ES2606764T3

ES2606764T3 - Unidad de sellado para formar y sellar un extremo abierto de un contenedor de envase tubular y un método para calibrar una unidad de sellado

Info

Publication number: ES2606764T3
Application number: ES12800006.4T
Authority: ES
Inventors: Richard Persson
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2017-03-27
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: EP2720851A4; CN103635304A; RU2013150780A; US9126707B2; US20140083050A1; EP2720851B1; EP2720851A1; JP2014522349A; JP6099639B2; BR112013026318A2; CN103635304B; PL2720851T3; WO2012173556A1

Abstract

Unidad de sellado para sellar y formar un extremo abierto de un contenedor de envase, que comprende una pareja de mordazas de sellado (102, 104), dispuestas sobre una pareja de lengüetas (106, 108) controladas por una primera y una segunda disposiciones de leva que comprende cada una: una vía de levas (122, 124), un seguidor de levas (126, 128) y una disposición de transferencia de potencia rígida, en la que ambas vías de levas (122, 124) están dispuestas sobre una rueda de levas individual (120) y están dispuestas para mover el primero y segundo seguidores de levas en direcciones opuestas (126, 128), caracterizada por que un servomotor (130) está dispuesto para accionar la rueda de levas (128) intermitentemente entre una posición abierta, para las mordazas de sellado, y una posición cerrada, para las mordazas de sellado.

Description

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DESCRIPCION

Unidad de sellado para formar y sellar un extremo abierto de un contenedor de envase tubular y un metodo para calibrar una unidad de sellado

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a una unidad de sellado para formar y sellar un extremo abierto de un contenedor de envase tubular.

Antecedentes

Dentro del campo del envase de productos fluidos y, en particular, de alimentos fluidos, se utilizan varios tipos de contenedores de envase. Los contenedores de envase vanan en forma de envase, material de envase, etc. resultando variacion en el metodo utilizado para llenar el contenedor de envase y sellar el contenedor de envase. La presente invencion se puede utilizar con preferencia para un contenedor de envase de un laminado de envase que comprende una capa de nucleo y varias capas de barrera circundantes.

Cuando se sella un extremo de un contenedor de envase tubular se utilizan con frecuencia garras de sellado, sujecion y calentamiento del extremo del contenedor de envase para sellar un extremo del mismo. La tecnica basica es bien conocida y no se describira aqu con mas detalle. Para los fines de la presenta invencion, sin embargo, debena mencionarse que "tubular" incluye envases que tienen una seccion transversal distinta a la circular, tal como cuadrada, rectangular, hexagonal, ovalada, etc. es decir, un contenedor de envase que se forma uniendo dos extremos opuestos del mismo para formar un manguito.

El sellado de un extremo de un contenedor de envase es un procedimiento complejo. El extremo debena sellarse, formarse y plegarse de acuerdo con un patron preajustado, y fijarse a la forma deseada (normalmente) plana, en el caso del fondo de un contenedor). Las diferentes operaciones no se realizar necesariamente en el orden indicado anteriormente, cuando se sella el extremo final abierto de un contenedor, debiendo realizarse el sellado con preferencia mas tarde, puesto que un exceso de aire sera capturado dentro del contenedor si se sella demasiado pronto. Esto no plantea ningun problema cuando el primer extremo del contenedor esta sellado, formado y plegado.

Las operaciones indicadas no son realizadas necesariamente tampoco por la misma herramienta, En general, el sellado y la formacion inicial y el plegamiento se realizan en una herramienta, y el plago final y la fijacion se realizan por otra herramientas, o conjunto de herramientas.

La herramienta para sellado y formacion inicial y plegado puede comprender dos mordazas de sellado opuestas, que sujetan el extremo abierto del contenedor de envase tubular y que proporcionan energfa para la realizacion del sellado. En su camino desde una posicion abierta hasta una posicion de sujecion, las dos mordazas de sellado opuestas pueden seguir una trayectoria de movimiento de tal manera que inician la formacion y plegamiento, y despues de la sujecion y el sellado del contenedor de envase continuan su movimiento para continuar la formacion y el plegamiento. Aunque la trayectoria como tal puede ser suficientemente sencilla, la mecanica necesaria para hacer que las mordazas de sellado sigan tal trayectoria sera mas compleja, en particular por que factores tales como fiabilidad, capacidad de repeticion y durabilidad son importantes y el precio es siempre una preocupacion. Ejemplos de soluciones de la tecnica anterior se pueden encontrar en WO2004054790 de la presente solicitante y en US2008/0276576 tambien de la presente solicitud.

La presente solicitud trata de proporcionar una unidad formacion y de sellado inferior que es facil de manejar, duradera y fiable.

Sumario

Para conseguir los objetivos establecidos, la presente invencion proporciona una unidad de formacion y sellado para sellar y formar un extremo abierto de un contenedor de envase, que comprende una pareja de mordazas de sellado dispuestas sobre una pareja de lenguetas controladas por una primera y una segunda disposicion de levas. Cada disposicion de levas comprende una via de levas, un seguidor de levas y una disposicion de transferencia de potencia ngida, en la que ambas vfas de levas estan dispuestas sobre una rueda de levas individual y estan dispuestas para mover el primero y segundo seguidores de levas en direcciones opuestas. La unidad de sellado se caracteriza por que un servomotor esta dispuesto para accionar la rueda de levas intermitentemente entre una posicion abierta, para las mordazas de sellado, y una posicion cerrada, para las mordazas de sellado.

Como se explicara en la descripcion detallada, la combinacion de una disposicion de levas y un servomotor permite una construccion que facilita la consecucion de los objetivos establecidos.

En una o mas formas de realizacion, cada una de las dos mordazas de sellado esta dispuesta sobre un extremo proximo del elemento de lengueta que tiene un primer punto de pivote en su extremo distante, siendo constante la

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distancia entre los primeros puntos de pivote del primero y segundo elementos de lengueta.

En una o varias formas de realizacion, cada uno de los dos elementos de lengueta comparten un primer punto de pivote comun en forma de un primer eje de pivote, y en el que el eje de pivote esta acoplado ngidamente a la primera disposicion de levas.

La segunda disposicion de levas se puede extender hasta un segundo eje de pivote desde el que se extienden dos articulaciones, estando acoplada cada articulacion a un elemento de lengueta en un punto de acoplamiento que esta localizado entre el extremo distante y el extremo proximo, de tal manera que el movimiento relativo entre el primero y el segundo ejes de pivote da como resultado una alteracion de una inclinacion de las articulaciones y el movimiento de pivote de las lenguetas en una direccion de apertura y de cierre.

El primer seguidor de leva puede conectarse al primer punto de pivote a traves de un primer eje, el segundo seguidor de leva se conecta al segundo punto de pivote a traves de un segundo eje, de manera que el primero y el segundo ejes se extienden a lo largo del mismo eje.

En una o mas formas de realizacion, el segundo eje puede estar dispuesto dentro del primer eje, lo que se consigue de manera conveniente por dicho segundo eje que comprende un cilindro hueco.

Para incrementar la posibilidad de control, el movimiento del segundo seguidor de leva puede controlar una posicion vertical de las lenguetas y mordazas, y el movimiento del primer seguidor de leva con relacion al segundo seguidor de leva puede controlar la posicion de pivote de las lenguetas. Aislando el movimiento se facilita el control y, en particular, la realizacion de modificaciones en el patron de movimiento de las mordazas de sellado.

En una o mas formas de realizacion, el primero y segundo seguidores de levas se conectan al primero y segundo ejes a traves de un primero y un segundo arbol, extendiendose el primero y el segundo arboles mas alla de un punto de conexion entre el primero y el segundo ejes y el primero y el segundo arboles, y en el que el extremo de cada arbol remoto a cada seguidor de leva comprende un medio de grna.

Una cuestion importante es que el dispositivo de la presente invencion proporciona un sistema auto-portante, en el que las fuerzas generadas durante el funcionamiento del dispositivo son absorbidas dentro de las limitaciones ffsicas del dispositivo. Esto simplifica significativamente la incorporacion del presente dispositivo en una maquina existente, puesto que la consideracion que debe tomarse, por ejemplo, con relacion a la construccion circundante es minima Ademas, simplifica la calibracion del dispositivo, puesto que esto se puede realizar en un proceso aislado.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de una unidad de formacion y sellado de acuerdo con una primera forma de realizacion de la presente invencion.

La figura 2 es una vista de la seccion transversal desde un lado de una unidad de formacion y sellado de acuerdo con la primera forma de realizacion.

La figura 3 es una vista de la seccion transversal frontal de una unidad de formacion y sellado de acuerdo con la primera forma de realizacion.

La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra detalles de una mordaza de sellado mostrada anteriormente en la figura 1.

Las figuras 5 y 6 son vistas de la seccion transversal de dos partes de una suspension de mordazas de sellado de acuerdo con una primera forma de realizacion.

Descripcion detallada

La presente invencion se describira partiendo de la figura 1, que ilustra una unidad de formacion y sellado 100 de acuerdo con una primera forma de realizacion de la presente invencion. Partiendo desde la parte superior, la funcion de la unidad de formacion y sellado 100 consiste en mover las mordazas de sellado 102, 104 entre una posicion abierta y una posicion cerrada. La posicion abierta permite insertar un contenedor de envase nuevo entre las mordazas de sellado y la posicion cerrada permite cerrar y sellar un extremo de un contenedor de envase. La finalidad y funcion de las mordazas de sellado puede considerarse bien conocidas por el tecnico. La trayectoria elegida por las mordazas de sellado en su camino desde la posicion abierta hasta la posicion cerrada afectara a su interaccion con el contenedor de envase y la trayectoria es un parametro a tener en cuenta. Esto se describira mas adelante en la descripcion detallada.

De paso, cada mordaza de sellado 102, 104 esta fijada a un extremo proximo de una lengueta 106, 108 correspondiente. Al menos una de las mordazas de sellado 104 esta fijada movil a la lengueta 108 correspondiente, de tal manera que la distancia entre las mordazas de sellado 102, 104 se puede variar. La finalidad principal de

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querer variar la distancia entre mordazas de sellado es tener en cuenta el espesor espedfico del material de envase ajustando la holgura entre las mordazas de sellado. El extremo distante opuesto de cada lengueta 106, 108 esta acoplado a un primer eje de pivote 110, que en la presente forma de realizacion es un eje de pivote comun para ambas lenguetas 106, 108.

Detalles de la mordaza de sellado 104 se aprecian mas facilmente estudiando la figura 4 y para una mejor comprension se hace referencia tambien a las figuras 2 y 3.

En una posicion entre las mordazas de sellado 102, 104 y el primer eje de pivote 110 se extienden unas articulaciones 112, 114 (parcialmente oscurecidas en la figura 1) desde las lenguetas 106, 108 hasta un segundo eje de pivote comun 116 (no mostrado en la figura 1). Los enlaces 112, 114 se permite que pivoten en sus dos puntos de acoplamiento y en la presente forma de realizacion cada lengueta esta asociada con dos articulaciones. Se comprende facilmente que alterando la distancia relativa entre el primero y el segundo eje de pivote, variara la inclinacion de cada articulacion y con ello la distancia entre las mordazas de sellado 102, 104. El dispositivo esta sintonizado con preferencia de tal forma que la posicion en las que las articulaciones estan dirigidas 180° relativamente entre sf se incluye en un ciclo operativo, que corresponde a la posicion, en la que las mordazas de sellado estan totalmente cerradas (o al menos se pueden aproximar entre sf).

Un casquillo 118 actua como armazon para la unidad 100, y componentes que estan conectados ngidamente al casquillo formaran una parte del armazon. Debena ser evidente para un tecnico que lee esta descripcion que todas las fuerzas generadas por el sistema seran absorbidas tambien dentro del sistema, puesto que el casquillo 118 actuara como un anclaje ngido. Si el sistema funciona de tal manera que las fuerzas inerciales se convierten en una preocupacion, tendran que compensarse adecuadamente. Lo que se ha descrito anteriormente esta localizado sobre un lado del casquillo 118. El otro lado del casquillo 118 comprende la seccion de accionamiento, que incluye una rueda de levas de accionamiento 120 que tiene dos vfas de levas 122, 124 que grnan dos seguidores de levas 126, 128. La rueda de levas 120 esta accionada por un servomotor 130. El uso del servomotor introduce una gran ventaja comparada con sistemas conocidos. La ventaja reside en que los "tiempos de retencion" pueden ser absorbidos por el servomotor 130 en lugar de por la forma de las vfas de levas 122, 124.

Ejemplos de tiempos de retencion incluyen el periodo durante el que las mordazas de sellado estan en sus posiciones abierta y cerrada, respectivamente. La duracion de la posicion cerrada (que puede referirse como "tiempo de sellado" variara con muchos parametros, tales como propiedades del material, propiedades del agente de sellado, tasa de produccion, etc. Al poder dividir el ciclo de movimiento de las mordazas de sellado en porciones operativas (movil y estacionaria) y de poder controlar las diferentes porciones por diferentes medios (forma de la via de levas y parada del servomotor) se consigue una ventaja considerable. Una razon es que simplifica la sintonizacion del dispositivo a varios paquetes diferentes (con respecto al tamano o material). Las vfas de levas 122, 124 controlaran la trayectoria de las mordazas de sellado 102, 104 y la misma trayectoria (y, por lo tanto, la misma rueda de levas) se puede utilizar para varios paquetes con diferente tamano. Si no se ha utilizado un servomotor, las vfas de levas tendnan que tener en cuenta los tiempos de retencion tambien teniendo segmentos largos, donde la via se extiende en radio constante desde el centro de rotacion de la rueda de levas. Esto dana como resultado, a su vez, menos longitud de via disponible para el movimiento real del seguidor de levas, lo que a su vez da lugar a angulos de contacto mas empinados y fuerzas mayores sobre el sistema, reduciendo efectivamente la durabilidad. Una solucion a este problema sena incrementar el tamano de la rueda de levas, pero esto incrementana la masa y el volumen del sistema de una manera no deseada.

Ademas, la disposicion inventiva afsla el control de formacion y sellado desde la velocidad general de la maquina, por ejemplo, del avance intermitente de contenedores de envase o material de envase. En un sistema totalmente mecanico, esto no es generalmente posible y la ventaja de poder utilizar la sintonizacion optima para la formacion y sellado en todo momento es considerable. En el funcionamiento normal, la formacion y el sellado seran optimizados para velocidad maxima de la maquina, y si la maquina funciona a un ritmo mas bajo, no planteara ningun problema.

El movimiento de los seguidores de levas 126, 128 debe transferirse al primero y segundo ejes de pivote 110 y 116 correspondientes, respectivamente. Un primero y un segundo ejes 132, 134 (el ultimo no es visible en la vista de la figura 1), se utilizan, respectivamente, para esta finalidad. El primer eje 132 comprende un cilindro hueco, en el que se extiende el segundo eje 134. La disposicion coaxial es excelente para evitar la generacion de fuerzas de torsion y contribuye tambien a la compacidad de la disposicion. Los seguidores de levas 126, 128 se acoplan a su eje 132, 134 correspondiente por medio de un arbol 136, 138 respectivo, En la presente forma de realizacion, cada arbol 136, 138 se extiende mas alla del eje 132, 134. En el extremo remoto de cada arbol 136, 138 se pueden disponer medios de grna para estabilizar adicionalmente la disposicion. En la presente forma de realizacion, el extremo remoto de cada arbol se extiende en una ranura longitudinal prevista en un cilindro 140, que esta conectado ngidamente a una porcion del casquillo 118.

El arbol 138 que corresponde al segundo seguidor d elevas 128 puede estar desviado hacia arriba, hacia el segundo eje de pivote 116. De esta manera, se puede asegurar que el segundo seguidor de levas 128 se acople al penmetro exterior de la segunda via de levas 124 en todo momento, en lugar de migrar entre el penmetro interior y el

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penmetro exterior, y de esta manera se reducen las tolerancias en la unidad. Mas importante, una conmutacion desde el penmetro exterior hasta el penmetro interior dara como resultado que se invierta la direccion de rotacion del seguidor de levas 128. La desaceleracion y aceleracion repentinas induciran rapidamente desgaste del seguidor de levas 128 y de la via de levas 124. En la presente forma de realizacion, el efecto de desviacion se realiza por medio de un muelle helicoidal regular 142. El muelle helicoidal 140 conecta el segundo arbol 138 a un punto fijo del casquillo 118 y ejerce una fuerza de traccion entre los dos. En otra forma de realizacion, el arbol puede ser desviado en otra direccion, tal como la direccion directa opuesta. El primer arbol puede desviarse tambien hacia arriba o hacia abajo.

Un sensor 129 puede estar dispuesto sobre el casquillo 118. La finalidad del sensor 129 es proporcionar informacion con respecto a la posicion de la rueda de levas (y, por lo tanto, de las mordazas de sellad). Una razon para esto puede ser que cuando la rueda de levas debe adoptar una posicion inicial, debena alcanzar siempre esa posicion inicial moviendose en una direccion tal que las mordazas de sellado no se muevan nunca hacia arriba, en una direccion de cierre. Esto significa que si las mordazas de sellado se posicionan en una carrera de apertura, la rueda de levas debena girar en una direccion de operacion normal con el fin de alcanzar la posicion inicial. Si, por otra parte, las mordazas de sellado estan localizadas en una carrera de cierre, el arbol de levas debena girarse opuesto a la direccion de operacion. Esto es para evitar que las mordazas de sellado interfieran con equipo por encima de las mordazas de sellado. En la presente forma de realizacion, esto ha sido realizado por el sensor que proporciona una senal durante una de las dos carreras (no importa cual) y no proporciona una senal durante la otra carrera. Para ser mas espedficos, una muestra periferica esta dispuesta sobre una mitad de la circunferencia de la rueda de levas y no la otra, y el sensor tiene un pasador de deteccion (basicamente un conmutador) desviado hacia el fondo de la muesca. El tecnico conoce que existen muchos modos de realizar la informacion deseada y que el accionamiento necesario se realiza facilmente con el servomotor.

Volviendo a las mordazas de sellado 102, 104 y a su suspension, el lector puede beneficiarse de conocer que en la presente forma de realizacion las lenguetas 106, 108 son esencialmente identicas y se utilizan dos lenguetas para cada mordaza de sellado. Una de las mordazas de sellado 102 comprende un inductor, que se utiliza para calentar el material de envase retenido por la primera mordaza de sellado 102 y la segunda mordaza de sellado 104 durante el funcionamiento. La segunda mordaza de sellado 104 actua como un yunque para el inductor. En general, debe transferirse energfa desde la unidad de sellado hasta el material de envase con el fin de generar calor y realizar el sellado, pero en algunos casos es suficiente la aplicacion de una fuerza de amortiguacion. Se utiliza un cable o barra colectora 142 para transferir potencia al inductor utilizado para calentamiento. En situaciones en las que se desea calentamiento, el calentamiento inductivo es una de varias alternativas y, por lo tanto, la presente invencion no debena interpretarse limitada a esta forma de realizacion espedfica. La segunda mordaza de sellado 104 esta fijada a la lengueta 108 correspondiente de tal manera que se puede variar la distancia entre las mordazas de sellado. De esta manera, la disposicion se puede adaptar a varios espesores del material de envase de una manera sencilla y directa.

Despues de aflojar los bulones 144 de un soporte 160 de dos partes, se pueden deslizar los cilindros 146 hacia delante y hacia atras, lo que alterara efectivamente la distancias entre las mordazas de sellado en su posicion cerrada. Los cilindros 146 tienen una construccion ligeramente mas compleja que la que se deduce de la figura 1. Ofrecen una suspension elastica para la mordaza de sellado 104, y un medio de resorte variable interno (dentro de cada cilindro 146) permite que se aplique una fuerza de sellado variable a un material de envase retenido entre las mordazas de sellado. La suspension comprende tambien adicionalmente medios de resorte 151 dispuestos para empujar la mordaza de sellado 104 fuera del soporte. La fuerza aplicada por el medio de resorte 151 (con la ayuda del resorte dispuestos dentro) se puede variar y ajustar aproximadamente a la mitad de la fuerza de sellado deseada, y los medios de resorte 151 son particularmente utiles cuando se calibran las mordazas de sellado y toda la disposicion, cuyo procedimiento se describira en el apartado siguiente. Debena indicarse que solamente se ha dado un numero de referencia a un bulon 144, cilindro 146 y medio de resorte 151 en la figura 1, pero esto es debido solo para incrementar la legibilidad de la figura 1 y no debena utilizarse como indicacion del numero real de componentes. A partir de la figura 1 es posible deducir que existen cuatro bulones 144, cuatro cilindros 146 y dos medios de resorte 151 en la disposicion de la presente invencion. El tecnico conoce que la funcion deseada de los componentes es mas importante que el tipo o numero de los componentes reales. El efecto de los otros medios de resorte 151 esta controlado por la accion del tornillo 148, lo que se describira con mas detalle con relacion a las figuras 5 y 6. La figura 5 es una seccion transversal que ilustra los otros medios de resorte 151 y la figura 6 es una seccion transversal que ilustra el cilindro 146.

La calibracion del sistema anterior es particularmente simple y no tiene que realizarse en el orden establecido a continuacion, aunque puede ser la manera mas directa. El usuario simplemente transfiere las mordazas de sellado a su posicion totalmente cerrada que tiene la cantidad deseada de material de envase retenida entre las mordazas de sellado, con preferencia menos que la cantidad de material de envase localizado allf durante la operacion real del sistema. La disposicion puede estar localizada entonces en esta posicion, por ejemplo por bloqueo ffsico de la rueda de levas. Despues de aflojar los bulones 144, la mordaza de sellado 104 sera desviada hacia la mordaza de sellado 102 aproximadamente con la mitad de la fuerza de sellado deseada proporcionada por los otros medios de resorte 151, reteniendo en medio el material de envase. En este punto, se aprietan de nuevo los bulones 144, y la

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disposicion ha sido calibrada. En algunas formas de realizacion, la fuerza de desviacion desde el resorte 149 dispuesto en el medio de resorte 151 no es deseable, en cuyo caso solo se activa durante la calibracion de las mordazas de sellado. La disposicion de sellado comprende un numero de juntas y cada junta dara como resultado una cierta cantidad de juego que afectara a las tolerancias. La fuerza generada por el medio de resorte 151 durante la calibracion forzara efectivamente el juego total en el sistema hacia un extremo y de esta manera se reducen al mmimo las tolerancias de la disposicion cuando se sujeta material de envase entre las mordazas de sellado.

Un casquillo de caucho 152 puede estar dispuesto entre la mordaza de sellado 104 y cada cilindro 146 como parte de la suspension. El casquillo de caucho 152 puede estar disenado facilmente por una seleccion adecuada de forma y material, de tal manera que no afecten a la fuerza de sellado, al menos no hasta un grado significativo, actuando todavfa como una medida de seguridad protectora para la disposicion. En la presente forma de realizacion, el casquillo de caucho comprende caucho vulcanizado entre dos cilindros de acero. Un piston 154 esta dispuesto para transferir fuerzas entre un muelle principal 149 y la mordaza de sellado 154. Si se produce un atasco en la unidad de sellado, un efecto posible puede ser que la cantidad de material de envase entre las mordazas de sellado se duplique o mas. El material de envase se puede desviar tambien hacia un extremo de la mordaza de sellado, provocando una carga irregular. Tal desplazamiento no deseado de la mordaza de sellado 104 puede conducir a un fallo de las mordazas de sellado, sus suspension y se pueden transferir fuerzas no deseada a traves de la disposicion y provocar fallo de toda la disposicion. No obstante, los casquillos de caucho absorberan las fuerzas y el desplazamiento dentro de lfmites previsibles, lo que mantendra la integridad de la disposicion. Como se muestra en la forma de realizacion de la figura 6, los casquillos de caucho pueden estar constituidos de caucho vulcanizado entre dos cilindros (metalicos) dispuestos concentricamente.

Las figuras 2 y 3 son secciones transversales que se han anadido para simplificar la comprension de la presente invencion. Las secciones transversales ilustran la misma forma de realizacion que en la figura 1, y se han empleado los mismos signos de referencia. A partir de estos dibujos es mas evidente la extension del casquillo 118 y como se relaciona con otros componentes.

Varias caractensticas favorables son evidente observando los dibujos adjuntos. Una es que cada fuerza generada dentro de la unidad de formacion y sellado dara como resultado una contra fuerza dentro de la unidad de formacion y sellado, y de esta manera las fuerzas se compensaran antes de alcanzar al equipo circundante, que se ha descrito. Esto facilita tambien la suspension y el uso del dispositivo, por ejemplo en una maquina de llenado. La suspension se facilita tambien por el diseno no complejo del dispositivo. Un orificio circular en una placa es suficiente para montar el dispositivo y no debe disponerse espacio extra para partes moviles dentro de las limitaciones de ese orificio circular. Es muy facil desviar el dispositivo hacia arriba y hacia abajo, y tal desviacion no altera la pauta del movimiento de las mordazas de sellado, etc. y el dispositivo puede girarse tambien en el orificio circular para sintonizacion fina de su posicion. Esto simplifica tambien el mantenimiento, primero por que es facil separar la disposicion de levas y el motor desde la porcion activa del dispositivo, en segundo lugar por que el dispositivo se puede desmontar y volver a montar sin que afecte al funcionamiento del dispositivo. Tambien debena ser posible, si se desea, calibrar las mordazas de sellado sin tener la disposicion montada en una maquina de llenado.

En uso es comun utilizar la unidad de formacion y sellado para accionar dos o mas contenedores de envase al mismo tiempo. En tal caso, la mordaza de sellado 104 puede estar dividida a traves de su direccion longitudinal, de tal manera que comprende dos o mas segmentos. Esto puede utilizarse de tal manera que cada contenedor de envase que es formado y sellado utilizando el sistema de la invencion sera manipulado por un segmento individual, De esta manera, un segmento no sera afectado si existe una anomalfa en el otro segmento. Ejemplos de anomalfas incluyen la ausencia de un contenedor de envase, un espesor inesperado del material, etc.

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un sistema de muneca flotante para facilitar el ajuste del intersticio de sellado apropiado entre las mordazas de sellado. El sistema de muneca flotante se refiere a una suspension que se utiliza con ventaja en combinacion con la presente invencion, pero se puede utilizar tambien en otros sistemas.

Con esta finalidad, el presente aspecto de la invencion, de acuerdo con la forma de realizacion descrita en la figura 6, se refiere a un sistema de muneca flotante, que comprende una mordaza de sellado 104 en el extremo distante, fijada a una carcasa de resorte 146 a traves de un casquillo de caucho 152 y un piston de mordaza 154, que se extiende a traves del casquillo de caucho 152 proximo a la mordaza de sellado 104. El casquillo de resorte 146 rodea un resorte principal 147, que esta tensado dentro de la carcasa de resorte 146. En la zona proxima, la carcasa de resorte 146 esta fijada al brazo 108 accionado por el servomotor (no mostrado) por una zapata 160. De acuerdo con el presente aspecto, la forma de realizacion comprende tambien otro medio de resorte 151 utilizado principalmente para fines de calibracion. Un muelle helicoidal 149 dispuesto en el otro medio de resorte esta configurado para tratar de desviar la mordaza 104 mas alla de la posicion, en la que se apoya a tope en su mordaza 102 opuesta cuando el cilindro 146 es liberado de su zapata 160, de tal manera que se aplicara una fuera de desviacion real. El otro medio de resorte 151 puede ser proporcionado por un resorte de disco en lugar del muelle helicoidal 149, pero se puede aplicar cualquier otra disposicion de desviacion adecuada.

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En la forma de realizacion de la figura 1 (y 5 y 6), le relacion entre constantes de resorte efectivas puede ser una relacion 1:2 (el resorte 149 comparado con el resorte principal 147), pero esto no es necesariamente asf para que la forma de realizacion funcione correctamente, No obstante, en la mayona de los casos, se prefiere que prevalezca todavfa la relacion en la que la constante de resorte efectiva del primer resorte (resorte principal) excede la constante de resorte del segundo resorte.

La presente configuracion permite un procedimiento de calibracion sencillo, ejemplificado a continuacion. En la forma de realizacion de las figuras 5 y 6 (y 1 y 4) un metodo de calibracion de las mordazas de sellado por medio de la suspension puede comprender las etapas de:

- aflojar el tornillo 144, que permitira que el cilindro de resorte principal 146 se deslice en su casquillo,

- ajustar la leva en posicion de sellado con una cuna o una capa de carton entre la mordaza de sellado y la muneca,

- aflojar el tornillo 148 que permitira que el otro medio de resorte 151 y su resorte 149 desvfen la mordaza de sellado en una direccion de cierre con una fuerza determinada por las propiedades del muelle helicoidal 149,

- apretar el tornillo 144 para bloquear el cilindro de resorte principal 146 en su casquillo,

- apretar el tornillo 148 que retraera el otro medio de resorte 151 de tal manera que se interrumpe su efecto de desviacion.

En terminos mas generales y describiendo caractensticas comunes de ambas formas de realizacion, un metodo para calibrar la distancia entre mordazas de sellado opuestas puede comprender entonces las siguientes etapas, que no tienen que realizarse necesariamente en el orden indicado:

- llevar las mordazas de sellado opuestas hasta una posicion totalmente cerrada,

- desacoplar la primera disposicion de resorte de tal manera que las mordazas de sellado son desviadas una de la otra por medio de una fuerza proporcionada solo por una segunda disposicion de resorte,

- acoplar la primera disposicion de resorte.

El desacoplamiento / acoplamiento de la primera disposicion de resorte se puede realizar con preferencia desacoplando / acoplando su acoplamiento al casquillo.

Este metodo puede comprender tambien las etapas de acoplar y desacoplar la segunda disposicion de resorte, en el que la etapa de desacoplamiento de la segunda disposicion de resorte se realiza despues de la etapa de acoplamiento de la primera disposicion de resorte. El "acoplamiento" de la segunda disposicion de resorte implica que segunda disposicion de resorte actua efectivamente sobre la primera mordaza de sellado para forzar las mordazas de sellado una hacia la otra y el "desacoplamiento" implica que no actua. Estas etapas adicionales se pueden realizar en una situacion en la que debena prevenirse que la segunda disposicion de resorte interactua durante el ciclo de trabajo real de la unidad de formacion / sellado utilizando la muneca de flotacion.

El metodo puede comprender tambien, con o sin las etapas adicionales mencionadas anteriormente, la etapa de disponer una pieza de calibracion entre las mordazas de sellado. La pieza de calibracion puede comprender una pieza de material de lamina con el espesor deseado, tal como una pieza de metal de lamina o una pieza de material de envase plegado o no plegado. El espesor deseado puede ser con preferencia menor que el espesor del material que se dispone entre las mordazas de sellado durante la operacion real.

El sistema de muneca flotante puede utilizarse en la unidad de formacion y sellado de acuerdo con cualquier forma de realizacion descrita anteriormente, pero se puede utilizar tambien como construccion autonoma que se puede aplicar a una unidad de sellado y/o formacion utilizando mordazas de sellado en general.

Claims

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10

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35

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REIVINDICACIONES

1. - Unidad de sellado para sellar y formar un extremo abierto de un contenedor de envase, que comprende una pareja de mordazas de sellado (102, 104), dispuestas sobre una pareja de lenguetas (106, 108) controladas por una primera y una segunda disposiciones de leva que comprende cada una:

una via de levas (122, 124), un seguidor de levas (126, 128) y una disposicion de transferencia de potencia ngida, en la que ambas vfas de levas (122, 124) estan dispuestas sobre una rueda de levas individual (120) y estan dispuestas para mover el primero y segundo seguidores de levas en direcciones opuestas (126, 128), caracterizada por que un servomotor (130) esta dispuesto para accionar la rueda de levas (128) intermitentemente entre una posicion abierta, para las mordazas de sellado, y una posicion cerrada, para las mordazas de sellado.
2. - La unidad de sellado de la reivindicacion 1, en la que cada una de las dos mordazas de sellado (102, 104) esta dispuesta sobre un extremo proximo del elemento de lengueta (106,108) que tiene un primer punto de pivote (110) en su extremo distante, siendo constante la distancia entre los primeros puntos de pivote del primero y segundo elementos de lengueta.
3. - La unidad de sellado de la reivindicacion 2, en la que cada uno de los dos elementos de lengueta comparten un primer punto de pivote comun en forma de un primer eje de pivote (110), y en la que el eje de pivote esta acoplado ngidamente a la primera disposicion de levas.
4. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la segunda disposicion de levas se puede extender hasta un segundo eje de pivote (116) desde el que se extienden dos articulaciones (112, 114), estando acoplada cada articulacion (112, 114) a un elemento de lengueta (106, 108) en un punto de acoplamiento que esta localizado entre el extremo distante y el extremo proximo, de tal manera que el movimiento relativo entre el primero y el segundo ejes de pivote da como resultado una alteracion de una inclinacion de las articulaciones y el movimiento de pivote de las lenguetas en una direccion de apertura y de cierre.
5. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primer seguidor de leva (126) se conecta al primer punto de pivote (110) a traves de un primer eje (132), el segundo seguidor de leva (129) se conecta al segundo punto de pivote (116) a traves de un segundo eje (134), de manera que el primero y el segundo ejes se extienden a lo largo del mismo eje.
6. - La unidad de sellado de la reivindicacion 5, en la que el segundo eje esta dispuesto dentro del primer eje, comprendiendo dicho segundo eje un cilindro hueco.
7. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el movimiento del segundo seguidor de leva controla una posicion vertical de las lenguetas y mordazas, y el movimiento del primer seguidor de leva con relacion al segundo seguidor de leva controla la posicion de pivote de las lenguetas.
8. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el primero y segundo seguidores de levas se conectan al primero y segundo ejes a traves de un primero y un segundo arbol, extendiendose el primero y el segundo arboles mas alla de un punto de conexion entre el primero y el segundo ejes y el primero y el segundo arboles, y en la que el extremo de cada arbol remoto a cada seguidor de leva comprende un medio de grna.
9. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la segunda mordaza de sellado esta dividida en una direccion de la longitud, de tal manera que comprende al menos dos segmentos separados.
10. - La unidad de sellado de la reivindicacion 8, en la que el segundo seguidor d elevas esta desviado hacia un lado de la segunda via de levas.
11. - La unidad de sellado de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos una mordaza de sellado (104; 204) esta conectada a un zocalo (160; 260) a traves de una suspension, comprendiendo la suspension una primera disposicion de resorte (146;246) y una segunda disposicion de resorte (151; 249) para desviar la mordaza de sellado (104; 204) en una direccion de desviacion, en la que la primera disposicion de resorte (146; 246) tiene un estado, en el que esta fijada ngidamente al zocalo (160; 260), y un estado, en el que esta fijada movil al zocalo (160; 260).
12. - Un metodo para calibrar la unidad de sellado de cualquier reivindicacion anterior, que comprende las etapas de:

- girar la rueda de levas hasta una posicion, en la que las mordazas de sellado adoptan una posicion totalmente cerrada,

- bloquear la posicion de la rueda de levas,

- desacoplar la primera disposicion de resorte, de tal manera que las mordazas de sellado son desviadas una hacia la otra por medio de una fuerza proporcionada solamente por una segunda disposicion de resorte,

- acoplar la primera disposicion de resorte,

- desacoplar la segunda disposicion de resorte.