ES2343131T3 - Unidad y metodo para moldear dispositivos de apertura para su aplicacion a envases de productos alimenticios vertibles. - Google Patents
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Abstract
Unidad de moldeo (1) para producir dispositivos de apertura (2) para su aplicación a envases de productos alimenticios fluidos; alimentándose dicha unidad (1) en uso con una banda (3) de material de envasado que tiene una pluralidad de agujeros; comprendiendo dichos dispositivos de apertura (2) un pico (4) cerrado por una membrana (9) separable del pico (4), una porción de cuello (8) que sobresale de dicho pico (4) y a la cual está fijada de forma soltable una tapa, y un anillo de tracción (11) que se extiende desde dicha membrana (9) dentro de dicha porción de cuello (8) y con el cual la membrana (9) se separa de dicho pico (4); comprendiendo dicha unidad (1) primeros y segundos medios de molde (15, 16) que pueden ajustarse, en uso, a respectivas primeras configuraciones en las que éstos cooperan, en uno de dichos agujeros, con dicha banda (3) para definir una cavidad cerrada (19); siendo móviles dichos medios de molde primero y segundo (15, 16), en uso, desde las respectivas primeras configuraciones hasta las respectivas segundas configuraciones, en las que se separan de dicha banda (3); comprendiendo dicha unidad (1) unas matrices primera (20) y segunda (21) que pueden ajustarse a una configuración en la que están situados dentro de la cavidad (19) para definir un primer volumen (28) que se extiende entre dicha primera matriz (20) y dichos medios de molde primeros y segundos (15, 16) y que tiene la misma forma que dicha porción de cuello (8) y dicha membrana (9), y un segundo volumen (29) de la misma forma que dicho anillo de tracción (11) y que se extiende entre dichas matrices primera y segunda (20, 21); siendo móviles dichas matrices primera y segunda (20, 21) con respecto a dicha banda (3) para desacoplar dicho dispositivo de apertura (2) de dichos volúmenes primero y segundo (28, 29) y para permitir la retirada del dispositivo de apertura alimentando dicha banda (3) hacia delante; estando caracterizada dicha unidad (1) por comprender un único actuador (22) móvil a lo largo de un movimiento de aproximación/retirada para mover dichas matrices primera y segunda (20, 21) dentro de dicha cavidad (19) hacia/desde dicha banda (3); comprendiendo dicho movimiento de aproximación/retirada unas porciones primera y segunda; pudiendo ser movido al menos uno de dichos medios de molde primeros y segundos (15, 16) por medio de dicho actuador (22) hacia/desde dicha banda (3); comprendiendo además dicha unidad (1) un único cuerpo (35) conectado a dicha primera matriz (20) y a dicho actuador (22) para mover dicha primera matriz (20) hacia/desde la banda a lo largo de dichas porciones primera y segunda de dicho movimiento de aproximación/retirada; comprendiendo dicho cuerpo (35) una primera porción (41) que coopera, en uso, a lo largo de la segunda porción de dicho movimiento de retirada, con un primer miembro (50) enterizo con dicha segunda matriz (21) para mover dicha segunda matriz (21) desde dicha banda (3); comprendiendo además dicho cuerpo (35) una segunda porción (36) que coopera, en uso, a lo largo de la segunda porción de dicho movimiento de aproximación, con un segundo miembro (51) enterizo con dicha segunda matriz (21) para mover dicha segunda matriz (21) hacia dicha banda (3); estando dispuestos dicho primer miembro (50) y segundo miembro (51) de modo que se desprendan respectivamente de dicha primera porción (41) y dicha segunda porción (36) de dicho cuerpo (35) a lo largo de dicha primera porción de dicho movimiento de retirada/aproximación, con lo que la segunda matriz (21) permanece estacionaria con respecto a dicha banda (3) a lo largo de dicha primera porción de dicho movimiento de retirada/aproximación.
Description
Unidad y método para moldear dispositivos de
apertura para su aplicación a envases de productos alimenticios
vertibles.
La presente invención se refiere a una unidad y
a un método para moldear dispositivos de apertura para su
aplicación a envases de productos alimenticios fluidos.
Como se sabe, muchos productos alimenticios
fluidos, tal como zumo de fruta, leche UHT (tratada a temperatura
ultraalta), vino, salsa de tomate, etc., se venden en envases hechos
de material de envasado esterilizado.
Un ejemplo típico de este tipo de envase es el
envase en forma de paralelepípedo para productos alimenticios
líquidos o fluidos conocido como Tetra Brik Aseptic®, que se hace
doblando y sellando un material de envasado de banda laminada.
El material de envasado tiene una estructura
multicapa que comprende sustancialmente una capa de base para su
rigidez y resistencia, que puede comprender una capa de material
fibroso, por ejemplo papel, o material de polipropileno relleno de
mineral; y una serie de capas de material plástico térmicamente
sellable, por ejemplo película de polietileno, que cubre ambos
lados de la capa de base.
En el caso de envases asépticos para productos
de conservación larga, tal como leche UHT, el material de envasado
comprende también una capa de material de barrera al gas y la luz,
por ejemplo papel de aluminio o película de
etileno-alcohol vinílico, que está superpuesta sobre
una capa de material plástico térmicamente sellable y está cubierta
a su vez con otra capa de material plástico térmicamente sellable
que forma la cara interior del envase que contacta finalmente con
el producto alimenticio.
Los envases de esta clase se producen
normalmente en máquinas de envasado completamente automáticas en las
que se forma un tubo continuo a partir del material de envasado
alimentado en banda; la banda de material de envasado se esteriliza
en la máquina de envasado, por ejemplo aplicando un agente de
esterilización químico, tal como una solución de peróxido de
hidrógeno, que se retira seguidamente de las superficies del
material de envasado, por ejemplo evaporándola por calentamiento; y
la banda de material de envasado así esterilizada se mantiene en un
entorno cerrado y estéril y se pliega y se sella longitudinalmente
para formar un tubo vertical.
El tubo se llena con el producto alimenticio
procesado esterilizado o estéril y se sella y se corta
posteriormente a lo largo de secciones transversales igualmente
espaciadas para formar paquetes en forma de almohada que se doblan
mecánicamente para formar respectivos envases acabados, por ejemplo
conformados sustancialmente como paralelepípedos.
Alternativamente, el material de envasado puede
cortarse en piezas en bruto que se transforman en envases sobre
husillos conformadores y los envases se llenan del producto
alimenticio y se sellan. Un ejemplo de este tipo de envase es el
denominado envase con "parte superior en forma de tejado a dos
aguas", conocido por el nombre comercial Tetra Rex®.
Para abrir los envases del tipo descrito
anteriormente, se han propuesto diversas soluciones, incluyendo
dispositivos de apertura recerrables, que comprenden
sustancialmente un pico, por ejemplo tubular, que define una
abertura pasante y está fijado a una superficie del envase
alrededor de un agujero o una porción retirable o perforable en la
superficie; y una tapa retirable, por ejemplo atornillada o
articulada, fijada a una porción de cuello que sobresale del pico
en el lado opuesto a la superficie del envase para cerrar el pico
hacia fuera.
Cuando el dispositivo de apertura se fija
alrededor de un agujero en el envase, la abertura del pico se cierra
por una membrana hecha de material plástico, conectada de forma
enteriza al pico y separable de éste a lo largo de un línea de
rotura preferencial normalmente circular. La membrana se fija
normalmente al borde superior (es decir, exterior) del pico y se
acopla de forma enteriza, en el lado que mira a la tapa, con un
anillo sobresaliente denominado de tracción que es arrancado por su
extremo libre para separar la membrana del pico a lo largo de la
línea de rotura preferencial y liberar así la abertura para verter
el producto. Más específicamente, el anillo de tracción se extiende
dentro y a una distancia predeterminada de la porción de cuello.
Se sabe que los dispositivos de apertura como
los descritos, por ejemplo, en la patente
EP-B-099992 se producen utilizando
una unidad de moldeo que interactúa con una banda de material de
envasado para moldear una serie de dispositivos de apertura en
agujeros respectivos de la banda o que se forman en la banda aguas
arriba de la unidad de moldeo.
Más específicamente, la banda se alimenta a
través de la unidad de moldeo, que comprende un primer molde en un
primer lado de la banda y dos segundos moldes en un segundo lado
opuesto de la banda.
Cuando se alimenta la banda a su través, el
primer molde y los segundos moldes pueden ser movidos hacia una
primera configuración separada de los lados primero y segundo,
respectivamente, y que, por tanto, no interfiere con éstos; y,
cuando el primer molde y los segundos moldes se alinean con cada
agujero de la banda, son movidos hacia una segunda configuración
que coopera con los lados primero y segundo de la banda,
respectivamente.
Más específicamente, en la segunda
configuración, un saliente del primer molde se aloja dentro del
agujero y define con un rebajo de los dos segundos moldes una
cavidad de moldeo cerrada en la que se inyecta el material de
moldeo para moldear el dispositivo de apertura.
Más específicamente, la cavidad cerrada
comprende una porción de base que se extiende en paralelo a la
dirección de recorrido de la banda; y una porción anular lateral
definida entre paredes enfrentadas del rebajo y del saliente que se
extienden perpendicularmente a la dirección de recorrido.
Por tanto, la membrana puede moldearse dentro de
la cavidad, y el anillo de tracción y/o la porción de cuello del
dispositivo de apertura al que está fijada la tapa pueden moldearse
en la porción anular.
Las unidades de moldeo del tipo anterior no
pueden utilizarse para moldear dispositivos de apertura en los que
el anillo de tracción sobresale de la membrana dentro de la porción
de cuello y a una distancia predeterminada con respecto a ésta.
El documento
JP-A-62211117 describe una unidad de
moldeo según el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento
US-A-5.820.217 describe un aparato
de moldeo por inyección escalonado y secuencialmente separado para
formar un cierre de recipiente moldeado. El aparato de moldeo por
inyección incluye una porción de base de molde, una pluralidad de
elementos de molde telescópicos separables concéntricos y una
abertura del mismo definida por la porción de base y los elementos
de molde para inyectar un material de moldeo en el aparato. Los
elementos están configurados de tal manera que puedan separarse o
retirarse del molde, desde el elemento más interior hacia fuera,
para proporcionar suficiente espacio libre para que la parte recién
moldeada se flexione hacia dentro cuando se retiran los elementos
de molde. Cada uno de los elementos de molde incluye una superficie
de molde que, en conjunción con la porción de base, define en parte
una cavidad de moldeo. Los elementos de molde interior y exterior y
el elemento de molde intermedio incluyen porciones de pestaña
opuestas a sus respectivas caras de moldeo. Los elementos incluyen
rebajos en ellos y el elemento intermedio incluye aberturas que lo
atraviesan adaptadas para recibir un miembro móvil de leva de
bloqueo posicionado en la abertura. El miembro de leva está
adaptado para mantener sujetar el elemento de molde intermedio
contra movimiento con relación al elemento de molde exterior cuando
el elemento de molde interior se mueve hacia fuera de la porción de
base y para liberar el elemento intermedio con el elemento interior
con relación a la porción de base con el fin de facilitar una
apertura secuencial y escalonada del molde para la retirada de la
pieza moldeada.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una unidad de moldeo diseñada para eliminar el
inconveniente antes mencionado de una manera sencilla barata y
utilizando sólo un pequeño número de piezas componentes.
Según la presente invención, se proporciona una
unidad de moldeo para producir dispositivos de apertura para su
aplicación a envases de productos alimenticios fluidos según la
reivindicación 1.
La presente invención se refiere también a un
método de producir una serie de dispositivos de apertura para su
aplicación a envases de productos alimenticios fluidos según la
reivindicación 6.
Una realización preferida no limitativa de la
presente invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a
los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 muestra una vista parcialmente en
sección en perspectiva de la unidad de moldeo según la presente
invención;
La figura 2 muestra una vista en planta desde
arriba a mayor escala en perspectiva de un dispositivo de apertura
producido por la unidad de moldeo de la figura 1; y
Las figuras 3 a 5 muestran secciones de la
unidad de moldeo de la figura 1 en tres diferentes posiciones de
funcionamiento.
Con referencia a las figuras 1 y 3 a 5, el
número 1 indica como un todo una unidad de moldeo de acuerdo con la
presente invención y que puede incorporarse en una máquina de
envasado conocida (no mostrada) de productos alimenticios fluidos
del tipo escrito en la introducción para moldear dispositivos de
apertura 2 (se muestra uno en la figura 2) para su aplicación a
envases sellados (no mostrados) de productos alimenticios
fluidos.
Ejemplos no limitativos de envases producidos en
máquinas de envasado del tipo anterior incluyen envases en forma de
paralelepípedos conocidos por el nombre comercial Tetra Brik
Aseptic® o los denominados envases "de parte superior en forma de
tejado a dos aguas" conocidos por el nombre comercial Tetra
Rex®.
El material de envasado del que se hacen los
envases tiene una estructura multicapa (no mostrada) que comprende
una capa de base de material fibroso, por ejemplo papel o material
de polipropileno relleno de mineral, cubierta en ambos lados con
capas de material termoplástico, por ejemplo película de
polietileno. En el caso de envases asépticos para productos de
conservación larga, tales como leche UHT, el material de envasado
comprende también una capa de material de barrera al oxígeno, por
ejemplo papel de aluminio, que está superpuesta sobre una capa de
material termoplástico y está cubierta a su vez con otra capa de
material termoplástico que forma la superficie interior del envase
que contacta finalmente con el producto alimenticio.
Más específicamente, la unidad 1 interactúa con
una banda 3 (figuras 3 a 5) de material de envasado, alimentada en
pasos en una dirección horizontal D y que tiene una serie de
agujeros con un espaciamiento dado, para formar un respectivo
dispositivo 2 en cada agujero.
El dispositivo 2 se dispone alrededor de una
porción retirable de un envase correspondiente, es decir, una
porción separable del resto del envase para verter el producto
fluido.
Con particular referencia a la figura 2, el
dispositivo 2 comprende sustancialmente un pico 4 moldeado por
inyección en el envase; y una tapa (no mostrada) conocida retirable,
por ejemplo de rosca, fijada al pico 4 y que lo cierra hacia
fuera.
El pico 4 define una abertura pasante 6 que
comunica con un agujero de la pared del envase.
El pico 4 comprende sustancialmente una pestaña
anular plana 7 fijada al envase alrededor del agujero; y una
porción de cuello tubular cilíndrica 8 que sobresale axialmente
desde el borde radial interior de la pestaña 7 y que define, con la
pestaña 7, una abertura 6 a través de la cual se vierte el producto
alimenticio. En la realización mostrada en los dibujos que se
acompañan, la porción de cuello 8 está roscada externamente para
acoplarse a una respectiva tapa de tornillo.
El pico 4 se produce inicialmente en una
configuración cerrada, es decir, en la que éste comprende una
membrana 9 que está hecha de material plástico, sella la abertura 6
hacia fuera, está conectada de forma enteriza con el pico 4 y puede
separarse de éste a lo largo de una línea de rotura
preferencial.
En el lado que mira a la tapa en uso, la
membrana 9 está equipada de forma enteriza con un anillo de tracción
anular sobresaliente 11 con el que la membrana 9 se separa del pico
a lo largo de una línea de rotura preferencial y así la abertura 6
queda libre para verter el producto.
Más específicamente, el anillo 11 se extiende
dentro de la porción de cuello 8 y a una distancia dada de ésta.
La unidad 1 comprende un primer molde 15 (no
mostrado en la figura 1) situado en un primer lado 23 de la banda 3
que mira hacia arriba; y dos segundos moldes 16 situados en un
segundo lado 24 de la banda 3 que mira hacia abajo y opuesto al
lado 23.
El molde 15 se define sustancialmente por un
cuerpo prismático que tiene una pared plana 14 que mira al lado 23
de la banda 3, es coplanar con la banda 3 y es paralela a la
dirección D.
Los moldes 16 están definidos por unos cuerpos
respectivos que miran uno a otro en respectivas paredes extremas
17. Más específicamente, las paredes 17 son perpendiculares a la
dirección D y cada una de ellas comprende un rebajo 18 con una
sección sustancialmente en forma de C.
Los moldes 15, 16 pueden adaptarse a respectivas
primeras configuraciones (figuras 3 y 4) en las que cooperan con
los lados 23, 24 de la banda 3, respectivamente. En la primera
configuración, las paredes 17 de los moldes 16 están posicionadas
haciendo contacto una con otra, mirando los rebajos 18 uno hacia
otro para definir una cavidad cerrada 19 limitada lateralmente por
el rebajo 18 y en la parte superior por la pared 14 del molde
15.
Más específicamente, la banda 3 es alimentada en
la dirección D, de modo que cuando los moldes 15, 16 estén en las
respectivas primeras configuraciones, la banda 3 sea estacionaria,
con uno de los agujeros de la banda posicionado sobre la cavidad
19.
Los moldes 15, 16 pueden ser movidos desde las
respectivas primeras configuraciones hasta las respectivas segundas
configuraciones (mostradas parcialmente en la figura 5), en las que
se desprenden de los respectivos lados 23, 24 de la banda para
permitir el desplazamiento de la banda 3 en la dirección D.
Más específicamente, el molde 15 es móvil de
manera conocida entre las correspondientes configuraciones primera
y segunda en una dirección vertical hacia la banda 3 o desde ella.
El movimiento de los moldes 16 entre las correspondientes
configuraciones primera y segunda se describe con detalle a
continuación.
La unidad 1 comprende una primera matriz 20 y
una segunda matriz 21 que pueden ser movidas hasta una configuración
en la que se sitúan dentro de la cavidad 19 para definir un primer
volumen 28 que se extiende entre la primera matriz 20 y uno de los
moldes 15, 16 y tiene la misma forma que la porción de cuello 8 y la
membrana 9, y un segundo volumen 29 que se extiende entre matrices
20 y 21 y tiene la misma forma que el anillo 11. Las matrices 20,
21 son móviles con respecto a la banda 3 para desacoplar el
dispositivo 2 de los volúmenes 28, 29 y para permitir la retirada
del dispositivo 2 alimentando la banda 3 hacia delante. La unidad 1
comprende también un único actuador 22 que mueve el molde 16
hacia/desde la banda 3 y que mueve las matrices 20, 21 dentro de la
cavidad 19 hacia/desde la banda 3.
Más específicamente, en la configuración que
define los volúmenes 28, 29, las matrices 20, 21 están situadas a
una distancia mínima de la banda 3; y la matriz 21 rodea
coaxialmente una porción extrema de la matriz 20 que mira a la
banda 3, y está rodeada por los moldes 16.
Los volúmenes 28 y 29 son simétricos con
respecto a un eje vertical A perpendicular a la dirección D.
Más específicamente, el volumen 29 está definido
radialmente por la matriz 20 en el interior y por la matriz 21 en
el exterior.
El volumen 28 comprende una porción superior 31
paralela a la dirección D y complementaria en su forma de la
membrana 9; y una porción lateral 32 que se extiende axialmente y es
complementaria en su forma de la porción de cuello 8.
Más específicamente, la porción superior 31 se
extiende entre el molde 15 y el extremo de la matriz 21 que mira a
la banda 3, y la porción lateral 32 se extiende entre un contorno
exterior de la matriz 21 y respectivos contornos interiores de los
moldes 16.
Los volúmenes 28, 29 están conectados, de una
manera conocida no mostrada, a un conducto para inyectar material
termoplástico calentado que rellena los volúmenes 28, 29 para formar
el dispositivo 2.
El actuador 22 es móvil en paralelo al eje A
para mover las matrices 20, 21 hacia/desde la banda 3.
El movimiento de aproximación/retirada del
actuador comprende una primera porción a lo largo de la cual la
matriz 20 se mueve hacia la banda 3 o se retira de ésta dentro de la
cavidad 19, mientras que la matriz 21 permanece estacionaria con
respecto a la banda 3; y una segunda porción a lo largo de la cual
la matriz 21 se retira de la banda 3 o se mueve hacia ésta de forma
enteriza con la matriz 20.
Más específicamente, la primera porción del
movimiento de retirada desacopla el anillo 11 del volumen 29, y la
segunda porción del movimiento de retirada desacopla la porción de
cuello 8 y la membrana 9 del volumen 28. Por tanto, al final del
movimiento de retirada, el dispositivo 2 puede retirarse de la
cavidad 29 alimentando la banda 3 hacia delante en la dirección
D.
La matriz 20 se extiende longitudinalmente a lo
largo del eje A y comprende un extremo axial 25 que mira a la banda
3; y un extremo 26 opuesto al extremo 25 y conectado operativamente
al actuador 22.
El actuador 22 desliza la matriz 20 en paralelo
al eje A entre una primera posición (figura 1) en la que el extremo
25 coopera con la banda 3, y una segunda posición en la que el
extremo 25 está desprendido de la banda 3.
La matriz 20 está conectada operativamente al
actuador 22 por un miembro tubular 35 de eje A.
Más específicamente, los extremos axiales
opuestos 36, 37 del miembro 35 están acoplados respectivamente por
un saliente 38 definido por el extremo 26 de la matriz 20 y por un
saliente 39 de un extremo axial 40 del actuador 22.
El extremo 36 del miembro 35 está alojado dentro
de un hombro 44 de la matriz 20, mientras que el extremo 37 coopera
con una superficie 45 del actuador 22.
Más específicamente, el hombro 44 es anular,
está interpuesto axialmente entre el saliente 38 y un saliente 45
de la matriz 20 y es radialmente más pequeño que los salientes 38 y
45.
En los extremos 36, 37, el miembro 35 es más
pequeño radialmente que una porción intermedia 41 entre los extremos
36, 37.
Más específicamente, los salientes 38, 39 se
apoyan contra los respectivos hombros 42, 43 del miembro 35 ubicados
en los extremos 36, 37, respectivamente.
Más específicamente, cuando el actuador 22 es
retirado de la banda 3 a lo largo del eje A, el saliente 39 se
apoya sobre el hombro 43 y, en consecuencia, el hombro 42 se apoya
sobre el saliente 38 para retirar la matriz 20 de la banda 3 a lo
largo del eje A.
Análogamente, cuando el actuador 22 es movido
hacia la banda 3, la superficie 45 se apoya contra el extremo 37,
moviendo así el miembro 35 hacia la banda 3, y, en consecuencia, el
extremo 36 se acopla al hombro 44 para mover la matriz 20 a lo
largo del eje A hacia la banda 3.
La matriz 21 es tubular, de eje A, y está
interpuesta radialmente entre los moldes 16 y la matriz 20.
El actuador 22 mueve la matriz 21 a lo largo del
eje A por medio de un conjunto de accionamiento 30 controlado por
el actuador 22. Más específicamente, el actuador 22 mueve la matriz
21 hacia la banda 3 o desde ella por medio del conjunto 30.
El conjunto 30 mueve la matriz 21 en el curso de
la segunda porción del movimiento del actuador 22.
El conjunto 30 es simétrico con respecto al eje
A y comprende un anillo 50 que coopera con la porción 41 al final
de la primera porción del movimiento de retirada de la primera
matriz 20 de la banda 3; una placa 51 conectada a la matriz 21; y
un cuerpo 52 conectado al anillo 50 y la placa 51.
El anillo 50 tiene un extremo 55 fijado a un
saliente 57 del cuerpo 52; y un extremo axial 56 opuesto al extremo
55 y que coopera con la porción 41 para retirar el conjunto 30 y la
matriz 21 de la banda 3.
Los extremos axiales opuestos de la placa 51
están conectados a la matriz 21 de una manera no mostrada y al
cuerpo 52 por tornillos 53.
Cada molde 16 está conectado de manera conocida
a un respectivo cuerpo 61 conectado por una respectiva palanca 62 a
una porción 63 de la unidad 1.
Más específicamente, la palanca 62 está
articulada en extremos opuestos al cuerpo 61 y a la porción 63
alrededor de ejes respectivos B, C perpendiculares a la dirección D
y al eje A.
Los cuerpos 61 y los moldes 16 con los que son
enterizos están conectados operativamente al actuador 22 por medio
de un conjunto de accionamiento 64 para moverse desde la primera
configuración hasta la segunda configuración en virtud de una
fuerza dirigida a lo largo del eje A y en virtud de las palancas
62.
Más específicamente, cuando el actuador 22 se
retira de la banda 3, el conjunto 64 actúa sobre los cuerpos 61
para girar cada palanca 62 alrededor del respectivo eje B en una
dirección tal que retire el respectivo eje C del eje A y la banda
3; por tanto, cada molde 16 se desplaza a lo largo un arco de
círculo, con su centro en el correspondiente eje B, hacia fuera de
la banda 3 y el eje A y hasta la segunda configuración en la que
los ejes B y C de la correspondiente palanca 62 están en un
respectivo plano que se inclina con respecto a la dirección D y el
eje A.
Cuando el actuador 22 se mueve hacia la banda 3,
el conjunto 64 actúa sobre los cuerpos 61 para girar cada palanca
62 alrededor del respectivo eje B en una dirección tal que mueve el
respectivo eje C hacia el eje A y la banda 3; por tanto, cada molde
se desplaza a lo largo un arco de círculo, con su centro en el
correspondiente eje B, hacia la banda 3 y el eje A y vuelve a la
primera configuración en la que los ejes B y C de la correspondiente
palanca 62 están en un respectivo plano paralelo a la dirección D y
perpendicular al eje A.
Más específicamente, el conjunto 64 comprende
unos mecanismos de guiado primero y segundo 65, 68 para conectar
los cuerpos 61 y la placa 51.
El mecanismo 65 comprende dos guías horizontales
66 (figura 1) fijadas de forma enteriza a la placa 51 y alojadas
cada una de ellas dentro de un respectivo asiento 67 formado en el
correspondiente cuerpo relativo 61.
El mecanismo 68 comprende dos pasadores 69
alojados en asientos respectivos 73 de los correspondientes cuerpos
61. Más específicamente, cada pasador 69 tiene un primer extremo
axial 71 alojado dentro del correspondiente cuerpo 61; y un segundo
extremo axial 71 opuesto al extremo 70 y conectado a una placa
respectiva 72 enteriza con la placa 51.
La placa 51 comprende dos ranuras (sólo se
muestra una en la figura 1) situadas en lados opuestos de la matriz
21 y en las que unos respectivos pasadores 69 se deslizan cuando los
moldes 16 se mueven entre las configuraciones primera y
segunda.
La placa 51 está conectada a una porción fija 81
de la unidad 1 por dos resortes helicoidales 79 paralelos al eje A
y que cargan la placa 51 hacia arriba para impedir que la matriz 21
y la placa 51 sean arrastradas por fricción entre el contorno
exterior de la matriz 20 y el contorno interior de la matriz 21
durante la primera porción del movimiento del actuador 22.
El funcionamiento de la unidad 1 se describirá
ahora con referencia a las primeras configuraciones de los moldes
15, 16. En la primera configuración (figura 3), la pared 14 del
molde 15 coopera con el lado 23 de la banda 3; y los moldes 16
cooperan con el lado 24 de la banda 3, y las respectivas paredes 17
están posicionadas haciendo contacto una con otra, de modo que los
rebajos 18 definan la cavidad 19.
Las palancas 62 son posicionadas de modo que los
respectivos ejes B y C estén en un plano perpendicular al eje A y
la dirección D.
Uno de los agujeros en la banda 3 está alineado
con la cavidad 19.
El extremo 25 de la matriz 20 coopera con el
lado 24 de la banda 3; la matriz 21 se ajusta a la posición de
distancia mínima desde el lado 24 de la banda 3; las matrices 20, 21
definen un volumen 29; y la matriz 21 y los moldes 15, 16 definen
un volumen 28.
El actuador 22 y el miembro 35 son posicionados
a lo largo del eje A de tal modo que el extremo 36 del miembro 35
se apoye contra la placa 51 y la porción 41 se desprenda del anillo
50.
El material termoplástico se inyecta de manera
conocida en el volumen 28 para formar la porción de cuello 8 y la
membrana 9 y en el volumen 29 para formar el anillo 11.
Una vez que se completa la inyección del
material y se forma el dispositivo 2, el actuador 22 es retirado de
la banda 3 en una dirección paralela al eje A, retirando así las
matrices 20, 21 de la banda 3.
A lo largo de la primera porción (figura 4) de
su movimiento de retirada de la banda 3, el actuador 22 retira el
miembro 35 y la matriz 20 de la banda para liberar el anillo 11.
No obstante, a lo largo de dicha primera porción
de su movimiento de retirada, el actuador 22 no mueve la matriz 21,
que permanece en una posición fija con respecto a la banda 3.
Más específicamente, la primera porción del
movimiento de retirada del actuador termina cuando la porción 41 se
apoya sobre el anillo 50.
Más específicamente, el actuador 22 retira el
miembro 35 de la banda 3 con el saliente 39 que se apoya sobre el
hombro 43, y retira la matriz 20 de la banda 3 con el hombro 42 que
se apoya sobre el saliente 38.
La segunda porción del movimiento de retirada
del actuador 22 de la banda 3 retira además la matriz 20 de la
banda 3 y, simultáneamente, retira la matriz 21 de la banda 3 por
medio del conjunto 30. Más específicamente, la retirada de la
matriz 21 de la banda 3 desacopla la porción de cuello 8 y la
membrana 9 del volumen 29.
Más específicamente, la retirada del anillo 50
de la banda 3 retira el cuerpo 52 de la banda 3 y, en consecuencia,
por medio de los tornillos 53, también la placa 51, que es enteriza
con la matriz 21 (figura 5).
La retirada de la placa 51 de la banda 3 mueve
los moldes 16 desde la primera configuración hasta la segunda
configuración por medio de las palancas 62.
Más específicamente, por medio de los mecanismos
65 y 68, la retirada de la placa 51 de la banda 3 retira también
los cuerpos 61 y los moldes 16 de la banda 3. Estando conectados a
la porción 63 por las respectivas palancas 62, los cuerpos 61 y los
moldes 16 giran, cuando se retiran, alrededor de respectivos ejes de
articulación B para retirar los ejes C de la banda 3 y el eje
A.
Cuando giran, los moldes 16 se retiran de la
banda 3 y el eje A hacia la segunda configuración.
Más específicamente, el mecanismo 65 retira los
cuerpos 61 y los moldes 16 de la banda 3 en virtud de la conexión
entre cada guía 66 y el respectivo asiento 67.
El mecanismo 68 hace descender los cuerpos 61 y
los moldes 16 en virtud de la conexión entre cada placa 72 enteriza
con la placa 51, y un respectivo pasador 69 asegurado al
correspondiente cuerpo 61.
Cuando los moldes 16 y los cuerpos 61 giran
alrededor de los correspondientes ejes B, cada pasador 68 se desliza
hacia fuera del eje A dentro de la respectiva ranura 80.
Al mismo tiempo que los moldes 16 se retiran de
la banda 3, los moldes 15 se retiran del lado 23 de la banda 23
para mover los moldes 15, 16 hacia la segunda configuración.
Una vez que los moldes 15, 16 están en las
respectivas segundas configuraciones, la banda 3, es alimentada
hacia delante para alinear un agujero adicional de la banda 3 con el
eje A.
En este punto, el actuador 22 se mueve hacia la
banda 3 a lo largo del eje A para mover los moldes 16 y las
matrices 20, 21 hacia la banda 3.
Más específicamente, el movimiento de
aproximación del actuador 22 comprende una primera porción a lo
largo de la cual se mueve la matriz 20 hacia la banda 3 y la matriz
21 permanece estacionaria; y una segunda porción a lo largo de la
cual se mueven ambas matrices 20, 21 hacia la banda 3.
Más específicamente, a lo largo de la primera
porción de su movimiento de aproximación, el actuador 22 mueve el
miembro 35 desde una posición de inicio en la cual el extremo 37 se
apoya sobre el extremo 56 del anillo 50, hasta una posición extrema
en la cual el extremo 36 se apoya sobre la placa 51.
A lo largo de dicha primera porción del
movimiento de aproximación del actuador, la superficie 45 coopera
con el extremo 37 para mover el miembro 35 hacia la banda 3, y un
extremo 36 coopera con el hombro 44 para mover la matriz 20 hacia
la banda 3.
A lo largo de la segunda porción del movimiento
de aproximación del actuador, el extremo 36 empuja la placa 56
hacia la banda 3, moviendo así la matriz 21 hacia la banda 3; y la
placa 51, a su vez, por medio de los mecanismos 65 y 68, mueve los
moldes 16 hacia la banda 3.
Más específicamente, por medio de los mecanismos
65 y 68, el movimiento de la placa 51 hacia la banda 3 mueve
también los cuerpos 61 y los moldes 16 hacia la banda 3. Estando
conectados a la porción 63 por respectivas palancas 62, los cuerpos
61 y los moldes 16 giran, cuando se mueven hacia la banda 3,
alrededor de los respectivos ejes de articulación B para mover los
ejes C hacia la banda 3 y el eje A y hacia una posición en la que
los ejes B y C están en el mismo plano perpendicular al eje A.
Más específicamente, el mecanismo 65 mueve los
cuerpos 61 y los moldes 16 hacia la banda 3 en virtud de la
conexión entre cada guía 66 y el respectivo asiento 67.
El mecanismo 68 mueve los cuerpos 61 y los
moldes 16 hacia la banda 3 en virtud de la conexión entre cada
placa 72 enteriza con la placa 51 y el respectivo pasador 69
asegurado al correspondiente cuerpo 61.
Cuando los moldes 16 y los cuerpos 61 giran
alrededor de los correspondientes ejes B, cada pasador 68 se desliza
hacia el eje A dentro de la respectiva ranura 80.
Durante el funcionamiento del actuador 22, los
resortes 79 cargan la placa 51 hacia arriba para impedir que se
arrastre la matriz 20 a lo largo de la matriz 21 por fricción
durante la primera porción del movimiento del actuador 22.
Las ventajas de la unidad 1 y el método según la
presente invención serán evidentes a partir de la descripción
anterior.
En particular, la unidad 1 proporciona el
moldeado, por medio de volúmenes 28 y 29, de dispositivos 2 que
tienen un anillo 11 que sobresale de la membrana 9 dentro de la
porción de cuello 8 y a una distancia dada de ella.
Por medio del conjunto 30 y el miembro 35, la
unidad 1 permite que se hagan funcionar ambas matrices 20, 21 y los
moldes 16 utilizando el mismo actuador 22.
Por tanto, esto permite una sincronización
precisa y consistente del funcionamiento de las matrices 20, 21 y
de los moldes 16 y una reducción del tamaño de la unidad 1.
Obviamente, pueden hacerse cambios en la unidad
1 y el método que aquí se describen sin apartarse, no obstante, del
alcance definido en las reivindicaciones que se acompañan.
Claims (6)
1. Unidad de moldeo (1) para producir
dispositivos de apertura (2) para su aplicación a envases de
productos alimenticios fluidos; alimentándose dicha unidad (1) en
uso con una banda (3) de material de envasado que tiene una
pluralidad de agujeros; comprendiendo dichos dispositivos de
apertura (2) un pico (4) cerrado por una membrana (9) separable del
pico (4), una porción de cuello (8) que sobresale de dicho pico (4)
y a la cual está fijada de forma soltable una tapa, y un anillo de
tracción (11) que se extiende desde dicha membrana (9) dentro de
dicha porción de cuello (8) y con el cual la membrana (9) se separa
de dicho pico (4);
comprendiendo dicha unidad (1) primeros y
segundos medios de molde (15, 16) que pueden ajustarse, en uso, a
respectivas primeras configuraciones en las que éstos cooperan, en
uno de dichos agujeros, con dicha banda (3) para definir una
cavidad cerrada (19); siendo móviles dichos medios de molde primero
y segundo (15, 16), en uso, desde las respectivas primeras
configuraciones hasta las respectivas segundas configuraciones, en
las que se separan de dicha banda (3);
comprendiendo dicha unidad (1) unas matrices
primera (20) y segunda (21) que pueden ajustarse a una configuración
en la que están situados dentro de la cavidad (19) para definir un
primer volumen (28) que se extiende entre dicha primera matriz (20)
y dichos medios de molde primeros y segundos (15, 16) y que tiene la
misma forma que dicha porción de cuello (8) y dicha membrana (9), y
un segundo volumen (29) de la misma forma que dicho anillo de
tracción (11) y que se extiende entre dichas matrices primera y
segunda (20, 21); siendo móviles dichas matrices primera y segunda
(20, 21) con respecto a dicha banda (3) para desacoplar dicho
dispositivo de apertura (2) de dichos volúmenes primero y segundo
(28, 29) y para permitir la retirada del dispositivo de apertura
alimentando dicha banda (3) hacia delante;
estando caracterizada dicha unidad (1)
por comprender un único actuador (22) móvil a lo largo de un
movimiento de aproximación/retirada para mover dichas matrices
primera y segunda (20, 21) dentro de dicha cavidad (19) hacia/desde
dicha banda (3); comprendiendo dicho movimiento de
aproximación/retirada unas porciones primera y segunda;
pudiendo ser movido al menos uno de dichos
medios de molde primeros y segundos (15, 16) por medio de dicho
actuador (22) hacia/desde dicha banda (3);
comprendiendo además dicha unidad (1) un único
cuerpo (35) conectado a dicha primera matriz (20) y a dicho
actuador (22) para mover dicha primera matriz (20) hacia/desde la
banda a lo largo de dichas porciones primera y segunda de dicho
movimiento de aproximación/retirada;
comprendiendo dicho cuerpo (35) una primera
porción (41) que coopera, en uso, a lo largo de la segunda porción
de dicho movimiento de retirada, con un primer miembro (50) enterizo
con dicha segunda matriz (21) para mover dicha segunda matriz (21)
desde dicha banda (3); comprendiendo además dicho cuerpo (35) una
segunda porción (36) que coopera, en uso, a lo largo de la segunda
porción de dicho movimiento de aproximación, con un segundo miembro
(51) enterizo con dicha segunda matriz (21) para mover dicha segunda
matriz (21) hacia dicha banda (3); estando dispuestos dicho primer
miembro (50) y segundo miembro (51) de modo que se desprendan
respectivamente de dicha primera porción (41) y dicha segunda
porción (36) de dicho cuerpo (35) a lo largo de dicha primera
porción de dicho movimiento de retirada/aproximación, con lo que la
segunda matriz (21) permanece estacionaria con respecto a dicha
banda (3) a lo largo de dicha primera porción de dicho movimiento de
retirada/aproximación.
2. Unidad según la reivindicación 1,
caracterizada porque dichos segundos medios de mole (16)
están conectados operativamente a dicho primer miembro y dicho
segundo miembro (50, 51) y pueden girar, con respecto a una porción
fija (63) de dicha unidad (1), desde/hacia dicha banda (3).
3. Unidad según la reivindicación 2,
caracterizada por comprender medios de conexión (64) para
conectar operativamente dicho segundo miembro (51) y dichos
segundos medios de molde (16); comprendiendo dichos medios de
conexión (64) al menos un miembro (66; 70, 72) fijado a dicho
segundo miembro (51) y un asiento (67; 73) enganchado por dicho
miembro (66; 70, 72) y enterizo con dichos segundos medios de molde
(16).
4. Unidad según la reivindicación 3,
caracterizada por comprender al menos una ranura (80) en la
que dicho miembro (66) puede deslizarse.
5. Unidad según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por comprender
medios elásticos (79) que actúan sobre dicho segundo miembro (51) y
para mantener dicha segunda matriz (21) en una posición dada con
respecto a dicha primera matriz (20) a lo largo de dicha primera
porción de dicho movimiento de aproximación/retirada.
6. Método de producir una pluralidad de
dispositivos de apertura (2) para su aplicación a envases de
productos fluidos; comprendiendo dichos dispositivos de apertura
(2) un pico (4) cerrado por una membrana (9) desprendible del pico
(4), una porción de cuello que sobresale de dicho pico (4) y a la
que está fijada de forma soltable una tapa, y un anillo de tracción
(11) que se extiende desde dicha membrana (9) dentro de dicha
porción de cuello (8) y con el cual la membrana (9) se separa de
dicho pico (4); comprendiendo dicho método los pasos de:
- -
- alimentar una banda (3) de material de envasado, que tiene una pluralidad de agujeros, en una dirección de recorrido (D); y
- -
- hacer que unos medios de molde primeros y segundos (15, 16) interactúen con dicha banda (3), en uno de dichos agujeros, para definir una cavidad cerrada (19);
comprendiendo dicho método los pasos adicionales
de:
- insertar unas matrices primera y segunda (20,
21) dentro de dicha cavidad (19) para definir un primer volumen
(28) que se extiende entre dicha primera matriz (20) y dichos medios
de molde primeros y segundos (15, 16) y que tiene la misma forma
que dicha porción de cuello (8) y dicha membrana (9); y un segundo
volumen (29) que se extiende entre dichas matrices primera y
segunda (20, 21) y que tiene la misma forma que dicho anillo de
tracción (11);
estando caracterizado dicho método por
comprender los pasos de:
- retirar dichas matrices primera y segunda (20,
21) y al menos uno de dichos medios de molde primeros y segundos
(15, 16) de dicha banda (3) con ayuda de un único actuador (22) para
desacoplar dicho dispositivo de apertura (2) y permitir la retirada
del dispositivo de apertura moldeado de dicha cavidad (19)
alimentando la banda (3) hacia delante; y
- mover dichas matrices primera y segunda (20,
21) y al menos uno (16) de dichos medios de molde primeros y
segundos (15, 16) hacia dicha banda (3) con ayuda de dicho actuador
(22) y después de la retirada del dispositivo de apertura (2);
estando conectado dicho actuador (22) a un único
cuerpo (35) que, a su vez, está conectado a dicha primera matriz
(20);
realizándose cada uno de dichos pasos de mover
hacia la banda y retirar de la misma por un único movimiento de
aproximación/retirada de dicho actuador (22); comprendiendo dicho
movimiento una primera porción a lo largo de la cual dicha primera
matriz (20) se mueve hacia dicha banda (3) o se retira de la misma,
mientras dicha segunda matriz (21) permanece estacionaria con
respecto a dicha banda (3), y una segunda porción a lo largo de la
cual dicha matrices primera y segunda (20, 21) se mueven ambas hacia
dicha banda (3) o se retiran de la misma;
cooperando una primera porción (41) de dicho
cuerpo (35), a lo largo de la segunda porción de dicho movimiento
de retirada, con un primer miembro (50) enterizo con dicha segunda
matriz (21) para retirar dicha segunda matriz (21) de dicha banda
(3); cooperando una segunda porción (36) de dicho cuerpo (35), a lo
largo de la segunda porción de dicho movimiento de aproximación,
con un segundo miembro (51) enterizo con dicha segunda matriz (21)
para mover dicha segunda matriz (21) hacia dicha banda (3);
permaneciendo dichos miembros primero y segundo
(50, 51) desprendidos respectivamente de dichas porciones primera y
segunda (41, 36) de dicho cuerpo (35) a lo largo de dicha primera
porción de dicho movimiento de retirada/aproximación.
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