ES3036986T3

ES3036986T3 - Flexible jaws for vertical fill form and seal apparatus and methods of use

Info

Publication number: ES3036986T3
Application number: ES17884072T
Authority: ES
Inventors: Patrick Bierschenk; Frank Brenkus; Ronald Gust
Original assignee: Frito Lay North America Inc; Douglas Machine Inc
Current assignee: Frito Lay North America Inc; Douglas Machine Inc
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2025-09-26
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: EP3544897B1; CN110191845A; WO2018118648A1; US10759556B2; AU2017382763B2; EP3544897A4; AU2017382763A1; PT3544897T; MX2019007456A; US20180170599A1; CN110191845B; EP3544897A1; PL3544897T3; CA3046978A1

Abstract

Un aparato de formado, llenado y sellado vertical para envasar partículas incluye un conjunto de sellado con mordazas de sellado opuestas, acopladas entre sí mediante una conexión mecánica en un punto de pivote común. Un primer actuador de mordazas está acoplado mecánicamente a las mordazas de sellado opuestas para pivotarlas de forma controlada alrededor de dicho punto. Un segundo actuador está acoplado mecánicamente al conjunto de sellado y está configurado para impartirle un movimiento alternativo controlado. Un controlador controla tanto el primer actuador como el segundo, lo que permite que las mordazas describan un recorrido preestablecido, lo que permite la flexibilidad en la fabricación de bolsas sin necesidad de cambiar las mordazas. La película de envasado puede moverse de forma continua o, opcionalmente, puede controlarse para que se mueva de forma intermitente a través del sistema de llenado y sellado vertical (VFFS). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mordazas flexibles para rellenar, formar y sellar verticalmente, aparatos y métodos de uso

Antecedentes

Campo de la invención

La invención se refiere al campo del envasado a alta velocidad de productos en partículas en máquinas verticales de formación, llenado y sellado que envasan una carga de partículas en un envase formado en la máquina y, más especialmente con las mordazas de sellado de estas máquinas.

Descripción de la técnica relacionada

Las máquinas verticales de llenado, formación y sellado(Vertical Fill Form and Seal,VFFS) se usan comúnmente para embolsar productos en partículas, incluyendo, sin carácter limitante, aperitivos que son de naturaleza particulada. Los aperitivos en partículas incluyen, sin carácter limitante, patatas fritas, trozos de maíz fritos y trozos de aperitivo extruidos de diversas formas y tamaños. Por lo general, entran cerca del extremo superior de la máquina VFFS en cargas medidas y, a continuación, cada una de ellas se sella en un envase que se forma en la máquina, a partir de una película de envasado, para contener la carga de aperitivos. La película de envasado es más comúnmente de una composición polimérica termosellable. En el proceso de termosellado, hay varias variables, pero entre ellas son importantes la presión aplicada a las mordazas, el tiempo de permanencia (es decir, el tiempo en que se aplica la presión) y la temperatura de sellado. La temperatura de sellado está determinada generalmente por el material de envasado. Sin embargo, la presión aplicada y el tiempo de permanencia son parámetros que un operador puede manipular. El documento US 5.412.927 describe un aparato vertical de formación, llenado y sellado para envasar un producto particulado montado sobre un bastidor estructural. El aparato comprende un conjunto de sellado de paquetes que tiene calentadores laterales opuestos que aplican el sello al paquete. El documento US 5.412.927 también describe un método para envasar un producto en particular que se envasa en el aparato, que implica proporcionar una carga de producto al aparato para su envasado, introducir la película de envasado a través del aparato vertical de formación, llenado y sellado, sellar lateralmente la película de envasado con un sello longitudinal, mover un conjunto que comprende mordazas de sellado opuestas del aparato hacia arriba y hacia abajo bajo el control de un controlador mientras se abren y cierran las mordazas de sellado bajo el control del controlador, de manera que un punto en cada una de las mordazas de sellado corresponde a un local preestablecido por un controlador y sellar transversalmente la película de envasado con las mordazas de sellado para formar un paquete. El documento JP H04294709 se refiere a un aparato vertical de formación, llenado y sellado para envasar objetos sueltos que comprende un medio de sellado lateral.

En algunas máquinas VFFS, la película de envasado avanza hacia abajo alrededor de un tubo de formación, donde los extremos libres de la película se sellan entre sí a lo largo del lateral del tubo de formación y se sellan transversalmente mediante un dispositivo de sellado a medida que se desplaza por debajo del tubo de formación. La bolsa parcialmente formada, que tiene un lado y un extremo inferior sellados, se llena a continuación con la carga en partículas y se sella la parte superior de la bolsa que está formándose con otro sello transversal.

En algunas máquinas VFFS, el movimiento de la película de envasado se detiene de manera intermitente a medida que la película se sella transversalmente para formar la bolsa. La etapa de termosellado transversal requiere una cantidad finita de tiempo para completarse. Por consiguiente, las máquinas VFFS de este tipo funcionan de forma intermitente.

En otras máquinas VFFS, que funcionan de forma continua, hay un conjunto de mordazas que tiene un par de mordazas opuestas, cada una de las cuales está montada en un riel común de modo que se deslizan sobre el riel una hacia la otra para cerrar y, por lo tanto, sellar la película sujetada entre las mordazas y deslizarse una de la otra hasta una posición abierta. Además, el conjunto de mordazas tiene un riel vertical a lo largo del cual el riel común (con sus mordazas opuestas montadas) puede deslizarse hacia arriba y hacia abajo. Por lo tanto, durante la operación, los elementos de sellado de las caras de las mordazas opuestas se mueven en “ modo caja” : hacia adentro para pellizcar la película de envasado entre las mordazas, y hacia abajo, a la misma velocidad que la película móvil, sin dejar de aplicar una presión de pellizco para formar el sello transversal. Las mordazas se separan hacia afuera de la película una vez que se forma el sello; y a continuación se mueven hacia arriba en posición para volver a pellizcar hacia adentro y formar el siguiente sello. Un punto en el borde delantero de cada elemento de sellado traza un local (“ trayectoria” ) que es un rectángulo y que se puede describir como una “ caja” . Estas mordazas en forma de caja pueden formar sellos transversales mientras la película se mueve de forma continua. Los conjuntos de mordazas en modo caja son relativamente pesados, pero pueden aplicar una presión de sellado relativamente alta y tienen un tiempo de permanencia de sellado relativamente alto. Se pueden usar con bolsas grandes, como bolsas de tipo almohada grandes. Además, se puede usar para fabricar bolsas con formato, incluyendo, sin carácter limitante, bolsas con fuelle de una cara, o bolsas con fuelle de doble cara, o bolsas con una base plana conformada para mantenerse en posición vertical para su exposición. Sin embargo, son relativamente lentas en términos de bolsas fabricadas por minuto.

En una variación de las mordazas en modo caja descritas anteriormente, las mordazas pueden trazar un local en forma de D. Estas mordazas son relativamente más rápidas que las del modo caja y pueden aplicar tiempos de permanencia de sellado moderados y una presión de sellado moderada. No son tan capaces como el modo caja en cuanto a la variedad de bolsas formateadas para las que son adecuadas.

En otras máquinas VFFS, hay brazos giratorios opuestos colocados de forma fija, uno a cada lado de la película de envasado. Cada brazo giratorio lleva un elemento de sellado térmico para formar el sello transversal. Estos elementos de termosellado son convexos en el interior y presentan una superficie curvada hacia el exterior orientada hacia la película de envasado. (Por “ interior” , nos referimos al lado que estaría orientado hacia la película de embalaje durante el funcionamiento de las mordazas de sellado). Por lo tanto, a medida que los brazos giratorios giran, los elementos de sellado térmico de cada lado giran hasta posiciones donde se registran y empujan contra lados opuestos de la película de envasado a medida que los brazos giran para crear un sellado térmico transversal. Los elementos de sellado opuestos entran en contacto con la película, durante el sellado, a lo largo de las superficies opuestas convexas para aplicar presión y calor. Además, a medida que los brazos giratorios giran, un punto en el borde delantero de cada elemento de sellado traza un local que puede describirse como un círculo. La máquina VFFS funciona de forma continua, ya que la película de envasado avanza sin interrupción a medida que se forma el sello transversal de la bolsa. Estas mordazas pueden funcionar de forma continua a alta velocidad en términos de bolsas/minuto. Pueden aplicar una presión de sellado muy alta, pero con tiempos de permanencia muy cortos. Debido a la estructura de las mordazas giratorias, no son adecuadas para sellar bolsas grandes. Y no son adecuadas para fabricar bolsas formateadas porque interfieren espacialmente con la colocación de las formadoras. En general, se limitan a bolsas de tipo almohada.

En una variante del tipo rotativo de máquina VFFS, los elementos de sellado térmico están montados en los brazos giratorios para que puedan reticularse de forma limitada, de modo que las caras de los elementos de sellado puedan alinearse de forma cuadrada entre sí durante la formación del sello.

Resumen

Se proporciona una realización ejemplar de un aparato de formación, llenado y sellado vertical(Vertical Form, Fill, and Seal,VFFS), para envasar partículas, que incluyen, pero no se limitan a, aperitivos. El aparato VFFS incluye un conjunto de sellado de paquetes que tiene mordazas de sellado opuestas acopladas operativamente entre sí mediante una conexión mecánica en un punto de pivote común. Incluye además un primer actuador unido de manera fija a un bastidor estructural. El primer actuador está acoplado mecánicamente a las mordazas de sellado opuestas para hacer girar las mordazas de sellado opuestas de manera controlada alrededor del punto de pivote común para abrir y cerrar las mordazas de sellado opuestas. Además, se incluye un segundo actuador unido de forma fija a un bastidor estructural. El segundo actuador está acoplado mecánicamente al conjunto de sellado de paquetes y está configurado para impartir un movimiento alternativo controlado hacia arriba y hacia abajo al conjunto de sellado de paquetes. Un controlador está configurado para controlar el primer actuador y para controlar el segundo actuador. El controlador configurable controla la apertura y el cierre de las mordazas de sellado mediante el primer actuador y controla el movimiento alternativo mediante el segundo actuador. Al controlar los movimientos de las mordazas así como la reciprocidad, el controlador hace que un punto seleccionado en un borde delantero de cada una de las mordazas (o de cualquiera de ellas) describa un local de recorrido preestablecido. Por lo tanto, cuando está en uso, el primer actuador acciona las mordazas de sellado opuestas para sellar la película del envase con las partículas contenidas en su interior, mientras que las mordazas de sellado siguen el local de desplazamiento preestablecido. La película de envasado puede moverse de forma continua u, opcionalmente, puede controlarse para que se mueva de forma intermitente a través del aparato VFFS.

El primer actuador puede accionarse mediante un servomotor controlado por el controlador. Opcionalmente, el segundo actuador puede accionarse mediante un servomotor controlado por el controlador.

Tanto el primer como el segundo actuador pueden ser accionados cada uno por servomotores (separados) controlados por el controlador. Además, opcionalmente, el primer actuador puede accionarse hidráulica o neumáticamente bajo el control del controlador; y del mismo modo, el segundo actuador puede accionarse hidráulica o neumáticamente bajo el control del controlador.

El primer actuador puede estar acoplado mecánicamente a una de las mordazas de sellado opuestas por encima del punto de pivote común, y puede estar acoplado a la otra de las mordazas en un punto por debajo del punto de pivote común, de modo que las mordazas se muevan al unísono para abrirse y cerrarse cuando son impulsadas por el primer actuador.

Para cada una de las mordazas opuestas, los puntos a lo largo del local preestablecido de la mordaza comprenden un vector de velocidad vertical y un vector de velocidad horizontal. El local de recorrido preestablecido de cada una de las mordazas opuestas puede ser una imagen especular del local de recorrido preestablecido de la otra mordaza.

El controlador está configurado para controlar tanto la velocidad del primer actuador como la velocidad del segundo actuador, así como el grado de desplazamiento de las mordazas mediante el control del primer actuador y el segundo actuador.

La masa del conjunto de sellado de paquetes puede apoyarse en el bastidor estructural solo mediante la unión del primer y el segundo actuador al bastidor estructural.

Una barra de termosellado que se extiende lateralmente puede montarse de manera fija en cada una de las caras opuestas de las mordazas opuestas para sellar transversalmente una película de envasado cuando las mordazas se cierran.

En una realización adicional, en lugar de usar solo un primer actuador para operar cada par de mordazas de sellado opuestas, se puede agregar un primer actuador adicional. Por lo tanto, el primer actuador se acopla mecánicamente a una de las mordazas de sellado opuestas y la mueve, mientras que el primer actuador adicional se acopla y mueve la otra de las mordazas de sellado opuestas.

También se proporciona un método ejemplar para envasar un producto particulado, tal como un aperitivo, en un aparato de formación, llenado y sellado vertical. El método incluye las etapas de: proporcionar una carga de aperitivos en partículas al aparato vertical de formación, llenado y sellado para su envasado; y alimentar la película de envasado a través del aparato vertical de formación, llenado y sellado. Además, sellar lateralmente la película de envasado, mientras la película está en movimiento, con un sello lateral longitudinal. Mover un conjunto, que comprende mordazas de sellado del aparato vertical de formación, llenado y sellado, en un movimiento alternativo vertical; las mordazas de sellado se mueven entre las posiciones abierta y cerrada bajo el control de un controlador, de manera que un punto en el extremo de cualquiera de las mordazas describe un local predeterminado por el controlador. El método incluye además sellar transversalmente la película de envasado haciendo girar las mordazas de sellado una hacia la otra, alrededor de un pivote común, en lados opuestos de la película de envasado. La etapa de alimentación de la película puede ser continua, sin interrupción en la alimentación continua de la película de envasado, o puede ser intermitente. La etapa de mover un conjunto puede incluir mover el conjunto de manera que tanto la extensión como la velocidad del movimiento hacia arriba y hacia abajo estén bajo el control del controlador. La etapa de mover un conjunto puede incluir el movimiento de manera que tanto la extensión como la velocidad de la apertura y el cierre de las mordazas de sellado opuestas estén bajo el control del controlador.

La etapa de mover un conjunto puede incluir mover el conjunto de manera que el punto en el borde delantero de cada mordaza de sellado describa un local que sea una imagen especular de un local descrito por la otra mordaza. El local predeterminado de un punto en un extremo de cualquiera de las mordazas puede describir un círculo que tiene un radio predeterminado por el controlador, o un rectángulo que tiene unas dimensiones predeterminadas por el controlador, o una elipse que tiene unas dimensiones predeterminadas por el controlador, o puede tener una forma de D.

Resumen de la invención

Por consiguiente, en un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato vertical de formación, llenado y sellado para envasar un producto particulado, el aparato de formación, llenado y sellado vertical montado en un bastidor estructural, que comprende el aparato vertical de formación, llenado y sellado:

un conjunto de sellado de paquetes, un primer soporte de pivote de mordaza, un segundo soporte de pivote de mordaza, un primer actuador y un segundo actuador;

caracterizado porque:

el conjunto de sellado de paquetes tiene mordazas de sellado opuestas acopladas entre sí alrededor de un punto de pivote común;

el primer soporte de pivote de mordaza tiene un primer extremo, un segundo extremo y una primera mordaza de sellado montada lateralmente a lo largo de un extremo horizontal superior del primer soporte de pivote de mordaza; el segundo soporte de pivote de mordaza tiene un primer extremo, un segundo extremo y una segunda mordaza de sellado montados lateralmente a lo largo de un extremo horizontal superior del segundo soporte de pivote de mordaza, con el primer extremo del primer soporte de pivote de mordaza y el primer extremo del soporte de pivote de la segunda mordaza acoplados entre sí alrededor de un primer punto de pivote común para formar una primera forma de V y con el segundo extremo del primer soporte de pivote de mordaza el segundo soporte de pivote de mordaza está acoplado entre sí alrededor de un segundo punto de pivote común para formar una segunda forma de V, de manera que cuando los extremos primero y segundo de cada soporte de mordaza respectivo giran alrededor de sus respectivos puntos de pivote comunes, y las mordazas de sellado se abren y cierran;

el primer actuador está unido de manera fija al bastidor estructural, el primer actuador está acoplado mecánicamente a uno de los soportes de pivote de mordaza [702; 704] para hacer girar de forma controlada los soportes de pivote de mordaza alrededor del punto de pivote común;

el segundo actuador está unido de manera fija al bastidor estructural, el segundo actuador se acopla mecánicamente al conjunto de sellado de paquetes en los puntos de pivote comunes primero y segundo y está configurado para hacer oscilar de manera controlada el conjunto de sellado de paquetes hacia arriba y hacia abajo; y

un controlador configurable que controla la apertura y el cierre de las mordazas de sellado mediante el primer actuador y controla el movimiento alternativo mediante el segundo actuador, lo que hace que las mordazas describan un local de recorrido preestablecido, el controlador preprogramado con una pluralidad de locales accesibles por un operador, correspondiendo cada local a un formato de bolsa que se va a formar en el aparato;

por lo que, cuando está en uso, el primer actuador acciona las mordazas de sellado opuestas a la película del paquete de sellado de forma transversal con el producto particulado en su interior, mientras que cada una de las mordazas de sellado opuestas sigue su respectivo local de recorrido preestablecido.

En algunas realizaciones, el primer actuador es accionado por un servomotor controlado por el controlador y/o el segundo actuador es accionado por un servomotor controlado por el controlador.

En algunas realizaciones, el primer actuador es un actuador hidráulico o neumático bajo el control del controlador y el segundo actuador es un actuador hidráulico o neumático bajo el control del controlador.

En algunas realizaciones, el primer actuador se acopla mecánicamente al primer soporte de pivote de mordaza por encima del punto de pivote común, y el primer actuador se acopla al segundo soporte de pivote de mordaza por debajo del punto de pivote común.

En algunas realizaciones, durante el movimiento de cada uno de los soportes de pivote de mordaza, el local preestablecido de la mordaza de sellado comprende un vector de velocidad vertical y un vector de velocidad horizontal, opcionalmente en donde el local de recorrido preestablecido de cada uno de los extremos de la mordaza de sellado es una imagen especular del local de recorrido preestablecido de la otra mordaza.

En algunas realizaciones, el controlador está configurado para controlar tanto la velocidad del primer actuador como la velocidad del segundo actuador, así como la extensión del desplazamiento lineal (W) del primer actuador y la extensión del desplazamiento lineal (H) del segundo actuador. En algunas de estas realizaciones, una masa del conjunto de sellado de paquetes se soporta en el bastidor estructural mediante el montaje del primer y el segundo actuador en el bastidor estructural.

En algunas realizaciones, el aparato comprende además un primer actuador adicional, el primer actuador acoplado al primer soporte de pivote de mordaza y el primer actuador adicional acoplado al segundo soporte de pivote de mordaza.

En algunas realizaciones, el primer actuador y el actuador adicional son accionados cada uno por un servomotor separado, cada servomotor controlado por el controlador. En algunas de estas realizaciones, un desplazamiento horizontal máximo (W) de un punto en la punta de cada una de las mordazas opuestas y un intervalo máximo de desplazamiento vertical (H) del conjunto de mordazas trazan una envolvente dentro de la cual el controlador está configurado para operar las mordazas opuestas, de manera que el local de los puntos en la punta configura el aparato de formación, llenado y sellado vertical para uno de los múltiples tipos de embalaje seleccionados, sin cambiar las mordazas de sellado.

En algunas realizaciones, el local de recorrido preestablecido de cada una de las mordazas opuestas es una imagen especular elíptica del local de recorrido preestablecido de la otra, y la forma del local de recorrido la preestablece el controlador según el tipo de embalaje que se formará en el aparato de formación, llenado y sellado vertical.

En algunas realizaciones, durante la operación, la película de envasado se mueve continuamente a través del aparato, sin detenerse intermitentemente, a medida que las mordazas de sellado se cierran para formar un sello transversal en la película de envasado.

En algunas realizaciones, el segundo actuador incluye una disposición de correa y polea accionada por un servomotor. En algunas de estas realizaciones:

(i) el aparato vertical de formación, llenado y sellado comprende además una polea accionada por el segundo actuador de modo que, a medida que la polea gira en sentido horario y antihorario, el conjunto de sellado de paquetes gira alternativamente; y/o

(ii) el aparato vertical de formación, llenado y sellado comprende además una varilla de accionamiento que gira mediante un accionador giratorio, la varilla de accionamiento gira las manivelas pivotantes en conjunto para obligar a las mordazas de sellado a abrirse y cerrarse.

En algunas realizaciones, el aparato vertical de formación, llenado y sellado comprende además otro actuador, el primer actuador acciona una de las mordazas de sellado opuestas y el otro actuador acciona otra de las mordazas de sellado opuestas. En algunas de estas realizaciones, el primer actuador se acopla al soporte de pivote de la primera mordaza, por encima del primer punto de pivote común, y acciona el extremo opuesto de la mordaza de sellado, y el otro actuador se acopla al soporte de pivote de la segunda mordaza por encima del primer punto de pivote común, y acciona la otra mordaza de sellado opuesta.

En una realización adicional de la invención, se proporciona un método para envasar un producto particulado que se envasa en un aparato vertical de formación, llenado y sellado, que comprende el método las etapas de: proporcionar una carga de producto particulado al aparato vertical de formación, llenado y sellado para el envasado; introducir la película de envasado a través del aparato vertical de formación, llenado y sellado; sellar lateralmente la película de envasado con un sello longitudinal;

mover un conjunto que comprende mordazas de sellado opuestas y conectadas de manera pivotante del aparato de formación, llenado y sellado vertical hacia arriba y hacia abajo bajo el control de un controlador mientras se abren y cierran las mordazas de sellado bajo el control del controlador, de manera que el local de un punto en cada una de las mordazas de sellado corresponda a un local preestablecido por un controlador; y

sellar transversalmente la película de envasado con las mordazas de sellado haciendo girar las mordazas de sellado una hacia la otra, alrededor de un pivote común en lados opuestos de la película de envasado, para formar un paquete. En algunas realizaciones, (i) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que tanto la extensión como la velocidad del movimiento hacia arriba y hacia abajo estén bajo el control del controlador y/o (ii) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que tanto la extensión como la velocidad de apertura y cierre de las mordazas de sellado opuestas estén bajo el control del controlador y/o (iii) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que el punto de cada mordaza de sellado describa un local que es una imagen especular de un local descrito por la otra mordaza. En algunas realizaciones, la etapa de alimentación de la película de envasado es continua y sin interrupción mientras se sella transversalmente.

Breve descripción de los dibujos

Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas asociadas, de la presente tecnología se apreciarán más fácilmente haciendo referencia a la siguiente Descripción Detallada, cuando se toma junto con los dibujos simplificados adjuntos de realizaciones ilustrativas. Los dibujos, descritos brevemente aquí a continuación, no están a escala, se presentan para facilitar la explicación y no limitan el alcance de las invenciones mencionadas en las reivindicaciones de patente adjuntas. La FIG. 1 es una representación esquemática y ejemplar de un aparato de formación, llenado y sellado vertical de la técnica anterior con fines ilustrativos, que muestra mordazas de sellado.

La FIG. 2 es un esquema que representa una realización de un conjunto de mordazas de sellado en forma de V, con un detalle ampliado que representa una tira de calentamiento en una mordaza;

La FIG. 3 es una representación esquemática de una realización en forma de V de un conjunto de mordazas de sellado flexible, según la descripción en esta invención, que representa un primer y un segundo actuadores para un movimiento bidimensional controlado de las mordazas.

La FIG. 4 es una representación esquemática de una realización en forma de Y, según lo descrito en esta invención, de un conjunto de mordazas de sellado flexible que representa un primer y un segundo actuadores para un movimiento bidimensional controlado de las mordazas.

La FIG. 5 es un diagrama esquemático que muestra una envolvente del intervalo de movimiento de las mordazas flexibles, según la descripción en esta invención, dentro de los parámetros dimensionales del aparato.

La FIG. 6A es un esquema que representa un ejemplo de un local de movimiento de las mordazas flexibles según la descripción en esta invención, dentro de la envolvente de la FIG. 5.

La FIG. 6B es un esquema que representa un ejemplo del local de movimiento de las mordazas flexibles según la descripción en esta invención, dentro de la envolvente de la FIG. 5.

La FIG. 6C es un esquema que representa otro ejemplo del local de movimiento de las mordazas flexibles, dentro de la envolvente de la FIG. 5.

La FIG. 6D es un esquema que representa otro ejemplo del local de movimiento de las mordazas flexibles dentro de la envolvente de la FIG. 5.

La FIG. 7 es un esquema en perspectiva que representa la realización en forma de V de la FIG. 3 con mayor detalle. La FIG. 8 es un esquema en perspectiva que representa la realización en forma de V de la FIG. 3 con mayor detalle.

Descripción detallada

Las siguientes descripciones detalladas no limitantes de ejemplos de realizaciones de la tecnología pueden referirse a las Figuras del dibujo adjunto y no se limitan a los dibujos, que se presentan simplemente para mejorar las explicaciones de características de la tecnología. Además, las descripciones detalladas pueden referirse a términos particulares de la técnica, algunos de los cuales se definen en esta invención, según sea apropiado y necesario para mayor claridad.

Como se ha explicado anteriormente en otra parte del presente documento, en los aparatos de llenado, formación y sellado vertical(Vertical Fill Form and Seal,VFFS), las mordazas de sellado se limitan normalmente a un único intervalo y local de movimiento. Las mordazas de sellado giratorias, por ejemplo, giran de modo que un punto seleccionado en el borde delantero que se interconectará con el material de envasado que se va a sellar describa un local circular y que está fijado por las dimensiones de la estructura del brazo giratorio. Esta es una consecuencia necesaria de la estructura de tales mandíbulas. Del mismo modo, cada una de las mordazas en modo caja y en modo D mueve las mordazas en locales predeterminados.

Cada tipo de mordaza de sellado tiene ciertas limitaciones y es la más adecuada para su uso en el sellado de tipos específicos de bolsas. Estas limitaciones se deben generalmente a cualquiera de los siguientes parámetros: tipo de mordaza, movimiento de mordaza, elemento de sellado, presión de sellado, tiempo de permanencia para el sellado y limitaciones espaciales, como, por ejemplo, interferir espacialmente con otros aparatos, como los formadores de bolsas, que deben insertarse para fabricar una bolsa formateada. Es evidente que las mordazas que interfieren espacialmente y obstruyen dicho aparato, necesarias para fabricar las bolsas formateadas, no pueden usarse para fabricar dichas bolsas. Una “ bolsa formateada” , tal como se usa el término en esta invención, se refiere a una bolsa o paquete que no es del “tipo almohada” común, que tiene un sello transversal en la parte superior y otro en la parte inferior, pero que requiere el uso de otros aparatos, como formadores de bolsas, para crear características adicionales, que incluyen, entre otras, un fuelle de una cara o un fuelle de doble cara, o una base formada y moldeada para mantenerse erguida y exhibida. Por lo tanto, aunque algunos tipos de mordazas de sellado, como las mordazas giratorias, son adecuadas para las bolsas tipo almohada, deben sustituirse por otras mordazas si el aparato VFFS debe usarse para fabricar bolsas formateadas. Por lo tanto, en la práctica, el tipo de mordaza impone limitaciones que limitan la gama de tipos de bolsas que se pueden sellar con un tipo particular de mordazas, y/o que limitan la velocidad de formación del paquete en bolsas/minuto. Como las necesidades de embalaje varían, hay un banco de máquinas VFFS que se dedican a un tipo de embalaje diferente, lo que requiere un desembolso de capital, o hay que cambiar las mordazas de las máquinas cuando hay demanda para cambiar a otro tipo de paquete, lo que implica un costoso tiempo de inactividad de la máquina.

Un aparato VFFS de la presente descripción está equipado con “ mordazas de sellado flexible” que permitirían sellar bolsas tipo almohada, así como cualquier otro tipo de bolsa formateada, incluidas, entre otras, las bolsas con un solo fuelle, con doble fuelle y con fondo plano para su visualización vertical. Esto evita el tiempo de inactividad en las mordazas de conmutación y evita la necesidad de máquinas dedicadas. Por lo tanto, por “ mordazas de sellado flexible” se entiende que estas mordazas se pueden configurar (bajo el control de un controlador) de modo que un punto definido en un borde delantero de la mordaza se desplace en un local (“trayectoria” ) de manera que, durante la operación, las mordazas no obstruyan otros aparatos de proceso, que pueden ser necesarios y que pueden estar cerca (tanto en el tiempo como en el espacio) para realizar otras operaciones, de modo que las mordazas puedan sellar una variedad de formatos de paquetes. La variedad de formatos incluye bolsas tipo almohada y cualquier otro tipo de bolsa formateada, que incluye, entre otras, fuelle simple, doble fuelle y fondo plano para exhibirlas en posición vertical. Además, las mordazas de sellado flexible funcionan de forma continua en el sentido de que la película de envasado alimentada a la máquina vertical de formación, llenado y sellado se desplaza a través de la máquina de forma continua sin detenerse intermitentemente debido a la operación de sellado. Sin embargo, si se desea, el aparato VFFS con las mordazas de sellado flexible de la invención también puede funcionar con una parada intermitente, si es necesario para un propósito particular. Por lo tanto, el aparato VFFS inventivo con mordazas de sellado flexible tiene un funcionamiento continuo o intermitente.

Un contexto para una mejor comprensión de las mordazas de sellado flexible de la invención puede facilitarse haciendo referencia a la FIG. 1, que representa esquemáticamente una parte de un aparato VFFS tradicional. En secuencia, desde la parte superior, hay una báscula 101, donde se cargan y pesan las partículas, por ejemplo, los aperitivos en partículas que van a envasarse. La báscula 101 acumula y descarga una carga específica de producto correspondiente a la cantidad de producto que ocupará una única bolsa. Por lo general, aguas abajo y por debajo de la báscula 101 hay un embudo 102, o una serie de embudos, que recibe y a continuación dirige la carga de producto. Aguas abajo del embudo 102 hay un cilindro de suministro de producto 103, que a continuación recibe la carga de producto. Tal como se usa en un aparato VFFS, el cilindro de suministro de producto 103 a menudo se denomina «formadora». La película de envasado 104, dispensada desde un rollo 105, se coloca alrededor de la formadora 103 y se desplaza hacia abajo. Un sellador lateral 106 sella los bordes de la película de embalaje juntos para formar un tubo que continúa viajando hacia abajo bajo la presión de los rodillos accionados por correa (uno parcialmente oculto) 107 en lados opuestos del formador 103 a medida que se forma el sello. Las mordazas de sellado 108 a cada lado de la película de envasado 104 están equipadas, cada una de ellas, en una cara delantera de la mordaza, con un elemento de calentamiento 110 que se mueve hacia dentro para tocar la película y empujar contra la película, para formar un sello transversal 111 y, a continuación, retraerse alejándose de la película 104. Una vez que se forma el sello transversal 111, se cierra la parte inferior del tubo de película de envasado. A continuación, se entrega una carga de producto a través del cilindro de suministro de producto 103 y al tubo sellado. Posteriormente, a medida que la película 104 (ahora una bolsa parcialmente formada que tiene un fondo sellado y producto dentro) continúa moviéndose hacia abajo, las mordazas de sellado se mueven nuevamente de manera que los elementos de calentamiento entran en contacto y presionan contra la región superior de la bolsa parcialmente formada para formar otro sello transversal 112, y a continuación se retraen alejándose del sello. De este modo, se forma una bolsa, sellada en la parte superior y la parte inferior, con el producto en su interior. A continuación, una cuchilla puede cortar la película por encima del sello superior de la bolsa (y por debajo del sello inferior de la siguiente bolsa que se forma en el proceso) para separar la bolsa de la película.

La FIG. 1 se muestra con mordazas de sellado transversales genéricas 108. No obstante, el dibujo ilustra los principios básicos de funcionamiento del aparato VFFS. Las mordazas de sellado flexible de la presente descripción pueden adaptarse o incluirse de otro modo en una variedad de aparatos VFFS, sin limitarse a lo descrito con fines ilustrativos en la FIG. 1.

Volviendo ahora a los aspectos de las mordazas de sellado flexible de la presente descripción, la FIG. 2 es un esquema que muestra un par de mordazas opuestas en forma de V 24, cada una montada en un extremo de un brazo de pivote de mordaza 22. Los brazos de pivote 22 están acoplados mecánicamente en un punto de pivote P. Cada una de las mordazas 24 tiene un elemento calefactor 26 en una cara delantera para que puedan moverse para entrar en contacto y empujar contra lados opuestos de una película de envasado, y una contra la otra, para crear un sello transversal. Como indican las flechas, las mordazas pueden girar en un ángulo a una con respecto a la otra. El ángulo a puede variar hasta 180° o más, o puede estar restringido a un ángulo de menos de 180°, según sea necesario y deseable. Para una mejor comprensión de la flexibilidad de las mordazas de sellado, como se explica a continuación, un punto teórico T en un borde delantero del elemento de calentamiento 26 es útil para describir el local de las mordazas cuando están en uso. Una longitud L se extiende desde el punto de pivote P, a lo largo del brazo de pivote 22, hasta el punto teórico T.

El término “ actuador” , tal como se usa en esta invención, se refiere a un acoplamiento mecánico que se extiende desde un accionador al conjunto de mordazas de sellado flexible, o a un componente del conjunto de mordazas de sellado flexible, que se va a accionar. Por lo tanto, el actuador puede tener varios componentes mecánicos que incluyen, pero no se limitan a, un brazo de palanca o múltiples brazos de palanca, o disposiciones de varilla y manivela acopladas operativamente entre sí para efectuar un movimiento controlado del conjunto de mordazas de sellado flexible (o de un componente del mismo) en respuesta al movimiento del accionador. El término “actuador” también abarca una disposición accionada de correa y polea que se acopla operativamente para efectuar un movimiento controlado del conjunto de mordazas de sellado flexible (o de un componente del mismo) a medida que el conductor imparte movimiento a la correa a través de una polea.

Haciendo referencia a la FIG. 3, el esquema de una realización del conjunto de mordazas de sellado flexible pivotantes en forma de V 200 puede ponerse en movimiento mediante el acoplamiento a los actuadores. Por lo tanto, cada brazo está acoplado a un actuador 32 que es accionado por un accionador 30 que es un servomotor o un accionador hidráulico o neumático. Como se explica a continuación, los accionadores 30 de los actuadores se controlan para que actúen de manera concertada entre sí al abrir y cerrar las mordazas de sellado 20. Además, otro actuador 38 está acoplado mecánicamente a las mordazas en forma de V en el punto de pivote P. Este actuador 38 también es accionado por un accionador 36 que es un servomotor o un accionador hidráulico o neumático, que está controlado, como se explica más adelante. En consecuencia, como indican las flechas, todo el conjunto de mordazas de sellado flexible 200 tiene flexibilidad para moverse en dos dimensiones: movimiento hacia arriba y hacia abajo (“ recíproco vertical” ) inducido por el actuador 38, y movimiento radial y horizontal de los brazos de pivote de mordaza 22 inducido por los actuadores 32, 32.

Haciendo referencia a la FIG. 4, esta representa esquemáticamente una realización que solo requiere dos actuadores. En este caso, las mordazas de sellado flexible tienen forma de Y. Por lo tanto, los dos brazos de pivote no son idénticos; El brazo de pivote de mordaza 25 es más largo que el brazo de pivote de mordaza 22. Esto permite que un único actuador 32 con una rama paralela acoplada 34 se acople mecánicamente a ambos brazos de pivote 22, 25 y los mueva en conjunto. Como se representa, el actuador 32 está acoplado al brazo de pivote de mordaza 25 por encima del punto de pivote P, mientras que la rama está acoplada al brazo de pivote 25, por debajo del punto de pivote P. Como indican las flechas, todo el conjunto de mordazas de sellado flexible 200 tiene flexibilidad para moverse en dos dimensiones: movimiento hacia arriba y hacia abajo (“ recíproco vertical” ) inducido por el actuador 38, y movimiento radial y horizontal de los brazos de pivote de mordaza 22 inducido por el actuador 32. Un actuador 32 también es accionado por un accionador 30 que es un servomotor o un accionador hidráulico o neumático.

En ambas FIGS. 3 y 4, al considerar el local descrito por el punto T, se apreciará que en cualquier ubicación específica del punto T, tiene un vector de velocidad vertical así como un vector de velocidad horizontal. Estos vectores de velocidad, que controlan el local del punto T, son controlados por el controlador, que acciona los actuadores y, por lo tanto, controla el local que se describirá en el punto T. En consecuencia, se puede configurar un controlador para una variedad de locales, y un operador puede acceder a cada uno de estos locales preestablecidos y activarlo para permitir una transición inmediata de un local a otro que sea más adecuado para el formato de embalaje que debe fabricarse a continuación en la máquina VFFS. Por lo tanto, el tiempo de inactividad de la máquina es mínimo, si es que lo hay.

La FIG. 5 ilustra una envolvente 50 formada por el recorrido máximo del actuador vertical verticalmente hacia arriba y hacia abajo, y la anchura máxima definida por la abertura de las mordazas de sellado flexible hasta un ángulo máximo a de 180°. Las mordazas de sellado, tal como se describe en las FIGS. 2 a 4, tienen un punto de pivote P que se mueve hacia arriba en un desplazamiento H desde un punto central de su intervalo de recorrido y hacia abajo mediante un desplazamiento H. Por lo tanto, la altura de la envolvente 50 es 2H. Cada uno de los brazos pivotantes tiene una longitud L y, a medida que las mordazas de sellado flexible se abren y cierran, describen un local en forma de arco, que se muestra conectando los dos lados de la envolvente 50 en la parte superior e inferior. Por lo tanto, los parámetros dimensionales del intervalo máximo de movimiento a través del cual se desplazan los actuadores (verticales y horizontales) definen los límites exteriores hasta los que puede viajar el punto T y, por lo tanto, definen la envolvente 50, que tiene un espacio 55 en su interior, dentro del cual puede oscilar el punto T. Como se señaló anteriormente, el controlador está configurado para controlar la extensión del movimiento (desplazamiento) y la velocidad de los actuadores y, como resultado, controla el local que sigue el punto teórico T en el borde delantero de las mordazas de sellado flexible durante la operación de sellado.

El controlador se puede configurar con una gama de locales preestablecidos para T según el formato de las bolsas que se van a formar y la ubicación espacial deseada de las mordazas de sellado flexible en cualquier momento durante el ciclo operativo de sellado de las mordazas. Así, por ejemplo, al fabricar una bolsa de tipo almohada grande, como se ilustra en la FIG. 6A, el punto teórico T1 en el borde delantero de las mordazas delanteras flexibles sigue el local que se muestra en líneas discontinuas, para cada mordaza. El punto T1 de cada una de las mordazas se mueve hacia la película de envasado (no se muestra para evitar confusiones, pero coincide con la línea central vertical), toca lados opuestos de la película de envasado y empuja contra ella mientras se mueve hacia abajo a la misma velocidad a la que la película se desplaza a través de la máquina VFFS, para formar el sello transversal. Esto forma un local en forma de D. Por el contrario, cuando se requieren bolsas de tipo almohada pequeñas, el controlador está configurado para proporcionar el local T1 ilustrado en la FIG. 6B. Esto se logra mediante el movimiento controlado de los actuadores que controlan el desplazamiento horizontal y vertical de la mordaza, y sin cambiar las mordazas de sellado ni realizar ninguna otra alteración mecánica. En este sentido, las mordazas de sellado de la descripción en esta invención son flexibles.

Según la FIG.6C, si se va a fabricar una bolsa con fuelle, puede ser necesario que las mordazas de sellado durante el ciclo se salgan de la trayectoria del aparato utilizado para formar el fuelle. Por lo tanto, las mordazas de sellado pueden controlarse de manera que el local T1 siga de cerca la envolvente 50. La FIG. 6C ilustra un ejemplo de un local T1 en modo caja que puede usarse cuando una bolsa con fuelle se fabrica en un modo de funcionamiento intermitente, en donde la película de envasado puede detenerse de forma intermitente a medida que tiene lugar el sellado. La FIG.6D ilustra un ejemplo del modo sustancialmente en forma de D del local T1 cuando una bolsa con fuelle se fabrica en un modo de funcionamiento continuo, en donde la película de envasado no se detiene de forma intermitente a medida que tiene lugar el sellado.

Para otros tipos de paquetes, se podría seleccionar otro de los locales preestablecidos, limitado únicamente por el sobre 50 y las necesidades e imaginación del usuario. Esta flexibilidad de usar las mismas mordazas de sellado con una variedad de locales preestablecidos es, por lo tanto, una ventaja significativa.

La FIG. 7 es una representación esquemática, con fines ilustrativos, de una realización ejemplar de un conjunto de mordazas de sellado flexible 700 según la presente descripción. El conjunto de mordazas de sellado flexible 700 de este ejemplo tiene dos soportes de pivote de mordaza en forma de V 702, 704 separados lateralmente, cada uno con un par de miembros de tijera. Cada uno de los miembros de tijera está acoplado de manera pivotante en la base de la “ V” en los puntos de pivote 705 y 715, respectivamente, para formar los soportes de pivote de mordaza en forma de V. Por lo tanto, los dos soportes de pivote en forma de mordaza pueden girar libremente uno con respecto al otro, como muestra la flecha de doble punta, hasta que se obstruyan por la intrusión espacial de otros componentes del conjunto 700, o su recorrido esté limitado por el controlador 790, como se explica a continuación.

Una mordaza de sellado 712 está montada lateralmente a lo largo de un extremo horizontal superior del soporte de pivote de mordaza en forma de V 702, y del mismo modo una mordaza de sellado 714 está montada lateralmente a lo largo de un extremo horizontal superior del soporte de pivote de mordaza en forma de U 704. Un elemento calefactor 722 está montado para extenderse al menos parcialmente a lo largo de un lado interior de la mordaza de sellado 712. Por interior, nos referimos al lado que estaría orientado hacia la película de envasado durante el funcionamiento de las mordazas de sellado, y tal como se ilustra. Del mismo modo, un elemento de calentamiento 724 está montado para extenderse al menos parcialmente a lo largo de un lado interior de la mordaza de sellado 714. Por lo tanto, cuando los soportes de pivote de modarza 702, 704 se cierran, al girar alrededor de 705 y 715, los elementos de calentamiento 722, 724 se unirán entre sí en lados opuestos de la película de envasado, de modo que los elementos de calentamiento formarían un sello transversal.

Un conjunto ejemplar y no limitativo de componentes para mover las mordazas de sellado en un movimiento hacia arriba y hacia abajo incluye, en este ejemplo, un soporte de conexión 762 en forma de U que tiene sus extremos acoplados de manera fija y no pivotante a los puntos de pivote 705, 715. El soporte 764 que se extiende lateralmente está montado en la base del soporte 762 en forma de U, para soportar una disposición de correa y polea. Una polea accionada 772 está montada de forma giratoria en el soporte 762 y es accionada por una correa 775, en este ejemplo una correa dentada, aunque también se pueden usar otras correas. La correa dentada 775 se acopla a una polea de accionamiento 774 que es accionada por un servomotor 782. En consecuencia, a medida que la polea accionada gira en sentido horario o antihorario, la correa dentada se mueve hacia arriba o hacia abajo según lo indica la flecha, moviendo así el conjunto 700 hacia arriba o hacia abajo. Por lo tanto, el conjunto de mordazas de sellado flexible 700 puede moverse libremente en dos dimensiones, y su masa es soportada por los accionadores 754, 782, que están unidos al bastidor estructural, que no se muestra en los dibujos por motivos de claridad. El movimiento hacia arriba y hacia abajo también se puede lograr, por ejemplo, mediante otra forma de actuador vertical unido a los puntos de pivote 705, 715 y accionado por un servomotor, como se indica esquemáticamente en la FIG. 3.

Como se ha explicado anteriormente, los accionadores del servomotor para las mordazas 752, 754 y el accionador para el movimiento recíproco 782 se controlan mediante un controlador 790. Este controlador está preprogramado con una pluralidad de diferentes locales de recorrido de los puntos T1 y T2, que se muestran en los bordes delanteros de los elementos térmicos 722, 724. Cada uno de la pluralidad de locales corresponde a un local deseado para que se forme un formato de bolsa particular en el VFFS. Un operador puede acceder al controlador a través de una interfaz gráfica de usuario para seleccionar el local deseado o puede seleccionar por formato de bolsa. Como resultado, las mordazas de sellado flexible pasan fácilmente de un formato de bolsa (que corresponde a un local) a otro formato de bolsa (que corresponde a otro local), sin necesidad de reemplazar el conjunto de mordazas. Además, los aparatos VFFS dedicados a un formato en particular ya no son necesarios, a menos que estén programados y en uso a tiempo completo en ese formato. De lo contrario, un aparato VFFS de este tipo puede equiparse con las mordazas de sellado flexible de la invención.

La FIG. 8 es una ilustración esquemática de un ejemplo de un conjunto de mordazas de sellado flexible 800 que tiene solo un único accionador 744 que abre y cierra las mordazas 712, 714. En esta realización ejemplar, un accionador giratorio 754 hace girar una varilla de accionamiento 755 para provocar el accionamiento de ambas mordazas, mediante un mecanismo de tipo varilla y manivela. Durante la operación, la rotación de la varilla 755 hace que las manivelas pivotantes 741 y 747 giren al mismo tiempo. El movimiento de la manivela 747 motiva la apertura y el cierre de la mordaza 714, al mover la palanca de la mordaza 744 hacia adelante y hacia atrás. Sincrónicamente, la rotación de la varilla de accionamiento 755 hace que la manivela 741 mueva la varilla 740 que se extiende longitudinalmente hacia adelante y hacia atrás y, por lo tanto, la manivela de accionamiento 743, montada en la varilla accionada 745 que se extiende lateralmente, en un movimiento arqueado para hacer que la varilla accionada 745 gire. La rotación de la varilla accionada 745 a su vez hace girar la manivela 746, haciendo girar de manera alternativa la palanca de mordaza 748, haciendo que las mordazas de sellado se abran o cierren, dependiendo de la dirección del movimiento de la palanca de mordaza 748.

El controlador 790 controla el accionador giratorio 754, tanto en lo que respecta a la velocidad de rotación (velocidad) como a la extensión de la rotación angular. Por lo tanto, la velocidad de apertura y cierre de la mordaza y la extensión de la apertura están bajo el control del controlador 790, que controla el accionador 754 y, por lo tanto, la varilla de accionamiento 755. En el ejemplo mostrado, el movimiento vertical se imparte mediante el mismo mecanismo de una disposición de accionador, polea y correa que se describió anteriormente aquí anteriormente. Por lo tanto, la realización ilustrada de mordazas de sellado flexible puede moverse hacia arriba y hacia abajo mientras se abren y cierran las mordazas.

Además de los ejemplos anteriores de las FIGS. 7 y 8, se pueden diseñar otros mecanismos, basándose en las descripciones en esta invención, para crear mordazas de sellado flexible para los aparatos VFFS. De hecho, otro ejemplo se representa en la FIG. 4.

Con respecto a las mordazas en forma de caja, giratorias y en forma de D de la técnica anterior, las mordazas de sellado flexible de la invención proporcionan varias ventajas. Estas incluyen, pero no se limitan a, una masa más ligera para moverse hacia arriba y hacia abajo en comparación con las mordazas en modo caja o en forma de D. Esto permite tasas de sellado de bolsas más altas a la vez que se aplica una fuerza de sellado alta. Una masa más ligera también reduce potencialmente el tiempo de inactividad de las reparaciones al ejercer menos tensión mecánica en el conjunto del actuador alternativo (hacia arriba y hacia abajo). Además, las mordazas en modo caja son relativamente más lentas, normalmente limitadas a no más de aproximadamente 120 bolsas/minuto, dependiendo del tipo de bolsa. Las mordazas de sellado flexible de la invención, por otro lado, pueden funcionar a velocidades más altas, sellando así más paquetes por minuto, dependiendo del tipo de bolsa. Las mordazas de sellado flexible de la invención pueden aplicar altas presiones de sellado comparables a las de las mordazas en modo caja, pero el conjunto de mordazas es mucho más ligero. Además, el intervalo de movimiento de las mordazas de sellado flexible de la invención es mucho mayor, lo que imparte una mayor flexibilidad en cuanto al formato de bolsa que se puede producir. De hecho, las ingeniosas mordazas de sellado flexible son útiles con prácticamente cualquier tamaño y tipo de embalaje útil, desde bolsas tipo almohada hasta bolsas formateadas. Las mordazas giratorias están relativamente limitadas a bolsas de tamaños más pequeños y están restringidas a bolsas tipo almohada. Si bien las mordazas en modo caja y en modo D se pueden usar para fabricar bolsas formateadas y bolsas más grandes, son más lentas que las mordazas de sellado flexible de la invención. Las mordazas de sellado flexible de la invención tienen tiempos de permanencia de sellado prolongados, comparables a los del modo de caja y del modo de mordaza en forma de D.

Aunque los ejemplos de realizaciones de la tecnología se han presentado y descrito en el texto y algunos ejemplos también a modo de ilustración, se apreciará que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones en la tecnología descrita sin apartarse del alcance de la invención, que se exponen y solo se limitan por el alcance de las reivindicaciones de patente adjuntas, en la medida en que sean interpretadas y entendidas correctamente

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un aparato de formación, llenado y sellado vertical para envasar un producto particulado, el aparato de formación, llenado y sellado vertical está montado en un bastidor estructural, que comprende el aparato de formación, llenado y sellado vertical:

un conjunto de sellado de paquetes [200; 700; 800], un primer soporte de pivote de mordaza [702], un segundo soporte de pivote de mordaza [704], un primer actuador [32; 34; 742] y un segundo actuador [38; 780];

caracterizado por que:

el conjunto de sellado de paquetes [700] tiene mordazas de sellado opuestas [24; 712; 714] acopladas entre sí alrededor de un punto de pivote común [P; 705; 715];

el primer soporte de pivote de mordaza [702] tiene un primer extremo, un segundo extremo y una primera mordaza de sellado [24; 712] montada lateralmente a lo largo de una extremidad horizontal superior del primer soporte de pivote de mordaza [702];

el segundo soporte de pivote de mordaza [704] tiene un primer extremo, un segundo extremo y una segunda mordaza de sellado [714] montados lateralmente a lo largo de un extremo horizontal superior del soporte de pivote de la segunda mordaza [704], con el primer extremo del primer soporte de pivote de mordaza [702] y el primer extremo del soporte de pivote de la segunda mordaza [704] acoplados entre sí alrededor de un primer punto de pivote común [P; 705] para formar una primera forma de V y con el segundo extremo del primer soporte de pivote de mordaza [702] y el segundo extremo del segundo soporte de pivote de mordaza [704] acoplados entre sí alrededor de un segundo punto de pivote común [P; 715] para formar una segunda forma de V, de manera que cuando los extremos primero y segundo de cada soporte de mordaza respectivo gire alrededor de sus respectivos puntos de pivote comunes, las mordazas de sellado se abren y cierran;

el primer actuador [32; 34; 742] unido de manera fija al bastidor estructural, el primer actuador [32; 34; 742] acoplado mecánicamente a uno de los soportes de pivote de mordaza [702; 704] para hacer girar de forma controlada los soportes de pivote de mordaza [702, 704] alrededor del punto de pivote común [P; 705; 715];

el segundo actuador [38; 780] unido de manera fija al bastidor estructural, el segundo actuador [38; 780] acoplado mecánicamente al conjunto de sellado de paquetes [200; 700; 800] en los puntos de pivote comunes primero y segundo [P; 705; 715] y configurado para hacer oscilar de forma controlada el conjunto de sellado de paquetes hacia arriba y hacia abajo; y un controlador configurable [790] que controla la apertura y el cierre de las mordazas de sellado [24; 712; 714] mediante el primer actuador [32; 34; 742] y controlar el movimiento alternativo mediante el segundo actuador [38; 780] haciendo así que las mordazas describan un local de recorrido preestablecido [T; T1, T2], el controlador [790] preprogramado con una pluralidad de locales accesibles por un operario, correspondiendo cada local a un formato de bolsa que se formará en el aparato;

por lo que, cuando está en uso, el primer actuador [32; 34; 742] acciona las mordazas de sellado opuestas a la película del paquete de sellado de forma transversal con el producto particulado en su interior, mientras que cada una de las mordazas de sellado opuestas sigue su respectivo local de recorrido preestablecido.
2. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según la reivindicación 1, en donde el primer actuador [32;

34; 742] es accionado por un servomotor [30; 752; 754] controlado por el controlador [790] y/o en donde el segundo actuador [38]; 780] es accionado por un servomotor [782] controlado por el controlador [790].
3. El aparato vertical de llenado y sellado según la reivindicación 1, en donde el primer actuador [32; 34; 742] es un actuador hidráulico o neumático bajo el control del controlador [790] y en donde el segundo actuador [38; 780] es un actuador hidráulico o neumático bajo el control del controlador [790].
4. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según cualquier reivindicación anterior, en donde el primer actuador [32; 34; 742] está acoplado mecánicamente al primer soporte de pivote de mordaza [702] por encima del punto de pivote común [P], y al primer actuador [32; 34; 742] está acoplado al segundo soporte de pivote de mordaza [704] por debajo del punto de pivote común [P].
5. El aparato de formación, llenado y sellado de forma vertical según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde durante el movimiento de cada uno de los soportes de pivote de mordaza [702, 704], el local preestablecido de la mordaza de sellado comprende un vector de velocidad vertical y un vector de velocidad horizontal, opcionalmente en donde el local de recorrido preestablecido de cada una de las mordazas de sellado es una imagen especular del local de recorrido preestablecido de la otra mordaza.
6. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según cualquier reivindicación anterior, en donde el controlador está configurado para controlar tanto la velocidad del primer actuador [32; 34; 742] y una velocidad del segundo actuador [38; 780], así como un grado de desplazamiento lineal (W) del primer actuador y un grado de desplazamiento lineal (H) del segundo actuador, opcionalmente en donde una masa del conjunto de sellado de paquetes se soporta en el bastidor estructural mediante el montaje del primer y segundo actuador en el bastidor estructural.
7. El aparato de formación, llenado y sellado vertical según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un primer actuador adicional [744], el primer actuador acoplado al primer soporte de pivote de mordaza [702] y el primer actuador adicional acoplado al segundo soporte de pivote de mordaza [704].
8. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según la reivindicación 7, en donde el primer actuador y el actuador adicional son accionados cada uno por un servomotor separado [752; 754], cada servomotor controlado por el controlador, opcionalmente en donde un desplazamiento horizontal máximo (W) de un punto en la punta de cada una de las mordazas opuestas y un intervalo máximo de desplazamiento vertical (H) del conjunto de mordazas trazan una envolvente dentro de la cual el controlador está configurado para operar las mordazas opuestas, de manera que el local de los puntos en la punta configura el aparato de formación, llenado y sellado vertical para uno de los múltiples tipos de embalaje seleccionados, sin cambiar las mordazas de sellado.
9. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el local de recorrido preestablecido de cada una de las mordazas opuestas es una imagen especular elíptica del local de recorrido preestablecido de la otra, y la forma del local de recorrido la preestablece el controlador según el tipo de embalaje que se formará en el aparato de formación, llenado y sellado vertical.
10. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, durante la operación, la película de envasado se mueve continuamente a través del aparato, sin detenerse intermitentemente, a medida que las mordazas de sellado se cierran para formar un sello transversal en la película de envasado.
11. El aparato vertical de formación, llenado y sellado según cualquier reivindicación anterior, en donde el segundo actuador [38; 780] incluye una correa [775] y una polea [772; 774] disposición accionada por un servomotor [782], opcionalmente

(i) en donde el aparato vertical de formación, llenado y sellado comprende además una polea [772; 774] accionada por el segundo actuador [38; 780] de modo que como la polea [772; 774; 775] gira en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj, el conjunto de sellado de paquetes gira de forma recíproca; y/o

(ii) en donde el aparato de formación, llenado y sellado vertical comprende además una varilla de accionamiento [755] que gira mediante un accionador giratorio, la varilla de accionamiento [755] gira manivelas pivotantes [741, 747] en conjunto para mover las mordazas de sellado [24]; 712; 714] para abrir y cerrar.
12. El aparato de formación, llenado y sellado de forma vertical según cualquier reivindicación anterior, que comprende además otro actuador, el primer actuador acciona una de las mordazas de sellado opuestas y el otro actuador acciona otra de las mordazas de sellado opuestas, opcionalmente en donde el primer actuador está acoplado al soporte de pivote de la primera mordaza, por encima del primer punto de pivote común, y acciona la única mordaza de sellado opuesta, y el otro actuador está acoplado al soporte de pivote de la segunda mordaza por encima del primer punto de pivote común, y acciona la otra mordaza de sellado opuesta.
13. Un método para envasar un producto particulado que se envasa en un aparato vertical de formación, llenado y sellado, que comprende el método las etapas de:

proporcionar una carga de producto particulado al aparato vertical de formación, llenado y sellado para el envasado;

introducir la película de envasado a través del aparato vertical de formación, llenado y sellado; sellar lateralmente la película de envasado con un sello longitudinal;

mover un conjunto que comprende mordazas de sellado conectadas de manera pivotante y opuestas [24; 712; 714] del aparato vertical de formación, llenado y sellado hacia arriba y hacia abajo bajo el control de un controlador [790] mientras se abren y cierran las mordazas de sellado [24; 712; 714] bajo el control del controlador [790], de manera que un punto en cada una de las mordazas de sellado [24; 712; 714] corresponde a un local preestablecido por un controlador [790]; y

sellar transversalmente la película de envasado con las mordazas de sellado [24; 712; 714] haciendo girar las mordazas de sellado [24; 712; 714] una hacia la otra, alrededor de un pivote común [P; 705; 715], en lados opuestos de la película de envasado, para formar un paquete.
14. El método según la reivindicación 13, en donde (i) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que tanto la extensión como la velocidad del movimiento hacia arriba y hacia abajo estén bajo el control del controlador [790] y/o (ii) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que tanto la extensión como la velocidad de apertura y cierre de las mordazas de sellado opuestas estén bajo el control del controlador [790] y/o (iii) la etapa de mover un conjunto comprende moverse de manera que el punto de cada mordaza de sellado describe un local que es una imagen especular de un local descrito por la otra mordaza.
15. El método según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en donde la etapa de alimentación de la película de envasado es continua y sin interrupción mientras se sella transversalmente.