ES2825063T3

ES2825063T3 - Aparato de sellado ultrasónico para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas

Info

Publication number: ES2825063T3
Application number: ES14001239T
Authority: ES
Inventors: Kazunori Yamamoto; Yasuyuki Honda; Noriyuki Yamane
Original assignee: Toyo Jidoki Co Ltd
Current assignee: Toyo Jidoki Co Ltd
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2034-04-03
Also published as: CN104210708A; US20180044046A1; CN104210708B; US20140352253A1; KR101979966B1; EP2808154B1; US10421568B2; JP6069174B2; US10543943B2; KR20140141438A; EP2808154A1; US20170334590A1; JP2015006915A

Abstract

Un aparato de sellado ultrasónico para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas en la que una bolsa se sujeta en sus bordes laterales opuestos lateralmente con un par de pinzas separadas lateralmente y la bolsa sujeta de esta manera se mueve a lo largo de una trayectoria predeterminada para someterse secuencialmente a procedimientos de envasado predeterminados, comprendiendo el aparato de sellado ultrasónico: un cuerpo de aparato de sellado ultrasónico (21) que tiene una bocina (39) y un yunque (49) que se pueden mover hacia y lejos entre sí, estando el cuerpo de aparato de sellado ultrasónico (21) dispuesto en una posición de etapa de sellado predeterminada en la máquina de llenado y envasado de bolsas (1); un sensor (61) dispuesto en la posición de etapa de sellado para detectar si una boca (b) de una bolsa (B) movida a la posición de etapa de sellado está en una posición de habilitación de sellado predeterminada entre la bocina (39) y el yunque (49); un conjunto de control que controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) en función de una señal del sensor (61), caracterizado porque se determina que un valor umbral (M) es un espesor con el cual una porción de la boca de bolsa (b) mantenida entre la bocina (39) y el yunque (49) puede funcionar como amortiguador contra la vibración ultrasónica, y el sensor (61) está configurado para detectar una distancia entre las respectivas superficies de prensado (40,50) de la bocina (39) y el yunque (50) que presionan la bolsa B cuando la bocina (39) y el yunque (49) se presionan entre sí con la boca (b) de la bolsa (B) mantenida entre ellos, y el conjunto de control (20) está configurado para juzgar que la boca (b) de la bolsa (B) está en la posición de habilitación de sellado cuando la distancia detectada por el sensor (61) no es menor que el valor umbral (M), y está configurado para controlar el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) para aplicar una vibración ultrasónica a la bocina (39), mientras que, cuando la distancia detectada por el sensor (61) es menor que el valor umbral (M), el conjunto de control (20) está configurado para juzgar que la boca (b) de la bolsa (B) no está en la posición de habilitación de sellado, y está configurado para controlar que el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) no aplique una vibración ultrasónica a la bocina (39).

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de sellado ultrasónico para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo técnico

[0001] La presente invención se refiere a un aparato de sellado para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas en el que una bolsa se sujeta en sus bordes laterales opuestos lateralmente con un par de pinzas separadas lateralmente, y la bolsa mantenida de esta manera se mueve de forma intermitente o continua a lo largo de una trayectoria predeterminada para someterse secuencialmente a procedimientos de envasado predeterminados, tales como la apertura de la boca de la bolsa, el llenado de un artículo para envasar en la bolsa y el sellado de la boca de la bolsa. Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato de sellado ultrasónico que utiliza ondas ultrasónicas para realizar el sellado.

Antecedentes de la técnica

[0002] Un aparato de sellado ultrasónico que utiliza ondas ultrasónicas se conoce como un aparato de sellado para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas. El sellado ultrasónico tiene la ventaja de que, incluso si la materia extraña se muerde entre las superficies internas de una porción de sellado de una bolsa durante el procedimiento de sellado, es posible cortar la materia extraña mediante vibración ultrasónica y, por lo tanto, es posible evitar la mordida de materia extraña. Además, a diferencia del sellado térmico, el sellado ultrasónico no requiere ninguna fuente de calor. En el sellado ultrasónico, se presiona una bolsa a sellar entre una bocina y un yunque, y en este estado, la bocina se vibra ultrasónicamente para sellar la bolsa. En este sentido, si el aparato de sellado se activa sin bolsa sostenida entre la bocina y el yunque, es decir, si se realiza una operación de "sellado inactivo", la bocina metálica colinda directamente contra el yunque metálico duro, y en este estado, se aplica una vibración ultrasónica a la bocina. Por consiguiente, existe el peligro de que una parte del aparato pueda estar agrietada o defectuosa. Es decir, el aparato en sí puede estar dañado. Tal situación no ocurrirá cuando una bolsa a sellar se mantiene normalmente entre la bocina y el yunque porque la bolsa actúa como amortiguador. La práctica convencional para evitar una operación de "sellado inactivo" es detectar si una bolsa a sellar está presente o no con un sensor o similar en una posición aguas arriba de la etapa de sellado en la dirección de movimiento de la bolsa y controlar la operación llevada a cabo en las etapas posteriores sobre la base de una señal de detección del sensor o similar. Es decir, cuando no se puede confirmar la presencia de una bolsa, no se realiza ninguna operación de sellado en la etapa de sellado. Dicho control se realiza no solo en una máquina de envasado que realiza sellado ultrasónico, sino también en una máquina de envasado que realiza sellado térmico utilizando un par de placas calientes.

[0003] Sin embargo, después de que se haya detectado la presencia de una bolsa con el sensor, la bolsa puede desplazarse hacia abajo con respecto al par de pinzas o deslizarse de las pinzas bajo la influencia de un impacto debido al llenado de un artículo a envasar, o la vibración mecánica aplicada a la bolsa cuando se mueve, o la fuerza de inercia que actúa sobre la bolsa al momento de iniciar o detener el movimiento de la bolsa. Además, la boca de la bolsa puede plegarse de forma indeseable hacia abajo cuando la boca de la bolsa se tensa en la etapa de desaireación o similar. En tales casos, el funcionamiento del aparato de sellado da como resultado una operación de "sellado inactivo" a pesar del hecho de que se ha llevado a cabo la operación de detección de bolsas utilizando un sensor o similar. Por lo tanto, el procedimiento convencional no puede evitar completamente una operación de "sellado inactivo" del aparato de sellado ultrasónico. Por lo tanto, existe el peligro de que el aparato de sellado ultrasónico se dañe.

[0004] La publicación de patente examinada japonesa N.° Sho 53-23755 o publicación de patente japonesa abierta a inspección pública N.° Sho 59-142925, por ejemplo, describe una técnica para realizar alguna detección en la etapa de sellado y controlar la operación de sellado en función del resultado de la detección. En las máquinas de envasado descritas en las publicaciones descritas anteriormente, antes de llevar a cabo el sellado, se detecta si una bolsa movida a la etapa de sellado se ha llenado o no con un artículo a envasar, y si la bolsa aún no se ha llenado, no se lleva a cabo el sellado. Sin embargo, los aparatos de sellado utilizados en estas máquinas de envasado son aparatos de sellado térmico. A diferencia del aparato de sellado ultrasónico, el aparato de sellado térmico no tendrá ningún problema en el propio aparato, incluso si se realiza una operación de "sellado inactivo". Además, las máquinas de envasado descritas en las publicaciones descritas anteriormente están configuradas para detectar si se ha llenado o no una bolsa con un artículo a envasar en función de una parte de la bolsa que sobresale con el artículo llenado en ella al mover un miembro detector. Por lo tanto, se detecta que cualquier bolsa que se haya llenado con el artículo es buena incluso si la bolsa está fuera de posición en la dirección ascendente y descendente, y el sellado se realiza de manera indeseable.

[0005] La publicación de patente japonesa abierta a inspección pública N.° Hei 1-182230 describe un aparato de sellado térmico en el que, cuando el sellado térmico se va a realizar con un par de placas calientes, se mide la distancia entre las placas calientes mutuamente opuestas, y si la distancia medida es mayor que una distancia predeterminada, se juzga que se ha mordido materia extraña, y se informa al operador de la detección de un defecto mediante la emisión de una alarma, por ejemplo. Sin embargo, con este aparato, la mordida de materia extraña se detecta solo después de que se haya realizado el sellado térmico, y el aparato no puede realizar un control en cuanto a si llevar a cabo o no el sellado térmico.

[0006] El documento DE 102010039000 A1 describe un aparato de sellado ultrasónico que evita el "sellado inactivo" al detectar si se produjo o no un contacto metal-metal entre los componentes ultrasónicos. El documento EP 2 532594 describe una máquina de sellado de relleno de forma que comprende un dispositivo de sellado ultrasónico con un sensor de detección de película. Con este fin, lo que se proporciona es un primer detector destinado a detectar si la distancia entre una bocina y un yunque es cero o no.

[0007] Se conocen otros aparatos de sellado a partir de los documentos DE 20206429 U1, DE 102005059 004 A1, DE 8437603 U1, DE 102004013048 A1 y JP H05345356 A.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0008] La presente invención se ha realizado en vista de los problemas descritos anteriormente asociados con los antecedentes de la técnica.

[0009] Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de sellado ultrasónico para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas, que es capaz de prevenir seguramente una operación de "sellado inactivo".

[0010] La presente invención proporciona un aparato de sellado ultrasónico que tiene la estructura según la reivindicación 1. El aparato de sellado ultrasónico es para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas en la que una bolsa se sujeta en sus bordes laterales opuestos lateralmente con un par de pinzas separadas lateralmente, y la bolsa mantenida de esta manera se mueve a lo largo de una trayectoria predeterminada para someterse secuencialmente a procedimientos de envasado predeterminados. El aparato de sellado ultrasónico incluye un cuerpo de aparato de sellado ultrasónico que tiene una bocina y un yunque que se pueden mover hacia y lejos entre sí. El cuerpo del aparato de sellado ultrasónico está dispuesto en una posición predeterminada de la etapa de sellado en la máquina de llenado y envasado de bolsas. El aparato de sellado ultrasónico incluye además un sensor dispuesto en la posición de etapa de sellado para detectar si la boca de una bolsa movida a la posición de etapa de sellado está o no en una posición de habilitación de sellado predeterminada entre la bocina y el yunque. Además, el aparato de sellado ultrasónico incluye un conjunto de control que controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico en función de una señal del sensor.

[0011] El aparato de sellado ultrasónico está dispuesto de la siguiente manera. El sensor detecta la distancia entre las respectivas superficies de prensado de la bocina y el yunque que presiona la bolsa cuando la bocina y el yunque se presionan entre sí con la boca de la bolsa mantenida entre ellos. El conjunto de control juzga que la boca de la bolsa está en la posición de habilitación de sellado cuando la distancia detectada por el sensor no es menor que un valor umbral, y controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico para aplicar una vibración ultrasónica a la bocina. Cuando la distancia detectada por el sensor es menor que el valor umbral, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado y controla que el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico no aplique una vibración ultrasónica a la bocina.

[0012] Además, la bocina y el yunque pueden moverse en unión entre sí. El sensor puede detectar la distancia entre las superficies de prensado mediante la detección de la posición de una de la bocina y el yunque.

[0013] Además, la disposición puede ser la siguiente. El cuerpo del aparato de sellado ultrasónico tiene un marco en forma de caja que soporta la bocina y el yunque. Un mecanismo de accionamiento para operar la bocina y el yunque está dispuesto en el marco. El sensor está dispuesto en el marco y configurado para detectar la posición de un miembro detector que se mueve junto con el yunque.

[0014] Además, la disposición según un ejemplo no cubierto por las reivindicaciones puede ser la siguiente. El sensor se proporciona en una posición correspondiente a una posición límite inferior donde el borde de la boca de la bolsa se encuentra cuando la boca de la bolsa está en un límite inferior de la posición de habilitación de sellado. El conjunto de control juzga, cuando el sensor detecta la presencia de la bolsa en la posición límite inferior, que la boca de la bolsa está en la posición de habilitación de sellado, y juzga, cuando el sensor no detecta la presencia de la bolsa en la posición límite inferior, que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado.

[0015] En otro ejemplo no cubierto por las reivindicaciones, el yunque está asegurado, a través de un aislador, a un miembro de soporte de yunque que avanza y se retrae con respecto a la bocina. El sensor es un sensor de detección que está conectado eléctricamente a la bocina y al yunque a través de los cables respectivos para detectar la conducción eléctrica entre la bocina y el yunque o un cambio en la resistencia eléctrica que ocurre entre la bocina y el yunque cuando la bocina y el yunque se mueven a las posiciones respectivas más cercanas entre sí. Cuando el sensor de detección no detecta la conducción eléctrica o un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa está en la posición de habilitación de sellado y controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico para aplicar una vibración ultrasónica a la bocina. Cuando el sensor de detección detecta la conducción eléctrica o un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado, y controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico para no aplicar una vibración ultrasónica a la bocina.

[0016] En aún otro ejemplo no cubierto por las reivindicaciones, el aparato de sellado ultrasónico incluye además un dispositivo de detección de desconexión que detecta una desconexión en los cables que conectan la bocina y el yunque al sensor de detección. Cuando el dispositivo de detección de desconexión detecta una desconexión en los cables, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado, y controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico para no aplicar una vibración ultrasónica a la bocina.

[0017] En un ejemplo adicional no cubierto por las reivindicaciones, el sensor de detección detecta un cambio en la resistencia eléctrica, y el dispositivo de detección de desconexión tiene una resistencia conectada eléctricamente entre la bocina y el yunque. La resistencia constituye un circuito cerrado, junto con la bocina, el yunque, el sensor de detección y los cables que conectan la bocina y el yunque al sensor de detección. Cuando el sensor de detección no detecta un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la bolsa está en la posición de habilitación de sellado. Cuando el sensor de detección detecta un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado.

[0018] En aún un ejemplo adicional no cubierto por las reivindicaciones, el aparato de sellado ultrasónico tiene una resistencia variable conectada entre el sensor de detección y una entre la bocina y el yunque.

[0019] Además, la presente invención proporciona una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente que incluye un aparato de sellado ultrasónico que tiene la estructura descrita anteriormente.

[0020] Como se ha indicado anteriormente, según la presente invención, el sensor dispuesto en la posición de etapa de sellado detecta, antes de realizar el sellado, si la bolsa está o no en la posición de habilitación de sellado, y el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico se controla en función de una señal del sensor. Por lo tanto, es posible seguramente evitar una operación de "sellado inactivo" y, por lo tanto, es posible evitar un daño al aparato de sellado ultrasónico. Además, el aparato de sellado ultrasónico según la presente invención puede disponerse para detectar la distancia entre las respectivas superficies de prensado de la bocina y el yunque que presiona la bolsa cuando la bocina y el yunque se presionan entre sí con la boca de la bolsa sujeta entre ellos. Con esta estructura, es posible detectar con seguridad el desplazamiento o plegamiento de la boca de la bolsa debido a alguna causa durante el movimiento de la bolsa a la posición de sellado por la bocina y el yunque, y por lo tanto, es posible evitar una operación de "sellado inactivo".

[0021] En un ejemplo no cubierto por las reivindicaciones, el aparato de sellado ultrasónico puede disponerse de la siguiente manera. El yunque se asegura, a través de un aislador, a un miembro de soporte del yunque que avanza y se retrae con respecto a la bocina. El sensor es un sensor de detección que está conectado eléctricamente a la bocina y al yunque a través de los cables respectivos para detectar la conducción eléctrica entre la bocina y el yunque o un cambio en la resistencia eléctrica que ocurre entre la bocina y el yunque cuando la bocina y el yunque se mueven a las posiciones respectivas más cercanas entre sí. Cuando el sensor de detección no detecta la conducción eléctrica o un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa está en la posición de habilitación de sellado, mientras que, cuando el sensor de detección detecta la conducción eléctrica o un cambio en la resistencia eléctrica, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado. Con esta estructura, a diferencia de la estructura que detecta un espacio mecánico entre la bocina y el yunque cuando está más cerca uno del otro, el aparato de sellado ultrasónico es independiente de un juego mecánico o similar y, por lo tanto, excelente en precisión de detección y capacidad de respuesta y capaz de acelerar la operación de sellado.

[0022] En este ejemplo no cubierto por las reivindicaciones, el aparato de sellado ultrasónico puede incluir además un dispositivo de detección de desconexión que detecta una desconexión en los cables que conectan la bocina y el yunque al sensor de detección. Con esta estructura, cuando el dispositivo de detección de desconexión detecta una desconexión en los cables, el conjunto de control juzga que la boca de la bolsa no está en la posición de habilitación de sellado, y controla que el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico no aplique una vibración ultrasónica a la bocina, haciendo así posible prevenir aún más segura y establemente un daño al aparato de sellado ultrasónico debido a una operación de "sellado inactivo".

[0023] Si el dispositivo de detección de desconexión se forma mediante el uso de una resistencia conectada eléctricamente entre la bocina y el yunque, se puede detectar una desconexión en los cables con una estructura simple.

[0024] Si se proporciona una resistencia variable entre el sensor de detección y una de la bocina y el yunque, es posible ajustar la sensibilidad del sensor de detección y, por lo tanto, es posible prevenir aún más seguramente un daño al aparato de sellado ultrasónico debido a una operación de "sellado inactivo".

[0025] Otros objetos y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones ilustradas de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0026]

La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra la estructura general de una máquina de llenado y envasado de bolsas usando un aparato de sellado ultrasónico según la presente invención.

La Fig. 2 es una vista lateral en sección de un aparato de sellado ultrasónico según una realización de la presente invención.

La Fig. 3 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea A-A en la Fig. 2.

La Fig. 4 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea B-B en la Fig. 2.

La Fig. 5 es una vista lateral en sección del aparato de sellado ultrasónico cuando se realiza una operación de sellado.

La Fig. 6 es una vista ampliada fragmentaria que muestra la forma en que una bocina y un yunque sostienen y presionan la boca de una bolsa entre ellos.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva fragmentaria que muestra la forma en que se realiza la detección por un sensor utilizado en un primer ejemplo no cubierto por las reivindicaciones.

La Fig. 8 es una vista lateral en sección de un aparato de sellado ultrasónico según un segundo ejemplo no cubierto por las reivindicaciones cuando el aparato de sellado ultrasónico está en espera.

La Fig. 9 es una vista en sección tomada a lo largo de línea C-C en la Fig. 8.

La Fig. 10 es una vista lateral en sección del aparato de sellado ultrasónico según el segundo ejemplo cuando la boca de una bolsa está en la posición de habilitación de sellado.

La Fig. 11 es una vista lateral en sección del aparato de sellado ultrasónico según el segundo ejemplo cuando la boca de una bolsa no está en la posición de habilitación de sellado.

La Fig. 12 es una vista en planta en sección de un aparato de sellado ultrasónico según un tercer ejemplo, no cubierto por las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0027] A continuación, se explicarán una realización de la presente invención y ejemplos adicionales haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la siguiente realización y los ejemplos son solo con fines ilustrativos, y que el alcance de la presente invención no se limita a esta realización.

[0028] La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra la estructura general de una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente 1 usando un aparato de sellado ultrasónico según la presente invención. Aunque la presente invención se explicará a continuación a modo de ejemplo en el que la presente invención se aplica a una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente, debe tenerse en cuenta que la aplicación de la presente invención no se limita a esta, sino que la presente invención también se aplica a una máquina de llenado y envasado de bolsas de tipo en movimiento continuo. La postura de una bolsa cuando se sostiene con un par de pinzas no se limita a una posición vertical (máquina de llenado y envasado de bolsas vertical). La presente invención también se aplica a un sistema en el que una bolsa se sostiene con un par de pinzas en una posición acostada lateralmente (máquina de llenado y envasado de bolsas vertical horizontal). Cabe señalar que las bolsas que han sido selladas ultrasónicamente mediante el uso del aparato de sellado ultrasónico según la presente invención pueden someterse además a otros procedimientos adecuadamente según la necesidad, por ejemplo, sellado decorativo mediante un dispositivo de sellado térmico, y enfriamiento de la porción sellada térmicamente mediante un dispositivo de enfriamiento.

[0029] En la Fig. 1, el número de referencia 1 denota una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente (denominada en lo sucesivo simplemente "máquina de envasado"). La máquina de envasado 1 tiene una mesa giratoria que gira de forma intermitente 3 y una pluralidad de pares de pinzas separadas lateralmente 5 unidas a la periferia externa de la mesa giratoria 3. Cada par de pinzas 5 sujetan una bolsa B en los bordes laterales opuestos de esta última. A medida que la mesa giratoria 3 gira de forma intermitente, el par de pinzas 5, junto con la bolsa B sostenida como se indicó anteriormente, se mueven a lo largo de una trayectoria circular mientras se detienen en estaciones predeterminadas secuencialmente. En una estación I, se lleva a cabo una etapa de alimentación de bolsas. En la estación I, se dispone un cargador transportador públicamente conocido 7. Las bolsas B se sacan del cargador transportador 7 una por una por un par de ventosas 8 y se entregan a un par de pinzas 5 en posición vertical. En una estación posterior II, la bolsa B se imprime con datos, por ejemplo, la fecha de fabricación, mediante una impresora 9. En una estación III, la boca b de la bolsa B se abre mediante el uso de un par de ventosas de apertura de boca 11. En una estación IV, la bolsa B se llena con un material líquido para ser envasado a través de una boquilla 13. En una estación V, el par de pinzas 5, que se han movido entre sí para abrir la boca de la bolsa b en la estación III, se alejan entre sí para llevar la boca de la bolsa b a un estado tenso. En una estación VI, la bolsa B está sellada ultrasónicamente por un aparato de sellado ultrasónico 21 (denominado en lo sucesivo simplemente como "aparato de sellado 21") que tiene una bocina 39 y un yunque 49, que se explicará más adelante. En una estación VII, la bolsa B se sella decorativamente mediante el uso de un par de placas calientes 15. En una estación VIII, la porción sellada de la bolsa B se enfría usando un par de placas de enfriamiento 17. Posteriormente, la bolsa B se descarga en un conducto de descarga de bolsa terminado 19. El número de referencia 20 denota un conjunto de control que controla el funcionamiento de toda la máquina de envasado 1, incluido el aparato de sellado 21 (explicado más adelante).

[0030] A continuación, el aparato de sellado 21 según una realización de la presente invención se explicará en detalle con referencia a las Figs. 2 a 6. La Fig. 2 es una vista lateral en sección que muestra la estructura del aparato de sellado 21, que ilustra el aparato de sellado 21 cuando una bolsa B llena con un material para ser envasado en la etapa anterior se ha movido y detenido en la estación VI. En este momento, el aparato de sellado 21 aún no se ha activado. Las Figs. 3 y 4 son vistas en sección tomadas a lo largo de las líneas A-A y B-B, respectivamente, en la Fig. 2.

[0031] Cabe señalar que, en la siguiente realización de la presente invención y los ejemplos, la bolsa B está sellada ultrasónicamente a lo largo del borde de la boca de la bolsa b. La razón de esto es la siguiente. El sellado ultrasónico tiene la ventaja de ser capaz de prevenir la mordida de materia extraña, como se ha indicado anteriormente. Sin embargo, si la bolsa B está sellada ultrasónicamente en una posición alejada del borde de la boca de la bolsa b, la boca de la bolsa b está abierta por encima de la porción sellada; por lo tanto, es probable que el polvo u otra contaminación ingrese a la porción abierta de la boca de la bolsa b mientras la bolsa B se muestra como un artículo de mercancía. Tal problema no ocurrirá si la bolsa B está sellada a lo largo del borde de la boca de la bolsa b. Cabe señalar que, cuando la bolsa B está sellada ultrasónicamente a lo largo del borde de la boca de la bolsa b, la máquina de llenado y envasado de bolsas no lleva a cabo la etapa de sellado decorativo usando las placas calientes 15 y la etapa de enfriamiento usando las placas de enfriamiento 17 entre las etapas que se muestran en la Fig. 1. Sin embargo, es obvio que la presente invención también es aplicable a una máquina de envasado en la que la bolsa B está sellada ultrasónicamente en una porción por debajo del borde de la boca de la bolsa b. En tal caso, el sellado térmico (sellado decorativo) se aplica a una porción no sellada de la bolsa B que se extiende desde el borde de la boca de la bolsa b hasta una posición en la que la bolsa B se ha sellado ultrasónicamente, y luego, la porción sellada térmicamente de la bolsa B se enfría. Si los productos a envasar se limitan a aquellos que deben sellarse ultrasónicamente a lo largo del borde de la boca de la bolsa, es innecesario proporcionar el dispositivo de sellado decorativo que tiene el par de placas calientes 15 en la estación VII y el dispositivo de enfriamiento que tiene el par de placas de enfriamiento 17 en la estación VIII, que se han explicado anteriormente.

[0032] En las figuras, el número de referencia 25 denota un eje de accionamiento para accionar una bocina 39 y un yunque 49, que se explicará más adelante. El eje de accionamiento 25 está unido de forma giratoria a un marco en forma de caja 23 asegurado a una base de máquina 22. El eje de accionamiento 25 se extiende horizontalmente en el marco 23. El número de referencia 27 denota una palanca oscilante dispuesta en el marco 23. La palanca oscilante 27 está unida en uno de sus extremos al eje de accionamiento 25 para poder girar junto con el eje de accionamiento 25 como un conjunto. El otro extremo de la palanca oscilante 27 está conectado a una varilla de accionamiento 29 conectada a una fuente de accionamiento (no mostrada), por ejemplo, un mecanismo de leva, de modo que la palanca oscilante 27 y la varilla de accionamiento 29 son giratorias entre sí. La varilla de accionamiento 29 está conectada a la fuente de accionamiento a través de un dispositivo amortiguador (no mostrado), por ejemplo, un cilindro de aire. La varilla de accionamiento 29 es impulsada por la fuente de accionamiento para corresponder sustancialmente en la dirección axial de la misma. El eje de accionamiento 25 tiene además una palanca bifurcada 31 asegurada a la misma para que pueda girar junto con el eje de accionamiento 25 como un conjunto. La palanca bifurcada 31 tiene un primer brazo 32 y un segundo brazo 33 que se abren entre sí en un ángulo predeterminado, como se ilustra en la figura. Por consiguiente, cuando la varilla de accionamiento 29 se mueve recíprocamente a través de una cierta distancia, el movimiento de la varilla de accionamiento 29 se transmite a la palanca bifurcada 31 a través de la palanca oscilante 27 y el eje de accionamiento 25, haciendo que la palanca bifurcada 31 gire recíprocamente dentro de un intervalo de ángulo correspondiente a la distancia recíproca.

[0033] El número de referencia 35 denota un vibrador que tiene una tubería de revestimiento tubular 36 sostenida por una guía tubular 41 sujeta al marco 23 de modo que la tubería de revestimiento 36 es móvil en una dirección axial horizontal. El eje de cuantificación 37 está asegurado al extremo posterior de la tubería de revestimiento 36. Un primer bloque de montaje 43 está asegurado al extremo distal del eje de montaje 37. Una primera varilla de conexión 45 se conecta entre el primer bloque de montaje 43 y el extremo distal del primer brazo 32 de la palanca bifurcada 31 descrita anteriormente. Desde el extremo delantero de la tubería de revestimiento 36, un refuerzo 38 se extiende horizontalmente. El refuerzo 38 emite una vibración ultrasónica generada en el vibrador 35. Una bocina 39 está asegurada al extremo distal del refuerzo 38. Por consiguiente, a medida que la varilla de accionamiento 29 se mueve recíprocamente en la dirección axial de esta, el vibrador 35 y la bocina 39 se mueven hacia adelante y hacia atrás como un conjunto, guiados por la guía 41.

[0034] El número de referencia 47 denota un eje deslizante que se extiende a través de una guía tubular 55 asegurada al marco 23 y que se extiende adicionalmente sobre el interior y el exterior del marco 23. El eje deslizante 47 se extiende por encima de la bocina 39 y en la misma dirección que el eje de la bocina 39. Un yunque conocido públicamente 49 está asegurado a través de un miembro de soporte de yunque 48 al extremo externo del eje deslizante 47, que está ubicado fuera del marco 23. El yunque 49 tiene una superficie de prensado 50 que presiona la boca de la bolsa b de la bolsa B al sellar la boca de la bolsa b. La superficie de prensado 50 se opone a una superficie de prensado 40 de la bocina 39 descrita anteriormente a una distancia predeterminada entre estas. Un segundo bloque de montaje 53 está asegurado al extremo interno del eje deslizante 47, que está ubicado dentro del marco 23. Una segunda varilla de conexión 57 se conecta de forma giratoria en uno de sus extremos al segundo bloque de montaje 53. El otro extremo de la segunda varilla de conexión 57 está conectado de forma giratoria al extremo distal del segundo brazo 33 de la palanca bifurcada 31. Por consiguiente, a medida que la varilla de accionamiento 29 se mueve recíprocamente en la dirección axial de esta, el yunque 49 se mueve, guiado por la guía 55, hacia adelante o hacia atrás en una dirección opuesta a la dirección de movimiento de la bocina 39. Más específicamente, a medida que la palanca bifurcada 31 gira en el sentido de las agujas del reloj en la Fig. 2, la bocina 39 y el yunque 49 se mueven entre sí a posiciones respectivas donde la bocina 39 y el yunque 49 colindan entre sí con la bolsa B sostenida entre ellos, como se muestra en la Fig. 5. A medida que la palanca bifurcada 31 gira en sentido contrario a las agujas del reloj, la bocina 39 y el yunque 49 se alejan entre sí para retraerse a las posiciones de espera respectivas que se muestran en la Fig. 2. Cabe señalar que, en esta realización, hay dos ejes deslizantes 47 proporcionados para extenderse paralelos entre sí en el mismo plano horizontal, como se muestra en la Fig. 3.

[0035] El número de referencia 61 denota un sensor instalado en una posición predeterminada en el marco 23 a través de un soporte de montaje 63. En esta realización, se utiliza un sensor de proximidad como el sensor 61. El sensor 61 detecta la posición del segundo bloque de montaje 53 en la dirección axial del eje deslizante 47, al que está asegurado el segundo bloque de montaje 53. Una línea L1 del conjunto de control 20 está conectada al sensor 61. Una línea L2 conecta un oscilador ultrasónico (no mostrado) dispuesto en el conjunto de control 20 al vibrador 35. El conjunto de control 20 controla el funcionamiento del vibrador 35 en función de una señal del sensor 61.

[0036] A continuación, el funcionamiento del aparato de sellado 21 se explicará con referencia también a las Figs. 5 y 6. El aparato de sellado 21 está en espera en la posición mostrada en la Fig. 2. Cuando una bolsa B que se ha llenado con un material a envasar en la etapa anterior se mueve y se detiene en la estación VI (etapa de sellado), la varilla de accionamiento 29 se mueve axialmente hacia abajo en la Fig. 2 en un momento predeterminado por la operación de la fuente de accionamiento. En consecuencia, la palanca bifurcada 31 gira en el sentido de las agujas del reloj en la Fig. 2, haciendo que la bocina 39 y el yunque 49 se muevan entre sí. Eventualmente, la bocina 39 y el yunque 49 se detienen cuando colindan entre sí con la boca b de la bolsa B sostenida entre ellos, como se muestra en la Fig. 5. En este momento, la posición del segundo bloque de montaje 53 ya se ha detectado con el sensor 61. Esto significa que la detección ya se ha realizado para determinar la distancia m entre la superficie de prensado 40 de la bocina 39 y la superficie de prensado 50 del yunque 49, es decir, el espesor m de la porción de la boca b de la bolsa B sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49 (véase la Fig. 6). Es decir, las respectivas posiciones de espera de la bocina 39 y el yunque 49, que se muestran en la Fig. 1, están predeterminadas, y tanto la bocina 39 como el yunque 49 se mueven por la palanca bifurcada 31 simultáneamente en unión entre sí por una distancia correspondiente al ángulo de rotación de la palanca bifurcada 31. Por lo tanto, es posible detectar el espesor m de la porción de la boca de bolsa b sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49 mediante la detección de la posición del segundo bloque de montaje 53. Cabe señalar que el objeto a detectar no se limita al segundo bloque de montaje 53. Por ejemplo, la posición del primer bloque de montaje 43 puede detectarse para detectar el espesor m de la porción de la boca de bolsa b sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49. Como es normal, la distancia entre la superficie de prensado 40 de la bocina 39 y la superficie de prensado 50 del yunque 49 puede medirse directamente para detectar el espesor m de la porción de la boca de bolsa b sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49.

[0037] Como se indicó anteriormente, según la invención, la detección se realiza para determinar la distancia entre la superficie de prensado 40 de la bocina 39 y la superficie de prensado 50 del yunque 49 cuando la boca de bolsa b se mantiene entre la bocina 39 y el yunque 49, es decir, el espesor m de la porción de la boca de bolsa b mantenida entre la superficie de prensado 40 de la bocina 39 y la superficie de prensado 50 del yunque 49, y el aparato de sellado 21 se controla en función del valor del espesor m detectado. En otras palabras, la presente invención se ha realizado sobre la base del conocimiento de que el valor del espesor m varía de acuerdo con dónde (posición) o cómo (postura) se encuentra la boca b de la bolsa B entre la bocina 39 y el yunque 49. Esto se explicará a continuación.

[0038] Como se ha indicado anteriormente, la bocina 39 y el yunque 49 son accionados por la fuente de accionamiento (no mostrada) a través del cilindro de aire (no mostrado), que sirve como un dispositivo amortiguador, y además a través de la varilla de accionamiento 29 para colindar entre sí con la bolsa B mantenida entre ellos. En este sentido, la fuerza de presión con la que la bocina 39 y el yunque 49 colindan entre sí se establece en un valor fijo para bolsas de las mismas dimensiones. Por consiguiente, el espesor de una porción de la boca b de la bolsa B sostenida y presionada entre la bocina 39 y el yunque 49 varía de acuerdo con dónde (posición) o cómo (postura) se encuentra la boca b de la bolsa B entre la bocina 39 y el yunque 49. Es decir, cuando la bolsa B se mantiene con las pinzas 5 en una posición deseada y en una postura deseada, la boca de la bolsa b se presiona entre la bocina 39 y el yunque 49 sobre un intervalo de ancho preestablecido en la dirección longitudinal de la bolsa B, más específicamente, sobre un intervalo de ancho determinado por las dimensiones de las respectivas superficies de prensado 40 y 50 de la bocina 39 y el yunque 49, y se comprime por una cantidad correspondiente a un cierto espesor. Dejar que F represente la presión superficial aplicada a la porción presionada de la bolsa B por la bocina 39 y el yunque 49 cuando la boca de la bolsa b se presiona sobre el intervalo de ancho descrito anteriormente. En este sentido, si la bolsa B se desplaza hacia abajo con respecto a las pinzas 5 durante el movimiento de la bolsa B, por ejemplo, y, en consecuencia, el borde de la boca de bolsa b se encuentra por debajo del borde superior de la superficie de prensado 40 de la bocina 39, por ejemplo, entonces el ancho sobre el cual la boca de bolsa b se mantiene entre la bocina 39 y el yunque 49 se estrecha, y la presión superficial se vuelve mayor que F. En consecuencia, la porción prensada de la bolsa B se comprime más, y el espesor de la porción prensada de la bolsa B se vuelve más delgado que en el caso descrito anteriormente. En consecuencia, las superficies de prensado 40 y 50 se acercan entre sí que, en el caso descrito anteriormente, donde la bolsa B se sostiene con las pinzas 5 en una posición deseada y en una postura deseada. Si el espesor m se vuelve excesivamente delgado, la bolsa B ya no funciona como amortiguador cuando la bocina 39 vibra ultrasónicamente, lo que ejercerá una influencia desfavorable en el aparato de sellado 21, como se ha indicado anteriormente. Cuando la bolsa B se desliza de las pinzas 5 y, en consecuencia, la bocina 39 y el yunque 49 colindan directamente entre sí, puede haber un daño, etc., al yunque 49 y otros componentes del aparato de sellado 21.

[0039] Por lo tanto, se detecta el valor m, y si el valor detectado m es menor que un valor umbral predeterminado M, se juzga que la boca de bolsa b no está en una posición de habilitación de sellado, y el vibrador 35 no está activado. Más específicamente, se determina que el valor umbral M es un espesor con el cual la porción de la boca de bolsa b sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49 puede funcionar suficientemente como amortiguador contra la vibración ultrasónica. Es decir, el valor umbral M a seleccionar es un valor límite inferior de espesor con el que la porción retenida de la boca de bolsa b no ejercerá ningún efecto adverso en el aparato de sellado 21. Si el valor detectado m no es menor que el valor umbral M, la boca de la bolsa b está en la posición de habilitación de sellado, mientras que, si el valor detectado m es menor que el valor umbral M, la boca de la bolsa b no está en la posición de habilitación de sellado. De acuerdo con si la boca de la bolsa b está o no en la posición de habilitación de sellado, hay una diferencia en la cantidad de movimiento de la bocina 39 y el yunque 49, es decir, la cantidad de movimiento de la varilla de accionamiento 29, con respecto a la misma cantidad de movimiento del lado de la fuente de accionamiento. La diferencia en la cantidad de movimiento es absorbida por el cilindro de aire descrito anteriormente que sirve como dispositivo amortiguador. Es decir, la varilla del cilindro de aire que sirve como dispositivo amortiguador está normalmente en un estado contraído. A medida que el valor detectado m aumenta, la cantidad de movimiento controlado de la bocina 39 y el yunque 49 aumenta, y la cantidad de extensión de la varilla del cilindro de aire aumenta en consecuencia. Por consiguiente, en comparación con un caso en el que la bolsa B se encuentra en un estado normal y el valor m no es menor que el valor umbral M, cuando la cantidad de compresión aumenta debido al desplazamiento de la bolsa B o similar y, en consecuencia, el valor m se vuelve menor que el valor umbral M, la cantidad de extensión de la varilla del cilindro de aire disminuye. Cuando la bolsa B no se mantiene entre la bocina 39 y el yunque 49, la varilla no se extiende en absoluto.

[0040] El sensor 61 cambia de un estado apagado a un estado encendido para generar una señal cuando la distancia detectada m se vuelve menor que el valor umbral predeterminado M. La señal del sensor 61 se ingresa al conjunto de control 20. El conjunto de control 20 juzga si el sensor 61 está en el estado de encendido o apagado en un momento predeterminado. Cuando el sensor 61 está en el estado apagado, es decir, cuando el valor detectado m no es menor que el valor umbral M, se considera que la boca de bolsa b está en la posición de habilitación de sellado, y el oscilador ultrasónico en el conjunto de control 20 oscila las ondas ultrasónicas, lo que hace que el vibrador 35 vibre ultrasónicamente durante un período de tiempo predeterminado. La vibración ultrasónica del vibrador 35 se transmite a la bocina 39 después de amplificarse a través del amplificador 38, provocando que la bocina 39 vibre ultrasónicamente con una amplitud predeterminada. En consecuencia, se genera calor por fricción en la porción de la boca b de la bolsa B sostenida entre la bocina 39 y el yunque 49, y la boca de bolsa b se sella mediante el calor, como se conoce públicamente. Posteriormente, la bocina 39 y el yunque 49 se mueven en las direcciones respectivas opuestas a las anteriores para regresar a las posiciones de espera mostradas en la Fig. 2. La bolsa B se mueve a la estación posterior VII (etapa de sellado térmico).

[0041] Cuando el sensor 61 está en el estado encendido, es decir, cuando el valor detectado m es menor que el valor umbral M, se considera que la boca de la bolsa b no está en la posición de habilitación de sellado, y el conjunto de control 20 no hace vibrar el vibrador 35. La bocina 39 y el yunque 49 se devuelven a las respectivas posiciones de espera mostradas en la Fig. 2 sin aplicar sellado ultrasónico a la bolsa B. La bolsa B se descarga como defectuosa en un conducto de recolección defectuoso (no mostrado).

[0042] Aunque en la realización descrita anteriormente solo se establece el valor umbral límite inferior, también se puede establecer un valor umbral límite superior. Si se establece un valor umbral límite superior, es posible detectar una situación en la que dos bolsas B se alimentan por error y se sujetan juntas en un estado superpuesto, por ejemplo, y evitar que las bolsas B superpuestas se sellen. También es posible detectar una situación en la que la boca de la bolsa b esté doblada de manera indeseable y una parte de la boca de la bolsa doblada se mantenga entre la bocina 39 y el yunque 49.

[0043] La Fig. 7 es una vista en perspectiva que muestra solo una parte importante de un aparato de sellado ultrasónico 61a según un primer ejemplo no cubierto por las reivindicaciones. Los números de referencia 63a y 65 denotan una bocina y un yunque que tienen superficies de prensado 64 y 66, respectivamente. A diferencia de la realización según la invención, el primer ejemplo está dispuesto para realizar una operación de detección usando un sensor antes de que se sostenga una bolsa B entre la bocina 63a y el yunque 65, por ejemplo, cuando la bocina 63a y el yunque 65 se encuentran en las posiciones de espera respectivas que se muestran en la Fig. 2 en la realización según la invención. En el primer ejemplo, el objeto a detectar no es el espesor de la porción de la bolsa mantenida entre la bocina y el yunque, sino la posición de la bolsa en la dirección ascendente y descendente.

[0044] En el primer ejemplo, un sensor 69 es un fotosensor que comprende un dispositivo emisor de luz 70 y un dispositivo receptor de luz 71. El dispositivo emisor de luz 70 y el dispositivo receptor de luz 71 se disponen en las siguientes posiciones, respectivamente. Suponiendo un caso en el que el valor m detectado cuando la boca de la bolsa b se presiona con una fuerza predeterminada por la bocina 63 y el yunque 65 coincide con el valor umbral M, como se ha indicado en la realización anterior según la invención, el dispositivo emisor de luz 70 y el dispositivo receptor de luz 71 se disponen de modo que, en el caso descrito anteriormente, el dispositivo receptor de luz 71 reciba la luz emitida desde el dispositivo emisor de luz 70 después de pasar a través de una posición P en la dirección longitudinal (altura) de la bolsa B en la que se encuentra el borde de la boca de la bolsa b antes de que la boca de la bolsa b se mantenga entre la bocina 63 y el yunque 65. La cantidad de luz emitida desde el dispositivo emisor de luz 70 y recibida por el dispositivo receptor de luz 71 difiere de acuerdo con si la luz pasa o no a través de la bolsa B. Por lo tanto, es posible juzgar si la bolsa B está presente o no en la posición P de la cantidad de luz que recibe el dispositivo receptor de luz 71. Cuando la cantidad 1 de luz recibida es menor que un valor umbral predeterminado L, esto muestra que la luz ha pasado a través de la bolsa B, y esto a su vez muestra que el borde de la boca de bolsa b se encuentra en o por encima de la posición P, y que un ancho sobre el cual la boca de bolsa b se mantendrá entre la bocina 63 y el yunque 65 será suficiente, y además que, si se presiona la boca de bolsa b, el espacio entre la bocina 63 y el yunque 65, es decir, el espesor m de la parte presionada de la boca de bolsa b, no será menor que el valor umbral M. En este caso, la bocina 63 y el yunque 65 se activan para presionarse entre sí con la boca de bolsa b sostenida entre sí, y se generan ondas ultrasónicas para sellar la boca de bolsa b.

[0045] Por el contrario, cuando la cantidad 1 de luz recibida no es menor que el valor umbral L, esto muestra que el borde de la boca de la bolsa b se encuentra por debajo de la posición P, o que la bolsa B en sí misma no está presente, y esto a su vez muestra que, si la boca de la bolsa b se mantiene y presiona entre la bocina 63 y el yunque 65, el espesor m de la parte retenida será menor que el valor umbral M. Por lo tanto, en este caso, la bocina 63 y el yunque 65 no se activan, y por lo tanto no se realiza el sellado. Cabe señalar que se pueden proporcionar dos o más sensores 69 en la dirección lateral (ancho) de la bolsa B.

[0046] En este ejemplo, a diferencia de la realización según la invención, la detección se realiza con el sensor 69 antes de que la bolsa B se mantenga entre la bocina 63 y el yunque 65, y cuando se considera que la boca de la bolsa b está en la posición de habilitación de sellado, la bocina 63 y el yunque 65 se mueven entre sí para presionar la bolsa B. En este caso, debido a que la bolsa B está en reposo manteniéndose con las pinzas 5, no habrá sustancialmente ningún cambio en la posición o postura de la bolsa B durante la detección con el sensor 69. Por lo tanto, la realización o no del sellado se decide sobre la base de un juicio preciso.

[0047] A continuación, se explicará un segundo ejemplo no cubierto por las reivindicaciones con referencia a las Figs. 8 a 11. En el segundo ejemplo, el mecanismo de accionamiento para mover la bocina y el yunque hacia y lejos entre sí es el mismo que en la realización anterior según la invención y el primer ejemplo. El segundo ejemplo, sin embargo, difiere de la realización según la invención y el primer ejemplo en la estructura de montaje de yunque. Además, el sensor utilizado en el segundo ejemplo es un sensor de detección que detecta la conducción eléctrica entre la bocina y el yunque o un cambio en la resistencia eléctrica entre la bocina y el yunque. Cabe señalar que los miembros comunes a la realización según la invención y los ejemplos primero y segundo se indican con los mismos números de referencia, y que se omite una descripción detallada de los mismos.

[0048] La Fig. 8 es una vista lateral en sección de un aparato de sellado ultrasónico 75 según el segundo ejemplo, que muestra el aparato de sellado ultrasónico 75 en posición de espera. La Fig. 9 es una vista en sección tomada a lo largo de línea C-C en la Fig. 8. En las figuras, el número de referencia 76 denota un yunque. El yunque 76 está asegurado a través de un aislador 79 al lado inferior de un miembro de soporte de yunque 78 unido al extremo distal de un eje deslizante 47 que se desliza a través de la guía 55 asegurada al marco 23. El aislador 79 evita la formación de un circuito cerrado que de otro modo se formaría entre el yunque 76 y la bocina 39 a través del miembro de soporte del yunque 78, el eje deslizante 47, la guía 55, el marco 23 y el vibrador 35, o entre el yunque 76 y la bocina 39 a través del miembro de soporte del yunque 78, el eje deslizante 47, la segunda varilla de conexión 57, la palanca bifurcada 31, la primera varilla de conexión 45 y el vibrador 35, cuando la superficie de prensado 40 de la bocina 39 y una superficie de prensado 77 del yunque 76 entran en contacto directo entre sí. El aislador 79 también puede proporcionarse entre el miembro de soporte de yunque 78 y el eje deslizante 47, por ejemplo. En este caso, el eje deslizante 47 también se considera como una parte del miembro de soporte que sostiene el yunque 76, y dicha estructura también se considerará una en la que "el yunque está asegurado a través de un aislador al miembro de soporte del yunque". El aislador 79 es tan rígido que no se deforma fácilmente cuando la bocina 39 y el yunque 76 colindan entre sí.

[0049] En el ejemplo ilustrado del segundo ejemplo, la bocina 39 y el yunque 76 están conectados a través de un cable L3, y se instala una resistencia eléctrica 80 en el cable L3 a medio camino entre la bocina 39 y el yunque 76.

Sin embargo, cabe señalar que el cable L3 y la resistencia eléctrica 80 no se proporcionan en algunos ejemplos. Estos ejemplos se explicarán más adelante.

[0050] El número de referencia 81 denota un sensor de detección proporcionado en el conjunto de control 20. El sensor de detección 81 está conectado a la bocina 39 y al yunque 76 a través de los cables L4 y L5, respectivamente. Se instala una resistencia variable 82 en el cable L5 a medio camino entre el sensor de detección 81 y el yunque 76. La resistencia variable 82 puede instalarse en el cable L4. El sensor de detección 81 detecta, cuando la bocina 39 y el yunque 76 se acercan más entre sí, si la bocina 39 y el yunque 76 se conducen eléctricamente entre sí, o si hay o no un cambio en la resistencia eléctrica entre la bocina 39 y el yunque 76. Es decir, en el ejemplo ilustrado en el que se proporcionan el cable L3 y la resistencia eléctrica 80, se forma un circuito cerrado, cuando el sistema se encuentra en el estado ilustrado, por la bocina 39, el cable L3, el yunque 76, el cable L5, el sensor de detección 81 y el cable L4, y la resistencia eléctrica incluida en el circuito cerrado comprende la resistencia eléctrica 80 y la resistencia variable 82 conectada en serie. Si la bocina 39 y el yunque 76 se mueven entre sí desde el estado ilustrativo y las superficies de prensado respectivas 40 y 77 se ponen en contacto entre sí, la bocina 39 y el yunque 76 se conectan en paralelo entre sí, es decir, a través de una línea conductora formada por las superficies de prensado 40 y 77 que se ponen en contacto entre sí y a través de otra línea conductora formada por el cable L3 y la resistencia eléctrica 80, causando un cambio en el valor de resistencia general del circuito. El sensor de detección 81 detecta el cambio en el valor de resistencia. En la estructura en la que no se proporcionan el cable L3 y la resistencia eléctrica 80, el sensor de detección 81 detecta si la bocina 39 y el yunque 76, que normalmente no se conducen directamente entre sí, se conducen directamente entre sí.

[0051] Cabe destacar que la resistencia eléctrica 80 funciona como un dispositivo de detección de desconexión que detecta si hay o no una desconexión en cualquiera de los cables L4 y L5. Es decir, si cualquiera de los cables L3, L4 y L5 se desconecta en el estado ilustrado, el circuito cerrado ilustrado se convierte en un circuito abierto y el valor de resistencia detectado por el sensor de detección 81 se vuelve infinito (es decir, el valor de resistencia cambia). Por lo tanto, se detecta que hay una desconexión en al menos uno de los cables L3, L4 y L5.

[0052] Las Figs. 8 y 9 muestran un estado en el que la bolsa B se ha movido a la etapa de sellado. En el estado ilustrado, el aparato de sellado ultrasónico 75 aún no ha comenzado su funcionamiento, pero está en espera. El valor de resistencia que el sensor de detección 81 detecta en este momento es la suma total de las resistencias de la resistencia eléctrica 80 y la resistencia variable 82, que es un criterio para juzgar si hay o no un cambio en el valor de resistencia. En la estructura en la que no se proporcionan el cable L3 y la resistencia eléctrica 80, el sensor de detección 81 detecta un estado no conductor en este momento.

[0053] La Fig. 10 muestra un estado en el que la bolsa B se ha movido a la etapa de sellado, y la bocina 39 y el yunque 76 se han movido a través de una distancia predeterminada para acercarse más entre sí para sostener la boca de la bolsa B entre las superficies de presión respectivas 40 y 77. Es decir, la boca de la bolsa B se encuentra en una posición normal entre la bocina 39 y el yunque 76. La vibración de la bocina 39 aún no ha comenzado. En este momento, debido a que la boca de la bolsa está presente entre la bocina 39 y el yunque 76, la bocina 39 y el yunque 76 no están en contacto directo entre sí. Por consiguiente, en la estructura en la que no se proporciona el cable L3, el sensor de detección 81 detecta la no conducción. En la estructura en la que se proporciona el cable L3, no hay ningún cambio en el valor de resistencia, y esto es detectado por el sensor de detección 81. Al recibir el resultado de detección, el conjunto de control 20 juzga que la boca de la bolsa B está en la posición de habilitación de sellado y controla el sistema para aplicar vibración ultrasónica a la bocina 39.

[0054] La Fig. 11 muestra un estado en el que la bolsa B se ha deslizado de las pinzas 5 de forma indeseable y, en consecuencia, la boca de la bolsa B no se encuentra en una posición normal entre la bocina 39 y el yunque 76. La vibración de la bocina 39 aún no ha comenzado. En este momento, debido a que la boca de la bolsa no está presente entre la bocina 39 y el yunque 76, la bocina 39 y el yunque 76 están en contacto directo entre sí. Por consiguiente, en la estructura en la que no se proporciona el cable L3, el sensor de detección 81 detecta que la bocina 39 y el yunque 76 están en estado de conducción entre sí. En la estructura en la que se proporciona el cable L3, hay una reducción en el valor de resistencia porque los elementos de circuito entre la bocina 39 y el yunque 76 están conectados en paralelo entre sí, y el cambio en el valor de resistencia es detectado por el sensor de detección 81. Al recibir el resultado de detección, el conjunto de control 20 juzga que la boca de la bolsa B no está en la posición de habilitación de sellado, y controla que los sistemas no apliquen una vibración ultrasónica a la bocina 39, evitando así una operación de "sellado inactivo".

[0055] Supongamos que, en la estructura en la que se proporciona el cable L3, hay una desconexión en el circuito cerrado descrito anteriormente, particularmente en al menos uno de los cables L3, L4 y L5. Cuando la bocina 39 y el yunque 76 se acercan más entre sí con la bolsa B acostada en una posición normal entre la bocina 39 y el yunque 76 (Fig. 10), el valor de resistencia se vuelve infinito si hay una desconexión en cualquiera de los cables L3, L4 y L5. Cuando la bocina 39 y el yunque 76 se acercan más entre sí para ponerse en contacto entre sí sin bolsa B presente entre la bocina 39 y el yunque 76 (Fig. 11), el valor de resistencia se vuelve infinito si hay una desconexión en cualquiera de los cables L4 y L5. Si el cable L3 está desconectado, la resistencia incluida en el circuito cerrado es solo la resistencia variable 82, y el valor de resistencia general se reduce. Por consiguiente, en cualquier caso, el valor de resistencia cambia si hay una desconexión. En todos estos casos, el conjunto de control 20 juzga que la boca de la bolsa B no está en la posición de habilitación de sellado, y controla que el sistema no aplique una vibración ultrasónica a la bocina 39. Cabe señalar que, incluso cuando la bocina 39 y el yunque 76 están separados entre sí, si se desconecta cualquiera de los cables L3, L4 y L5, la resistencia entre la bocina 39 y el yunque 76 se vuelve infinita en este punto del tiempo. Por lo tanto, el conjunto de control 20 puede configurarse para juzgar, en ese punto de tiempo, que la boca de la bolsa B no está en la posición de habilitación de sellado. El conjunto de control 20 también puede configurarse para emitir una alarma al emitir dicho juicio y para detener la máquina de envasado 1.

[0056] La Fig. 12 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea C-C en la Fig. 8, que muestra un tercer ejemplo no cubierto por las reivindicaciones. En el tercer ejemplo, un sensor de confirmación de desconexión del lado de la bocina 91 y un sensor de confirmación de desconexión del lado del yunque 95 se proporcionan en lugar de la resistencia instalada en el cable L3 como un dispositivo de detección de desconexión en la segunda realización. Más específicamente, el sensor de confirmación de desconexión del lado de la bocina 91 está conectado entre la bocina 39 y el cable L4 que conecta eléctricamente la bocina 39 y el sensor de detección 81 en una posición a mitad del cable L4 y más cerca del sensor de detección 81. El sensor de confirmación de desconexión del lado del yunque 95 está conectado entre el yunque 76 y el cable L5 que conecta eléctricamente el yunque 76 y el sensor de detección 81 en una posición a mitad de camino del cable L5 y más cerca del sensor de detección 81. Cabe destacar que se proporcionan resistencias variables 92 y 96, como se muestra en la figura, para permitir el ajuste de la sensibilidad de ambos sensores de confirmación de desconexión 91 y 95.

[0057] Con la estructura descrita anteriormente, cuando no hay desconexión, el sensor de confirmación de desconexión del lado de la bocina 91 y el sensor de confirmación de desconexión del lado del yunque 95 detectan que tanto los cables L4 como L5 están en estado de conducción (es decir, el valor de resistencia es pequeño). Si se produce una desconexión en el cable L4 que conecta la bocina 39 y el sensor de detección 81, el sensor de confirmación de desconexión del lado de la bocina 91 detecta que la conducción entre la bocina 39 y el sensor de detección 81 se corta (es decir, el valor de resistencia aumenta), y el conjunto de control 20 juzga que la boca de la bolsa B no está en la posición de habilitación de sellado en función de la señal de detección del sensor de confirmación de desconexión del lado de la bocina 91, independientemente de si hay o no una señal de detección del sensor de detección 81. A continuación, el conjunto de control 20 controla el sistema para no aplicar una señal ultrasónica a la bocina 39. Si se produce una desconexión en el cable L5 que conecta el yunque 76 y el sensor de detección 81, el sensor de confirmación de desconexión del lado del yunque 95 detecta que la conducción entre el yunque 76 y el sensor de detección 81 se corta (es decir, el valor de resistencia aumenta), y el conjunto de control 20 juzga que la boca de la bolsa B no está en la posición de habilitación de sellado en función de la señal de detección del sensor de confirmación de desconexión del lado del yunque 95 independientemente de si hay o no una señal de detección del sensor de detección 81. A continuación, el conjunto de control 20 controla el sistema para no aplicar una señal ultrasónica a la bocina 39.

[0058] Aunque en la realización según la invención la presente invención se ha explicado con respecto a un ejemplo en el que la presente invención se aplica a una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente, la presente invención también se aplica a una máquina de llenado y envasado de bolsas de tipo en movimiento continuo. En tal caso, el aparato de sellado ultrasónico realiza operaciones de detección y sellado mientras se mueve desde una posición inicial en un intervalo predeterminado, después del movimiento de una bolsa, y luego regresa a la posición inicial. En este caso, por lo tanto, el término "posición de etapa de sellado" incluye no solo la posición inicial sino también el intervalo de movimiento predeterminado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de sellado ultrasónico para su uso en una máquina de llenado y envasado de bolsas en la que una bolsa se sujeta en sus bordes laterales opuestos lateralmente con un par de pinzas separadas lateralmente y la bolsa sujeta de esta manera se mueve a lo largo de una trayectoria predeterminada para someterse secuencialmente a procedimientos de envasado predeterminados, comprendiendo el aparato de sellado ultrasónico:

un cuerpo de aparato de sellado ultrasónico (21) que tiene una bocina (39) y un yunque (49) que se pueden mover hacia y lejos entre sí, estando el cuerpo de aparato de sellado ultrasónico (21) dispuesto en una posición de etapa de sellado predeterminada en la máquina de llenado y envasado de bolsas (1);

un sensor (61) dispuesto en la posición de etapa de sellado para detectar si una boca (b) de una bolsa (B) movida a la posición de etapa de sellado está en una posición de habilitación de sellado predeterminada entre la bocina (39) y el yunque (49);

un conjunto de control que controla el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) en función de una señal del sensor (61),

caracterizado porque

se determina que un valor umbral (M) es un espesor con el cual una porción de la boca de bolsa (b) mantenida entre la bocina (39) y el yunque (49) puede funcionar como amortiguador contra la vibración ultrasónica, y el sensor (61) está configurado para detectar una distancia entre las respectivas superficies de prensado (40,50) de la bocina (39) y el yunque (50) que presionan la bolsa B cuando la bocina (39) y el yunque (49) se presionan entre sí con la boca (b) de la bolsa (B) mantenida entre ellos, y el conjunto de control (20) está configurado para juzgar que la boca (b) de la bolsa (B) está en la posición de habilitación de sellado cuando la distancia detectada por el sensor (61) no es menor que el valor umbral (M), y está configurado para controlar el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) para aplicar una vibración ultrasónica a la bocina (39), mientras que, cuando la distancia detectada por el sensor (61) es menor que el valor umbral (M), el conjunto de control (20) está configurado para juzgar que la boca (b) de la bolsa (B) no está en la posición de habilitación de sellado, y está configurado para controlar que el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) no aplique una vibración ultrasónica a la bocina (39).

2. El aparato de sellado ultrasónico de la reivindicación 1, caracterizado porque la bocina (39) y el yunque (49) están configurados para moverse en unión entre sí, y el sensor (61) está configurado para detectar la distancia entre las superficies de prensado (40,50) mediante la detección de una posición de una de la bocina (39) y el yunque (49).

3. El aparato de sellado ultrasónico de la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo del aparato de sellado ultrasónico (21) tiene:

un marco en forma de caja (23) que soporta la bocina (39) y el yunque (49); y

un mecanismo de accionamiento (25, 27, 29, 31) para accionar la bocina (39) y el yunque (49), estando el mecanismo de accionamiento (25, 27, 29, 31) dispuesto en el marco (23); estando el sensor (61) dispuesto en el marco (23) y configurado para detectar una posición de un miembro detector (53) que se mueve junto con el yunque (49).

4. Una máquina de llenado y envasado de bolsas que gira de forma intermitente que comprende: el aparato de sellado ultrasónico (21, 75) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.