ES2702190T3 - Un aparato de capsulado de un recipiente - Google Patents

Abstract

Un aparato de capsulado de un recipiente (10) que comprende: - un dispositivo transportador para transportar el recipiente (10) a lo largo de una trayectoria; - un grupo de cabezales aplicadores (23) para aplicar una tapa (1) sobre un gollete (9) incluido en un dispositivo de apertura del recipiente (10); - una pluralidad de cabezales soldadores (43) dispuestos aguas abajo de los cabezales aplicadores (23), comprendiendo cada cabezal soldador (43) un elemento de soldadura (51) para soldar la tapa (1) al dispositivo de apertura, caracterizado por que los cabezales aplicadores (23) pueden ser movido en sincronismo con el dispositivo transportador a lo largo de una porción de dicha trayectoria para aplicar la tapa (1) al gollete (9) mientras están acoplados a dicho gollete (9) a lo largo de dicha porción de dicha trayectoria, los cabezales soldadores (43) pueden ser movidos en sincronismo con el dispositivo transportador a lo largo de una parte de dicha trayectoria para soldar la tapa (1) al dispositivo de apertura mientras están acoplados a dicha tapa (1) a lo largo de dicha parte de dicha trayectoria, está previsto un dispositivo de movimiento (26) para mover el grupo de cabezales aplicadores (23), y los cabezales soldadores (43) son movidos por el mismo dispositivo de movimiento (26) que desplaza también los cabezales aplicadores (23), el dispositivo transportador comprende un transportador lineal para hacer avanzar el recipiente (10) a lo largo de una dirección de avance (F), los cabezales aplicadores (23) pueden ser movidos hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección de avance (F) y los cabezales soldadores (43) pueden ser movidos hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección de avance (F).

Description

DESCRIPCIÓN

Un aparato de capsulado de un recipiente.

La invención se refiere a un aparato de capsulado de un recipiente, particularmente un recipiente sellado para envasar productos alimenticios vertibles. El aparato según la invención es especialmente adecuado para aplicar una tapa sobre un gollete que se ha moldeado sobre un material de envasado laminar, estando este último a su vez adaptado para ser plegado, llenado con el producto alimenticio vertible y sellado para formar un recipiente.

Como es sabido, muchos productos alimenticios vertibles, tales como zumo de fruta, leche UHT (tratada a temperatura ultraalta), vino, salsa de tomate, etc., se venden en recipientes hechos de material de envasado laminar esterilizado.

Un ejemplo típico de este tipo de recipientes es el recipiente de forma paralelepipédica para productos alimenticios líquidos o vertibles conocido como Tetra Brik Aseptic (marca registrada), que se fabrica plegando y sellando un material de envasado en forma de una tira laminada.

El material de envasado tiene una estructura multicapa que comprende sustancialmente una capa de base para conferir rigidez y resistencia, la cual puede incluir una capa de material fibroso, por ejemplo papel, o de material de polipropileno con carga mineral, y una pluralidad de capas de laminación de material plástico termosellable, por ejemplo películas de polietileno, que cubren ambos lados de la capa de base.

En el caso de los recipientes asépticos para productos de largo tiempo de almacenaje, tal como leche UHT, el material de envasado comprende también una capa de material de barrera antigás, por ejemplo una lámina de aluminio o una película de alcohol etil-vinílico (EVOH), que se superpone sobre una capa de un material plástico termosellable, y que a su vez se cubre con otra capa de material plástico termosellable que forma la cara interior del recipiente que finalmente entra en contacto con el producto alimenticio.

Los recipientes de este tipo se producen normalmente en máquinas envasadoras completamente automáticas que se alimentan con una banda de material de envasado que se esteriliza en la máquina envasadora, por ejemplo aplicando un agente esterilizante químico, tal como una solución de peróxido de hidrógeno, el cual, una vez que se completa la esterilización, se retira de las superficies del material de envasado, por ejemplo evaporándolo por calentamiento. La banda de material de envasado así esterilizada se mantiene después en un ambiente estéril cerrado y se la pliega y sella longitudinalmente para formar un tubo vertical.

El tubo se llena con un material alimenticio esterilizado o procesado en forma estéril, y se le sella y corta seguidamente a lo largo de cortes transversales igualmente espaciados para formar envases en forma de almohada que se pliegan luego mecánicamente para formar respectivos recipientes acabados, por ejemplo de forma sustancialmente paralelepipédica.

Como alternativa, el material de envasado puede cortarse en piezas brutas que se transforman en recipientes sobre husillos de formación, y los recipientes se llenan con el producto alimenticio y se sellan. Un ejemplo de este tipo de recipientes es el llamado recipiente de “gablete superior” conocido por el nombre comercial de Tetra Rex (marca registrada).

Para abrir los recipientes anteriormente descritos se han propuesto diversas soluciones que incluyen dispositivos de apertura recerrables hechos de material plástico y que comprenden sustancialmente un caño de vertido que define una abertura de vertido pasante y está adaptado a un agujero de una pared del recipiente.

Cuando se produce el dispositivo de apertura, se sella la abertura del caño de vertido por medio de un elemento de cierre conectado integralmente al caño de vertido y separable del mismo a lo largo de una línea de rasgado normalmente circular. El elemento de cierre se extiende al mismo nivel que el material de envasado para sellar el agujero de la pared del recipiente. En el lado que mira hacia la tapa, el elemento de cierre tiene una anilla de tracción sobresaliente integral, de cuyo extremo libre tira el usuario para desprender el miembro de cierre del caño de vertido a lo largo de la línea de rasgado y abrir así la abertura de vertido. Más específicamente, la anilla de tracción se extiende dentro del caño de vertido y a una distancia predeterminada del mismo.

Es posible también inmovilizar el elemento de cierre del dispositivo de apertura directamente sobre un agujero prelaminado en el material de envasado, es decir, un agujero formado en la capa de base solamente y cubierto por las otras capas de laminación, incluyendo el material de barrera antigás.

En ambos casos, se adapta seguidamente una tapa desmontable, por ejemplo atornillada o articulada, al caño de vertido a fin de cerrar el último hacia fuera.

Los dispositivos de apertura revelados anteriormente tienen excelentes propiedades de sellado. Sin embargo, adolecen del inconveniente de que la primera vez que un usuario abre un recipiente cerrado por un dispositivo de apertura de la clase revelada anteriormente se tienen que realizar dos operaciones antes de poder verter el contenido del recipiente. En una primera operación el usuario retira la tapa ajustada de manera desmontable al caño de vertido. En una segunda operación el usuario desprende el elemento de cierre del caño de vertido a lo largo de la línea de rasgado actuando sobre la anilla de tracción.

Para proporcionar un recipiente que pueda abrirse en una sola operación, se ha propuesto una solución en la que el elemento de cierre del dispositivo de apertura está formado en una pieza con una porción sobresaliente que se extiende dentro del caño de vertido y que está soldada a la tapa. Esta última está provista de un elemento promotor de soldadura de forma de disco que se suelda a la porción sobresaliente de modo que, cuando se retira la tapa del caño de vertido, la porción sobresaliente y el elemento de cierre permanezcan fijados a la tapa. Así, la primera vez que un usuario abre el recipiente, la tapa y el elemento de cierre pueden ser retirados del caño de vertido en una sola operación. Un recipiente provisto de una tapa de la clase revelada anteriormente puede denominarse “recipiente de apertura en una sola operación”.

Los recipientes conocidos se forman, se llenan y se sellan en una máquina llenadora. Cuando sale de la máquina llenadora, cada recipiente tiene un gollete que define el caño de vertido. El gollete es cerrado por un respectivo elemento de cierre y sobresale de una pared superior del recipiente.

Aguas abajo de la máquina llenadora está prevista una unidad aplicadora para aplicar tapas a los golletes de los recipientes.

La unidad aplicadora comprende un transportador a lo largo del cual se hacen avanzar los recipientes, una unidad de distribución que libera una tapa hacia un respectivo gollete mientras el recipiente está siendo hecho avanzar por el transportador, y una unidad capsuladora que atornilla la tapa sobre el gollete.

Las máquinas reveladas anteriormente son capaces de funcionar a altas tasas de producción y son especialmente adecuadas para aplicar tapas sobre recipientes en los que el elemento de cierre puede ser retirado por medio de una anilla de tracción. Sin embargo, las máquinas conocidas no son adecuadas para capsular recipientes con tapas que puedan abrirse en una sola operación, es decir, en los que la porción sobresaliente que se proyecta desde el elemento de cierre esté soldada a la tapa. Estos recipientes no pueden capsularse en las máquinas existentes. El documento US2012/279177 revela un método de procesamiento de recipientes que incluye, por cada recipiente a procesar: a) una operación de montaje de una cápsula que tiene una cubierta sobre un recipiente, incluyendo la cápsula una base tubular y una cubierta conectada de forma pivotable a la base, entre una posición abierta y una posición cerrada, montándose la cápsula a través de su base sobre el recipiente en una abertura de dicho recipiente, b) una operación de esterilización del recipiente provisto de la cápsula que tiene una cubierta, y c) una operación de llenado del recipiente, incluyendo la operación de llenado los pasos de llenar el recipiente con un producto de llenado mientras la cápsula que tiene la cubierta está en la posición abierta, y mover la cubierta hacia la posición cerrada.

El documento EP1759996 revela una máquina llenadora/envasadora que hace posible la obtención de un recipiente sellado colocando una cápsula formada por un material capsular a manera de una hoja de resina sintética sobre un recipiente de resina sintética lleno con un contenido tal como un refresco. Un cuerpo de recipiente tubular con fondo de resina sintética alimentado por un dispositivo de alimentación de recipientes es llenado con un contenido; una cápsula conformada de resina sintética, que tiene un cuerpo de cápsula de forma de disco y una parte de faldón dispuesta de tal manera que queda suspendida de una parte periférica del cuerpo de cápsula, es conformada primariamente a base de un material capsular a manera de hoja; una cápsula conformada es alimentada a una abertura en un extremo superior de un cuerpo de recipiente lleno con el contenido; la abertura en el extremo superior del cuerpo de recipiente es sellada con la cápsula conformada para producir un recipiente sellado; seguidamente, la cápsula del recipiente sellado es convertida secundariamente en una forma de cápsula fina. Una cápsula primariamente conformada, que está incompletamente conformada, puede ser conformada completamente por el dispositivo de conformación secundario, y con el uso de materiales capsulares de resina sintética se pueden obtener recipientes de producto que sean equivalentes a los que usan materiales capsulares convencionales, en los que se utiliza una capa de película de aluminio como material base.

El documento EP1911677 revela un método para producir un recipiente herméticamente sellado, cuyo método comprende realizar un sellado hermético de un recipiente para bebidas o alimentos utilizando un método de soldadura por láser, con lo que puede acelerarse la velocidad del proceso de sellado, es innecesario un control estricto de la posición de escaneo de las manchas luminosas del láser, no se produce fácilmente un suministro parcial excesivo de energía y no hay reducción en el área de soldadura o en la resistencia de soldadura por área debido a la acumulación de gotas de agua. El método para producir un recipiente herméticamente sellado para bebidas o alimentos se caracteriza por ser un método para producir un recipiente herméticamente sellado para bebidas o alimentos, comprendiendo el método un cuerpo de recipiente y una tapa montada sobre la porción de boca del cuerpo de recipiente según un método de soldadura por láser hasta alcanzar un estado hermético al aire, en el que el método comprende un proceso de soldadura de todo el sitio de soldadura previsto del cuerpo de recipiente y de la tapa de una manera simultánea o casi simultánea.

Un objeto de la invención consiste en proporcionar un aparato que sea capaz de capsular un recipiente de tal manera que dicho recipiente pueda ser abierto en una sola operación cuando se le utilice por primera vez.

Otro objeto consiste en proporcionar un aparato de capsulado de un recipiente de apertura en una sola operación que sea capaz de funcionar a altas tasas de producción, es decir, a tasas de producción que sean comparables con las tasas de producción de aparatos existentes o incluso superiores a ellas.

Un objeto más consiste en proporcionar un aparato de capsulado de un recipiente de apertura en una sola operación que no sea excesivamente complicado desde un punto de vista estructural.

Según la invención, se proporciona un aparato de capsulado de un recipiente que comprende:

• un dispositivo transportador para transportar el recipiente a lo largo de una trayectoria;

• un cabezal aplicador para aplicar una tapa sobre un gollete incluido en un dispositivo de apertura del recipiente; • un cabezal soldador dispuesto aguas abajo del cabezal aplicador, comprendiendo el cabezal soldador un elemento de soldadura para soldar la tapa al dispositivo de apertura.

El aparato según la invención es capaz de proveer un recipiente con una tapa configurada de modo que el recipiente pueda ser abierto en una cola operación cuando un usuario desee verter el contenido del recipiente por primera vez. De hecho, el aparato según la invención es capaz no solo de aplicar la tapa sobre el gollete del recipiente, por ejemplo atornillando la tapa sobre el gollete del recipiente, sino también de unir permanentemente la tapa al dispositivo de apertura. Así, un elemento de cierre, que está incluido en el dispositivo de apertura, puede formar una sola pieza con la tapa. Por tanto, cuando el usuario retira la tapa del gollete por primera vez, el elemento de cierre queda fijado a la tapa. El usuario puede verter ahora directamente el contenido del recipiente sin necesidad de retirar por separado el elemento de cierre.

El aparato según la invención permite que una tapa de la clase expuesta anteriormente se asocie al gollete de manera totalmente automática debido al cabezal aplicador que aplica primeramente la tapa sobre el gollete y al cabezal soldador que suelda seguidamente la tapa al dispositivo de apertura. Por tanto, pueden obtenerse altas tasas de producción

En una realización el elemento de soldadura comprende un elemento generador de inducción eléctrica para soldar por inducción la tapa al dispositivo de apertura.

Utilizando un elemento generador de inducción eléctrica, la tapa puede formar una sola pieza con el dispositivo de apertura de una manera fiable, sin complicar excesivamente el aparato desde un punto de vista estructural.

La invención se comprenderá y se realizará mejor con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran una realización ejemplificadora y no limitativa de la misma y en los cuales:

La figura 1 es una vista en perspectiva de una tapa destinada a aplicarse sobre un gollete de un recipiente;

La figura 2 es un corte transversal ampliado mostrando la tapa de la figura 1 atornillada sobre un gollete correspondiente;

La figura 3 es una vista en perspectiva mostrando la tapa y el gollete de la figura 2 cuando la tapa ha sido retirada del respectivo recipiente por un usuario;

La figura 4 es una vista en perspectiva mostrando un aparato para aplicar tapas sobre golletes correspondientes de recipientes;

La figura 5 es una vista en perspectiva ampliada mostrando dos cabezales aplicadores y dos cabezales soldadores del aparato de la figura 1 en una configuración de trabajo;

La figura 6 es una vista como la figura 5 mostrando los cabezales aplicadores y los cabezales soldadores en una configuración de trabajo diferente;

La figura 7 es una vista frontal ampliada mostrando un detalle de un cabezal aplicador en la configuración de trabajo de la figura 5;

La figura 8 es una vista en planta ampliada desde abajo mostrando dos grupos de agarre del cabezal aplicador de la figura 7 acoplados a una tapa;

La figura 9 es una vista como la figura 5 mostrando los cabezales aplicadores y los cabezales soldadores en otra configuración de soldadura;

La figura 10 es una vista frontal ampliada mostrando un detalle de un cabezal soldador en la configuración de trabajo de la figura 9;

La figura 11 es una vista en planta ampliada desde abajo mostrando dos miembros de agarre de un cabezal soldador en la configuración de trabajo de la figura 9; y

La figura 12 es una vista en planta ampliada desde abajo mostrando los miembros de agarre de la figura 11 en la configuración de trabajo de la figura 6.

La figura 1 muestra una tapa 1 destinada a aplicarse sobre un gollete de un recipiente. La tapa 1 comprende una pared extrema 2 que puede estar configurada como un disco, particularmente un disco circular. Además, la tapa 1 comprende una pared lateral 3, que puede ser sustancialmente cilíndrica, anexa a la pared extrema 2.

La pared lateral 3 se extiende alrededor de un eje de la tapa 1, mientras que la pared extrema 2 se extiende transversalmente al eje de la tapa 1, en particular perpendicularmente al mismo.

La pared lateral 3 está provista de una o más roscas internas 4 capaces de engranar con roscas correspondientes obtenidas en el gollete del recipiente. La pared lateral 3 puede estar provista externamente de una pluralidad de moleteados 5 que le permiten a un usuario agarrar la tapa 1 con mayor facilidad.

Dos apéndices 6 sobresalen de una superficie exterior de la pared lateral 3 en posiciones diametralmente opuestas. Un elemento promotor de soldadura 7, que puede tener, por ejemplo, forma de disco, está anclado a una superficie interior de la pared extrema 2, es decir, a una superficie que, en uso, mira hacia el gollete del recipiente.

La tapa 1 puede comprender un nervio anular 8 obtenido integralmente con la pared extrema 2, el cual sobresale axialmente de la pared extrema 2 hacia el interior de la tapa 1. El nervio anular 8 define un asiento destinado a recibir el elemento promotor de soldadura 7.

El elemento promotor de soldadura 7 está definido por un elemento laminar multicapa distinto de la pared extrema 2 y permanentemente conectado a esta última. En particular, el elemento promotor de soldadura 7 comprende una capa de material conductivo, por ejemplo una lámina de aluminio, y al menos dos capas de material plástico termosellable, por ejemplo películas de polietileno, que cubren ambos lados de la capa de material conductivo y definen respectivas caras opuestas del elemento promotor de soldadura 7. Una cara del elemento promotor de soldadura 7 es soldada a la pared extrema 2 por el calor generado cuando se induce una corriente en la capa hecha de material conductivo.

Como se muestra en la figura 2, la tapa 1 está destinada a aplicarse sobre un gollete 9 de un recipiente 10, particularmente un recipiente sellado para envasar productos alimenticios vertibles.

El gollete 9 está incluido en un dispositivo de apertura que comprende un caño de vertido 11 fijado al material de envasado que forma el recipiente 10. El gollete 9 tiene una forma tubular sustancialmente cilíndrica y se extiende alrededor de un eje A. El gollete 9 define una abertura de vertido 12 a través de la cual el contenido del recipiente 10 puede ser vertido por un usuario. En una superficie exterior del gollete 9, que se extiende alrededor del eje A, están previstas una o más roscas exteriores 13 que son capaces de engranar con las roscas interiores 4 de la tapa 1. Así, la tapa 1 puede acoplarse al gollete 9 de una manera desmontable. Cuando la tapa 1 está atornillada sobre el gollete 9, el eje de la tapa 1 coincide con el eje A del gollete 9.

La abertura de vertido 12 se cierra inicialmente por medio de un elemento de cierre 14 que está integralmente conectado al caño de vertido 11 en una línea de rasgado 15, a lo largo de la cual el elemento de cierre 14 puede ser desprendido del caño de vertido 11.

El caño de vertido 11 y el elemento de cierre 14 están formados en una pieza sobre una parte receptora 16 del material de envasado que forma el recipiente 10, mientras que la tapa 1 se forma por separado del caño de vertido 11 y el elemento de cierre 14 y se adapta después a ellos. El caño de vertido 11 y el elemento de cierre 14 pueden obtenerse moldeando material plástico fundido - en particular mediante una operación de moldeo por inyección -sobre el material de envasado antes de que éste sea transformado en un recipiente 10.

La porción receptora 16 puede definirse por un llamado agujero prelaminado practicado en el material de envasado que forma el recipiente 10, es decir, un agujero hecho a través de una capa de base del material de envasado y cubierto por una, dos o más capas de laminación del material de envasado que sellan el agujero. En una realización alternativa la porción receptora 16 puede definirse simplemente por medio de un agujero practicado a través de todo el espesor del material de envasado que forma el recipiente 1, el cual está destinada a ser sellado por el caño de vertido 11 y el elemento de cierre 14. En otra realización la porción receptora 16 puede definirse por un parche fijado al resto del material de envasado para sellar un agujero formado, en este caso, a través de todo el espesor del material de envasado.

El elemento de cierre 14 está formado en una pieza con una porción sobresaliente 17 que se extiende a través de la abertura de vertido 12. La porción sobresaliente 17 está destinada a ser soldada al elemento promotor de soldadura 7 después de que la tapa 1 se haya atornillada sobre el gollete 9.

La porción sobresaliente 17 puede comprender un cuerpo anular 18 para contactar con el elemento promotor de soldadura 7 y dos o más patas 19 para conectar el cuerpo anular 18 al elemento de cierre 14. En el ejemplo mostrado las patas 19 están diametralmente opuestas una a otra.

El recipiente 10 se forma, se llena y se sella en una máquina llenadora y está ya provisto del caño de vertido 11, el elemento de cierre 14 y la porción sobresaliente 17 cuando sale de la máquina llenadora. Seguidamente, como se describirá con mayor detalle más abajo, un cabezal aplicador atornilla una tapa 1 sobre el gollete 9. Se suelda luego el elemento promotor de soldadura 7 de la tapa 1 a la porción sobresaliente 17 induciendo una corriente eléctrica en la capa conductiva del elemento promotor de soldadura 7. Esta corriente funde la capa termosellable del elemento promotor de soldadura 7 que mira hacia el gollete 9, uniendo así permanentemente el elemento promotor de soldadura 7 a la porción sobresaliente 17.

En uso, la primera apertura del recipiente 10 se obtiene haciendo girar la tapa 1 con relación al caño de vertido 11 alrededor del eje A. Al comienzo de la rotación impresa por el usuario sobre la tapa 1, las patas 19 se doblan en la dirección de rotación, ejerciendo así una acción de tracción sobre el elemento de cierre 14 en un punto dado de la línea de rasgado 15. En otras palabras, debido a las patas 19, el par ejercido sobre la tapa 1 se transforma en una acción de tracción sobre el elemento de cierre 14, el cual comienza a desprenderse del caño de vertido 11 en dos puntos dados a lo largo de la línea de rasgado 15.

Continuando con la rotación de la tapa 1, ésta se desatornilla completamente del caño de vertido 11. Como se muestra en la figura 3, el elemento de cierre 14 se desprende completamente del caño de vertido 11 a lo largo de la línea de rasgado 15 y permanece fijado a la tapa 1. En este punto, el usuario puede verter el contenido del recipiente 10 a través de la abertura de vertido 12.

El usuario puede emplear después la tapa 1 para cerrar o abrir nuevamente el recipiente 10 atornillando la tapa 1 sobre el gollete 9 o, respectivamente, desatornillando la tapa 1 del gollete 9 con tanta frecuencia como se desee. La figura 4 muestra una unidad o aparato aplicador 20 para aplicar tapas 1 sobre respectivos recipientes 10 que han sido ya formados, llenados y sellados en una máquina llenadora dispuesta aguas arriba del aparato 20.

Cada recipiente 10 tiene en la realización mostrada un cuerpo sustancialmente paralelepipédico y una pared superior inclinada, es decir, una pared superior que está inclinada con respecto a una pared de base del recipiente 10. En otras palabras, cuando la pared de base del recipiente 10 descansa sobre una superficie horizontal, la pared superior está inclinada con respecto a un plano horizontal paralelo a la pared de base.

En otra realización, no mostrada, cada recipiente 10 tiene un cuerpo sustancialmente paralelepipédico y una pared superior sustancialmente paralela a la pared de base.

En general, el aparato 20 puede trabajar con recipientes 10 que tengan formas y/o dimensiones diferentes.

El aparato 20 comprende un dispositivo transportador, que no se muestra, para hacer avanzar los recipientes 10 en una dirección de avance F, particularmente a lo largo de una trayectoria rectilínea. El dispositivo transportador comprende un transportador lineal, por ejemplo un transportador de correa o un transportador de rodillos. El dispositivo transportador está configurado para hacer avanzar continuamente los recipientes 10 a lo largo de la dirección de avance F.

Aguas arriba del dispositivo transportador puede estar dispuesto un dispositivo secuenciador para disponer los recipientes 10 a una distancia preajustada uno de otro, es decir, en una secuencia dotada de un paso geométrico preajustado. Se asegura así que los recipientes 10 estén regularmente espaciados cuando entran en el aparato 20. El aparato 20 comprende, además, una unidad de distribución 21 para alimentar las tapas 1 a los golletes 9 de los recipientes 10 que avanzan a lo largo de la dirección de avance F. La unidad de distribución 21 puede comprender una corredera 22 y una unidad de alimentación, que no se muestra, para suministrar las tapas 1 a la corredera 22. La corredera 22 está inclinada con respecto al dispositivo transportador que transporta los recipientes 10 a lo largo de la dirección de avance F, con lo que la distancia entre la corredera 22 y el dispositivo transportador disminuye cuando se mueven a lo largo de la dirección de avance F.

En un extremo inferior de la corredera 22 está dispuesta una abertura de dispensación que está configurada para retener una tapa 1 de forma suelta.

Cuando un recipiente 10, hecho avanzar a lo largo de la dirección de avance F, alcanza la corredera 22, el gollete 9 del recipiente 10 interactúa con la tapa 1 retenida por la abertura de dispensación de la unidad de distribución 20 y retira la tapa 1 de tal unidad de dispensación. En otras palabras, la tapa 1 es desprendida de la abertura de dispensación situada aguas abajo de la corredera 22 por el gollete 9 de un recipiente subyacente 10. Por tanto, aguas abajo de la corredera 22 la tapa 1 está posicionada sobre el gollete 9, aunque no está completamente atornillada sobre el gollete 9.

El aparato 20 comprende, además, un grupo de cabezales aplicadores 23 para aplicar las tapas 1 a los respectivos recipientes 10, particularmente atornillando cada tapa 1 sobre un gollete correspondiente 9 de un recipiente 10. En la realización mostrada el grupo de cabezales aplicadores comprende dos cabezales aplicadores 23 dispuestos en secuencia a lo largo de la dirección de avance F. Sin embargo, el grupo de cabezales aplicadores puede comprender también una pluralidad de cabezales aplicadores 23 diferente de dos, por ejemplo tres, cuatro o más cabezales aplicadores 23. Cada cabezal aplicador 23 está concebido para atornillar una tapa 1 sobre un gollete correspondiente 9.

Los cabezales aplicadores 23 están soportados por un elemento de soporte común 24. El elemento de soporte 24 puede estar formado en una pieza o puede ensamblarse a base de una pluralidad de componentes que se conectan uno a otro para que se comporten, en uso, como una sola pieza.

En el ejemplo mostrado el elemento de soporte 24 está configurado como una placa posterior desde la cual se extienden una pluralidad de paredes sobresalientes para definir una pluralidad de rebajos 25, en cada uno de los cuales se aloja parcialmente un cabezal aplicador 23. No obstante, el elemento de soporte 24 puede tener formas diferentes de la mostrada en los dibujos.

Los cabezales aplicadores 23 se adaptan al elemento de soporte 24 de modo que la distancia entre dos cabezales aplicadores consecutivos 23 sea igual a la distancia entre dos recipientes consecutivos 10 hechos avanzar a lo largo de la dirección de avance F, es decir que están adaptados al paso geométrico de los recipientes 10.

Está previsto un dispositivo de movimiento 26 para mover el grupo de cabezales aplicadores 23 a lo largo de la dirección de avance F de modo que cada cabezal aplicador 23 sea acoplado a un recipiente subyacente 10 en una porción de la trayectoria del mismo a lo largo de la dirección de avance F. En otras palabras, el dispositivo de movimiento 26 permite que los cabezales aplicadores 23 sigan a los recipientes 10 con los que interactúan a lo largo de una porción de la trayectoria de los recipientes 10. Por tanto, los cabezales aplicadores 23 se pueden mover de forma síncrona con el dispositivo transportador que hace que avancen los recipientes 10 en la dirección de avance F a lo largo de la porción anteriormente mencionada de la trayectoria del dispositivo transportador.

El dispositivo de movimiento 26 puede comprender un motor 27, posiblemente conectado a una caja de engranajes 28, dispuesto para accionar una polea 30 alrededor de la cual se enrolla una correa 29. La correa 29 se enrolla, además, alrededor de una polea accionada 31. La correa 29 tiene una rama activa que está destinada a accionar el elemento de soporte 24 y corre paralelamente a la dirección de avance F.

Está previsto un par de barras de guiado 32, cada una de las cuales se extiende paralelamente a la dirección de avance F, para guiar el elemento de soporte 24 a medida que este último se mueve a lo largo de la dirección de avance F. En particular, un elemento deslizante que no se muestra puede deslizarse a lo largo de las barras de guiado 32. El elemento de soporte 24 está fijo con relación al elemento deslizante.

Una o más placas de conexión, que no se muestran, están sujetas a la correa 29. Las placas de conexión están fijas con relación al elemento deslizante anteriormente mencionado.

El motor 27 está configurado para hacer girar la polea 30 en dos direcciones de rotación opuestas de modo que la correa 29 pueda ser accionada hacia delante y hacia atrás paralelamente a la dirección de avance F.

Cuando la rama activa de la correa 29 se mueve paralelamente a la dirección de avance F, el elemento de soporte 24 - que, como se ha explicado anteriormente, está fijo con relación a la correa 29 - se mueve juntamente con la correa 29. Por tanto, los cabezales aplicadores 23, que están soportados por el elemento de soporte 24, se mueven hacia delante o hacia atrás a lo largo de la dirección de avance F. En particular, cuando los cabezales aplicadores 23 se mueven hacia delante a lo largo de la dirección de avance F, los cabezales aplicadores 23 pueden seguir a los respectivos recipientes 10 de modo que cada cabezal aplicador 23 aplique una tapa 1 sobre el gollete correspondiente 9. Después de desengancharse de los respectivos recipientes 10, los cabezales aplicadores 23 pueden moverse hacia atrás a lo largo de la dirección de avance F para ser devueltos a un punto de partida en el que los cabezales aplicadores 23 pueden comenzar a interactuar con nuevos recipientes 10.

El dispositivo de movimiento 26 mueve así de forma síncrona los cabezales aplicadores 23, lo que significa que los cabezales aplicadores 23 son movidos conjuntamente a lo largo de la dirección de avance F por el dispositivo de movimiento 26. En otras palabras, los cabezales aplicadores 23 son movidos por el dispositivo de movimiento 26 de manera simultánea y en la misma extensión a lo largo de la dirección de avance F.

En una realización, que no se muestra, el dispositivo de movimiento 26 puede comprender una cremallera dentada fija con relación al elemento de soporte 24. El motor 27 tiene un árbol acoplado a una rueda dentada o piñón que engrana con la cremallera dentada para mover esta última hacia delante o hacia atrás paralelamente a la dirección de avance F.

Más en general, el dispositivo de movimiento 26 puede comprender cualquier dispositivo de transmisión que sea capaz de transformar la rotación de un árbol del motor 27 en un movimiento lineal de un elemento linealmente móvil fijo con relación al elemento de soporte 24.

Como se muestra en las figuras 5 a 8, cada cabezal aplicador 23 comprende un par de elementos de agarre 33 destinados a interactuar con la tapa 1 para atornillarla sobre el gollete 9. Los elementos de agarre 33 de un cabezal aplicador 23 están soportados por un componente de soporte 35 conectado a un vástago 36. Cada cabezal aplicador 23 comprende, además, un dispositivo de accionamiento 34 para accionar los elementos de agarre 33. El dispositivo de accionamiento está sujeto al elemento de soporte 24. El dispositivo de accionamiento 34 está conectado directamente al vástago 36 para mover el componente de soporte 35 y, por tanto, accionar simultáneamente los dos elementos de agarre 33.

En particular, el dispositivo de accionamiento 34 es capaz de hacer que el vástago 36 se deslice paralelamente al eje longitudinal del mismo, desplazando así el componente de soporte 35 y, por tanto, los elementos de agarre 33 en una dirección paralela al eje A de un gollete 9. Los elementos de agarre 33 pueden moverse así hacia una tapa 1 que se debe atornillar o alternativamente pueden moverse alejándose de una tapa 1 que ya ha sido atornillada sobre el correspondiente gollete 9. A este fin, el dispositivo de accionamiento 34 puede comprender un motor lineal.

El dispositivo de accionamiento 34 está, además, configurado para hacer que giren el vástago 36 y, por tanto, el componente de soporte 35 y los elementos de agarre 33 alrededor de un eje longitudinal del vástago 36 que, en uso, coincide con el eje A del gollete 9.

Haciendo girar el componente de soporte 35 alrededor del eje longitudinal del vástago 36 mientras este último se mueve hacia el recipiente 1, los elementos de agarre 33 se mueven a lo largo de una hélice, atornillando así la tapa 1 sobre el gollete 9, tal como se describirá con mayor detalle más abajo.

Como se muestra en las figuras 7 y 8, cada elemento de agarre 33 comprende un plano de apoyo 38 para contactar con la pared extrema 2 de la tapa 1. El plano de apoyo 38 se obtiene, por ejemplo, en una porción principal 39 del elemento de agarre 33 que puede ser aproximadamente semicircular en vista en planta.

Cada elemento de agarre 33 comprende, además, una porción de atornillamiento 40 que sobresale del plano de apoyo 38 hacia el recipiente 10, es decir, en sentido de alejarse del componente de soporte 35. La porción de atornillamiento 40 está delimitada por dos superficies activas 41, cada una de las cuales es capaz de interactuar con un apéndice 6 de una tapa 1. En el ejemplo mostrado las superficies activas 41 son sustancialmente planas y cada superficie activa 41 está situada en un plano que es paralelo al eje A del gollete 9.

La porción de atornillamiento 40 está delimitada, además, por dos superficies de unión 42, cada una de las cuales está interpuesta entre las superficies activas 41. Las superficies de unión 42 pueden estar configuradas como porciones de superficies cilíndricas, particularmente coaxiales una a otra.

Cada elemento de agarre 33 comprende una porción de guiado 37, por ejemplo de forma de T, que puede deslizarse dentro de un asiento correspondientemente configurado obtenido en el componente de soporte 35. La porción de guiado 37 sobresale de una cara de la porción principal 39 opuesta a una cara adicional de la porción principal 39 desde la cual sobresale la porción de atornillamiento 40.

Los elementos de agarre 33 de un cabezal aplicador 23 pueden moverse entre una posición de enganche P1, mostrada en las figuras 6 y 8, y una posición de desenganche P2, mostrada en las figuras 5 y 7. En la posición de enganche P1 los elementos de agarre 33 están uno cerca de otro, con lo que las superficies activas 41 de las porciones de atornillamiento 40 pueden interactuar con los apéndices 6 de una tapa 1 a fin de hacer girar la tapa 1 alrededor del eje A del gollete 9. En la posición de desenganche P2 los elementos de agarre 33 están alejados uno de otro, con lo que las porciones de atornillamiento 40 están dispuestas en el exterior de los apéndices 6 y no pueden interactuar con dichos apéndices 6.

Cuando se mueven de la posición de desenganche P2 a la posición de enganche P1, o viceversa, los elementos de agarre 33 se mueven uno hacia otro o se alejan uno de otro a lo largo de una dirección que es perpendicular al eje A del gollete 9. Las porciones de guiado 37 se deslizan en los asientos del componente de soporte 35, lo cuales mantienen los elementos de agarre 33 guiados a lo largo de su carrera desde la posición de enganche P1 hasta la posición de desenganche P2, o viceversa.

Está prevista una disposición neumática para desplazar los elementos de agarre 33 desde la posición de enganche P1 hasta la posición de desenganche P2, o viceversa. La disposición neumática comprende un circuito neumático dentro del cual puede circular un fluido neumático, por ejemplo aire comprimido. El circuito neumático comprende un conducto definido dentro del vástago 36, que es hueco, estando tal conducto en comunicación de fluido con una cámara obtenido dentro del componente de soporte 35. Desde esta cámara, el fluido neumático actúa sobre las porciones de guiado 37 de los elementos de agarre 33 a fin de desplazar dichos elementos de agarre 33 entre la posición de enganche P1 y la posición de desenganche P2.

En uso, el dispositivo de accionamiento 34 mueve los elementos de agarre 33 a lo largo de una dirección paralela al eje A de un gollete 9, hacia la tapa 1, hasta que el plano de apoyo 38 se apoya contra la pared extrema 2 de la tapa 1, tal como se muestra en la figura 7. Desde esta posición, los elementos de agarre 33 se mueven ligeramente más hacia la tapa 1 para ejercer sobre dicha tapa 1 una fuerza dirigida hacia el recipiente 10, es decir, una fuerza de compresión, que permite que la tapa 1 sea posicionada correctamente sobre el gollete 9. Los elementos de agarre 33 ejercen así una acción niveladora sobre la tapa 1 a fin de asegurar que la pared extrema 2 de la tapa 1 sea perpendicular al eje A del gollete 9, es decir que la tapa 1 esté dispuesta coaxialmente al gollete 9.

Esto ayuda a aplicar correctamente la tapa 1 sobre el gollete 9, lo cual podría ser una operación crítica, tal como se explica más abajo.

Puede suceder que, cuando la tapa 1 es desprendida por un recipiente 10 en una unidad de distribución 21, la tapa 1 no sea correctamente posicionada sobre el gollete 9. Por ejemplo, la tapa 1 podría descansar sobre el gollete 9 en una posición inclinada en la que el eje de la tapa 1 está inclinado con relación al eje A del gollete 9.

Esta situación puede empeorarse debido a que los recipientes 10 no son recipientes rígidos, sino que están hechos de un material laminar de envasado flexible y tienen dimensiones que varían dentro de tolerancias relativamente grandes entre diferentes recipientes. Además, la rigidez de los recipientes 10 no es tan alta como la de una botella o jarra de vidrio. En consecuencia, los recipientes 10 tienen que manipularse con cuidado para asegurar que no sean dañados por el aparato 20.

Además, el gollete 9 puede ser relativamente blando, particularmente si se le moldea directamente sobre el material de envasado laminar. Por esta razón, el gollete 9 podría ser ligeramente elíptico en vez de ser perfectamente circular.

En esta situación, la fuerza de compresión aplicada por los elementos de agarre 33 sobre la tapa 1 antes de comenzar a atornillar la tapa 1 sobre el gollete 9 puede adaptar la tapa 1 al gollete 9, permitiendo así que la tapa 1 sea después atornillada más fácilmente sobre el gollete 9.

Se subraya que la acción niveladora ejercida sobre la tapa 1 antes de comenzar a atornillar esta última se realiza en condiciones controladas de modo que el gollete 9 no resulte dañado. A este fin, la utilización de un motor lineal incluido en el dispositivo de accionamiento 34 es particularmente útil debido a que un motor lineal permite que se controlen fácilmente las fuerzas aplicadas.

Mientras el plano de apoyo 38 aplica sobre la tapa 1 la fuerza de compresión que permite que la tapa 1 sea nivelada sobre el gollete 9, los elementos de agarre 33 están todavía en la posición de desenganche P2. Después de la nivelación de la tapa 1 los elementos de agarre 33 son movidos uno hacia otro por la disposición neumática asociada a ellos, con lo que estos elementos pueden alcanzar la posición de enganche P1.

Se subraya que en la posición de enganche P1 la distancia entre los elementos de agarre 33 no es lo suficientemente corta como para permitir que la porción de atornillamiento 40 interactúe con la pared lateral 3 del gollete 9 debido a que las superficies de unión 42 de la porción de atornillamiento 40 no están en contacto con la pared lateral 3. La tapa 1 es atornillada por las superficies activas 41 de la porción de atornillamiento 40 que actúan sobre los apéndices 6.

Por tanto, después de que los elementos de agarre 33 se muevan acercándose uno a otro hasta alcanzar la posición de enganche P1, los elementos de agarre 33 podrían tener que ser hechos girar en un cierto ángulo alrededor del eje del vástago 36 para poner una superficie activa 41 de cada porción de atornillamiento 40 en contacto con un apéndice 6 de la tapa 1, como se muestra en la figura 8. En este punto, las porciones de atornillamiento 40 están realmente enganchadas con los apéndices 6 y pueden efectivamente hacer que gire la tapa 1.

Dado que, para hacer que gire la tapa 1, los elementos de agarre 33 se enganchan con los apéndices 6 que sobresalen de la pared lateral 3, se pueden compensar las posibles faltas de alineación entre la tapa 1 y el vástago 36.

En particular, los elementos de agarre 33 pueden hacer girar inicialmente la tapa 1 en una dirección de rotación que sea opuesta a la dirección de rotación que permite que la tapa 1 se atornille sobre el gollete 9, es decir, en una dirección de desatornillamiento, que usualmente es una dirección contraria al sentido de las agujas del reloj. Esto permite que se posicione la tapa 1 de modo que el punto de partida de una rosca interna 4 de la tapa 1 se alinee con el punto de partida de una rosca externa 13 del gollete 9. Esto hace que sea más fácil el atornillamiento de la tapa 1 sobre el gollete 9.

Los elementos de agarre 33 se hacen girar ahora en una dirección de atornillamiento y simultáneamente se mueven hacia el recipiente 10, con lo que se atornilla la tapa 1 sobre el gollete 9.

En la realización mostrada, en la que la tapa 1 comprende los apéndices 6, la tapa 1 es hecha girar en la dirección de atornillamiento hasta que los apéndices 6 hayan alcanzado una posición preajustada, particularmente una posición angular preajustada con relación al gollete 9. En este punto, la tapa 1 se atornilla correctamente sobre el gollete 9 y puede ser soltada por los elementos de agarre 33. En otras palabras, se utiliza un control de posición que controla la posición de los apéndices 6 para determinar el final de la operación de atornillamiento que permite que se atornille la tapa 1 sobre el gollete 9.

Este control de posición es hecho posible por un sensor de posición, particularmente un codificador, que está asociado al dispositivo de accionamiento 34. El sensor permite que se determine la posición del vástago 36 y, por tanto, de los elementos de agarre 33.

En una realización que no se muestra, los cabezales aplicadores 23 pueden estar configurados para aplicar, sobre los recipientes 10, unas tapas 1 que no comprendan los apéndices 6, es decir, unas tapas 1 que estén delimitadas por una pared lateral cilíndrica 3.

En este caso, para atornillar una tapa 1 sobre el respectivo gollete 9, los elementos de agarre 33 actúan sobre la pared lateral 3 de la tapa 1, es decir que agarran directamente una porción de superficie cilíndrica que delimita la tapa 1 alrededor de su eje. La acción de atornillamiento termina cuando se ha aplicado una fuerza de atornillamiento preajustada sobre la tapa 1. En otras palabras, en lugar de determinar el momento en que se termina la operación de atornillamiento controlando la posición de la tapa 1, el final de la operación de atornillamiento se determina controlando la fuerza de atornillamiento aplicada sobre la tapa 1. Esto puede hacerse controlando el par aplicado por los elementos de agarre 33 sobre la tapa 1. Es así posible evitar daños en la tapa 1 y/o en el gollete 9 debido a una fuerza de atornillamiento excesiva.

Debido a la disposición neumática, que mueve los elementos de agarre 3 entre la posición de enganche P1 y la posición de desenganche P2, la fuerza aplicada sobre la tapa 1 mientras ésta gira puede ser controlada con facilidad y precisión controlando la presión que actúa sobre las porciones de guiado 37 de los elementos de agarre 33.

Por tanto, se reducen fuertemente los riesgos de dañar las tapas 1 y/o los golletes 9.

El aparato 20 comprende, además, una pluralidad de cabezales soldadores 43 para realizar una soldadura por inducción de la tapa 1 a la porción sobresaliente 17 que sobresale del elemento de cierre 14. En particular, cada cabezal soldador 43 está configurado para generar en la capa conductiva del elemento promotor de soldadura 7 una corriente eléctrica que funde la capa termosellable del elemento promotor de soldadura 7 que mira hacia el elemento de cierre 14. Esta capa termosellable se adhiere así a la porción sobresaliente 17, la cual, en consecuencia, queda permanentemente fijada a la tapa 1.

Los cabezales soldadores 43 están dispuestos aguas abajo de los cabezales aplicadores 23 a lo largo del dispositivo transportador que hace que avancen los recipientes 10 en la dirección de avance F. Los cabezales soldadores 43 interactúan así con los recipientes 10 después de que los cabezales aplicadores 23 hayan atornillado las tapas 1 sobre los recipientes 10.

El número de cabezales soldadores 43 puede ser igual al número de cabezales aplicadores 23. En el ejemplo mostrado se prevén dos cabezales aplicadores 43, pero esta condición no es esencial y el número de cabezales aplicadores 43 podría ser también diferente de dos.

La distancia entre dos cabezales soldadores consecutivos 43 es igual a la distancia entre dos recipientes consecutivos 10 que avanzan a lo largo de la dirección de avance F. Análogamente, la distancia entre el último cabezal aplicador 23 y el primer cabezal soldador 43 es igual a la distancia entre dos recipientes consecutivos 10. Los cabezales soldadores 43 pueden moverse hacia delante y hacia detrás en la dirección de avance F, es decir que pueden moverse de forma síncrona con el dispositivo transportador que hace que avancen los recipientes 10 en la dirección de avance F a lo largo de una parte de la trayectoria del dispositivo transportador. Así, cada cabezal soldador 43 es capaz de seguir a un recipiente 10 a fin de interactuar con la tapa correspondiente 1 durante un tiempo suficiente para asegurar la soldadura de la tapa 1 a la porción sobresaliente 17. Cuando se ha soldado la tapa 1 a la porción sobresaliente 17, el cabezal soldador 43 se mueve hacia atrás hasta alcanzar una posición inicial en la que está listo para soldar una nueva tapa 1 al recipiente correspondiente 10.

Todos los cabezales soldadores 43 pueden ser movidos de forma síncrona por un mecanismo común. A este fin, todos los cabezales soldadores 43 pueden estar soportados por un miembro de soporte común 44 de modo que, moviendo el miembro de soporte 44 en la dirección de avance F, todos los cabezales soldadores 43 sean movidos conjuntamente hacia delante o hacia atrás en la dirección de avance F.

En el ejemplo mostrado los cabezales soldadores 43 son movidos por el mismo dispositivo de movimiento 26 que desplaza también los cabezales aplicadores 23. El miembro de soporte 44 está fijo con relación al elemento de soporte 24, por ejemplo debido a que el miembro de soporte 44 está sujeto directamente al elemento de soporte 24. Así, cuando el motor 27 mueve el elemento de soporte 24 accionando la correa 29, el miembro de soporte 44 y, en consecuencia, también los cabezales de soldadura 43 son igualmente desplazados en la dirección de avance F. Utilizando el mismo dispositivo de movimiento 26 para mover tanto los cabezales aplicadores 23 como los cabezales soldadores 43, es posible obtener un aparato 20 que sea estructuralmente sencillo, ya que éste comprende solamente un motor 27 para actuar sobre una pluralidad de cabezales. El aparato 20 es también fácil de hacerse funcionar, ya que todos los cabezales aplicadores 23 y los cabezales soldadores 43 pueden ser controlados simultáneamente en cuanto concierne a su desplazamiento a lo largo de la dirección de avance F.

Además, se puede ajustar fácilmente la posición de los cabezales aplicadores 23, los cabezales soldadores 43 y la unidad de distribución 21 si, por ejemplo, hay necesidad de cambiar el tamaño y/o la forma de los recipientes 10 que se deben procesar.

La figura 4 muestra un bastidor 45 del aparato 20 que está fijo con relación a la línea de envasado que procesa los recipientes 10. El bastidor 45 comprende dos ménsulas extremas 46 dispuestas en lados opuestos del aparato 20. La unidad de distribución 21, los cabezales aplicadores 23 y los cabezales soldadores 43 están soportados por una disposición de soporte común que comprende, además del elemento de soporte 24 y el miembro de soporte 44, una estructura que soporta el dispositivo de movimiento 26 y una estructura que soporta la unidad de distribución 21. La disposición de soporte común comprende dos placas de soporte 49, cada una de las cuales está sujeta a una ménsula extrema 46.

Si hay un cambio en la forma de los recipientes 10 que se deben procesar, por ejemplo debido a que haya cambiado la inclinación de la pared superior de los recipientes 10, es suficiente hacer que oscile la disposición de soporte común que soporta la unidad de distribución 21, los cabezales aplicadores 23 y los cabezales soldadores 43 con relación al bastidor 45. Dicha disposición de soporte común puede hacerse oscilar, en particular, alrededor de un fulcro 47. En las dos ménsulas extremas 46 está prevista una pluralidad de ranuras arqueadas 48 para permitir que las placas de soporte 49 sean hechas girar con relación a las ménsulas extremas 46.

Si hay necesidad de cambiar la altura de los recipientes 10 que se deben procesar, se puede ajustar fácilmente la posición vertical de la unidad de distribución 21 desplazando verticalmente toda la estructura que soporta la unidad de distribución 21, lo cual se hace posible con ayuda de unas ranuras de ajuste 50 practicadas en la placa de soporte 49 adyacente a la unidad de distribución 21. Por tanto, se puede ajustar la altura de la unidad de distribución 21 por encima del dispositivo transportador que hace que avancen los recipientes 10 en la dirección de avance F. Análogamente, por medio de unas pocas y sencillas operaciones de ajuste se puede ajustar fácilmente la posición vertical del módulo aplicador que comprende los cabezales aplicadores 23 y del módulo soldador que comprende los cabezales soldadores 43. El elemento de soporte 24 y el miembro de soporte 44 están realmente posicionados en la disposición de soporte de modo que sea ajustable su altura con relación al dispositivo transportador.

Por tanto, el aparato 20 tiene una alta flexibilidad.

La figura 10 muestra en detalle un cabezal soldador 43 que actúa sobre una tapa 1 de un recipiente 10. El cabezal soldador 43 comprende un elemento 51 generador de inducción eléctrica que incluye una bobina que no se muestra. Activando la bobina se induce una corriente eléctrica en la capa conductiva del elemento promotor de soldadura 7, con una generación consiguiente de calor localizado que hace que la capa termosellable del elemento promotor de soldadura 7 que mira hacia el gollete 9 se suelde a la porción sobresaliente 17.

El cabezal soldador 43 comprende un dispositivo actuador 52 para desplazar el elemento 51 generador de inducción eléctrica en una dirección de desplazamiento dispuesta transversalmente a la dirección de avance F, en particular perpendicularmente a ésta, a fin de mover el elemento 51 generador de inducción eléctrica hacia una tapa 1 o, alternativamente, alejarlo de una tapa 1. Más precisamente, el dispositivo actuador 52 está destinado a mover el elemento 51 generador de inducción eléctrica en dirección paralela al eje de la tapa 1 que se está soldando.

El dispositivo actuador 52 puede comprender, por ejemplo, un motor lineal eléctrico o un actuador neumático.

El dispositivo actuador 52 está configurado para desplazar el elemento 51 generador de inducción eléctrica entre una configuración activa C1, mostrada, por ejemplo, en la figura 10, y una configuración inactiva C2, mostrada en la figura 4. En la configuración inactiva C2 el elemento 51 generador de inducción eléctrica está a cierta distancia de la tapa 1 para no interactuar con esta última. En la configuración activa C1 el elemento 51 generador de inducción eléctrica interactúa con la tapa 1 y suelda la última a la porción sobresaliente 17. En la realización mostrada el elemento 51 generador de inducción eléctrica está en contacto con la pared extrema 2 de la tapa 1 en la configuración activa C1. No obstante, en una realización que no se muestra el elemento 51 generador de inducción eléctrica puede soldar la tapa 1 a la porción sobresaliente 17 permaneciendo a una corta distancia de la pared extrema 2 en la configuración activa C1.

Cada cabezal soldador 43 comprende, además, un par de miembros de agarre 53 para agarrar la tapa 1, particularmente en la pared lateral 3 de la misma, a fin de evitar desplazamientos laterales no deseados de la tapa 1 durante la soldadura.

Como se muestra en las figuras 11 y 12, cada miembro de agarre 53 comprende una porción de interacción 54 para interactuar con la tapa 1. La porción de interacción 54 de un miembro de agarre 53 está delimitada por dos superficies de contacto 55 para contactar con la pared lateral 3 de la tapa 1. Las superficies de contacto 55 son sustancialmente planas. En el ejemplo mostrado las superficies de contacto 55 de un miembro de agarre 53 definen unos respectivos planos que son perpendiculares uno a otro.

Los miembros de agarre 53 de un cabezal soldador 43 son simétricos uno con respecto a otro. Por tanto, en el ejemplo mostrado las cuatro superficies de contacto 55 de los dos miembros de agarre interactuantes 53 están situadas en respectivos planos que están dispuestos en ángulo recto uno con otro, definiendo así un cuadrado ideal en vista en planta.

En uso, cada superficie de contacto 55 de un par de miembros de agarre 53 está situada en un respectivo plano paralelo al eje de una tapa 1.

Entre las dos superficies de contacto 55 de un miembro de agarre 53 está previsto un rebajo 56 en la porción interactuante 54. El rebajo 56 tiene la finalidad de alojar un apéndice 6 de una tapa 1 mientras esta tapa 1 es agarrada por los miembros de agarre 53.

Los miembros de agarre 53 de un cabezal soldador 43 pueden moverse entre una posición abierta Q1, mostrada en la figura 11, y una posición cerrada Q2, mostrada en la figura 12. En la posición abierta Q1 los miembros de agarre 53 están alejados uno de otro y no interactúan con una tapa 1. En la posición cerrada Q2 los miembros de agarre 53 están más cerca uno de otro para mantener una tapa 1 entre las superficies de contacto 55.

Como se muestra en las figuras 11 y 12, cada cabezal soldador 43 comprende, además, un miembro portador 57 para soportar los miembros de agarre 53. El miembro portador 57 puede estar dispuesto en una región posterior del cabezal soldador 43.

Cada miembro de agarre 53 comprende una parte de guiado 58 que está acoplada de manera deslizante al elemento portador 57. La parte de guiado 58 puede estar configurada, por ejemplo, en forma de T y encaja en un asiento correspondientemente configurado del elemento portador 57 para ser guiada por el miembro portador 57 cuando los miembros de agarre 53 se mueven entre la posición abierta Q1 y la posición cerrada Q2.

Cada miembro de agarre 53 comprende, además, una porción intermedia 59 que conecta la porción de interacción 54 a la parte de guiado 58.

Está previsto un sistema neumático para desplazar los miembros de agarre 53 entre la posición abierta Q1 y la posición cerrada Q2. El sistema neumático comprende un circuito neumático dentro del cual puede circular un fluido neumático, por ejemplo aire comprimido. El circuito neumático comprende una cámara obtenida dentro del elemento portador 57. El fluido neumático actúa desde esta cámara sobre las partes de guiado 58 de los miembros de agarre 53 a fin de desplazar los miembros de agarre 53 entre la posición abierta Q1 y la posición cerrada Q2.

El miembro portador 57 está sujeto a un componente de montaje 60 dispuesto por encima del elemento 51 generador de inducción eléctrica.

Cada cabezal soldador 43 comprende, además, un dispositivo compensador 62 que permite que el elemento 51 generador de inducción eléctrica sea centrado con relación a la pared extrema 2 de la tapa 1 compensando una posible falta de alineación entre el elemento 51 generador de inducción eléctrica y la tapa 1. El dispositivo compensador 62 está interpuesto entre el dispositivo actuador 52 y el elemento 51 generador de inducción eléctrica. El dispositivo compensador 62 comprende un primer componente 63 que está fijo con relación al dispositivo actuador 52. En particular, el primer componente 63 está fijo con relación a una placa 64 del dispositivo actuador 52. La placa 64 está a su vez conectada a una pluralidad de columnas 65 del dispositivo actuador 52, pudiendo deslizarse las columnas 65 con relación a un cuerpo principal 66 del dispositivo actuador 52 cuando este dispositivo actuador 52 mueve los miembros de agarre 53 entre la configuración activa C1 y la configuración inactiva C2.

El dispositivo compensador 62 comprende, además, un segundo componente 67 acoplado al primer componente 63. En particular, el acoplamiento entre el primer componente 63 y el segundo componente 67 tiene dos grados de libertad, ya que el segundo componente 67 es capaz de deslizarse en dos direcciones con relación al primer componente 63. Más precisamente, el primer componente 63 y el segundo componente 67 están en contacto uno con otro en un plano interfacial P y el segundo componente 67 es capaz de deslizarse en el plano interfacial P con relación al primer componente 63. El plano interfacial P es paralelo a una superficie plana del elemento 51 generador de inducción eléctrica, estando destinada dicha superficie plana a contactar con la pared extrema 2 de la tapa 1.

El plano interfacial P está dispuesto transversalmente a la dirección de desplazamiento, en particular perpendicularmente a esta dirección, a lo largo de la cual el dispositivo actuador 52 desplaza el elemento 51 generador de inducción eléctrica al moverse este último entre la configuración activa C1 y la configuración inactiva C2.

En uso, el plano interfacial P está dispuesto transversalmente al eje A del gollete 9, en particular perpendicularmente al mismo. En otras palabras, el plano interfacial P es paralelo a la pared extrema 2 de la tapa 1 y también a una pared superior del recipiente 10.

El segundo componente 67 está más cerca del elemento 51 generador de inducción eléctrica que el primer componente 63. En otras palabras, el segundo componente 67 mira hacia el elemento 51 generador de inducción eléctrica, mientras que el primer componente 63 mira hacia fuera del elemento 51 generador de inducción eléctrica. Se describirá ahora con detalle el mecanismo que permite que un segundo componente 67 se deslice con relación al primer componente 63, ya que el dispositivo compensador 62 es de por sí conocido.

El elemento 51 generador de inducción eléctrica está fijo con relación al segundo componente 67 en lo que concierne a su desplazamiento en un plano paralelo al plano interfacial P.

Como se describirá con mayor detalle más abajo, cuando el cabezal soldador 43 interactúa con una tapa 1 a fin de soldar esta última a una porción sobresaliente 17, el elemento 51 generador de inducción eléctrica es puesto primeramente en la configuración activa C1. Los miembros de agarre 53 están todavía en la posición abierta Q1, como se muestra en la figura 5. Los miembros de agarre 53 son puestos después en la posición cerrada Q2 por el sistema neumático asociado a ellos. Puede suceder que la caperuza 1 no esté perfectamente centrada con relación al elemento 51 generador de inducción eléctrica ni, por tanto, con relación a los miembros de agarre 53. Si ocurre esto, un centro de la pared extrema 2 de la tapa 1 no coincide con un punto central de un cuadrilátero ideal definido por las superficies de contacto 55. Por consiguiente, cuando los miembros de agarre 53 se mueven uno hacia otro hasta alcanzar la posición cerrada Q2, la pared lateral 3 de la tapa 1 contacta con una de las superficies de contacto 55 antes de contactar con las otras tres superficies de contacto 55. Bajo la fuerza de contacto ejercida por la tapa 1 sobre la primera superficie de contacto 55 con la que interactúa la tapa 1, el segundo componente 67 del dispositivo compensador 62 se mueve paralelamente al plano interfacial P, es decir, paralelamente a la pared extrema 2 de la tapa 1, a fin de compensar tal fuerza de contacto. El elemento 51 generador de inducción eléctrica se mueve juntamente con el segundo componente 67, alcanzando así una posición en la que los miembros de agarre 53 y, por tanto, también el elemento 51 generador de inducción eléctrica están centrados con relación a la tapa 1.

En otras palabras, los miembros de agarre 53 ejercen una acción de guiado sobre el segundo componente 67 del dispositivo compensador 62 y, por tanto, sobre el elemento 51 generador de inducción eléctrica. En particular, por medio de la superficie de contacto 55 que contacta primeramente con la tapa 1, esta tapa 1 determina la posición de los miembros de agarre 53, los cuales a su vez determinan la posición del segundo componente 67, permitiendo así que el elemento 51 generador de inducción eléctrica sea centrado con relación a la tapa 1. Esto se hace posible debido a que los miembros de agarre 53 están asociados con el segundo componente 67, particularmente por medio del elemento portador 58, el cual está fijo con relación al segundo componente 67 en lo que concierne a su desplazamiento paralelamente al plano interfacial P.

En este punto, el elemento 51 generador de inducción eléctrica puede soldar correctamente la pared extrema 2 de la tapa 1 a la porción sobresaliente 17.

En funcionamiento, se disponen los recipientes 10 en una secuencia a una distancia preajustada uno de otro por medio de un dispositivo secuenciador que no se muestra. Se hacen avanzar luego los recipientes 10 a lo largo de la dirección de avance F para pasar por debajo de la unidad de distribución 21. Por tanto, cada recipiente 10 recibe una tapa 1 que descansa sobre el gollete 9 sin que esté completamente aplicada a este último. La tapa 1 puede liberarse en una posición angular aleatoria sobre el gollete 9, es decir que la unidad de distribución 21 puede estar configurada de modo que no se aplique un control de posición sobre la posición angular de las tapas 1.

Seguidamente, los recipientes 10 llegan a colocarse por debajo de los cabezales aplicadores 23 y los miembros de agarre 33 de cada cabezal aplicador 23 son desplazados verticalmente por el respectivo dispositivo de accionamiento 34 para poner el plano de apoyo 38 de cada elemento de agarre 33 en contacto con la pared extrema 2 de cada tapa 1. Los elementos de agarre 33 de cada cabezal de agarre 23, que están todavía en la posición de desenganche P2, como se muestra en la figura 5, aplican una fuerza de compresión sobre la respectiva tapa 1, es decir que empujan la tapa 1 hacia el gollete 9. Esto permite que se nivele la tapa 1 sobre el gollete 9, es decir que ésta sea posicionada sobre el gollete 9 con la pared superior 2 sustancialmente perpendicular al eje del gollete 9.

Los elementos de agarre 33 de cada cabezal aplicador 23 se mueven después hacia la posición de enganche P1, como se muestra en la figura 6, y la tapa 1 es hecha girar inicialmente en una dirección de desatornillamiento de modo que su rosca interna 4 engrane con la rosca externa 13 del gollete 9. A continuación, se hace girar la tapa 1 en una dirección de atornillamiento para atornillarla sobre el gollete 9 hasta que se haya alcanzado una posición angular predeterminada de la tapa 1 o una fuerza de atornillamiento predeterminada.

Las operaciones descritas anteriormente, encaminadas a atornillar una tapa 1 sobre un gollete correspondiente 9, son realizadas simultáneamente sobre las respectivas tapas 1 por todos los cabezales aplicadores 23 del grupo de cabezales aplicadores 23, es decir, por todos los cabezales aplicadores 23 soportados por el elemento de soporte 24. Mientras tanto, el elemento de soporte 24 es movido en la dirección de avance F por el dispositivo de movimiento 26, con lo que los cabezales aplicadores 23 avanzan a lo largo de la dirección de avance F juntamente con los recipientes 10, al tiempo que aplican sobre ellos las respectivas tapas 1.

Cuando se han atornillado completamente las tapas 1 sobre los golletes 9, se abren los elementos de agarre 33 de cada cabezal aplicador 23 hasta alcanzar la posición de desenganche P2 y estos elementos son desplazados hacia arriba a fin de desengancharse de la correspondiente tapa 1, como se muestra en la figura 9. El dispositivo de movimiento 26 desplaza ahora los cabezales aplicadores 23 hacia atrás, con lo que los cabezales aplicadores 23 pueden engancharse con un nuevo grupo de recipientes 10.

Los recipientes 10 sobre los cuales se han aplicado las tapas 1 continúan moviéndose a lo largo de la dirección de avance F hacia los cabezales soldadores 43 hasta llegar a colocarse por debajo de estos cabezales soldadores 43. Cada cabezal soldador 43 es desplazado luego hacia abajo hasta que el respectivo elemento 31 generador de inducción eléctrica contacta con la pared extrema 2 de una tapa 1 en la configuración activa C1. Los miembros de agarre 53 están en la posición abierta Q1, como se muestra en las figuras 5 y 9.

Después de alcanzar la configuración activa C1, los miembros de agarre 53 de cada cabezal soldador 43 son puestos en la posición cerrada Q2, como se muestra en la figura 6. La pared lateral 3 de la tapa 1 es contactada por al menos una superficie de contacto 55 de un miembro de agarre 53. Dependiendo de la superficie de contacto 55 que contacte con la pared lateral 3 de la tapa 1, el dispositivo compensador 62 permite que el elemento 51 generador de inducción eléctrica se mueva en un plano perpendicular a la pared extrema 2 de la tapa 1 hasta alcanzar una posición centrada con relación a la tapa 1. La tapa 1 puede soldarse ahora a la porción sobresaliente 17 del elemento de cierre 14 debido al elemento promotor de soldadura 7.

Mientras los cabezales soldadores 43 interactúan con los recipientes 10, estos últimos continúan avanzando a lo largo de la dirección de avance F. Los cabezales soldadores 43 sueldan así las tapas 1 sobre los respectivos recipientes 10 mientras se mueven juntamente con los recipientes 10 que son hechos avanzar a lo largo de la dirección de avance F. A este fin, el dispositivo de movimiento 26 mueve el miembro de soporte 44 a lo largo de la dirección de avance F, lo que hace que los cabezales soldadores 43, que están fijos con relación al miembro de soporte 44, se muevan conjuntamente, es decir, de forma síncrona, a lo largo de la dirección de avance F.

Una vez que se han soldado las tapas 1 sobre los golletes 9, se abren los miembros de agarre 53 y éstos se alejan de la tapa correspondiente 1, la cual es así liberada del cabezal soldador 43. Los cabezales soldadores 43 soportados por el miembro de soporte 44 son movidos hacia atrás por el dispositivo de movimiento 26 hasta alcanzar una posición en la que los cabezales soldadores 43 pueden engancharse con un nuevo grupo de recipientes 10.

Se pretende que, al tiempo que los cabezales aplicadores 23 interactúan con un grupo de recipientes 10 atornillando sobre ellos unas tapas correspondientes 1, los cabezales soldadores 43 interactúen con un grupo adicional de recipientes 10 soldando las tapas correspondientes 1 sobre las respectivas porciones sobresalientes 17. Así, las operaciones de atornillamiento y soldadura que se describieron anteriormente se realizan simultáneamente en grupos diferentes de recipientes 10.

En una realización alternativa el aparato 20 puede utilizarse para aplicar sobre los golletes 9 unas tapas 1 que sean sustancialmente redondas, es decir que no posean los apéndices 6. En este caso, los elementos de agarre 33 y los miembros de agarre 53 pueden tener una estructura más simple y pueden estar configurados para engancharse directamente con la pared lateral 3 de las tapas 1.

En cualquier caso, el aparato 20 produce de una manera totalmente automática unos recipientes 10 que pueden ser abiertos en una sola operación retirando la porción sobresaliente 17, que cierra la abertura de vertido 12, junto con la tapa 1.

Además, los elementos de agarre 33 y los miembros de agarre 53 pueden configurarse según se desee, permitiendo así que se apliquen también tapas 1 no redondas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de capsulado de un recipiente (10) que comprende:

- un dispositivo transportador para transportar el recipiente (10) a lo largo de una trayectoria;

- un grupo de cabezales aplicadores (23) para aplicar una tapa (1) sobre un gollete (9) incluido en un dispositivo de apertura del recipiente (10);

- una pluralidad de cabezales soldadores (43) dispuestos aguas abajo de los cabezales aplicadores (23), comprendiendo cada cabezal soldador (43) un elemento de soldadura (51) para soldar la tapa (1) al dispositivo de apertura, caracterizado por que los cabezales aplicadores (23) pueden ser movido en sincronismo con el dispositivo transportador a lo largo de una porción de dicha trayectoria para aplicar la tapa (1) al gollete (9) mientras están acoplados a dicho gollete (9) a lo largo de dicha porción de dicha trayectoria, los cabezales soldadores (43) pueden ser movidos en sincronismo con el dispositivo transportador a lo largo de una parte de dicha trayectoria para soldar la tapa (1) al dispositivo de apertura mientras están acoplados a dicha tapa (1) a lo largo de dicha parte de dicha trayectoria, está previsto un dispositivo de movimiento (26) para mover el grupo de cabezales aplicadores (23), y los cabezales soldadores (43) son movidos por el mismo dispositivo de movimiento (26) que desplaza también los cabezales aplicadores (23), el dispositivo transportador comprende un transportador lineal para hacer avanzar el recipiente (10) a lo largo de una dirección de avance (F), los cabezales aplicadores (23) pueden ser movidos hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección de avance (F) y los cabezales soldadores (43) pueden ser movidos hacia delante y hacia atrás a lo largo de la dirección de avance (F).

2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que cada cabezal aplicador (23) es un cabezal de atornillamiento para atornillar la tapa (1) sobre el gollete (9).

3. Un aparato según la reivindicación 2, en el que el cabezal aplicador (23) comprende al menos dos elementos de agarre (33) destinados a engancharse con la tapa (1) y a atornillar la tapa (1) sobre el gollete (9).

4. Un aparato según la reivindicación 3, en el que el cabezal aplicador (23) comprende un dispositivo de accionamiento (34) para desplazar los elementos de agarre (33) a lo largo de un eje longitudinal de modo que dichos elementos de agarre (33) se muevan hacia la tapa (1) o, alternativamente, se alejen de ella, estando configurado, además, el dispositivo de accionamiento (34) para hacer girar los elementos de agarre (33) alrededor del eje longitudinal a fin de atornillar la tapa (1) sobre el gollete (9).

5. Un aparato según la reivindicación 3 o 4, en el que los elementos de agarre (33) pueden hacerse funcionar entre una posición de enganche (P1), en la que los elementos de agarre (33) se enganchan con la tapa (1) para hacer girar dicha tapa (1) alrededor de una eje de la misma, y una posición de desenganche (P2).

6. Un aparato según la reivindicación 5, y que comprende, además, una disposición neumática para desplazar los elementos de agarre (33) entre la posición de enganche (P1) y la posición de desenganche (P2).

7. Un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que cada elemento de agarre (33) comprende una porción de cuerpo (39) desde la cual sobresale una porción de atornillamiento (40), estando configurada la porción de atornillamiento (40) para engancharse con un apéndice (6) que sobresale de una pared lateral (3) de la tapa (1) a fin de atornillar dicha tapa (1) sobre el gollete (9) sin hacer contacto con la pared lateral (3).

8. Un aparato según la reivindicación 7, en el que un plano de apoyo (38) delimita la porción de cuerpo (39), estando configurado el plano de apoyo (38) para apoyarse contra una pared extrema (2) de la tapa (1).

9. Un aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el cabezal soldador (43) comprende un dispositivo actuador (52) para desplazar el elemento de soldadura (51) transversalmente a dicha trayectoria entre una configuración activa (C1), en la que la tapa (1) está soldada al dispositivo de apertura, y una posición inactiva (C2), en la que el elemento de soldadura (51) no interactúa con la tapa (1).

10. Un aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento de soldadura (51) comprende un elemento (51) generador de inducción eléctrica para soldar por inducción la tapa (1) al dispositivo de apertura.

11. Un aparato según cualquier reivindicación anterior, en el que el cabezal soldador (43) comprende al menos dos miembros de agarre (53) para agarrar la tapa (1) a fin de evitar desplazamientos laterales no deseados de dicha tapa (1) durante la soldadura.

12. Un aparato según la reivindicación 11, y que comprende, además, un sistema neumático para desplazar los miembros de agarre (53) entre una posición abierta (Q1), en la que los miembros de agarre (53) no interactúan con una tapa (1), y una posición cerrada (Q2), en la que los miembros de agarre (53) sujetan la tapa (1).