ES2400595B1 - Unidad de soldadura para máquina automática formadora y llenadora de envases - Google Patents

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Abstract

Unidad de soldadura para máquina automática formadora y llenadora de envases.#La unidad de soldadura comprende un par de aplicadores de presión y calor (10) mutuamente enfrentados y situados en lados opuestos de un precursor de envase hecho de película flexible termosoldable, unos medios de calentamiento que calientan dichos aplicadores de presión y calor (10) y unos medios de accionamiento que mueven dichos aplicadores de presión y calor (10) entre una posición liberada y una posición de soldadura. Cada uno de los aplicadores de presión y calor (10) comprende un cuerpo base (12) calentado por dichos medios calentamiento y conectado a dichos medios de accionamiento, un elemento de contacto (14a, 14b) configurado para formar una soldadura con un formato predeterminado en contacto con el precursor de envase, y unos medios de sujeción liberables para fijar dicho elemento de contacto (14a, 14b) a dicho cuerpo base (12). El elemento de contacto (14a, 14b) es calentado por contacto con el cuerpo base (12).

Description

UNIDAD DE SOLDADURA PARA MÁQUINA AUTOMÁTICA FORMADORA Y LLENADORA DE ENVASES
Campo de la técnica
La presente invención concierne en general a unidad de soldadura para una máquina automática formadora y llenadora de envases, y más en particular a una unidad de soldadura provista de unos medios que permiten adaptar unos aplicadores de presión y calor a diferentes formatos de envase de una manera fácil, rápida y económica.
Antecedentes de la invención
En la técnica anterior se conocen máquinas formadoras y llenadoras de envases capaces de formar envases en forma de sobre o bolsa a partir de una banda de película flexible termosoldable suministrada desde una bobina, llenar dichos envases con uno o más productos, y cerrar herméticamente los envases llenos. Existen dos variantes principales para estas máquinas formadoras y llenadoras de envases. Máquinas de tipo vertical, en las que la banda de película es cortada longitudinalmente en varias tiras de película y cada tira de película es arrollada en forma de tubo alrededor de un núcleo vertical para formar el envase por termosellado sobre el mismo, y el tubo es movido verticalmente en dirección descendente al mismo tiempo que los envases son llenados con los uno o más productos suministrados a través de un pasaje interior del núcleo y finalmente cerrados por termosellado; y máquinas de tipo horizontal, en las que la banda de película es plegada para formar por termosellado envases superiormente abiertos que son transportados a lo largo de una trayectoria horizontal a lo largo de la cual los envases son llenados con los uno o más productos y finalmente cerrados por termosellado.
En ambos tipos de máquina se utiliza una unidad de soldadura para formar por termosellado unos cordones de soldadura horizontales en los bordes inferior y superior del envase. Cada una de estas unidades de soldadura comprende al menos un par de aplicadores de presión y calor mutuamente enfrentados y situados en lados opuestos de un precursor de envase hecho de la banda de película, unos medios de suministro de energía que suministran energía para calentar dichos aplicadores de presión y calor, y unos medios de accionamiento que mueven alternadamente dichos aplicadores de presión y calor entre una posición liberada, en la que los aplicadores de presión y calor están separados del precursor de envase, y una posición de soldadura, en la que los aplicadores de presión y calor presionan al precursor de envase al tiempo que aplican
calor para formar una soldadura. Los aplicadores de presión y calor tienen unos
resaltes configurados para formar una soldadura con un formato predeterminado en
contacto con el precursor de envase.
Un inconveniente de esta unidad de soldadura de la técnica anterior es que
5
cuando se desea adaptar la máquina para formar, llenar y cerrar envases de un formato
diferente es necesario desconectar los aplicadores de presión y calor enteros de los
medios de suministro de energía de calentamiento y de los medios de accionamiento,
reemplazarlos por otros adecuados al nuevo formato, y volver a conectar los nuevos
aplicadores de presión y calor a los medios de suministro de energía de calentamiento y
1 O
a los medios de accionamiento, lo que implica una gran pérdida de tiempo con un
elevado coste económico. Además, el usuario de la máquina necesita tener un juego de
aplicadores de presión y calor enteros para cada formato de envase diferente, lo cual
también conlleva un elevado coste económico.
15
Exposición de la invención
La presente invención contribuye a mitigar el anterior y otros inconvenientes
aportando una unidad de soldadura para máquina automática formadora y llenadora de
envases que comprende uno o más pares de aplicadores de presión y calor
mutuamente enfrentados y situados en lados opuestos de un precursor de envase
20
hecho de película flexible termosoldable, unos medios de calentamiento para calentar
dichos aplicadores de presión y calor, y unos medios de accionamiento que mueven los
aplicadores de presión y calor entre una posición liberada, en la que los aplicadores de
presión y calor están separados del precursor de envase, y una posición de soldadura,
en la que los aplicadores de presión y calor presionan y aplican calor al precursor de
25
envase para formar una soldadura. Cada uno de los aplicadores de presión y calor
comprende un cuerpo base calentado por dichos medios de calentamiento y conectado
a dichos medios de accionamiento, un elemento de contacto configurado para formar
una soldadura con un formato predeterminado en contacto con el precursor de envase,
y unos medios de sujeción liberables para fijar dicho elemento de contacto a dicho
30
cuerpo base. En situación de uso, el elemento de contacto es calentado por contacto
con el cuerpo base.
Con esta construcción, para adaptar la unidad de soldadura a envases de un
nuevo formato, es suficiente aflojar o retirar dichos medios de sujeción liberables,
reemplazar los elementos de contacto por otros adaptados al nuevo formato, y apretar o
35
volver a colocar los medios de sujeción liberables. Esta operación es fácil, rápida y
económica en comparación con la sustitución de los aplicadores de presión y calor
enteros necesaria en las unidades de soldadura de la técnica anterior puesto que en la
unidad de soldadura de presente invención los elementos de contacto intercambiables
no necesitan ser desconectados de y conectados a los medios de suministro de energía
de calentamiento ni a los medios de accionamiento. Además, con la unidad de
5
soldadura de la presente invención el usuario sólo necesita tener varios elementos de
contacto adaptados a diferentes formatos, lo que resulta significativamente más
económico que la necesidad de disponer de varios aplicadores de presión y calor
enteros como ocurre con las unidades de soldadura de la técnica anterior.
Así, con la unidad de soldadura de la presente invención, el cambio de formato
1 O
se realiza mediante unas operaciones fáciles y rápidas que permiten un significativo
ahorro de tiempo. Una vez efectuado el cambio de formato no es necesario efectuar
regulaciones adicionales puesto que el ajuste de los medios de accionamiento no ha
sido alterado. No es necesario efectuar el cambio de los medios de calentamiento ni de
sondas de temperatura. En el caso de necesitar un formato nuevo, sólo es necesario
15
disponer de los elementos de contacto correspondientes al nuevo formato y no de toda
la unidad de soldadura, lo que es más económico.
En una realización, el elemento de contacto de cada aplicador de presión y calor
tiene una primera superficie de transferencia térmica que en uso está en contacto con
una correspondiente segunda superficie de transferencia térmica formada en el cuerpo
20
base, y los mencionados medios de sujeción liberables están configurados para
mantener dicha primera superficie de transferencia térmica del elemento de contacto
presionada contra la segunda superficie de transferencia térmica del cuerpo base para
asegurar la máxima tasa de transferencia de calor desde el cuerpo base al elemento de
contacto, el cual está hecho de un material de elevada conductividad térmica, tal como
25
el acero o una aleación de aluminio. Preferiblemente, los medios de calentamiento
comprenden al menos una resistencia eléctrica asociada al cuerpo base y conectada a
unos medios de suministro de energía eléctrica.
En una realización, los medios de sujeción liberables comprenden al menos una
pieza de anclaje conectada al cuerpo base por un elemento de fijación liberable, tal
30
como un tornillo o similar, el cual es operable para permitir mover dicha pieza de anclaje
respecto al cuerpo base entre una posición aflojada, en la que la pieza de anclaje está
separada del cuerpo base y el elemento de contacto puede ser juntado o separado del
cuerpo base, y una posición apretada, en la que un primer elemento de anclaje formado
en la pieza de anclaje sujeta el elemento de contacto contra el cuerpo base.
35
Preferiblemente, los medios de sujeción liberables incluyen unos medios de
presión para presionar la primera superficie de transferencia térmica del elemento de
contacto contra la segunda superficie de transferencia térmica del cuerpo base cuando
la pieza de anclaje es movida por el elemento de fijación liberable hacia la posición
apretada. En una realización, estos medios de presión comprenden unas superficies
inclinadas o biseles formados en el elemento de contacto, en el cuerpo base y en la
5
pieza de anclaje que interactúan entre sí para producir un efecto de cuña que ocasiona
que el elemento de contacto sea presionado contra el cuerpo base cuando la pieza de
anclaje es movida hacia la posición apretada.
En una realización, cada aplicador de presión y calor incluye varias de las piezas
de anclaje instaladas a lo largo de una región superior del cuerpo base, y cada pieza de
1O
anclaje está asociada a uno de los elementos de fijación liberable. En una realización,
cada elemento de fijación liberable es un tornillo insertado a través de un agujero de la
pieza de anclaje y acoplado en un agujero fileteado del cuerpo base, y dicho dicho
tornillo una cabeza accesible configurada para ser agarrada y accionada manualmente,
de manera que la operación de cambio de formato se realiza de manera fácil y rápida
15
sin necesidad de usar herramientas, aunque alternativamente el tornillo podría tener
una cabeza convencional configurada para ser agarrada mediante una herramienta.
En una realización alternativa, el elemento de fijación liberable es una tuerca
acoplada a un espárrago fileteado fijado al cuerpo base e insertado a través de un
agujero de la pieza de anclaje, y dicha tuerca está configurada para ser agarrada y
20
accionada manualmente o mediante una herramienta.
Breve descripción de los dibujos
Las anteriores y otras características y ventajas se comprenderán más
plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización
25
con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un par de aplicadores de presión y calor
que forman parte de una unidad de soldadura de acuerdo con una realización de la
presente invención, con unos medios de sujeción liberables en una posición apretada;
La Fig. 2 es una vista en perspectiva de uno de los aplicadores de presión y
30
calor de la Fig. 1 con los medios de sujeción liberables en una posición aflojada, y un
par de elementos de contacto separados de un cuerpo base;
La Fig. 3 es una vista en sección transversal tomada por el plano 111-111 de la Fig.
1; y
La Fig. 4 es una vista similar a la Fig. 3 pero con los medios de SUJeCIOn
35
liberables en una posición aflojada y el elemento de contacto separado del cuerpo base.
Descripción detallada de un ejemplo de realización
Haciendo en primer lugar referencia a la Fig. 1, la unidad de soldadura para
máquina automática formadora y llenadora de envases de acuerdo con una realización
de la presente invención comprende un par de aplicado res de presión y calor 1 O
5
mutuamente enfrentados y situados en lados opuestos de un precursor de envase (no
mostrado) hecho de película flexible termosoldable. Los dos aplicadores de presión y
calor 1 Oson preferiblemente idénticos.
Tal como muestran mejor las Figs. 3 y 4, cada uno de los aplicadores de presión
y calor 1 Ocomprende un cuerpo base 12 calentado por unos medios calentamiento que
1O
incluyen, por ejemplo, una o más resistencias eléctricas 23 asociadas al cuerpo base 12
y conectadas a unos medios de suministro de energía eléctrica a través de unos cables
conductores 30 y de unos soportes extremos 31. El cuerpo base 12 está conectado por
unos vástagos de conexión 27 (Fig. 1) a unos medios de accionamiento (no mostrados)
que mueven los aplicado res de presión y calor 1 Oentre una posición liberada, en la que
15
los aplicado res de presión y calor 1 Oestán separados del precursor de envase, y una
posición de soldadura, en la que los aplicado res de presión y calor 1 Opresionan y
aplican calor al precursor de envase para formar una soldadura.
Cada aplicador de presión y calor 1O comprende además un elemento de
contacto 14a y unas piezas de anclaje 15 que forman parte de unos medios de sujeción
20
liberables para fijar dicho elemento de contacto 14a a dicho cuerpo base 12. El
elemento de contacto 14a es el elemento previsto para hacer contacto con el precursor
de envase, y para ello tiene en un lado exterior unos resaltes 26 configurados para
formar una soldadura con un formato predeterminado en contacto con el precursor de
envase.
25
En un lado interior, el elemento de contacto 14a tiene una primera superficie de
transferencia térmica 24 plana y lisa que en uso está en contacto con una
correspondiente segunda superficie de transferencia térmica 25 plana y lisa formada en
el cuerpo base 12. Como se verá más abajo, dichos medios de sujeción liberables
están configurados para mantener dicha primera superficie de transferencia térmica 24
30
del elemento de contacto 14a, 14b presionada contra dicha segunda superficie de
transferencia térmica 25 del cuerpo base 12, de manera que el elemento de contacto
14a es calentado simplemente por contacto con el cuerpo base 12.
A lo largo del cuerpo base 12 están instaladas varias de dichas piezas de
anclaje 15, y cada pieza de anclaje 15 está conectada al cuerpo base 12 por un
35
correspondiente elemento de fijación liberable en la forma de un tornillo 16 insertado a
través de un agujero 28 de la pieza de anclaje 15 y acoplado en un agujero fileteado 29
del cuerpo base 12. En la realización mostrada, el tornillo 16 tiene una cabeza 16a
accesible configurada para ser agarrada y accionada mediante una herramienta. No
obstante, en otra realización alternativa (no mostrada) la cabeza 16a del tornillo 16 está
configurada para ser agarrada y accionada manualmente. En todavía otra realización
5
alternativa (no mostrada), el elemento de fijación liberable comprende una tuerca
acoplada a un espárrago fileteado fijado al cuerpo base 12 e insertado a través de un
agujero de la pieza de anclaje 15. En este caso, la mencionada tuerca puede estar
asimismo configurada para ser agarrada y accionada manualmente.
Por consiguiente, los elementos de fijación liberables en forma de tornillos 16
1 O
pueden ser operados para permitir mover las piezas de anclaje 15 respecto al cuerpo
base 12 entre una posición aflojada (Figs. 2 y 4), en la que las piezas de anclaje 15
están suficientemente separadas del cuerpo base 12 para permitir que el elemento de
contacto 14a, 14b pueda ser juntado o separado del cuerpo base 12, y una posición
apretada (Figs. 1 y 3), en la que la pieza de anclaje 15 sujeta el elemento de contacto
15
14a, 14b contra el cuerpo base 12.
En la realización ilustrada, el movimiento de las piezas de anclaje entre las
posiciones aflojada y apretada se realiza en una dirección paralelas a las primera y
segunda superficies de transferencia térmica 24, 25, y los medios de sujeción liberables
incluyen unos medios de presión para presionar la primera superficie de transferencia
20
térmica 24 del elemento de contacto 14a contra la segunda superficie de transferencia
térmica 25 del cuerpo base 12 cuando la pieza de anclaje 15 es movida por el tornillo
16 hacia la posición apretada.
Para ello, el elemento de contacto 14a, 14b tiene un primer bisel 17 que encaja
con una primera superficie inclinada formada en un resalte 18 del cuerpo base 12 y un
25
segundo bisel 19 que encaja en una segunda superficie inclinada formada en un primer
elemento de anclaje 20 de la pieza de anclaje 15. Así, el resbalamiento de dichos
primer y segundo biseles 17, 19 sobre dichas primera y segunda superficies inclinadas
produce un efecto de cuña que ocasiona que el elemento de contacto 14a, 14b sea
presionado contra el cuerpo base 12 cuando la pieza de anclaje 15 es movida hacia la
30
posición apretada. Los primer y segundo biseles 17 se extienden todo a lo largo de
unos primer y segundo bordes longitudinales opuestos del elemento de contacto 14a,
14b, y el resalte 18 se extiende todo a lo largo del cuerpo base 12.
Además, la pieza de anclaje 15 tiene un segundo elemento de anclaje 22 en un
lado opuesto a dicho primer elemento de anclaje 20, y el cuerpo base 12 tiene un bisel
35
auxiliar 21 en un lado opuesto a la segunda superficie de transferencia térmica 25 que
encaja en una superficie inclinada auxiliar formada en dicho segundo elemento de
anclaje 22 de la pieza de anclaje 15. Así, un resbalamiento de dicho bisel auxiliar 21
sobre dicha superficie inclinada auxiliar produce un efecto de cuña que ocasiona que el
elemento de contacto 14a sea presionado adicionalmente contra el cuerpo base 12
cuando la pieza de anclaje 15 es movida hacia la posición apretada.
5
La cooperación de los primer y segundo elementos de anclaje 20, 22 de la pieza
de anclaje con el segundo bisel 19 y el bisel auxiliar 21 respectivamente asegura una
aplicación de fuerzas equilibrada entre la pieza de anclaje 15, el cuerpo base 12 y el
elemento de contacto 14a.
La Fig. 2 muestra uno de los aplicado res de presión y calor 1 O con los tornillos
1 O
16 aflojados, las piezas de anclaje 15 separadas del cuerpo base 12, y un primer
elemento de contacto 14a con unos resaltes 26 configurado de acuerdo con un primer
formato de soldadura recién retirado del cuerpo base 12. La Fig. 2 también muestra un
segundo elemento de contacto 14b con unos resaltes 26 configurados de acuerdo con
un segundo formato de soldadura a punto para ser colocado en el cuerpo base 12 en
15
sustitución del primer elemento de contacto 14a.
Con esta construcción, la unidad de soldadura de la presente invención permite
efectuar un cambio de formato de manera fácil y rápida simplemente aflojando los
tornillos 16, quitando el primer elemento de contacto 14a del cuerpo base 12, colocando
el segundo elemento de contacto 14b en el cuerpo base 12, y apretando de nuevo los
20
tornillos 16. La gran simplicidad en la operación de cambio de formato viene dada
porque no es necesario intervenir en las conexiones de los medios de calentamiento ni
en los medios de accionamiento.
A un experto en la técnica se le ocurrirán modificaciones y variaciones a partir
del ejemplo de realización mostrado y descrito sin salirse del alcance de la presente
25
invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Unidad de soldadura para máquina automática formadora y llenadora de envases, comprendiendo al menos un par de aplicadores de presión y calor (10) 5
    mutuamente enfrentados y situados en lados opuestos de un precursor de envase hecho de película flexible termosoldable, unos medios de calentamiento que calientan dichos aplicadores de presión y calor (10) y unos medios de accionamiento que mueven dichos aplicadores de presión y calor (10) entre una posición liberada, en la que los aplicadores de presión y calor (10) están separados del precursor de envase, y una
    10 posición de soldadura, en la que los aplicadores de presión y calor (10) presionan y aplican calor al precursor de envase para formar una soldadura, donde cada uno de dichos aplicadores de presión y calor (10) comprende un cuerpo base (12) calentado por dichos medios calentamiento y conectado a dichos medios de accionamiento, un elemento de contacto (14a, 14b) configurado para formar una soldadura con un formato 15 predeterminado en contacto con el precursor de envase, y unos medios de sujeción liberables para fijar dicho elemento de contacto (14a, 14b) a dicho cuerpo base (12), y donde el elemento de contacto (14a, 14b) es calentado por contacto con el cuerpo base (12), teniendo el elemento de contacto (14a, 14b) una primera superficie de transferencia térmica (24) que en uso está en contacto con una correspondiente 20 segunda superficie de transferencia térmica (25) formada en el cuerpo base (12), y dichos medios de sujeción liberables están configurados para mantener dicha primera superficie de transferencia térmica (24) del elemento de contacto (14a, 14b) presionada contra dicha segunda superficie de transferencia térmica (25) del cuerpo base (12), caracterizada porque dichos medios de sujeción liberables comprenden al menos una 25 pieza de anclaje (15) conectada al cuerpo base (12) por un elemento de fijación liberable operable para permitir mover dicha pieza de anclaje (15) respecto al cuerpo base (12) entre una posición aflojada, en la que el elemento de contacto (14a, 14b) puede ser juntado o separado del cuerpo base (12), y una posición apretada, en la que un primer elemento de anclaje (20) formado en la pieza de anclaje (15) sujeta el 30 elemento de contacto (14a, 14b) contra el cuerpo base (12), siendo efectuados los movimientos de la pieza de anclaje (15) entre dichas posiciones aflojada y apretada en una dirección paralela a dichas primera y segunda superficies de transferencia térmica (24, 25) del elemento de contacto (14a, 14b) y del cuerpo base (12), respectivamente, y porque el elemento de contacto (14a, 14b) tiene un primer bisel (17) que encaja con 35 una primera superficie inclinada formada en un resalte (18) del cuerpo base (12) y un segundo bisel (19) que encaja en una segunda superficie inclinada formada en dicho
    primer elemento de anclaje (20) de la pieza de anclaje (15), donde la interacción de dichos primer y segundo biseles (17, 19) con dichas primera y segunda superficies inclinadas produce un efecto de cuña que ocasiona que el elemento de contacto (14a, 14b) sea presionado contra el cuerpo base (12) cuando la pieza de anclaje (15) es
    5 movida hacia la posición apretada.
  2. 2.- Unidad de soldadura según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de calentamiento comprenden al menos una resistencia eléctrica (23) asociada al cuerpo base (12) y conectada a unos medios de suministro de energía eléctrica.
  3. 3.- Unidad de soldadura según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos 10 primer y segundo biseles (17) se extienden todo a lo largo de unos primer y segundo bordes longitudinales opuestos del elemento de contacto (14a, 14b). 4.- Unidad de soldadura según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho resalte (18) se extiende todo a lo largo del cuerpo base (12).
  4. 5.-Unidad de soldadura según la reivindicación 1, 3, o 4, caracterizada porque 15 la pieza de anclaje (15) tiene un segundo elemento de anclaje (22) en un lado opuesto a dicho primer elemento de anclaje (20), y el cuerpo base (12) tiene un bisel auxiliar
    (21) en un lado opuesto a dicha segunda superficie de transferencia térmica (25) que encaja en una superficie inclinada auxiliar formada en dicho segundo elemento de anclaje (22) de la pieza de anclaje (15), donde la interacción de dicho bisel auxiliar (21)
    20 con dicha superficie inclinada auxiliar produce un efecto de cuña que ocasiona que el elemento de contacto (14a, 14b) sea presionado contra el cuerpo base (12) cuando la pieza de anclaje (15) es movida hacia la posición apretada.
  5. 6.- Unidad de soldadura según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque varias de dichas piezas de anclaje (15) están instaladas a lo largo 25 del cuerpo base (12), y cada pieza de anclaje (15) está asociada a uno de dichos
    elementos de fijación liberable.
  6. 7.- Unidad de soldadura según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento de fijación liberable comprende un tornillo (16) insertado a través de un agujero de la pieza de anclaje (15) y acoplado en un agujero fileteado del cuerpo base
    30 (12), teniendo dicho tornillo (16) una cabeza (16a) accesible configurada para ser agarrada. 8.- Unidad de soldadura según la reivindicación 7, caracterizada porque dicha cabeza (16a) está configurada para ser agarrada y accionada manualmente.
  7. 9.- Unidad de soldadura según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho 35 elemento de fijación liberable comprende una tuerca acoplada a un espárrago fileteado fijado al cuerpo base (12) e insertado a través de un agujero de la pieza de anclaje (15).
  8. 10.- Unidad de soldadura según la reivindicación 9, caracterizada porque dicha tuerca está configurada para ser agarrada y accionada manualmente.
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