ES2354498T3 - Dispositivo para soportar elementos contrarrotativos. - Google Patents

Dispositivo para soportar elementos contrarrotativos. Download PDF

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ES2354498T3 ES08425267T ES08425267T ES2354498T3 ES 2354498 T3 ES2354498 T3 ES 2354498T3 ES 08425267 T ES08425267 T ES 08425267T ES 08425267 T ES08425267 T ES 08425267T ES 2354498 T3 ES2354498 T3 ES 2354498T3
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Abstract

Un dispositivo (10) de soporte para elementos contrarrotativos (12, 14) que pueden girar en torno a ejes respectivos (X12, X14), incluyendo el dispositivo: - un primer (22) y un segundo bloque (24) de soporte que soportan uno (12) y el otro (14) de dichos elementos contrarrotativos (12, 14) que pueden girar en torno a dichos ejes respectivos (X12, X14) y - al menos una placa (26) de conexión, que se extiende de forma similar a un puente entre dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24), permitiendo dicha al menos una placa (26) la variación de la distancia entre dichos ejes (X12, X14) de giro de dichos elementos contrarrotativos (12, 14) por medio de un accionador (32), caracterizado porque: - dichos bloques (22, 24) están conectados por dicha al menos una placa (26) en una configuración similar a una mordaza susceptible de volver a cerrarse elásticamente, y - dicho accionador (32) puede actuar sobre dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24) para variar la distancia entre dichos ejes (X12, X14) de rotación gracias a la flexibilidad de dicha al menos una placa (26).

Description

Campo de la invención
La presente revelación hace referencia a dispositivos de soporte para elementos contrarrotativos.
La presente revelación ha sido desarrollada con atención particular a su posible empleo para el soporte de elementos contrarrotativos incluidos en sistemas de soldadura por ultrasonidos. 5
Descripción de la técnica relacionada
En numerosos sectores de la técnica surge la necesidad de soportar elementos contrarrotativos tales como, por ejemplo, rodillos contrarrotativos, ruedas contrarrotativas, discos contrarrotativos.
En particular, las máquinas denominadas de “envasado de flujo” (también denominadas a veces de “formado-llenado-sellado” o, de forma abreviada, ffs) para realizar un único o múltiples empaquetados formados comenzando 10 a partir de material de empaquetado similar a cinta están ampliamente difundidos en el sector del embalaje. En primer lugar se cierra el material de empaquetado para formar un tubo, poniendo en contacto y soldando entre sí los bordes opuestos de la cinta, de manera que se forme un modelo tubular en tosco dentro del que se insertan los productos. Entonces, se prensa el modelo tubular en tosco en áreas incluidas entre artículos sucesivos, en las que hay formadas líneas transversales de sellado que son sometidas luego a un corte, de forma que se separan entre sí 15 las realizaciones individuales.
Los procedimientos conocidos para realizar la línea, o “aleta”, longitudinal de sellado o del modelo tubular en tosco de empaquetado incluyen hacer avanzar los bordes de la cinta que están destinados a formar la aleta mencionada anteriormente a través de uno o más pares de elementos contrarrotativos que realizan la soldadura de los bordes, normalmente mediante una soldadura térmica. En tal situación, el dispositivo que soporta los elementos 20 contrarrotativos tiene tres funciones:
- garantizar que los elementos contrarrotativos se mantienen con sus ejes respectivos de rotación, aunque pueden ser girados libremente, en paralelo entre sí y exactamente a una distancia predeterminada,
- permitir la apertura o la separación de los elementos contrarrotativos (por ejemplo, para insertar el material que va a ser tratado en el intervalo o hueco formado entre los mismos) y, 25
- regular la presión ejercida conjuntamente por los elementos contrarrotativos en el material tratado que avanza entre los mismos.
Se pueden lograr dichos objetivos al recurrir a una amplia gama de soluciones, permitiendo que los bloques respectivos de soporte puedan deslizarse más cerca el uno del otro o más alejados entre sí en guías respectivas por medio de la acción de un medio móvil de diversa naturaleza (tornillos micrométricos, accionadores hidráulicos, etc.). 30 También se conoce que los elementos contrarrotativos pueden constituir parte de un dispositivo de soldadura por ultrasonidos (véanse, por ejemplo, los documentos IT-B-1 160 245 o US-B-6 574 944).
Más específicamente, la invención versa acerca de un dispositivo de soporte según el preámbulo de la reivindicación 1, que es conocida, por ejemplo, por el documento EP-A-0 705 657.
Objetivo y resumen de la invención 35
Los inventores observaron que, particularmente en las aplicaciones mencionadas anteriormente de soldadura por ultrasonidos, el grado de precisión del funcionamiento proporcionado por los dispositivos convencionales de soporte puede ser insuficiente para proporcionar una soldadura por ultrasonidos que sea completamente satisfactoria desde el punto de vista cualitativo, con respecto principalmente a la posibilidad de mantener las características de soldadura constantes en el tiempo. 40
Por lo tanto, se siente la necesidad de dispositivos de soporte para elementos contrarrotativos que sean capaces de superar dichas insuficiencias mostradas por los dispositivos de tipo conocido.
El objetivo de la presente invención es proporcionar dicho dispositivo.
Según la presente invención se consigue dicho objetivo por medio de un dispositivo que tiene las características recordadas específicamente en las siguientes reivindicaciones. Las reivindicaciones son una parte integral de la 45 revelación técnica proporcionada en el presente documento con respecto a la invención.
Breve descripción de los dibujos adjuntos
Se describirá ahora la invención, únicamente a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista general en perspectiva de un dispositivo del tipo descrito en el presente documento,
- la figura 2 es una vista desde una extremidad del dispositivo descrito en el presente documento, y 5
- la figura 3 es un corte transversal a lo largo de la línea III-III de la figura 1.
Descripción detallada de las realizaciones ejemplares
En la siguiente descripción, se ilustran diversos detalles específicos para proporcionar una comprensión exhaustiva de las realizaciones. Las realizaciones se pueden poner en práctica sin uno o más de los detalles específicos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc. En otros casos, no se muestran ni se 10 describen en detalle estructuras, materiales u operaciones conocidos para evitar oscurecer los diversos aspectos de las realizaciones.
La referencia en toda la presente memoria a “una realización” significa que se incluye un rasgo, una estructura o una característica descritos en conexión con la realización en al menos una realización. Por lo tanto, la aparición de frases tales como “en una realización”, presente posiblemente en diversos lugares en toda la presente memoria no 15 hacen referencia necesariamente a la misma realización. Además, se pueden combinar los rasgos, las estructuras o las características particulares de cualquier forma adecuada en una o más realizaciones, según se define en las reivindicaciones adjuntas.
En las figuras en los dibujos adjuntos, la referencia 10 indica un dispositivo de soporte en su totalidad para dos elementos contrarrotativos 12 y 14 que pueden ser girados (en direcciones opuestas) en torno a sus ejes respectivos 20 X12 y X14, en paralelo entre sí.
En una realización, los elementos contrarrotativos 12 y 14 son el yunque y la soldadura por emisor de ultrasonidos, respectivamente, de un sistema de soldadura por ultrasonidos.
En una realización, este puede ser el sistema (o uno de los sistemas) para soldar por ultrasonidos destinado a formar la denominada aleta longitudinal de un empaquetador del tipo denominado comúnmente de “envasado de 25 flujo”. Sin embargo, el campo de la aplicación del dispositivo descrito en el presente documento no está limitado a la aplicación en este contexto.
En la realización ilustrada en el presente documento, los elementos contrarrotativos 12 y 14 tienen una forma aproximada de disco y están montados en ejes respectivos 120, 140. Las dos ruedas 16 y 18 de engranaje están chaveteadas sobre los ejes 120, 140 en la proximidad de los elementos contrarrotativos 12, 14. Los engranajes 16 y 30 18 están acoplados entre sí formando un par de engranajes, de forma que uno de los ejes 120, 140 (por ejemplo, el eje 120), que es traccionado en rotación en torno a su eje respectivo X12 por medio de una motorización no mostrada explícitamente, tracciona en rotación (en la dirección opuesta) el otro eje (por ejemplo, el eje 140) en torno a su eje respectivo X14 provocando el giro de los elementos 12 y 14 en direcciones opuestas.
Las soluciones citadas en el presente documento a modo de ejemplo (eje motorizado 120 traccionando el eje 140 35 por medio del par 16, 18 de engranajes) se pueden aplicar en el caso de un sistema de soldadura por ultrasonidos en el que el elemento giratorio 12 y el elemento giratorio 14 son el yunque y el emisor de ultrasonidos de soldadura, respectivamente. El hecho de que se traccione el eje 140 en rotación por el eje 120 por medio del par 16, 18 de engranajes facilita la realización del complejo constituido por el eje 140 y por el elemento giratorio 14 montado en su extremidad en forma de un emisor de ultrasonidos para la aplicación de la vibración ultrasónica a la zona de 40 soldadura identificada por el punto de cooperación de las periferias de los elementos 12 y 14.
Se pueden realizar los elementos 12 y 14 (o al menos uno de ellos, por ejemplo, el elemento 12) de forma que puedan ser sustituibles para poder modificar el patrón de aplicación del borde frontal del ultrasonido en la zona de cooperación entre los elementos contrarrotativos 12 y 14.
Las referencias 22 y 24 indican dos bloques sólidos de soporte que reciben el eje 120 y el eje 140, 45 respectivamente, montados de forma giratoria en el interior. El montaje preciso de los ejes dentro de los bloques 22 y 24 de soporte se acciona por medio de elementos (por ejemplo, mediante rodamientos) de tipo conocido según criterios conocidos de construcción de máquinas, lo que hace que su descripción detallada en el presente documento sea superflua. Esto también es válido con respecto a la transmisión del movimiento al eje 140 y/o la aplicación del frente de onda de excitación ultrasónica al eje 140 y al elemento giratorio 14 montado en su 50 extremidad.
La referencia 26 indica una placa plana o sustancialmente plana conectada tanto al bloque 22 de soporte como al bloque 24 de soporte (que en la realización ejemplar ilustrada en el presente documento se asume que son bloques prismáticos de paralelepípedos con secciones transversales cuadradas o rectangulares) según una disposición general similar a un puente. 5
En la realización ilustrada, la placa 26 está fijada a los bloques 22 y 24 de soporte por medio de los tornillos 28. Se pueden aplicar otros medios de fijación conocidos por los expertos en la construcción de máquinas para este propósito. En la realización ilustrada, los cilindros 29 que tienen una función de centrado están interpuestos entre la placa 26 y cada uno de los bloques 22 y 24 de soporte. Todo esto para asegurar que la conexión similar a un puente de la placa 26 entre los dos bloques 22 y 24 es estable y precisa, particularmente con respecto el alineamiento 10 paralelo de los ejes X12 y X14 en torno a los cuales giran los elementos contrarrotativos 12 y 14.
La realización ejemplar ilustrada en el presente documento permite que la placa 26 dispuesta como una conexión similar a un puente entre los bloques 22 y 24 de soporte sea única, preferentemente con una estructura abierta. Naturalmente, el uso de más de una placa está incluido dentro del alcance de la presente memoria.
Se realizan la placa o las placas 26 (a continuación, se hará referencia a las presencia de únicamente una placa 15 tal en aras de la simplicidad) de forma que permitan la flexión en la región que se expande entre los bloques 22 y 24.
En la realización ejemplar ilustrada en el presente documento (como se puede apreciar de forma óptima en la vista en el corte transversa de la figura 3), se obtiene dicho resultado al permitir que la zona intermedia entre los bloques 22 y 24 la placa 26 tenga una porción intermedia 260 que es más delgada (es decir, una zona denominada de aligeramiento) obtenida, por ejemplo, al formar un rebaje rectificado en la placa, lo que permite que la placa 26 se 20 doble con respecto al plano en el que se encuentra generalmente.
El resultado que puede conseguirse por medio del doblado de la placa 26 es que, aunque se conservan su posición deseada de paralelismo estricto, se puede modificar ligeramente la distancia D entre los ejes X12 y X14 (y, por consiguiente, los elementos contrarrotativos 12 y 14), como mejor se observa en la vista frontal de la figura 2.
De forma indicativa, considerando una distancia D entre los ejes X12 y X14 del orden de 96 mm, el doblado de la 25 placa 26 puede permitir una variación de la distancia D entre los dos ejes X12 y X14 del orden de 2 mm. Naturalmente, tales datos cuantitativos son únicamente para fines orientativos y no deberían ser interpretados como limitantes del alcance de la memoria.
Se puede explotar la flexibilidad de la placa 26 para permitir un distanciamiento selectivo de las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14 para la inserción en el intervalo o hueco definido entre los mismos de una 30 estructura laminar M que va a ser sometida a una soldadura. Esto podría ser, por ejemplo, los dos bordes opuestos de una cinta de material laminar sometidos a una soldadura por ultrasonidos para la formación de un modelo tubular en tosco de empaquetado de envasado de flujo.
En la realización ejemplar ilustrada en el presente documento se supone que en la geometría de los bloques 22 y 24 y la de la placa 26 es tal que durante el reposo —es decir, en ausencia de solicitudes externas— hay presente un 35 hueco entre las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14, por ejemplo del orden de 2 mm.
Se puede anular dicho hueco al actuar sobre los bloques 22 y 24 (que están conectados por la placa 26 según una configuración general similar a una mordaza que puede ser susceptible de volver a cerrarse elásticamente), de forma que se juntan hasta que se anula el hueco entre las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14.
Se puede obtener dicho resultado por medio de elementos accionadores de diversas naturalezas. En el ejemplo 40 de la realización ilustrada en el presente documento, se obtiene tal resultado al conectar los bloques 22 y 24 de soporte por medio de un accionador hidráulico 32.
En la realización ejemplar ilustrada en el presente documento, en la que la placa 26 y el accionador 32 están dispuestos en lados opuestos con respecto al plano que pasa a través de los ejes X12 y X14 de rotación, el accionador 32 incluye: 45
- dos piezas terminales de las extremidades 322 y 324 fijadas al bloque 22 y al bloque 24 respectivamente, y
- un elemento expansible 326 susceptible de ser alimentado con un fluido bajo presión a través de un conducto de alimentación incluyendo, por ejemplo, una válvula 328 de control proporcional.
El funcionamiento del accionador 32 permite la expansión de la cámara 326, que se contrae de forma axial, cuando se suministra el fluido presurizado y, por lo tanto, genera una fuerza axial que tiende a juntar las piezas 50 terminales de las extremidades 322 y 324 (y, por lo tanto, los bloques 22 y 24) con una fuerza, cuya intensidad puede ser regulada al actuar sobre la válvula 328 de control proporcional. Se conoce un accionador del tipo descrito, por ejemplo, por el documento US-B-6 349 746.
Comenzando desde la posición de descanso mencionada anteriormente (la placa 26 no deformada y las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14 mantenidos a una distancia del orden de 2 mm) se puede 5 aumentar la presión de suministro del accionador 32 hasta un primer valor umbral, por ejemplo, de 303,98 kPa, de forma que se ponen las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14 en contacto mutuo (anulando virtualmente el hueco entre tales periferias).
El aumento adicional posible de la presión de suministro del accionador 32 se traduce en un aumento de la fuerza que empuja entre sí las periferias de los elementos contrarrotativos 12 y 14 (normalmente con la interposición del 10 material M interpuesto entre los mismos, por ejemplo para ser sometido a una soldadura por ultrasonidos).
La solución descrita tiene la ventaja de no requerir el empleo de guías ni de levas para regular las posiciones relativas de los bloques 22 y 24 y/o el movimiento relativo de acercamiento/alejamiento de los mismos, ni el empleo de elementos accionadores, incluyendo una varilla amovible en una carcasa (del tipo gato, en aras de la claridad), susceptible de originar fenómenos de fricción no previsibles inmediatamente y tales que modifican de forma no 15 deseable e imprevisible las condiciones de cooperación de los elementos contrarrotativos 12 y 14, bajo accionamiento constante del accionador 32.
Naturalmente, manteniendo constante el principio subyacente de la invención, los detalles de la realización y las realizaciones pueden variar, incluso de forma apreciable, con respecto a lo que se ha ilustrado únicamente a modo de ejemplo no limitante, sin alejarse del alcance de la invención, según se define por las reivindicaciones adjuntas. 20

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo (10) de soporte para elementos contrarrotativos (12, 14) que pueden girar en torno a ejes respectivos (X12, X14), incluyendo el dispositivo:
    - un primer (22) y un segundo bloque (24) de soporte que soportan uno (12) y el otro (14) de dichos elementos contrarrotativos (12, 14) que pueden girar en torno a dichos ejes respectivos (X12, X14) y 5
    - al menos una placa (26) de conexión, que se extiende de forma similar a un puente entre dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24), permitiendo dicha al menos una placa (26) la variación de la distancia entre dichos ejes (X12, X14) de giro de dichos elementos contrarrotativos (12, 14) por medio de un accionador (32), caracterizado porque:
    - dichos bloques (22, 24) están conectados por dicha al menos una placa (26) en una configuración 10 similar a una mordaza susceptible de volver a cerrarse elásticamente, y
    - dicho accionador (32) puede actuar sobre dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24) para variar la distancia entre dichos ejes (X12, X14) de rotación gracias a la flexibilidad de dicha al menos una placa (26).
  2. 2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicha al menos una placa (26) y dicho accionador (32) 15 están dispuestos en lados opuestos con respecto al plano que pasa a través de dichos ejes (X12, X14) de rotación.
  3. 3. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho accionador (32) es un accionador hidráulico.
  4. 4. Un dispositivo según la reivindicación 3, en el que dicho accionador (30) incluye una cámara inflable (326) 20 que, cuando se le suministra fluido bajo presión, se expande, contrayéndose de forma axial.
  5. 5. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha al menos una placa (26) tiene una porción flexible de sección reducida (260) en una posición interpuesta entre dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24).
  6. 6. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha al menos una placa 25 (26) está fijada al atornillarla (28) a dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24).
  7. 7. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los cuerpos (29) de centrado están interpuestos entre dicha placa (26) y dichos bloques de soporte primero (22) y segundo (24).
  8. 8. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que, con dicha al menos una placa (26) en un estado no deformado, dichos elementos contrarrotativos (12, 14) están separados. 30
  9. 9. Un dispositivo según la reivindicación 8 en combinación con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho accionador (32) está asociado con un dispositivo (328) de regulación para aplicar a dicho accionador (32) un nivel de intensidad de accionamiento que produce el doblado de dicha al menos una placa (26) hasta el punto de poner en contacto dichos elementos contrarrotativos (12, 14).
  10. 10. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho accionador (32) está 35 asociado con un dispositivo (328) de regulación para aplicar a dicho accionador (32) un nivel de intensidad de accionamiento de forma que empuje dichos elementos contrarrotativos (12, 14) entre sí con una fuerza dada, preferentemente regulable.
  11. 11. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos elementos contrarrotativos (12, 14) están pareados entre sí mediante engranajes (16, 18). 40
  12. 12. Un dispositivo según la reivindicación 11, en el que uno (12) de dichos elementos contrarrotativos está motorizado y tracciona al otro (14) de dichos elementos contrarrotativos en rotación por medio de dicho par (16, 18) de engranajes.
  13. 13. Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos elementos contrarrotativos (12, 14) son el yunque y el emisor de ultrasonidos de un sistema de soldadura por 45 ultrasonidos.
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