un envase alojada en su interior.
La figura 10 es una sección, perpendicular a la dirección dé avance de la lámina termoconformada, del módulo de alimentación y del módulo de refrigeración de la estación de refrigeración.
La figura 11 es una representación esquemática en perspectiva de la estación de extracción.
Realización preferente de la invención
La figura 1 muestra una representación esquemática frontal del dispositivo (1) de la presente invención en la que se aprecian tanto los elementos principales como las diferentes etapas de procedimiento.
En ella puede apreciarse que el dispositivo (1) para obtención de envases (2) de la presente invención parte de una lámina termoconformada (3) que se desplaza a lo largo de una dirección de avance (D). Dicha lámina termoconformada (3) está dotada de una pluralidad de cavidades (4) que contienen un producto envasado (44).
Dicho dispositivo (1) comprende una estación de sellado y troquelado (5) que a su vez comprende un cuerpo inferior (6) y un cuerpo superior (7) confrontado con el cuerpo inferior (6). El cuerpo inferior (6) está dotado de medios de desplazamiento (8) configurados para desplazar el cuerpo inferior (6) entre una posición inferior de alimentación de la lámina termoconformada (3) y una posición superior de trabajo en la que se produce la soldadura y el troquelado. El cuerpo superior (7) está dotado de elementos calefactores (9) adecuados para llevar a cabo la termosoldaura.
Dicho dispositivo (1) comprende también medios de suministro (42) de un film de cierre (10) configurado para ser termosoldado a la lámina termoconformada (3), siendo el film de cierre (10) suministrado entre la lámina termoconformada (3) y el cuerpo superior (7).
Dicho dispositivo (1) comprende también una estación de refrigeración (34) de la lámina termoconformada (3) después de la estación de sellado y troquelado (5). La estación de refrigeración (34) comprende un módulo de alimentación (35) dotado de movimiento vertical y confrontado con un módulo de refrigeración (36).
Dicho dispositivo (1) comprende también una estación de extracción (38) de los envases (2) que comprende al menos un sonotrodo (39) dotado de movimiento configurado para la eliminación de los nervios de unión (20) por ultrasonidos, figura 11. La estación de extracción (38) de los envases (2) comprende además el empleo de al menos una ventosa (40) dotada de movimiento configurada para sujetar el envase (2) durante la eliminación de los nervios de unión (20) y depositar dicho envase (2) sobre medios de transporte (41) que se encargarán de trasladar dichos envases (2) hacia una posterior etapa de empaquetado de los mismos para su expedición.
Finalmente, unos medios de rebobinado (43) recogen la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10) residual.
Las figura 2, 3 y 4 muestran respectivamente una vista frontal, lateral y en perspectiva de la estación de sellado y troquelado (5) en la que pueden apreciarse con mayor detalle los medios de desplazamiento (8) del cuerpo inferior (6).
Dichos medios de desplazamiento (8) comprenden una rodillera (31) situada bajo la base (11) configurada para conducir un desplazamiento de la base (11) a lo largo de al menos un guiador (32). Preferentemente la presente invención emplea cuatro guiadores (23), uno en cada una de las esquinas de la base (11), para dotar de un movimiento estable al cuerpo inferior (6). Los medios de desplazamiento (8) comprenden también dos cilindros neumáticos (33) configurados para acompañar el desplazamiento de la base (11), repartir cargas dinámicas de los medios de desplazamiento (8) y liberar carga de la rodillera (31).
La figura 5a muestra una vista seccionada según la línea de corte A-A, perpendicular a la dirección de avance (D) de la lámina termoconformada (3), del cuerpo inferior (6) y del cuerpo superior (7) de la estación de sellado y troquelado (5) según un primer modo de realización preferido.
En ella puede apreciarse que el cuerpo inferior (6) comprende una base (11), un cuerpo interior (14) y medios de amortiguación (17). Sobre la base (11) se dispone una pared exterior (12) dotada de medios de troquelado (13) dispuestos perimetralmente de acuerdo al contorno de troquelado que se desee para el envase (2). Preferentemente, los medios de troquelado se disponen por la cara interior de la pared exterior (12).
El cuerpo interior (14) está dispuesto dentro de la pared exterior (12) y comprende medios de alojamiento (15) de al menos una de las cavidades (4) de la lámina termoconformada (3) y medios de soldadura (16). Adicionalmente el cuerpo interior (14) comprende también medios de refrigeración (29) que comprenden un circuito hidráulico en el interior del cuerpo interior (14) por el que circula un fluido refrigerante, ya sea agua, alcohol u otros.
Los medios de amortiguación (17) están ubicados entre la base (11) y el cuerpo interior (14). Dichos medios de amortiguación (17) están configurados para dotar al cuerpo interior (14) de un movimiento relativo en dirección vertical (V) respecto a la pared exterior (12) y a los medios de troquelado (13) a medida que el cuerpo inferior (6) es desplazado en sentido ascendente en la posición de trabajo, para que dicho cuerpo interior (14) adopte en un mismo ciclo de trabajo; una primera posición de soldadura del film de cierre (10) con la lámina termoconformada (3) y una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
Según un primer modo de realización preferido, los medios de amortiguación (17) consisten en amortiguadores de gas.
El cuerpo superior (7) comprende una sufridera metálica (30) configurada para amortiguar golpes de los medios de troquelado (13) y de los medios de corte (21) durante la etapa de troquelado. Adicionalmente; la sufridera metálica (30) comprende una capa de material antiadherente para evitar que se acumule material residual sobre la sufridera metálica (30) después de la soldadura y el troquelado de la lámina termoconformada (3).
La figura 5b muestra una vista seccionada según la línea de corte A-A, perpendicular a la dirección de avance (D) de la lámina termoconformada (3), del cuerpo inferior (6) y del cuerpo superior (7) de la estación de sellado y troquelado (5) según un segundo modo de realización preferido.
En ella pueden apreciarse los mismos elementos que en la figura 5b con la única diferencia que es este caso los medios de amortiguación (17) consisten en un elastómero.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del cuerpo inferior (6) de la estación de sellado y troquelado (5) en la primera posición de soldadura.
En ella puede apreciarse con mayor detalle la base (11), la pared exterior (12), los medios de troquelado (13) y el cuerpo interior (14).
Preferentemente los medios de troquelado (13) comprenden una cuchilla metálica (18) dispuesta a lo largo de la pared exterior (12) con el contorno de troquelado deseado para el envase (2). Dicha cuchilla metálica (18) comprende al menos una muesca (19) en su filo configurada para crear nervios de unión (20), figura 11, entre las cavidades (4) y la lámina termoconformada (3) durante el troquelado. Preferentemente la cuchilla metálica (18) comprende al menos dos muescas (19) enfrentadas.
Particularmente, la base (11) del cuerpo inferior (6) comprende además medios de corte (21) dispuestos en el interior de la pared exterior (12) configurados para conformar en el envase medios de presentación (22), figura 9. Dichos medios de presentación (22) permiten que el envase sea mostrado en los puntos de venta de una forma accesible para el consumidor. Preferentemente los medios de presentación (22) comprenden al menos un orificio (23) que atraviesa la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10), figura 9.
Los medios de corte (21) comprenden al menos una segunda cuchilla metálica (24) para cada uno de los orificios (23), cuyo extremo define el contorno del orificio (23).
Particularmente, el cuerpo interior (14) comprende al menos un orificio pasante (25) configurado para ser atravesado por los medios de corte (21), sin que dichos medios de corte (21) bloqueen el movimiento relativo en dirección vertical (V) del cuerpo interior (14) respecto a la pared exterior (12) y a los medios de troquelado (13).
Los medios de alojamiento (15) comprenden uno o más huecos adaptados para alojar las cavidades (4) de la lámina termoconformada (3) independientemente de su forma, ya sea poliédrica, esférica o una combinación de ambas.
Los medios de soldadura (16) comprenden una ala perimetral (26) dispuesta sobre el cuerpo interior (14) dotada de un área de soldadura (27) configurada para crear un cordón de soldadura (28), figura 11, sobre la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10) durante el proceso de soldadura. El contorno del ala perimetral (26) determina el contorno del cordón de soldadura (28) deseado. Puede apreciarse que en la primera posición de soldadura el área de soldadura (27) de los medios de soldadura (16) sobresale por encima de los medios de troquelado (13).
La figura 7 muestra una vista en perspectiva del cuerpo inferior (6) de la estación de sellado y troquelado (5) en la segunda posición de troquelado.
En ella pueden apreciarse los mismos elementos que la figura 6 además de los medios de amortiguación (17), representados por un elastómero: Dichos medios de amortiguación (17) se encuentran comprimidos, de modo que los medios de troquelado (13) se encuentran al mismo nivel que el área de soldadura (27).
La figura 8a muestra una vista en perspectiva de la base (11) y del cuerpo exterior (12) de la estación de sellado y troquelado (5).
En ella pueden apreciarse con mayor detalle los medios de amortiguación (17), representados por un elastómero, y la disposición de los medios de troquelado (13) sobre la pared exterior (12).
La figura 8b muestra una vista en perspectiva del cuerpo interior (14) de la estación de sellado y troquelado (5).
La figura 9 muestra una vista en perspectiva del cuerpo inferior (6) de la estación de sellado y troquelado (5) con un envase (2) alojado en su interior. Se puede apreciar que el envase (2) dispone bajo el film de cierre (10) medios publicitarios (45) consistentes en una lámina de cartón.
En esta figura no se ha representado la lámina termoconformada (3) que envuelve el envase (2) ni los nervios de unión (20). Sin embargo, en dicha figura pueden apreciarse como queda alojado dicho envase (2) en el cuerpo interior (14), y como se corresponde con los medios de troquelado (13) y el área de soldadura (27).
También pueden apreciarse los medios de presentación (22) y el cordón de soldadura (28) del envase (2). Preferentemente los medios de presentación (22) comprenden al menos un orificio (23) que atraviesa la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
La figura 10 muestra una sección, perpendicular a la dirección de avance (D) de la lámina termoconformada (3), del módulo de alimentación (35) y del módulo de refrigeración (36) de la estación de refrigeración (34).
La estación de refrigeración (34) comprende un módulo de alimentación (35) dotado de movimiento vertical y confrontado con un módulo de refrigeración (36), comprendiendo dicho módulo de alimentación (35) medios de recepción (37) de las cavidades (4) de lámina termoconformada (3).
La figura 11 muestra una representación esquemática en perspectiva de la estación de extracción (38).
La estación de extracción (38) de los envases (2) comprende al menos un sonotrodo (39) dotado de movimiento configurado para la eliminación de los nervios de unión (20) por ultrasonidos.
Preferentemente se dispone de un sonotrodo (39) por cada nervio de unión (20) confrontado con dicho nervios de unión (20).
La estación de extracción (38) de los envases (2) comprende además el empleo de al menos una ventosa (40) dotada de movimiento configurada para sujetar el envase (2) durante la eliminación de los nervios de unión (20) y depositar dicho envase (2) sopare medios de transporte (41) que se encargarán de trasladar dichos envases (2) hacia una posterior etapa de empaquetado de los mismos para su expedición.

Claims (24)

  1. \global\parskip0.950000\baselineskip
    1. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), dicha lámina termoconformada (3) desplazándose a lo largo de una dirección de avance (D) y estando dotada de una pluralidad de cavidades (4) con un producto envasado en su interior, comprendiendo dicho dispositivo (1)
    una estación de sellado y troquelado (5) que comprende:
    un cuerpo inferior (6) dotado de medios de desplazamiento (8) configurados para desplazar el cuerpo inferior (6) entre una posición inferior de alimentación de la lámina termoconformada (3) y una posición superior de trabajo;
    un cuerpo superior (7) confrontado con el cuerpo inferior (6) y dotado de elementos calefactores (9);
    medios de suministro (42) de un film de cierre (10) configurado para ser termosoldado a la lámina termoconformada (3), siendo el film de cierre (10) suministrado entre la lámina termoconformada (3) y el cuerpo superior (7);
    caracterizado porque el cuerpo inferior (6) comprende;
    i)
    una base (11) sobre la que se dispone una pared exterior (12) dotada de medios de troquelado (13) dispuestos perimetralmente;
    ii)
    un cuerpo interior (14) dispuesto dentro de la pared exterior (12) que comprende; medios de alojamiento (15) de al menos una de las cavidades (4) de la lámina termoconformada (3);
    medios de soldadura (16);
    iii)
    medios de amortiguación (17), ubicados entre la base (11) y el cuerpo interior (14), configurados para dotar al cuerpo interior (14) de un movimiento relativo en dirección vertical (V) respecto a la pared exterior (12) y a los medios de troquelado (13) a medida que el cuerpo inferior (6) es desplazado en sentido ascendente en la posición de trabajo, para que dicho cuerpo interior (14) adopte en un mismo ciclo de trabajo;
    una primera posición de soldadura del film de cierre (10) con la lámina termoconformada (3);
    una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
  2. 2. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de troquelado (13) comprenden una cuchilla metálica (18) dispuesta a lo largo de la pared exterior (12) que comprende al menos una muesca (19) en un filo configurada para crear nervios de unión (20) entre las cavidades (4) y la lámina termoconformada (3) durante el troquelado.
  3. 3. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 2 caracterizado porque la cuchilla metálica (18) comprende al menos dos muescas (19) enfrentadas.
  4. 4. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque la base (11) del cuerpo inferior (6) comprende además medios de corte (21) dispuestos en el interior de la pared exterior (12) configurados para conformar en el envase medios de presentación (22).
  5. 5. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según reivindicación 4 caracterizado porque los medios de presentación (22) comprenden al menos un orificio (23) que atraviesa la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
  6. 6. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 5 caracterizado porque los medios de corte (21) comprenden al menos una segunda cuchilla metálica (24) cuyo extremo define el contorno del orificio (23).
  7. 7. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 4-6 caracterizado porque el cuerpo interior (14) comprende al menos un orificio pasante (25) configurado para ser atravesado por los medios de corte (21).
  8. 8. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-7 caracterizado porque los medios de soldadura (16) comprenden una ala perimetral (26) dispuesta sobre el cuerpo interior (14) dotada de un área de soldadura (27) configurada para crear un cordón de soldadura (28) sobre la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10) durante la soldadura.
  9. 9. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-8 caracterizado porque los medios de amortiguación (17) están seleccionados entre, materiales elásticos, amortiguadores mecánicos, amortiguadores neumáticos, amortiguadores hidráulicos, amortiguadores oleohidráulicos, amortiguadores de gas y combinaciones de los mismos.
    \global\parskip1.000000\baselineskip
  10. 10. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-9 caracterizado porque el cuerpo interior (14) además comprende medios de refrigeración (29) que comprenden un circuito hidráulico en el interior del cuerpo interior (14) por el que circula un fluido refrigerante.
  11. 11. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-10 caracterizado porque el cuerpo superior (7) además comprende una sufridera metálica (30) configurada para amortiguar golpes de los medios de troquelado (13) y de los medios de corte (21) durante el troquelado.
  12. 12. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 11 caracterizado porque la sufridera metálica (30) comprende una capa de material antiadherente para evitar que se acumule material residual sobre la sufridera metálica (30) después de la soldadura y el troquelado de la lámina termoconformada (3).
  13. 13. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-12 caracterizado porque los medios de desplazamiento (8) comprenden una rodillera (31) situada bajo la base (11):
    configurada para conducir un desplazamiento de la base (11) a lo largo de al menos un guiador (32).
  14. 14. Dispositivo (1) para obtención, de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 13 caracterizado porque los medios de desplazamiento (8) comprenden al menos dos cilindros neumáticos (33) configurados para acompañar el desplazamiento de la base (11), repartir cargas dinámicas de los medios de desplazamiento (8) y liberar carga de la rodillera (31).
  15. 15. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 caracterizado porque comprende una estación de refrigeración (34) de la lámina termoconformada (3) después de la estación de sellado y troquelado (5).
  16. 16. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según la reivindicación 15 caracterizado porque la estación de refrigeración (34) comprende un módulo de alimentación (35) dotado de movimiento vertical y confrontado con un módulo de refrigeración (36), comprendiendo dicho módulo de alimentación (35) medios de recepción (37) de las cavidades (4) de lámina termoconformada (3).
  17. 17. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-16 caracterizado porque comprende una estación de extracción (38) de los envases (2) que comprende al menos un sonotrodo (39) dotado de movimiento configurado para la eliminación de los nervios de unión (20) por ultrasonidos.
  18. 18. Dispositivo (1) para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3), según cualquiera de las reivindicaciones 1-17 caracterizado porque la estación de extracción (38) de los envases (2) comprende al menos una ventosa (40) dotada de movimiento configurada para sujetar el envase (2) durante la eliminación de los nervios de unión (20) y depositar dicho envase (2) sobre medios de transporte (41).
  19. 19. Procedimiento para obtención de envases (2) a partir de una lámina termoconformada (3) que se desplaza a lo largo de una dirección de avance (D) y está dotada de una pluralidad de cavidades (4) con un producto envasado en su interior, comprendiendo el procedimiento:
    alimentar una estación de sellado y troquelado (5) con la lámina termoconformada (3);
    disponer un film de cierre (10) sobre la lámina termoconformada (3);
    soldar la lámina termoconformada (3) con el film de cierre (10);
    troquelar el film de cierre (10) y la lámina termoconformada (3);
    caracterizado porque:
    el proceso de soldadura y troquelado se producen en un mismo ciclo de trabajo mediante el empleo de medios de amortiguación (17) que a medida que se comprimen permiten adoptar;
    una primera posición de soldadura del film de cierre (10) con la lámina termoconformada (3);
    una segunda posición de troquelado de la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
  20. 20. Procedimiento según la reivindicación 19 caracterizado porque además comprende extraer aire de las cavidades (4) de la lámina termoconformada (3), anteriormente o durante el proceso de soldadura y troquelado.
  21. 21. Procedimiento según la reivindicación 20 caracterizado porque además comprende inyectar gases inertes en las cavidades (4) de la lámina termoconformada (3) después de la extraer el aire de las cavidades (4).
  22. 22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 19-21 caracterizado porque además comprende después del proceso de soldadura y troquelado, enfriar la lámina termoconformada (3) y el film de cierre (10).
  23. 23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 19-22 caracterizado porque además comprende extraer los envases (2) de la lámina termoconformada (3) mediante al menos un sonotrodo (39).
  24. 24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 19-23 caracterizado porque además comprende depositar los envases (2) sobre medios de transporte (41) mediante al menos una ventosa (40).
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