ES2837053T3 - Sistema y método para ensamblar una unidad de presión con un recipiente - Google Patents

Sistema y método para ensamblar una unidad de presión con un recipiente Download PDF

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Abstract

Método para ensamblar de manera completamente automática una unidad de presión (1) con un recipiente de fluido (50), donde dicha unidad de presión (1) que tiene un recipiente de alta presión (2) con una parte inferior (3) y un cierre (7) con un dispositivo de control de la presión (6), donde dicha unidad de presión (1) se monta en el recipiente de fluido (50), donde la parte inferior (3) y el cierre (7) se montan automáticamente en el recipiente de alta presión (2), el cierre (7) y la parte inferior (3) se sueldan en el recipiente de alta presión (2), y el recipiente de fluido (50) y la unidad de presión (1) se preensamblan, se fijan por medios de fijación y se hacen rotar por medios de rotación, y el recipiente de fluido (50) rotatorio se suelda a la parte inferior (3) de la unidad de presión (1) en una estación de soldadura (170) que tiene un primer medio láser, mientras que el rayo láser del primer medio láser se dirige a una primera área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50) para proporcionar un primer anillo de soldadura (53), caracterizado por el hecho de que el recipiente de fluido (50) con la unidad de presión montada (1) se fija en los extremos superior e inferior por los medios de fijación y se hace rotar por los medios de rotación, mientras que el medio de rotación se asocia al medio de fijación, y que el recipiente de fluido de rotación (50) se suelda a la parte inferior (3) de la unidad de presión (1) en la estación de soldadura (170) que tiene además un segundo medio láser, mientras que el rayo láser del segundo medio láser se dirige a una segunda área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50) para proporcionar un segundo anillo de soldadura (56), donde dichos primer y segundo anillo de soldadura (53, 56) están separados por una segunda distancia (Z) entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para ensamblar una unidad de presión con un recipiente
CAMPO DE LA INVENCIÓN
[0001] La invención se refiere a un sistema y un método para ensamblar una unidad de presión con un recipiente.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
[0002] Un tal sistema y método para fabricar unidades de presión y ensamblarlas con recipientes se describe en la w O-A-2014/083531. En una línea de producción automática, las unidades de presión se producen primero ensamblando un inserto superior y una parte inferior con el recipiente de alta presión cilíndrico con un extremo abierto superior y uno inferior. El recipiente con el inserto superior montado y la parte inferior montada se transportan a una estación de soldadura donde el recipiente se hace rotar por medios de rotación y el inserto superior se suelda por un láser dirigido a la parte superior y la parte inferior se suelda por un láser dirigido a la parte inferior. Luego la unidad de presión ensamblada se monta en el recipiente de producto, que se suelda a la unidad de presión en la parte inferior de la misma.
[0003] Normalmente la soldadura de la parte inferior y el recipiente cilíndrico es suficiente para resistir presiones mayores de 8 bar y más. Sin embargo, si el recipiente se deforma por cualquier impacto severo bajo las condiciones extremas que se requieren para las pruebas estándar específicamente diseñadas para piezas de envases de aerosoles de plástico, el borde del recipiente puede romperse.
[0004] Es el objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado para conectar de manera fija una parte inferior al recipiente cilíndrico de una unidad de presión, de manera que la conexión soporte presiones mayores a 8 o 10 bar.
[0005] Este objeto se consigue mediante un método para ensamblar una unidad de presión con 2. un recipiente conforme a las características según la reivindicación 1 y mediante un sistema para ensamblar una unidad de presión con un recipiente conforme a las características según la reivindicación 8.
[0006] En el método conforme a la invención según la reivindicación 1, una unidad de presión se ensambla de manera completamente automática con un recipiente de fluido, donde dicha unidad de presión tiene un recipiente de alta presión con una parte inferior y un cierre con un dispositivo de control de la presión, donde la unidad de presión se monta en el recipiente de fluido, y la parte inferior y el cierre se montan automáticamente en el recipiente de alta presión. El cierre y la parte inferior se sueldan en el recipiente de alta presión, y el recipiente y la unidad de presión se preensamblan y el recipiente se suelda en una estación de soldadura a la unidad de presión, en la que el recipiente de fluido con la unidad de presión montada se fija en los extremos superiores e inferiores por medios de fijación y se hace rotar por medios de rotación asociados a los medios de fijación y en la que el recipiente de fluido rotatorio se suelda a la parte inferior de la unidad de presión en la estación de soldadura que tiene un primer medio láser y un segundo medio láser, mientras que el rayo láser del primer medio láser se dirige a una primera área de unión de la parte inferior y el recipiente para proporcionar un primer anillo de soldadura, y el rayo láser del segundo medio láser se dirige a una segunda área de unión de la parte inferior y el recipiente para proporcionar un segundo anillo de soldadura, donde el primer y el segundo anillo de soldadura están separados a una segunda distancia entre sí.
[0007] Según la reivindicación 2, el rayo láser del primer medio láser se dirige al recipiente de manera que el primer anillo de soldadura se produce a una primera distancia del borde inferior del recipiente, que está comprendida entre 1 y 3 mm del mismo.
[0008] Según la reivindicación 3, el rayo láser del primer medio láser y el rayo láser del segundo medio láser se dirige al recipiente de manera que los anillos de soldadura tienen una anchura que es aproximadamente dos veces la primera distancia y está comprendida entre 2 y 6 mm.
[0009] Según la reivindicación 4, la distancia entre el primer anillo de soldadura y el segundo anillo de soldadura está comprendida entre 10 y 30 mm, preferiblemente a alrededor de 15 mm.
[0010] Según la reivindicación 5, el recipiente se hace rotar alrededor de su eje vertical al menos una rotación completa sobre 360°.
[0011] Según la reivindicación 6, el recipiente se hace rotar una rotación completa sobre 360° y adicionalmente con un solapamiento de 10° a 20°.
[0012] Según la reivindicación 7, el recipiente se hace rotar entre aproximadamente dos y, como mucho, diez rotaciones completas durante la soldadura, preferiblemente entre tres y seis rotaciones completas.
[0013] El sistema según la invención en la reivindicación 8 se proporciona para la fabricación completamente automática de una unidad de presión que tiene un recipiente de alta presión con una parte inferior y un cierre con un dispositivo de control de la presión, donde dicha unidad de presión está destinada a montarse en un recipiente de fluido. El sistema comprende una línea de producción con una primera estación para el montaje automático de la parte inferior y el cierre en el recipiente de alta presión, una segunda estación para soldar la parte inferior y el cierre al recipiente de alta presión, una tercera estación para preensamblar el recipiente de fluido y la unidad de presión y una cuarta estación para soldar el recipiente de fluido a la unidad de presión. Se proporcionan medios de fijación para fijar el recipiente de fluido con la unidad de presión montada en los extremos superior e inferior y medios de rotación están asociados a los medios de fijación para hacer rotar el recipiente de fluido durante la soldadura, donde la cuarta estación de soldadura tiene un primer medio láser y un segundo medio láser, mientras que el primer medio láser emite un rayo láser para ser dirigido a una primera área de unión de la parte inferior y el recipiente, y el segundo medio láser emite un rayo láser para ser dirigido a una segunda área de unión de la parte inferior y el recipiente, donde la primera y la segunda área de unión están separadas a una segunda distancia entre sí.
[0014] En el sistema según la reivindicación 9, el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos en la misma estación de soldadura.
[0015] En el sistema según la reivindicación 10, el primer medio láser está dispuesto en una primera estación con un primer medio de fijación y un primer medio de rotación, y el segundo medio láser está dispuesto en una segunda estación con un segundo medio de fijación y un segundo medio de rotación.
[0016] En el sistema según la reivindicación 11, el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos a una distancia uno junto al otro.
[0017] En el sistema según la reivindicación 12, el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos en posiciones opuestas con respecto al recipiente que va a hacerse rotar.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
[0018] A continuación, la invención se describe con mayor detalle, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos, donde
Fig. 1 muestra una sección transversal de una unidad de presión en una vista despiezada,
Fig. 2 muestra un inserto, una unidad de presión ensamblada y la unidad de presión ensamblada en un recipiente de plástico,
Fig. 3 muestra el recipiente de plástico para dispensar un fluido con indicaciones de los anillos de soldadura en la pared externa,
Fig. 4 muestra partes de una sección transversal a lo largo de la línea D-D de la figura 3,
Fig. 5 muestra en detalle la C indicada en la figura 3 y
Fig. 6 muestra una vista esquemática en una línea de producción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
[0019] La figura 1 muestra una vista despiezada de una unidad de presión 1. La unidad de presión 1 comprende un recipiente de alta presión 2 con una parte inferior 3 y un tapón 4 para cerrar el recipiente de presión 2 en el fondo. En la parte superior del recipiente de presión 2 se proporciona un borde 5 para sostener un dispositivo de control de la presión 6 que comprende un cierre en forma de copa 7, donde se monta un miembro cilíndrico 8 con un extremo superior cerrado 9, de manera que se proporciona una cámara de presión de referencia 10. La parte inferior 12 del cierre en forma de copa 7 tiene una abertura de válvula 13. En la cámara de presión de referencia 10 se adapta un pistón 15 con un vástago saliente descendente 16 y un tope final cilíndrico 17. En el exterior del pistón 15 se proporciona un anillo tórico 18 para sellar el pistón 15 hacia la pared interna del miembro cilíndrico 8. En el extremo inferior de la abertura de válvula 13 se proporciona un anillo tórico 20 que coopera con el tope final 17. El funcionamiento de la unidad de presión 1 es correspondiente a la descripción de la WO-A-2005/082744, que se incorpora a la presente por referencia.
[0020] En la figura 2 se muestran el inserto o cierre en forma de anillo 7, la unidad de presión 1 con el recipiente de alta presión 2 y un recipiente o botella 50 con un pistón adicional 51, correspondientes a la descripción de la WO-A-2005/082744. El recipiente de alta presión 2 en la presente configuración está hecho de una botella de plástico que se forma a partir de una preforma de PET por moldeo por estirado-soplado. La parte inferior de la botella formada se corta entonces y una parte inferior 3 se monta en el recipiente de alta presión 2 y el cierre 7 se monta en la parte superior del recipiente de alta presión 2.
[0021] La figura 3 muestra el recipiente 50 con un anillo de soldadura doble en la vecindad del fondo 52. La figura 4 muestra un detalle de los anillos de soldadura 53 y 56 en sección transversal a lo largo de las líneas D-D y la figura 5 muestra en detalle la C de la figura 3. La primera soldadura 53 se coloca a una pequeña primera distancia X del borde inferior 54 del recipiente 50, que está comprendida entre 1 y 3 mm del mismo. Una segunda soldadura 56 se coloca a una segunda distancia mayor Z de la primera soldadura 53, que está comprendida entre 10 y 30 mm, preferiblemente a alrededor de 15 mm. Ambas soldaduras 53 y 56 tienen una anchura Y, que es aproximadamente dos veces la primera distancia X, es decir, entre 2 y 6 mm.
[0022] La unidad de presión 1 es de un material plástico, que puede ser policarbonato o cualquier material plástico a base de poliéster o PET.
[0023] En la figura 6 se representa la línea de producción 100 para producir la unidad de presión 1 y para producir el recipiente o botella 50 para que esté conectado a la unidad de presión 1. En la estación 110, el inserto 7 y la parte inferior 3 se montan en el recipiente de alta presión 2 y se transportan por la línea 120 a la estación de soldadura 130, donde los insertos en forma de anillo 7 y las partes inferiores 3 se sueldan con láser a los recipientes de alta presión 2. Para la soldadura láser se hacen rotar los recipientes de alta presión ensamblados 2 y se montan dos láseres en la estación 130, donde los rayos láser se dirigen a las partes inferior y superior del recipiente de alta presión 2. El equipo láser usado es el sistema NOVALAS-C de Leister Process Technology, Sarnen, Suiza. En la estación 140, las unidades de presión ensambladas 1 se envasan a granel en un palé y son retractiladas por una lámina preparada para el transporte. Por otro lado, las unidades de presión ensambladas 1 se pueden transportar sobre la línea 150 a la estación de preensamblaje 160 donde las unidades de presión 1 se montan en los recipientes 50. Después del preensamblaje, los recipientes 50 se sueldan con láser en la estación de soldadura 170, donde la parte inferior 3 de la unidad de presión 1 se suelda con láser al recipiente 50. En esta estación 170, la unidad de presión preensamblada 1 y el recipiente 50 también se hacen rotar y se sueldan con láser. En la estación posterior 180, una camisa retráctil con información del producto y del productor (logo, nombre del producto, información del producto, etc.) se conecta con el recipiente 50 calentando la camisa retráctil. Los recipientes finales 50 se envasan entonces a granel y son retractilados en un palé en la estación 190.
[0024] El proceso de producción de la unidad de presión 1 y el ensamblaje de la unidad de presión 1 con el recipiente 50 es similar a como se describe en la WO-A-2014/083531. En la primera fase del proceso de producción, el inserto o cierre 7 y la parte inferior 3 se ensamblan con el recipiente de alta presión 2. Luego las partes superior e inferior de la unidad de presión ensamblada 1 se fijan por medios de fijación (no mostrados) y se hacen rotar por medios de rotación en la estación de soldadura 130. Un medio láser estacionario superior y un medio láser estacionario inferior dirigen un rayo láser superior y un rayo láser inferior, respectivamente, al área de conexión del inserto o cierre 7 con el recipiente de alta presión 2 y al área de conexión de la parte inferior 3 y el recipiente de alta presión 2 , respectivamente.
[0025] En la siguiente fase, la unidad de presión 1 así producida se monta entonces en la estación de preensamblaje 160 en el recipiente 50, que se proporciona para dispensar un fluido como espuma, gel o similar. El recipiente 50 con la unidad de presión 1 montada se fija entonces por un medio de fijación adicional y se hace rotar por un medio de rotación adicional en la estación de soldadura 170, mientras que dos medios láser adicionales emiten un rayo láser superior y uno inferior, respectivamente, que se dirigen al extremo inferior del recipiente 50 como se ha representado en las figuras 3 a 5. Los dos medios láser están dispuestos a una distancia uno junto al otro o en posiciones opuestas con respecto al recipiente de rotación 50.
[0026] Alternativamente, los dos medios láser se pueden proporcionar en dos estaciones diferentes, que tienen sus propios medios de fijación y sus propios medios de rotación. Así, la soldadura láser de la unidad de presión 1 con el recipiente 50 con los dos anillos de soldadura 53 y 56 se puede proporcionar simultáneamente o en serie, es decir, de una en una.
[0027] En la práctica, el recipiente 50 se hace rotar alrededor de su eje vertical al menos una rotación completa sobre 360°. Puede haber adicionalmente un pequeño solapamiento de 10° a 20°. Para obtener una soldadura más fuerte, el recipiente 50 se puede rotar aproximadamente dos veces y, como mucho, diez veces alrededor de su eje vertical. Preferiblemente, si se requiere una soldadura más fuerte, puede haber aproximadamente de tres a seis rotaciones durante la soldadura de la unidad de presión 1 al recipiente 50.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Método para ensamblar de manera completamente automática una unidad de presión (1) con un recipiente de fluido (50), donde dicha unidad de presión (1) que tiene un recipiente de alta presión (2) con una parte inferior (3) y un cierre (7) con un dispositivo de control de la presión (6), donde dicha unidad de presión (1) se monta en el recipiente de fluido (50), donde la parte inferior (3) y el cierre (7) se montan automáticamente en el recipiente de alta presión (2), el cierre (7) y la parte inferior (3) se sueldan en el recipiente de alta presión (2), y el recipiente de fluido (50) y la unidad de presión (1) se preensamblan, se fijan por medios de fijación y se hacen rotar por medios de rotación, y el recipiente de fluido (50) rotatorio se suelda a la parte inferior (3) de la unidad de presión (1) en una estación de soldadura (170) que tiene un primer medio láser, mientras que el rayo láser del primer medio láser se dirige a una primera área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50) para proporcionar un primer anillo de soldadura (53), caracterizado por el hecho de que el recipiente de fluido (50) con la unidad de presión montada (1 ) se fija en los extremos superior e inferior por los medios de fijación y se hace rotar por los medios de rotación, mientras que el medio de rotación se asocia al medio de fijación, y que el recipiente de fluido de rotación (50) se suelda a la parte inferior (3) de la unidad de presión (1) en la estación de soldadura (170) que tiene además un segundo medio láser, mientras que el rayo láser del segundo medio láser se dirige a una segunda área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50) para proporcionar un segundo anillo de soldadura (56), donde dichos primer y segundo anillo de soldadura (53, 56) están separados por una segunda distancia (Z) entre sí.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el rayo láser del primer medio láser se dirige al recipiente de fluido (50) de manera que el primer anillo de soldadura (53) se produce a una primera distancia (X) del borde inferior (54) del recipiente de fluido (50), que está comprendida entre 1 y 3 mm del mismo.
3. Método según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el rayo láser del primer medio láser y el rayo láser del segundo medio láser se dirigen al recipiente de fluido (50) de manera que los anillos de soldadura tienen una anchura (Y) que es aproximadamente dos veces la primera distancia (X) y comprendida entre 2 y 6 mm.
4. Método según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por el hecho de que la distancia entre el primer anillo de soldadura (53) y el segundo anillo de soldadura (56) está comprendida entre 10 y 30 mm, preferiblemente a alrededor de 15 mm.
5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el recipiente de fluido (50) se hace rotar alrededor de su eje vertical al menos una rotación completa sobre 360°.
6. Método según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el recipiente de fluido (50) se hace rotar una rotación completa sobre 360° y adicionalmente con un solapamiento de 10° a 20°.
7. Método según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el recipiente de fluido (50) se hace rotar entre aproximadamente dos y, como mucho, diez rotaciones completas durante la soldadura, preferiblemente entre tres y seis rotaciones completas.
8. Sistema para la fabricación completamente automática de una unidad de presión (1) que tiene un recipiente de alta presión (2) con una parte inferior (3) y un cierre (7) con un dispositivo de control de la presión (6), donde dicha unidad de presión (1) está destinada a montarse en un recipiente de fluido (50), que comprende una línea de producción (100) con una primera estación (110) para el montaje automático de la parte inferior (3) y el cierre (7) en el recipiente de alta presión (2), una segunda estación (130) para soldar la parte inferior (3) y el cierre (7) en el recipiente de alta presión (2), una tercera estación (160) para preensamblar el recipiente de fluido (50) y la unidad de presión (1) y una cuarta estación (170) para soldar el recipiente de fluido (50) a la unidad de presión (1), donde se proporcionan medios de fijación para fijar el recipiente de fluido (50) con la unidad de presión (1) montada y se proporcionan medios de rotación para hacer rotar el recipiente de fluido (50) durante la soldadura, y donde la cuarta estación (170) tiene un primer medio láser, que emite un primer rayo láser para ser dirigido a una primera área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50), caracterizado por el hecho de que los medios de fijación se proporcionan para fijar el recipiente de fluido (50) con la unidad de presión (1) montada en los extremos superior e inferior y el medio de rotación se asocia a los medios de fijación para hacer rotar el recipiente de fluido (50) durante la soldadura, donde la cuarta estación de soldadura (170) tiene además un segundo medio láser, mientras que el segundo medio láser emite un segundo rayo láser para ser dirigido a una segunda área de unión de la parte inferior (3) y el recipiente de fluido (50), donde dichas primera y segunda áreas de unión están separadas por una segunda distancia (Z) entre sí.
9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos en la misma estación de soldadura (170).
10. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el primer medio láser está dispuesto en una primera estación con primeros medios de fijación y primeros medios de rotación, y el segundo medio láser está dispuesto en una segunda estación con segundos medios de fijación y segundos medios de rotación.
11. Sistema según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos a una distancia uno junto al otro.
12. Sistema según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el primer medio láser y el segundo medio láser están dispuestos en posiciones opuestas con respecto al recipiente de fluido (50) que se va a hacer rotar.
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