ES2354540A1 - Procedimiento y dispositivo para el sellado por termosoldadura de las paredes laterales de un envase flexible al cuerpo de soporte de una espita. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y dispositivo para el sellado por termosoldadura de las paredes laterales de un envase flexible al cuerpo de soporte de una espita.Procedimiento para el sellado por termosoldadura de las paredes laterales de un envase flexible al cuerpo de soporte de una espita que comprende la operación de aportar calor y aplicar a presión, por empuje de la superficie operativa cóncava de una correspondiente mordaza, cada una de las paredes laterales del envase contra una respectiva superficie de sellado convexa del cuerpo de soporte de la espita, en el que la superficie operativa de al menos una de las mordazas empleadas está dotada de una pluralidad de estrías, paralelas entre sí y transversales a la dirección de salida del producto envasado a través de la espita, que determinan sendos alojamientos para la acumulación de materia fundida que, al ser comprimida, fluye hacia las estrías, formando dichas acumulaciones de materia fundida respectivos cordones de soldadura de mayor espesor.
Description
Procedimiento y dispositivo para el sellado por
termosoldadura de las paredes laterales de un envase flexible al
cuerpo de soporte de una espita.
La invención se refiere a procedimiento y a un
dispositivo para el sellado por termosoldadura de las paredes
laterales de un envase flexible al cuerpo de soporte de una espita
interpuesto entre las citadas paredes laterales, que de un modo
convencional comprende la operación de aplicar a presión, por
empuje de la superficie operativa cóncava de una correspondiente
mordaza, cada una de las paredes laterales del envase contra una
respectiva superficie de sellado convexa del cuerpo de soporte de la
espita; y la operación de aportar calor para provocar la unión de
las citadas paredes laterales del envase y las superficies de
sellado del cuerpo de soporte por fusión de los materiales que los
constituyen.
Actualmente se está extendiendo el uso de
envases o recipientes flexibles particularmente adaptados para
contener productos alimenticios o de otro tipo con consistencia
fluida o poco sólida, debido a sus menores costes de fabricación y a
su gran versatilidad. Una modalidad de estos recipientes es la
formada por una bolsa o recipiente flexible provisto de una espita
en una abertura del recipiente, estando prevista la entrada y/o
salida del contenido del envase por dicha espita.
Generalmente, dichas espitas comprenden un
cuerpo tubular, que forma un pasaje para la entrada o salida del
producto contenido en la bolsa, provisto cerca de su embocadura de
unos medios de sujeción, generalmente un hilo de rosca, para acoplar
un tapón y cerrar de este modo la espita por su extremo libre. La
espita comprende en su extremo opuesto un cuerpo de soporte
destinado a queda interpuesto entre los bordes extremos superiores
de las paredes laterales del envase o bolsa y unido de forma estanca
a dichas paredes laterales a través de sendas superficies de
sellado.
Realizar la unión del cuerpo de soporte de la
espita con las paredes laminares del envase es una operación
delicada, y más cuando las superficies de sellado del cuerpo de
soporte son lisas. El sellado debe garantizar una perfecta
estanqueidad para evitar salidas indeseadas del producto contenido
así como entradas de sustancias externas que pudieran alterar su
estado. Un método de unión especialmente ventajoso debido a su
sencillez y eficacia es el termosoldado. La unión por termosoldadura
consiste en aumentar la coalescencia entre los materiales a unir
calentándolos con la ayuda de un cuerpo caliente hasta que al menos
uno de los materiales alcanza su temperatura de fusión. Generalmente
el material de las paredes del envase funde antes que el cuerpo de
soporte de la espita, y al dejar de aplicar calor al material
fundido, éste vuelve a enfriarse y recupera así su estado inicial
sólido pero quedando totalmente adherido a las partes en contacto
con el cuerpo de soporte. Para la unión por termosoldadura de las
paredes laterales del envase al cuerpo de soporte de la espita,
dichas paredes laterales son aplicadas, a presión, contra las
superficies de sellado del cuerpo de soporte mediante un cuerpo
caliente, normalmente una mordaza especialmente diseñada acorde con
el contorno de las paredes de sellado.
Este procedimiento adolece de ciertos
inconvenientes, entre los que destacan la baja productividad y el
hecho de que se obtienen sellados deficientes.
Convencionalmente, las mordazas utilizadas están
provistas de superficies operativas lisas en correspondencia con las
superficies de sellado lisas del cuerpo de soporte de la espita con
el objeto de que se produzca un contacto uniforme entre dichas
superficies, con interposición de la correspondiente pared del
envase. Cuanto mayor sea la presión que ejercen las mordazas menor
será el tiempo requerido para que se produzca el sellado, sin
embargo si dicha presión es demasiado elevada puede provocar la
flexión de las paredes en las que están formadas las superficies de
sellado y provocar irregularidades en el sellado. En consecuencia,
no puede reducirse el tiempo por ciclo en una máquina automática de
confección de envases aumentando la fuerza que ejercen las mordazas
sobre el cuerpo de soporte de la espita.
Por otra parte, es posible que en la cara
interior de las paredes laterales del envase se hayan depositado
impurezas o residuos del producto con el que se ha llenado el
envase, como por ejemplo pequeñas partículas de pulpa de fruta, que
quedan embebidas en la masa fundida del material a partir del cual
está constituida bien la pared lateral del envase o bien la
superficie de sellado del cuerpo de soporte de la espita. Estas
partículas pueden ocasionar, al retirarse las mordazas, que zonas
del sellado sean porosas o en definitiva que la pared lateral del
envase no quede irreversiblemente aplicada contra la superficie de
sellado del cuerpo de soporte de la espita. Si este fenómeno se
reproduce en zonas muy próximas entre ellas, puede ocasionar que el
sellado final obtenido no sea estanco, y por consiguiente que puedan
producirse fugas del producto almacenado no deseadas.
Es por lo tanto un objetivo de la presente
invención un procedimiento, y los medios para su puesta en práctica,
que mejore la calidad del sellado y que además permita reducir el
tiempo por ciclo de una máquina automática de confección de envases,
al reducirse el tiempo necesario para llevar a cabo la operación de
sellado.
El procedimiento según la invención es de
aplicación para cuerpos de soporte de espitas cuyas superficies de
sellado son convexas y en esencia se caracteriza porque la
superficie operativa cóncava de al menos una de las mordazas
empleadas para aplicar a presión una correspondiente pared lateral
del envase contra una respectiva superficie de sellado está dotada
de una pluralidad de estrías, paralelas entre sí y transversales a
la dirección de salida del producto envasado a través de la espita,
que determinan sendos alojamientos para la acumulación de materia
fundida que, al ser comprimida, fluye hacia las estrías, formando
dichas acumulaciones de materia fundida respectivos cordones de
soldadura de mayor espesor.
Ventajosamente, en el caso de hallarse en la
zona de sellado impurezas o partículas residuales por ejemplo del
producto contenido en el envase, éstas son arrastradas por el
material fundido que fluye hacia las estrías y quedan contenidas en
las citadas acumulaciones, siendo desalojadas del resto de
superficies de sellado, garantizándose así la estanqueidad del
sellado.
De acuerdo a otro aspecto de la invención, el
dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento según la
invención comprende un par de mordazas enfrentadas entre las que
puede disponerse el conjunto formado por la espita y las citadas
paredes laterales, siendo las mordazas desplazables en dirección a
dicho cuerpo de soporte y estando dotadas de sendas superficies
operativas cóncavas adaptadas para aplicar a presión cada una de las
paredes laterales del envase contra una respectiva superficie de
sellado convexa del cuerpo de soporte de la espita y para provocar,
mediante aporte de calor, la unión de las citadas paredes laterales
del envase y de las superficies de sellado del cuerpo de soporte por
fusión de los materiales que los constituyen.
El dispositivo según la invención en esencia se
caracteriza porque al menos una de las citadas superficies
operativas cóncavas está dotada de una pluralidad de estrías
paralelas entre sí y dispuestas en respectivos planos transversales
al eje de la concavidad de la superficie operativa.
De acuerdo a otra característica de la
invención, cada una de las superficies operativas cóncavas se
prolonga, a ambos lados de la concavidad, en sendas superficies
operativas laterales planas y coplanarias, y al menos una de las
estrías se prolonga a lo largo de toda la superficie operativa
cóncava y al menos parcialmente a lo largo de ambas superficies
operativas laterales planas.
Según otra característica de la invención, en la
correspondiente superficie operativa cada estría determina
respectivos cantos vivos de transición entre las citadas superficies
operativas y el interior de cada estría.
En una variante de la invención, cada una de las
estrías tiene una sección de forma general cuadrangular,
preferentemente paralelepipédica.
Preferentemente, la profundidad de las estrías
está comprendida entre 0,1 y 0,3 mm.
De acuerdo a una variante de realización, todas
las estrías tienen la misma sección y las mismas dimensiones.
Según otra característica de la invención, las
estrías son equidistantes.
De forma preferente, la distancia de separación
entre las estrías está comprendida entre 1 y 2,5 mm.
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de
ejemplo no limitativo, una secuencia del procedimiento según la
invención y una vista esquemática y en perspectiva de la superficie
operativa de una mordaza para la puesta en práctica del
procedimiento según la invención. En concreto:
Las Figs. 1 y 2 son sendas vistas esquemáticas,
de un juego de mordazas y del conjunto formado por el cuerpo de
soporte de la espita y las paredes laterales del envase a
confeccionar, seccionadas según un plano de corte diametral, antes y
durante la intervención de las mordazas; y
La Fig. 3, es una vista en perspectiva de la
superficie operativa de la mordaza de un dispositivo según la
invención.
En las Figs. 1 y 2 se ha representado en alzado
y de forma esquemática el cuerpo de soporte 3 de una espita, de
forma esencialmente cilíndrica u oval. En el cuerpo de soporte 3 se
distinguen dos superficies de sellado 3a y 3b enfrentadas, lisas, y
aunque no se aprecia en estas Figs. 1 y 2, convexas de forma general
en arco de medio punto, es decir semicilíndrica o semioval.
En la Fig. 1, enfrentadas a las superficies de
sellado 3a y 3b se han representado las paredes laterales 2 del
envase en proceso de confección, que deben ser aplicadas a presión
contra las respectivas superficies de sellado 3a y 3b por empuje de
las mordazas 5a y 5b, y en concreto por sus correspondientes
superficies operativas cóncavas (la concavidad se precia en la Fig.
3) 6a y 6b. Se aprecia en las Figs. 1 y 2 que las superficies
operativas cóncavas 6a y 6b están dotadas de una pluralidad de
estrías 7 paralelas entre sí y dispuestas en respectivos planos
transversales al eje 8 de la concavidad.
Las mordazas 5a y 5b están montadas
desplazablemente respecto del chasis de un dispositivo de
soldadura, de modo que pueden desplazarse acercándose y alejándose
sucesivamente en cada ciclo operativo del dispositivo de
soldadura.
En la Fig. 2, se ha representado el instante en
que las mordazas 5a y 5b ejercen presión contra el cuerpo de soporte
de la espita 3 y aplican las paredes laterales 2 contra las
respectivas superficies de sellado 3a y 3b, y se observa como el
espesor de las paredes laterales 2 ha disminuido, por efecto de la
presión ejercida sobre ellas por las superficies operativas
cóncavas 6a y 6b, y también por el hecho de que parte del material
que las constituye ha fundido. Se aprecia además que, en esta
situación, las estrías 7 determinan sendos alojamientos para la
acumulación de materia fundida que, al ser comprimida, fluye hacia
las estrías 7, formando dichas acumulaciones 9 de materia fundida
respectivos cordones de soldadura de mayor espesor, que garantizarán
la estanqueidad del sellado tal y como se explica a
continuación.
En los procedimientos convencionales, la
reducción en el espesor de las paredes laterales 2 del envase, cuyo
espesor puede reducirse en más de un 50%, puede ocasionar,
especialmente cuando pequeñas partículas del producto almacenado en
el envase quedan embebidas entre el material fundido en la zona se
sellado, defectos de sellado, aspecto que se pretende evitar con
esta invención.
Según el procedimiento de la invención, las
partículas que puedan estar depositadas en la zona de sellado son
arrastradas por el material fundido que fluye hacia las estrías 7,
quedando depositadas en los alojamientos que determinan las estrías
7 en donde se producen respectivas acumulaciones 9 de material
fundido, y en donde la zona de sellado tiene un mayor espesor. En
estas zonas de mayor espesor, las partículas quedan envueltas en su
totalidad por material fundido garantizándose de este modo el
sellado hermético que se persigue.
Por otro lado, siendo la fuerza de empuje que
ejercen las mordazas 5a y 5b contra el cuerpo de soporte 3 la misma
que en los procedimientos convencionales, al haberse reducido la
superficie de contacto directo que ejerce la superficie operativa
cóncava 6a y 6b de las mordazas 5a y 5b, respectivamente, contra las
paredes laterales 2 del envase y en consecuencia contra las
superficies de sellado 3a y 3b, la presión ejercida por las
porciones de la superficie operativa cóncava 6a o 6b desprovistas
de estrías 7 es mayor, reduciéndose en la práctica el tiempo
necesario para que se produzca el efecto de termo soldadura.
De entre las variantes posibles, en la Fig. 3 se
ha representado una variante que se ha demostrado especialmente
ventajosa. En la Fig. 3 se ha representado una porción de una
mordaza 5a que comprende una superficie operativa cóncava 6a que se
prolonga, a ambos lados de la concavidad, en sendas superficies
también operativas laterales 11 y 12 planas y coplanarias. Se
aprecia en el ejemplo representado en la Fig. 3 que las estrías 7 se
prolongan a lo largo de toda la superficie operativa cóncava 6a y a
lo largo de una parte de ambas superficies operativas laterales 11 y
12 planas. Esta variante es de especial aplicación para cuerpos de
soporte 3 que incorporan aletas laterales externas, diametralmente
opuestas, que aumentan la superficie de contacto entre las paredes
laterales 2 del envase y el cuerpo de soporte 3 de la espita, a la
vez que facilitan la transición desde una zona en que las paredes
laterales 2 están mutuamente aplicadas a una zona en la que varía su
orientación al quedar aplicadas contra las superficies de sellado 3a
y 3b del cuerpo de soporte 3 de la espita.
En el ejemplo de las Figs. 1 a 3, las estrías 7
tienen la misma sección de forma general cuadrangular, en concreto
paralelepipédica, siendo la profundidad de las estrías 7 de 0,2 mm.
A pesar de que las estrías 7 sean equidistantes, se contempla la
posibilidad de que la distancia entre cada dos estrías 7
consecutivas pueda variar, disponiéndose por ejemplo más juntas en
la parte inferior de las superficies operativas cóncava 6a y 6b y
laterales planas 11 y 12, así como que su profundidad no sea
constante o que varíe de una estría 7 a otra estría contigua.
Claims (9)
1. Procedimiento para el sellado por
termosoldadura de las paredes laterales de un envase flexible al
cuerpo de soporte de una espita interpuesto entre las citadas
paredes laterales, que comprende la operación de aplicar a presión,
por empuje de la superficie operativa cóncava de una correspondiente
mordaza, cada una de las paredes laterales del envase contra una
respectiva superficie de sellado convexa del cuerpo de soporte de la
espita; y la operación de aportar calor para provocar la unión de
las citadas paredes laterales del envase y las superficies de
sellado del cuerpo de soporte por fusión de los materiales que los
constituyen, estando el procedimiento caracterizado porque
la superficie operativa de al menos una de las mordazas empleadas
está dotada de una pluralidad de estrías, paralelas entre sí y
transversales a la dirección de salida del producto envasado a
través de la espita, que determinan sendos alojamientos para la
acumulación de materia fundida que, al ser comprimida, fluye hacia
las estrías, formando dichas acumulaciones de materia fundida
respectivos cordones de soldadura de mayor espesor.
2. Dispositivo (1) para el sellado por
termosoldadura de los bordes extremos de las paredes laterales (2)
de un envase flexible al cuerpo de soporte (3) de una espita
interpuesto entre las citadas paredes laterales, que comprende un
par de mordazas (5a, 5b) enfrentadas entre las que puede disponerse
el conjunto formado por la espita y las citadas paredes laterales,
siendo las mordazas desplazables en dirección a dicho cuerpo de
soporte y estando dotadas de sendas superficies operativas cóncavas
(6a, 6b) adaptadas para aplicar a presión cada una de las paredes
laterales del envase contra una respectiva superficie de sellado
(3a, 3b) convexa del cuerpo de soporte de la espita y para provocar,
mediante aporte de calor, la unión de las citadas paredes laterales
del envase y de las superficies de sellado del cuerpo de soporte por
fusión de los materiales que los constituyen, estando el dispositivo
caracterizado porque al menos una de las citadas superficies
operativas cóncavas está dotada de una pluralidad de estrías (7)
paralelas entre sí y dispuestas en respectivos planos transversales
al eje (8) de la concavidad de la superficie operativa.
3. Dispositivo (1) según la reivindicación 2,
caracterizado porque cada una de las superficies operativas
cóncavas (6a, 6b) se prolonga, a ambos lados de la concavidad, en
sendas superficies operativas laterales (11, 12) planas y
coplanarias, y porque al menos una de las estrías (7) se prolonga a
lo largo de toda la superficie operativa cóncava y al menos
parcialmente a lo largo de ambas superficies operativas laterales
planas.
4. Dispositivo (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque en la
correspondiente superficie operativa cada estría (7) determina
respectivos cantos vivos de transición entre las citadas superficies
operativas y el interior de cada estría.
5. Dispositivo (1) según la reivindicación
anterior, caracterizado porque cada una de las estrías (7)
tiene una sección de forma general cuadrangular, preferentemente
paralelepipédica.
6. Dispositivo (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la profundidad
de las estrías (7) está comprendida entre 0,1 y 0,3 mm.
7. Dispositivo (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque todas las
estrías tienen la misma sección y las mismas dimensiones.
8. Dispositivo (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque las estría (7)
son equidistantes.
9. Dispositivo (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque la distancia de
separación entre las estrías (7) está comprendida entre 1 y 2,5
mm.
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