ES2835037T3 - Método y máquina de envasado - Google Patents

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Calvo Alberto Otxoa-Aizpurua
Ereno Eneko Izquierdo
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Abstract

Método para una máquina de envasado en la que se envasan productos en envases (E) generados a partir de una lámina, comprendiendo el método las etapas de - sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina, obteniéndose como resultado de dicho sellado un tubo de lámina (1) con un sellado longitudinal (1.1), - realizar sobre una zona de actuación (1.0) del tubo de lámina (1) una operación de sellado y corte transversal, en la que se genera un corte transversal (1.0c) y un sellado transversal (1.01, 1.02) a cada lado del corte transversal (1.0c) en dicha zona de actuación (1.0), obteniéndose, como resultado de la operación de sellado y corte transversal, un tubo de lámina (1) cerrado transversalmente por un extremo con el sellado transversal (1.01) realizado aguas arriba del corte transversal (1.0c), y un envase (E) separado del tubo de lámina (1) por el corte transversal (1.0c) que comprende el sellado transversal (1.02) realizado aguas abajo de dicho corte transversal (1.0c), y - suministrar el producto a envasar en un envase (E) a través del tubo de lámina (1), caracterizado porque en el método, antes o durante la operación de sellado y corte transversal, se cierra una cámara (3) alrededor de una zona del tubo de lámina (1) que comprende la zona de actuación (1.0), pisando al menos una zona de pisado (P1) transversal del tubo de lámina (1) aguas arriba de la zona de actuación (1.0), comprendiendo el tubo de lámina (1) rodeadas por la cámara (3) una primera zona de verificación (Z1) entre la zona de actuación (1.0) y la zona de pisado (P1) y una segunda zona de verificación (Z2) aguas abajo de la zona de actuación (1.0), y, con la cámara (3) cerrada, se reduce la presión del interior de la cámara (3) y se detecta al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara (3), en el interior de la primera zona de verificación (Z1) y/o en el interior de la segunda zona de verificación (Z2), una vez finalizada la operación de sellado y corte transversal y durante o después de la reducción de la presión del interior de la cámara (3), determinándose si hay una fuga de fluido gaseoso en alguna de las zonas de verificación (Z1, Z2) en función de dicha detección, y determinándose una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados (1.01, 1.02, 1.1) dispuestos en el interior de la cámara (3) si se detecta alguna fuga.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y máquina de envasado
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se relaciona con métodos para máquinas de envasado, y con máquinas de envasado.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
En las máquinas de envasado, los productos se envasan en envases que comprenden sellados. Algunos de estos alimentos requieren un envase herméticamente cerrado, y cualquier sellado incompleto o incorrecto afecta de manera negativa a la conservación de los productos. Con el fin de verificar la calidad de los sellados de los envases es habitual chequear los envases. Para chequear los envases, es habitual utilizar procedimientos mecánicos que por lo general comprenden presionar mecánicamente el envase e identificar una respuesta esperada a medida que aumenta la presión mecánica ejercida en el envase y el envase resiste la compresión. Otros sistemas conocidos usan el vacío para expulsar los gases del envase a través de cualquier sellado incorrecto. También hay sistemas que combinan ambos métodos, u otros que empleas sistemas ópticos de verificación por ejemplo, para determinar la calidad de los sellados.
Los sistemas de verificación mencionados realizan el chequeo una vez los envases han abandonado la máquina de envasado. Además de requerir un mayor espacio en la planta de envasado y un mantenimiento exhaustivo, estos sistemas detectan los sellados incorrectos tiempo después de generarse los envases, lo que repercute en abundante desecho de envases cuando se detecta un sellado incorrecto en un envase analizado y en ocasiones, requiere también generar una comunicación entre la máquina de envasado y los sistemas de verificación para comunicar la detección de un sellado incorrecto y parar la producción.
En WO2017191465A2 de divulga un dispositivo para detectar fugas en los envases. Para ello se provoca el paso de los envases, de manera individual, por una zona de detección. En la zona de detección al menos un rodillo presiona sobre el envase ejerciendo una presión mecánica sobre él, durante el desplazamiento de dicho envase, de tal manera que si hay un sellado incorrecto el gas presente en el envase acaba por fugarse de dicho envase. El dispositivo comprende unos medios para generar una succión de aire en dicha zona de detección, y para determinar si hay un cambio de dióxido de carbono en el aire succionado de dicha zona de detección, determinándose que hay fugas en el envase en función de dicha determinación. En los documentos EP2907760 y WO2017/125386 se proporcionan otros ejemplos de máquinas y métodos de envasado.
EXPOSICION DE LA INVENCION
El objeto de la invención es el de proporcionar un método para una máquina de envasado y una máquina de envasado, según se define en las reivindicaciones.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un método para una máquina de envasado en la que se envasan productos en envases generados a partir de una lámina.
El método comprende las etapas de:
- sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina, obteniéndose como resultado de dicho sellado un tubo de lámina que comprende un sellado longitudinal,
- realizar sobre una zona de actuación del tubo de lámina una operación de sellado y corte transversal, en la que se genera un corte transversal y un sellado transversal a cada lado del corte transversal en dicha zona de actuación, obteniéndose, como resultado de la operación de sellado y corte transversal, un tubo de lámina cerrado transversalmente por un extremo con el sellado transversal realizado aguas arriba del corte transversal, y un envase separado de dicho tubo de lámina por el corte transversal y que comprende el sellado transversal realizado aguas abajo de dicho corte transversal, y
- suministrar el producto a envasar en un envase a través del tubo de lámina.
En el método, antes o durante la operación de sellado y corte transversal, se cierra una cámara alrededor de una zona del tubo de lámina que comprende la zona de actuación, pisando al menos una zona de pisado transversal del tubo de lámina aguas arriba de la zona de actuación. Tras cerrarse la cámara, el tubo de lámina comprende, rodeadas por dicha cámara, una primera zona de verificación entre la zona de actuación y la zona de pisado y una segunda zona de verificación aguas abajo de la zona de actuación.
En el método, además, con la cámara cerrada se reduce la presión del interior de la cámara y se detecta al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara, en el interior de la primera zona de verificación y/o en el interior de la segunda zona de verificación del tubo de lámina, una vez finalizada la operación de sellado y corte transversal y durante o después de la reducción de la presión del interior de la cámara.
Posteriormente, se determina si hay una fuga de fluido en alguna de las zonas de verificación del tubo de lámina en función de dicha detección, determinándose una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados dispuestos en el interior de la cámara si se detecta alguna fuga.
Las propiedades del fluido gaseoso que contiene la cámara (generalmente aire) en condiciones normales son conocidas, y las propiedades del fluido gaseoso (aire y/u otro gas o mezcla de gases) que comprende el tubo de lámina en el interior de la primera zona de verificación y de la segunda zona de verificación en condiciones normales también son conocidas (cantidad, presión, temperatura, composición del fluido gaseoso, concentración de los gases de dicho fluido, por ejemplo). También son conocidas las propiedades de dichos fluidos gaseosos, tanto las del fluido que contiene la cámara como las del fluido comprendido en el tubo de lámina, durante la reducción de la presión en el interior de la cámara en condiciones normales, cuando no hay fuga de fluido en ninguna de las zonas de verificación. De esta manera, con el método de la invención, es posible determinar si alguno de los sellados dispuesto en el interior de dicha cámara no se ha realizado correctamente una vez finalizada la operación de sellado y corte transversal, ya que la reducción de la presión de la cámara provoca la fuga del fluido presente en el interior de al menos una de las zonas de verificación a través de un sellado que fuese incorrecto, hecho que se percibiría al realizarse una detección de las propiedades del fluido presente en el interior de la cámara y/o en alguna de las zona de verificación tras realizar la reducción de presión o durante dicha reducción.
Así, reduciéndose la presión de la cámara y detectando las propiedades del fluido como se ha descrito, durante o tras dicha reducción de la presión, se puede determinar de una manera sencilla si todos los sellados dispuestos en el interior de la cámara son correctos o si por el contrario al menos alguno de ellos no lo es. Si se determina la presencia de una fuga se concluye que al menos uno de dichos sellados no es de calidad dada su la falta de hermeticidad, mientras que si no se detecta fuga alguna se determina una buena calidad de dichos sellados.
El método propuesto permite, también, detectar la calidad de dichos sellados en la propia máquina de envasado, reduciendo así el espacio requerido (se prescinde de una estación o máquina adicional a la máquina de envasado para dicha detección), lo que permite, si así se requiere, verificar la calidad de los sellados generados en cada ciclo de envasado de la máquina, para verificar cada envase individualmente. Esto implica una reducción del tiempo empleado para verificar la calidad de los sellados y un control exhaustivo de toda la producción de envases si así se requiere.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a una máquina de envasado para generar envases a partir de una lámina continua.
La máquina de envasado comprende:
- un alimentador de lámina configurado para suministrar la lámina,
- un útil de sellado longitudinal configurado para sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina con forma tubular, generándose un tubo de lámina con un sellado longitudinal, y
- un útil de sellado y corte transversal, dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal y del útil de formado, configurado para sellar y cortar transversalmente el tubo de lámina en una zona de actuación de dicho tubo de lámina, generándose en dicha zona de actuación un corte transversal y un sellado transversal a cada lado del corte transversal y obteniéndose un envase aguas abajo del corte transversal tras la actuación del útil de sellado y corte transversal.
La máquina comprende, además:
- un útil de estanqueidad dispuesto aguas abajo del útil de formado y desplazable entre una posición de actuación, en la que delimita una cámara cerrada alrededor de una zona del tubo de lámina que comprende la zona de actuación, y una posición de repos, estando el útil de sellado y corte transversal unido al útil de estanqueidad de tal manera que queda alojado en la cámara, cuando dicho útil de estanqueidad está en la posición de actuación,
- un dispositivo de extracción configurado para reducir la presión en el interior de dicha cámara,
- un dispositivo de detección configurado para detectar al menos una propiedad del fluido gaseoso presente en la cámara o dentro del tubo de lámina y/o del envase o parte de envase albergado en dicha cámara, y - un dispositivo de control comunicado con el dispositivo de detección y configurado para determinar la calidad de los sellados presentes en la cámara en función de la detección realizada por dicho dispositivo de detección.
El dispositivo de control está configurado además para provocar una actuación coordinada del útil de estanqueidad, del útil de sellado y corte transversal, del dispositivo de extracción y del dispositivo de detección. Las ventajas comentadas para el método se obtienen también en la máquina.
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una realización de una máquina de envasado según la invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente una parte de un útil de estanqueidad que delimita una cámara alrededor de una zona del tubo de lámina, y dicha zona del tubo de lámina que comprende una zona de actuación (tras una operación de sellado y corte transversal según una realización del método de la invención).
La figura 3 muestra en corte un útil de sellado y corte transversal y un útil de estanqueidad de la máquina de la figura 1, con una cámara cerrada.
La figura 4 muestra la zona del tubo de lámina albergado en la cámara cerrada de la figura 3.
La figura 5 muestra en corte el útil de sellado y corte transversal y el útil de estanqueidad de la figura 3, con la cámara cerrada y con unas herramientas de sellado y corte actuando.
La figura 6 muestra en corte el útil de sellado y corte transversal y el útil de estanqueidad de la figura 3, con dicho útil de estanqueidad en una posición de reposo.
La figura 7 muestra en corte el útil de sellado y corte transversal y el útil de estanqueidad de la figura 3, con la cámara cerrada y mientras se realiza una reducción de la presión en el interior de la cámara después de una operación de sellado y corte transversal.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Un primer aspecto de la invención se refiere a un método adaptado para ser empleado en una máquina 100 de envasado, preferentemente vertical, como la mostrada a modo de ejemplo en la figura 1. Aunque en la figura se muestra una máquina 100 vertical, el método no está limitado a este tipo de máquinas y puede emplearse también en máquinas horizontales o inclinadas.
En la máquina 100 se genera un tubo de lámina 1 a partir de una lámina continua, dándole, por ejemplo, una forma tubular a dicha lámina mediante un útil de formado 102 configurado para tal fin y realizando un sellado longitudinal 1.1 de los dos extremos longitudinales de dicha lámina con forma tubular. El sellado longitudinal 1.1 se realiza bien aprisionando dichos extremos entre sí o bien contra el útil de formado 102. A medida que se alimenta la lámina se provoca el avance del tubo de lámina 1 en una dirección de avance A, y dicho avance puede ser continuo o intermitente.
Sobre una zona de actuación 1.0 determinada del tubo de lámina 1, representada a modo de ejemplo en la figura 2, dispuesta aguas abajo del útil de sellado longitudinal 103, se realiza una operación de sellado y corte transversal. Durante dicha operación de sellado y corte transversal se genera un corte transversal 1.0c y un sellado transversal 1.01 y 1.02 a cada lado del corte transversal 1.0c, en dicha zona de actuación 1.0. Como resultado de la operación de sellado y corte transversal se obtiene un tubo de lámina 1 cerrado transversalmente por un extremo mediante un primer sellado transversal 1.01 (el sellado transversal 1.01 generado en la operación de sellado y corte transversal, aguas arriba del corte transversal 1.0c), y un envase E aguas abajo del corte transversal 1.0c, separado de dicho tubo de lámina 1, cerrado por un extremo con el sellado transversal 1.02 generado en dicha operación de sellado y corte transversal aguas abajo del corte transversal 1.0c, y cerrado por el otro extremo con el sellado transversal que se corresponde con el primer sellado transversal 1.01 del tubo de lámina 1 realizado en la operación de sellado y corte transversal precedente. Con el corte transversal 1.0c se separa físicamente un trozo de tubo de lámina 1 del resto del tubo de lámina 1, y dicho trozo separado es un envase E, que además de los dos sellados transversales 1.01 y 1.02 comprende, lógicamente, un sellado longitudinal 1.1. Así, la distancia entre dos cortes transversales 1.0c consecutivos es equivalente a la longitud del envase E a generar.
Entre dos operaciones de sellado y corte transversal se introduce el producto a envasar en un envase E, suministrándose dicho producto a través del tubo de lámina 1.
Un envase E se genera en un ciclo de envasado. Cada ciclo de envasado comprende una operación de sellado y corte transversal, y en un ciclo de envasado se genera un envase E y un sellado transversal 1.01 con el que se cierra el tubo de lámina 1 y que sirve como cierre de un extremo del envase E que se genera el siguiente ciclo de envasado. Además, cada ciclo de envasado se puede implementar con el tubo de lámina 1 desplazándose de manera continua en la dirección de avance A, o con un desplazamiento intermitente de dicho tubo de lámina 1 en la dirección de avance A. En este último caso, el avance del tubo de lámina 1 se interrumpe para realizar la operación de corte y sellado transversal, y se reanuda una vez realizada dicha operación hasta una nueva interrupción (una vez avanzado el tubo de lámina 1 una longitud equivalente a la longitud del envase E a generar en el siguiente ciclo de envasado) para generar un nuevo envase E.
En el método, antes o durante la operación de sellado y corte transversal, se cierra una cámara 3 alrededor de una zona del tubo de lámina 1 que comprende la zona de actuación 1.0, pisando al menos una zona de pisado P1 transversal del tubo de lámina 1 aguas arriba de la zona de actuación 1.0, tal y como se muestra en las figuras 2 y 3. La cámara 3 se genera por debajo de dicha zona de pisado P1. Cuando se cierra la cámara 3, el tubo de lámina 1 comprende, rodeadas por dicha cámara 3, una primera zona de verificación Z1 entre la zona de actuación 1.0 y la zona de pisado P1 y una segunda zona de verificación Z2 aguas abajo de la zona de actuación 1.0, representadas en las figuras 2 y 4.
Con la cámara 3 cerrada, se reduce la presión del interior de la cámara 3, extrayendo el gas alojado en el interior de la cámara 3, y se detecta al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara 3, en el interior de la primera zona de verificación Z1 y/o en el interior de la segunda zona de verificación Z2, una vez finalizada la operación de sellado y corte transversal, y durante o después de la reducción de la presión del interior de la cámara 3. Además, se determina si hay una fuga de fluido en alguna de las zonas de verificación Z1 y Z2 en función de dicha detección, y se determina una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados dispuestos en el interior de la cámara 3 (los sellados transversales 1.01 y 1.02, y al menos parte del sellado longitudinal 1.1), si se detecta alguna fuga. En caso de no detectarse fuga alguna, se determina que dichos sellados son correctos.
La presencia de una fuga se determina en base a una de las siguientes opciones:
- detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara 3, siendo dicho gas determinado un gas presente en el interior del tubo de lámina 1 y en el envase E obtenido tras la correspondiente operación de sellado y corte transversal, determinándose que hay una fuga cuando se detecta la presencia de dicho gas (para el caso en el que dicho gas no debería estar presente en la cámara 3 en condiciones normales), cuando en el instante de la detección se detecta una concentración de dicho gas mayor a un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la concentración detectada de dicho gas se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara 3;
- detectar la presión o la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara 3, determinándose que hay una fuga cuando en el instante de la detección se detecta una presión o una cantidad de dicho fluido mayor que un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la presión o la cantidad detectada de dicho fluido se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara 3;
- detectar la presión, el volumen o la concentración del fluido gaseoso presente en el interior de la primera zona de verificación Z1 y/o en el interior de la segunda zona de verificación Z2, determinándose que hay una fuga cuando en el instante de la detección se detecta una presión, un volumen o una concentración de dicho fluido menor que un valor predeterminado para dicho instante en la zona de verificación Z1 o Z2 analizada, o cuando la presión, el volumen o la concentración detectada de dicho fluido en la zona de verificación Z1 o Z2 analizada se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara 3; y
- cualquier combinación entre las opciones anteriores.
En algunas realizaciones del método, se aplica una presión mecánica sobre al menos una zona de verificación Z1 y Z2, con la cámara 3 cerrada, durante la detección de al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara 3, en el interior de la primera zona de verificación Z1 y/o en el interior de la segunda zona de verificación Z2. De esta manera se aumenta la presión del fluido gaseoso presente en el interior de la zona de verificación Z1 o Z2 presionada, y se favorece la fuga de dicho fluido en caso de comprender algún sellado defectuoso, asegurándose en mayor medida la detección de la calidad de dichos sellados.
En algunas realizaciones, aplicar esta presión mecánica sirve además para determinar la presencia de una fuga al menos en base a detectar la presión o el volumen del fluido presente en el interior de la zona de verificación Z1 y/o Z2 sobre la que se aplica dicha presión mecánica. En estos casos, para detectar la presión o volumen del fluido gaseoso presente en el interior dicha zona de verificación Z1 y/o Z2, se presiona mecánicamente la zona de verificación Z1 y/o Z2 correspondiente por el exterior del tubo de lámina 1 o del envase E, con una fuerza predeterminada, y se determina la compresión o el desplazamiento del fluido en el interior de dicha zona de verificación Z1 y/o Z2. La presión mecánica sobre la zona de verificación Z1 y/o Z2 correspondiente se puede realizar mediante el desplazamiento de un palpador que presiona dicha zona de verificación Z1 o Z2, y para determinar la presencia de una fuga se detecta el volumen y/o la evolución del volumen de dicha zona de verificación Z1 o Z2; se detecta la presión del fluido gaseoso dispuesto en el interior de dicha zona de verificación Z1 0 Z2; o se detecta la evolución de la presión del fluido gaseoso en el interior de dicha zona de verificación Z1 o Z2, determinándose la presencia de una fuga cuando la presión o el volumen de dicho fluido gaseoso difiere de un valor predeterminado o evoluciona de forma diferente a un patrón predeterminado durante la reducción de la presión de la cámara 3. Preferentemente se emplea un palpador para cada zona de verificación Z1 y Z2, siendo así posible determinar en qué zona de verificación Z1 y/o Z2 se produce la fuga, de tal forma que también es posible desechar tan sólo el envase E, o tan sólo una parte del tubo de lámina 1, donde se determina una calidad incorrecta de alguno de los sellados.
El método se puede aplicar para envasados con atmosfera modificada o sin atmosfera modificada.
En aquellas aplicaciones de envasado en atmósfera modificada, para determinar la presencia de una fuga en base a detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara 3, siendo dicho gas determinado un gas presente en el interior del tubo de lámina 1 y en el envase E obtenido tras la correspondiente operación de sellado y corte transversal, dicha detección se realiza mediante un sensor, como por ejemplo un sensor químico, opto-químico u óptico, que queda alojado en la cámara 3 cuando dicha cámara 3 se cierra.
En las aplicaciones de envasado en atmósfera modificada o sin ella, para determinar la presencia de una fuga en base a detectar la presión o la cantidad del fluido presente en la cámara 3, dicha detección se realiza mediante la detección de la presión del interior de la cámara 3, mediante un manómetro, por ejemplo, o mediante la detección del caudal que se desaloja de la cámara 3 durante la reducción de la presión, mediante un caudalímetro, por ejemplo.
En las aplicaciones de envasado en atmósfera modificada, para detectar la concentración del fluido gaseoso presente en el interior de al menos una de las zonas de verificación Z1 y Z2, se enfrenta un sensor, óptico u optoquímico por ejemplo, a dicha zona de verificación Z1 o Z2 para determinar la concentración de un gas determinado presente en dicha zona de verificación Z1 o Z2.
Cuando se cierra la cámara 3, en algunas realizaciones se realiza además un pisado adicional en el tubo de lámina 1, en una zona de pisado adicional P2 transversal aguas abajo de la zona de actuación 1.0. En otras realizaciones, la cámara 3 se cierra de tal manera que toda la parte del tubo de lámina 1 que queda aguas abajo de la zona de actuación 1.0 queda alojada en dicha cámara 3, es decir, la totalidad del envase E queda alojado dentro de la cámara 3.
En algunas realizaciones, se detecta además la continuidad del sellado longitudinal 1.1 del tubo de lámina 1, preferentemente aguas arriba de la zona de pisado P1 de dicho tubo de lámina 1, determinándose una calidad incorrecta del sellado longitudinal 1.1 ante la detección de una discontinuidad. Para ello se puede emplear una cámara de infrarrojos o un detector por ultrasonidos enfrentado a dicho sellado longitudinal 1.1, por ejemplo.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a una máquina 100 de envasado para generar envases E a partir de una lámina continua, que está configurada para soportar el método según el primer aspecto de la invención.
La máquina 100 comprende un alimentador de lámina (no representado en las figuras) configurado para suministrar una lámina continua. La lámina está arrollada en forma de bobina, y el alimentador de lámina está adaptado para desarrollarla y suministrarla, por ejemplo, hacia un útil de formado 102 configurado para darle una forma tubular a la lámina. El útil de formado 102 comprende, por ejemplo, una zona a modo de corbata que recibe la lámina y provoca que dicha lámina rodee el útil de formado 102, de tal manera que le imparte una forma tubular a la lámina.
La máquina 100 comprende además un dispositivo de avance 110 para provocar el desplazamiento de la lámina con forma tubular en una dirección de avance A, que es una dirección vertical en el caso de una máquina 100 vertical, y un útil de sellado longitudinal 103 configurado para sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina con forma tubular, generándose como resultado de dicho sellado, un tubo de lámina 1 con un sellado longitudinal 1.1.
La generación del tubo de lámina 1 es el primer paso para generar los envases E requeridos. La máquina 100 comprende además un útil de sellado y corte transversal, dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal 103 (y del útil de formado 102 si lo hubiera), que está configurado para sellar y cortar transversalmente el tubo de lámina 1 en una zona de actuación 1.0 de dicho tubo de lámina 1, generándose en dicha zona de actuación 1.0 un corte transversal 1.0c y un sellado transversal 1.01 y 1.02 a cada lado del corte transversal 1.0c. Tras una actuación del útil de sellado y corte transversal se obtiene un envase E aguas abajo del corte transversal 1.0c, y un tubo de lámina 1 cerrado (por el sellado transversal 1.01) aguas arriba de dicho corte transversal 1.0c. El envase E está cerrado por el sellado longitudinal 1.1, y cerrado por los dos extremos por el sellado transversal 1.02 generado con dicha actuación y con el sellado transversal 1.01 generado en la actuación anterior del útil de sellado y corte transversal. Entre dos actuaciones consecutivas del útil de sellado y corte transversal se introduce en el tubo de lámina 1 el producto a envasar en un envase E, mediante unos medios configurados para tal fin. De esta manera, la máquina 100 está configurada para envasar productos en envases E.
El útil de sellado y corte transversal comprende una herramienta de corte 104.0 para realizar el corte transversal 1.0c y una herramienta de sellado 104.1 y 104.2 respectiva para realizar cada uno de los sellados transversales 1.01 y 1.02, tal y como se muestra en la figura 3. Preferentemente las dos herramientas de sellado 104.1 y 104.2 se desplazan solidarias.
El útil de sellado y corte transversal está dividido en dos partes enfrentadas, entre las que se desplaza el tubo de lámina 1 en la dirección de avance A. Para realizar la actuación correspondiente, al menos una de dichas partes se desplaza con respecto a la otra, quedando la zona correspondiente del tubo de lámina 1 aprisionada entre dichas dos partes, tal y como se muestra en la figura 5, donde se muestra la actuación de las herramientas de sellado 104.1 y 104.2 y la actuación de la herramienta de corte 104.0. Preferentemente, cada herramienta de sellado 104.1 y 104.2 comprende un apoyo respectivo, de tal manera que para realizar el sellado dicha herramienta de sellado 104.1 y 104.2 aprisiona la zona correspondiente del tubo de lámina 1 contra su apoyo respectivo. Preferentemente, ambos apoyos pertenecen a un mismo elemento de apoyo 104.3.
La máquina 100 propuesta está además configurada para determinar si hay fugas o no del tubo de lámina 1 y/o del envase E, y para determinar la calidad de al menos uno de los sellados presentes en la cámara 3 (los sellados transversales 1.01 y 1.02, y al menos parte del sellado longitudinal 1.1), en función de dicha detección.
Para ello, la máquina 100 comprende además un útil de estanqueidad 105 dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal 103 (y del útil de formado 102 si lo hubiera) y desplazable entre una posición de actuación 105P1, en la que delimita una cámara 3 cerrada alrededor de una zona del tubo de lámina 1 que comprende la zona de actuación 1.0, y una posición de reposo 105P2, estando el útil de sellado y corte transversal unido al útil de estanqueidad 105 de tal manera que queda alojado en la cámara 3, cuando dicho útil de estanqueidad 105 está en la posición de actuación 105P1. El útil de estanqueidad 105 comprende preferentemente dos partes 105.1 y 105.2 enfrentadas, entre las que se desplaza el tubo de lámina 1 en la dirección de avance A. Para cerrar la cámara 3 se desplaza al menos una de dichas partes hacia la otra parte (preferentemente se desplazan las dos partes 105.1 y 105.2), quedando una zona del tubo de lámina 1 entre dichas dos partes 105.1 y 105.2. Dichas partes 105.1 y 105.2 están configuradas para delimitar un espacio cuando el útil de estanqueidad 105 está en la posición de actuación 105P1 (la cámara 3), pudiendo comprender, además, una junta para asegurar un cierre estanco de la cámara 3. Así, el útil de estanqueidad 105 puede disponerse al menos en dos posiciones: una posición de actuación 105P1 en la que la cámara 3 está cerrada, y una posición de reposo 105P2 en la que no se delimita ninguna cámara 3 (ver figura 6). Cada parte 105.1 y 105.2 define una cavidad interior, y cuando el útil de estanqueidad 105 está en la posición de actuación 105P1, ambas cavidades están comunicadas y definen la cámara 3.
El útil de sellado y corte transversal está unido al útil de estanqueidad 105, de tal manera que la herramienta de corte 104.0 y las herramientas de sellado 104.1 y 104.2 de dicho útil de sellado y corte transversal quedan dispuestas en la cámara 3 cuando dicha cámara 3 está cerrada. Dichas herramientas 104.0, 104.1 y 104.2 están unidas al útil de estanqueidad 105 con libertad de desplazamiento transversal a la dirección de avance A (para alejarse y acercarse al tubo de lámina 1). Preferentemente, cada una de las dos partes enfrentadas del útil de sellado y corte transversal está unida con libertad de desplazamiento a una parte 105.1 y 105.2 respectiva del útil de estanqueidad 105.
La máquina 100 comprende además un dispositivo de extracción, no representado en las figuras, que está comunicado fluídicamente con la cámara 3 cuando dicha cámara 3 está cerrada. Para ello, el dispositivo de extracción está comunicado fluídicamente con la cavidad definida por al menos una de las partes 105.1 o 105.2 del útil de estanqueidad 105. El dispositivo de extracción está configurado para reducir la presión en la cámara 3, a través de dicha comunicación fluídica. En algunas realizaciones, el dispositivo de extracción comprende una bomba de succión o un dispositivo análogo para extraer el gas que se dispone en el interior de la cámara 3, mientras que en otras realizaciones puede comprender un inyector para inyectar aire en un conducto a través del cual se comunica con la cavidad correspondiente, lo más próximo posible a dicha cavidad, de tal manera que se provoca una depresión sobre dicho punto de inyección (sobre la cavidad, por lo tanto), provocándose una succión del fluido presente en la zona donde se ha generado la depresión (efecto Venturi) y extrayendo así el gas presente en el interior de la cámara 3.
Cuando se reduce la presión en el interior de la cámara 3, el fluido gaseoso presente en del tubo de lámina 1, en el envase E o en la parte de envase E albergado en dicha cámara 3, entre las zonas de pisado P1 y P2 aumenta su volumen, tal y como se muestra a modo de ejemplo en la figura 7 (donde se representa la succión tras la operación de sellado y corte transversal), de tal manera que si alguno de los sellados presentes en la cámara 3 no está correctamente realizado, dicha reducción de la presión en la cámara 3 provocaría la fuga de dicho fluido hacia la cámara 3 y se tendría una fuga.
La máquina 100 comprende además un dispositivo de detección no representado en las figuras, que está configurado para detectar al menos una propiedad del fluido gaseoso presente en la cámara 3 o dentro del tubo de lámina 1 y/o del envase E o parte de envase E albergado en dicha cámara 3, y un dispositivo de control no representado en las figuras, que está comunicado con el dispositivo de detección y configurado para determinar la calidad de los sellados presentes en la cámara en función de la detección realizada por dicho dispositivo de detección. En función de dicha detección el dispositivo de control es capaz de determinar si hay fugas del interior del envase E y/o del tubo de lámina 1, por lo que es capaz de determinar si la calidad de dichos sellados es correcta o no: si hay fugas la calidad es incorrecta, siendo correcta en caso de no determinar ninguna fuga.
El dispositivo de control está además configurado para provocar una actuación coordinada del útil de sellado y corte transversal, del útil de estanqueidad, del dispositivo de extracción y del dispositivo de detección, estando así la máquina 100 configurada para soportar e implementar el método del primer aspecto de la invención.
El dispositivo de detección está dispuesto, preferentemente, en una de las partes 105.1 o 105.2 del útil de estanqueidad 105 (en la cavidad definida por dicha parte 105.1 o 105.2). El dispositivo de detección comprende al menos un sensor, y el tipo de sensor depende de la detección requerida (el dispositivo de detección puede comprender, por ejemplo, sensores ópticos, opto-químicos, químicos, manómetros o caudalímetros). En caso de que el dispositivo de detección tenga una pluralidad de sensores, estos pudieran estar unidos a una u otra parte 105.1 y 105.2 indistintamente, siendo el único requisito que se tiene que cumplir que estén alojados en la cámara 3 o comunicados fluídicamente con la cámara 3 (en función del tipo de sensor que sea), cuando dicha cámara 3 se genera o cierra.
El dispositivo de detección puede así comprender, por ejemplo, al menos un sensor configurado para detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara 3, estando en este caso el dispositivo de control configurado para determinar una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados correspondientes cuando se detecta la presencia de dicho gas, cuando en el instante de la detección se detecta una concentración de dicho gas mayor a un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la concentración detectada de dicho gas se desvía de una evolución patrón predeterminada; y/o al menos un sensor configurado para detectar la presión o la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara 3, estando en este caso el dispositivo de control 108 configurado para determinar una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados correspondientes si la presión o la cantidad del fluido gaseoso detectada difiere de un valor umbral predeterminado o si la evolución de la presión o de la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara 3 se desvía de una evolución patrón predeterminada.
El útil de estanqueidad 105 puede comprender una longitud en la dirección de avance A mayor que la longitud de los envases E generados, de tal manera que cuando se genera o cierra la cámara 3 un envase E queda alojado en dicha cámara 3 y se verifica la calidad de todos los sellados de dicho envase E. De manera alternativa, el útil de estanqueidad 105 puede comprender una longitud en la dirección de avance A menor que la longitud de los envases E generados, tal y como se representa en las figuras, de tal manera que, tras la operación de sellado y corte transversal correspondiente, un envase E queda parcialmente alojado en dicha cámara 3, quedando dispuesto, preferentemente, todo el producto del envase E aguas abajo de la cámara 3.
En algunas realizaciones, la máquina 100 comprende además un dispositivo de detección no representado en las figuras, que está enfrentado al útil de formado 102 y dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal 103 en la dirección de avance A (y del útil de formado 102 si lo hubiera), configurado para detectar la continuidad del sellado longitudinal 1.1 del tubo de lámina 1 y comunicado con el dispositivo de control, estando dicho dispositivo de control configurado para determinar si el sellado longitudinal 1.1 es correcto o no en función de dicha detección. El dispositivo de detección puede comprender, por ejemplo, una cámara de infrarrojos o un detector por ultrasonidos. En algunas realizaciones, la máquina 100 comprende un elemento de presión no representado en las figuras, que está unido al útil de estanqueidad 105 y enfrentado al tubo de lámina 1. El elemento de presión está configurado para aplicar una presión mecánica sobre el tubo de lámina 1 y/o sobre el envase E o parte del envase E albergado en la cámara 3, de tal manera que aumenta la presión del fluido gaseoso presente en el interior del tubo de lámina 1 y/o del envase E o parte del envase E presente en la cámara 3, y favorece la fuga de dicho fluido hacia la cámara 3 cuando algún sellado es defectuoso. El elemento de presión pude ser un palpador, por ejemplo, como el descrito para el primer aspecto de la invención.
En algunas realizaciones, el dispositivo de detección está configurado para detectar la presión ejercida por el elemento de presión y/o el desplazamiento del elemento de presión, al presionar contra la zona del tubo de lámina 1 y/o del envase E presentes en la cámara 3 sobre la que actúa, tal y como se ha descrito para el primer aspecto de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método para una máquina de envasado en la que se envasan productos en envases (E) generados a partir de una lámina, comprendiendo el método las etapas de
- sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina, obteniéndose como resultado de dicho sellado un tubo de lámina (1) con un sellado longitudinal (1.1),
- realizar sobre una zona de actuación (1.0) del tubo de lámina (1) una operación de sellado y corte transversal, en la que se genera un corte transversal (1.0c) y un sellado transversal (1.01, 1.02) a cada lado del corte transversal (1.0c) en dicha zona de actuación (1.0), obteniéndose, como resultado de la operación de sellado y corte transversal, un tubo de lámina (1) cerrado transversalmente por un extremo con el sellado transversal (1.01) realizado aguas arriba del corte transversal (1.0c), y un envase (E) separado del tubo de lámina (1) por el corte transversal (1.0c) que comprende el sellado transversal (1.02) realizado aguas abajo de dicho corte transversal (1.0c), y
- suministrar el producto a envasar en un envase (E) a través del tubo de lámina (1), caracterizado porque en el método, antes o durante la operación de sellado y corte transversal, se cierra una cámara (3) alrededor de una zona del tubo de lámina (1) que comprende la zona de actuación (1.0), pisando al menos una zona de pisado (P1) transversal del tubo de lámina (1) aguas arriba de la zona de actuación (1.0), comprendiendo el tubo de lámina (1) rodeadas por la cámara (3) una primera zona de verificación (Z1) entre la zona de actuación (1.0) y la zona de pisado (P1) y una segunda zona de verificación (Z2) aguas abajo de la zona de actuación (1.0), y, con la cámara (3) cerrada, se reduce la presión del interior de la cámara (3) y se detecta al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara (3), en el interior de la primera zona de verificación (Z1) y/o en el interior de la segunda zona de verificación (Z2), una vez finalizada la operación de sellado y corte transversal y durante o después de la reducción de la presión del interior de la cámara (3), determinándose si hay una fuga de fluido gaseoso en alguna de las zonas de verificación (Z1, Z2) en función de dicha detección, y determinándose una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados (1.01, 1.02, 1.1) dispuestos en el interior de la cámara (3) si se detecta alguna fuga.
2. Método según la reivindicación 1, en donde se determina la presencia de una fuga en base a una de las siguientes opciones:
- detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara (3), siendo dicho gas determinado un gas presente en el interior del tubo de lámina (1) y en el envase (E) obtenido tras la correspondiente operación de sellado y corte transversal, determinándose que hay una fuga cuando se detecta la presencia de dicho gas, cuando en el instante de la detección se detecta una concentración de dicho gas mayor a un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la concentración detectada de dicho gas se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara (3);
- detectar la presión o la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara (3), determinándose que hay una fuga cuando en el instante de la detección se detecta una presión o una cantidad de dicho fluido mayor que un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la presión o la cantidad detectada de dicho fluido se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara (3);
- detectar la presión, el volumen o la concentración del fluido gaseoso presente en el interior de la primera zona de verificación (Z1) y/o en el interior de la segunda zona de verificación (Z2), determinándose que hay una fuga cuando en el instante de la detección se detecta una presión, un volumen o una concentración de dicho fluido menor que un valor predeterminado para dicho instante en la zona de verificación (Z1, Z2) analizada, o cuando la presión, el volumen o la concentración detectada de dicho fluido en la zona de verificación (Z1, Z2) analizada se desvía de una evolución patrón predeterminada durante la reducción de la presión de la cámara (3); y
- cualquier combinación entre las opciones anteriores.
3. Método según la reivindicación 1 o 2, en donde se aplica una presión mecánica sobre al menos una zona de verificación (Z1, Z2), con la cámara (3) cerrada, durante la detección de al menos una propiedad de un fluido gaseoso presente en el interior de la cámara (3), en el interior de la primera zona de verificación (Z1) y/o en el interior de la segunda zona de verificación (Z2).
4. Método según la reivindicación 3, en donde se determina la presencia de una fuga al menos en base a detectar la presión o el volumen del fluido gaseoso presente en el interior de la zona de verificación (Z1, Z2) sobre la que se aplica una presión mecánica, y para detectar la presión o el volumen del fluido gaseoso presente en el interior de dicha zona de verificación (Z1, Z2), se presiona mecánicamente dicha zona de verificación (Z1, Z2) por el exterior del tubo de lámina (1) o del envase (E), con una fuerza predeterminada, y se determina la compresión o el desplazamiento del fluido en dicha zona de verificación (Z1, Z2).
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde se determina la presencia de una fuga al menos en base a detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara (3), siendo dicho gas determinado un gas presente en el interior del tubo de lámina (1) y en el envase (E) obtenido tras la operación de sellado y corte transversal, y dicha detección se realiza mediante un sensor que queda alojado en la cámara (3) cuando dicha cámara (3) se cierra.
6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde se determina la presencia de una fuga al menos en base a detectar la presión o la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara (3), y dicha detección se realiza mediante la detección de la presión del interior de la cámara (3) o mediante la detección del caudal que se desaloja de la cámara (3) durante la reducción de la presión.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde cuando se cierra la cámara (3), se pisa además en una zona de pisado adicional (P2) transversal, aguas abajo de la zona de actuación (1.0).
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde se detecta la continuidad del sellado longitudinal (1.1) del tubo de lámina (1) aguas arriba de la cámara (3), determinándose una calidad incorrecta del sellado longitudinal (1.1) ante la detección de una discontinuidad.
9. Máquina de envasado, que comprende
- un alimentador de lámina configurado para suministrar la lámina,
- un útil de sellado longitudinal (103) configurado para sellar longitudinalmente entre sí dos extremos longitudinales de la lámina con forma tubular, generándose como resultado de dicho sellado un tubo de lámina (1) con un sellado longitudinal (1.1), y
- un útil de sellado y corte transversal dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal (103), y configurado para sellar y cortar transversalmente el tubo de lámina (1) en una zona de actuación (1.0) de dicho tubo de lámina (1), generándose en dicha zona de actuación (1.0) un corte transversal (1.0c) y un sellado transversal (1.01, 1.02) a cada lado del corte transversal (1.0c) y obteniéndose un envase (E) aguas abajo del corte transversal (1.0c) tras la actuación del útil de sellado y corte transversal, caracterizada porque la máquina (100) comprende, además,
- un útil de estanqueidad (105) dispuesto aguas abajo del útil de sellado longitudinal (103) y desplazable entre una posición de actuación (105P1), en la que delimita una cámara (3) cerrada alrededor de una zona del tubo de lámina (1) que comprende la zona de actuación (1.0), y una posición de reposo (105P2), estando el útil de sellado y corte transversal unido al útil de estanqueidad (105) de tal manera que queda alojado en la cámara (3), cuando dicho útil de estanqueidad (105) está en la posición de actuación (105P1),
- un dispositivo de extracción configurado para reducir la presión en el interior de dicha cámara (3), - un dispositivo de detección configurado para detectar al menos una propiedad del fluido gaseoso presente en la cámara (3) o dentro del tubo de lámina (1) y/o del envase (E) o parte de envase (E) albergado en dicha cámara (3), y
- un dispositivo de control comunicado con el dispositivo de detección (107) y configurado para determinar la calidad de los sellados (1.01, 1.02, 1.1) presentes en la cámara (3) en función de la detección realizada por dicho dispositivo de detección,
estando el dispositivo de control, además, configurado para provocar una actuación coordinada del útil de estanqueidad (105), del útil de sellado y corte transversal, del dispositivo de extracción y del dispositivo de detección.
10. Máquina según la reivindicación 9, en donde el dispositivo de detección comprende al menos un sensor configurado para detectar la presencia o la concentración de un gas determinado en la cámara estanca (3), estando el dispositivo de control configurado para determinar una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados correspondientes cuando se detecta la presencia de dicho gas, cuando en el instante de la detección se detecta una concentración de dicho gas mayor a un valor predeterminado para dicho instante, o cuando la concentración detectada de dicho gas se desvía de una evolución patrón predeterminada; y/o al menos un sensor configurado para detectar la presión o la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara estanca (3), estando el dispositivo de control configurado para determinar una calidad incorrecta de al menos uno de los sellados correspondientes si la presión o la cantidad del fluido gaseoso detectada difiere de un valor umbral predeterminado o si la evolución de la presión o de la cantidad del fluido gaseoso presente en la cámara estanca (3) se desvía de una evolución patrón predeterminada.
11. Máquina según la reivindicación 9 o 10, en donde el útil de estanqueidad (105) comprende dos partes (105.1, 105.2) enfrentadas entre sí y enfrentadas al tubo de lámina (1), entre las que se desplaza dicho tubo de lámina (1) en la dirección de avance (A), estando al menos una de dichas partes (105.1, 105.2) configurada para desplazarse hacia la otra parte (105.1, 105.2) para generar o cerrar la cámara (3) en una posición de actuación (105P1), definiendo cada parte (105.1, 105.2) del útil de estanqueidad (105) una cavidad interior, de tal manera que, cuando el útil de estanqueidad (105) está en la posición de actuación (105P1), ambas cavidades están comunicadas y definen la cámara (3).
12. Máquina según la reivindicación 11, en donde el dispositivo de detección comprende al menos un sensor que está unido a una de las partes (105.1, 105.2) del útil de estanqueidad (105) y alojado en la cavidad definida por dicha parte (105.1, 105.2) o comunicado fluídicamente con dicha cavidad.
13. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende un elemento de presión unido al útil de estanqueidad (105) y enfrentado al tubo de lámina (1), estando el elemento de presión configurado para presionar sobre al menos una zona del tubo de lámina (1) y/o del envase (E) presentes en la cámara (3), cuando dicha cámara (3) está cerrada.
14. Máquina según la reivindicación 13, en donde el dispositivo de detección está configurado para detectar la presión ejercida por el elemento de presión y/o el desplazamiento del elemento de presión, al presionar contra la zona del tubo de lámina (1) y/o del envase (E) presentes en la cámara (3) sobre la que actúa.
15. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde el útil de estanqueidad (105) comprende una longitud en la dirección de avance (A) menor que la longitud de los envases (E) generados, de tal manera que cuando se genera o cierra la cámara estanca (3) un envase (E) queda parcialmente alojado en dicha cámara estanca (3).
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