ES2337050T3 - Procedimiento y dispositivo para aplicar elementos de vertido en envases. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para aplicar elementos de vertido en envases, especialmente en envases para líquidos compuestos de múltiples capas en forma de paralelepípedo, separándose, dado el caso plegándose previamente y plegándose en cada caso formando un tubo (4) rectangular de envolturas (3) de envase plegadas planas, troquelándose en la zona de cabeza del envase posterior en cada caso una abertura para alojar un elemento (5) de vertido en los tubos (4) plegados, dotándose cada tubo (4) de un elemento (5) de vertido, fabricándose a continuación el fondo del envase, y realizándose finalmente el llenado así como el cierre del envase acabado, caracterizado por las siguientes etapas: - plegar la envoltura (3) de envase para formar un tubo (4), - entregar un elemento (5) de vertido a un dispositivo (9) de alimentación, - desplazar horizontalmente el dispositivo (9) de alimentación por debajo del tubo (4), - bajar el tubo (4) alrededor del dispositivo (9) de alimentación, - troquelar una abertura para el elemento (5) de vertido mediante un desplazamiento horizontal de un carro (8) que presenta una herramienta (6) de troquelado y una herramienta de soldadura, - elevar el tubo (4), hasta que la abertura de troquelado se encuentre a la altura del elemento (5) de vertido alojado en el dispositivo (9) de alimentación, - aplicar el elemento (5) de vertido mediante un nuevo desplazamiento horizontal de la herramienta de soldadura y - entregar el tubo (4'') dotado del elemento (5) de vertido a una rueda (2) de mandril.
Description
Procedimiento y dispositivo para aplicar
elementos de vertido en envases.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para aplicar elementos de vertido en envases,
especialmente en envases para líquidos compuestos de múltiples capas
en forma de paralelepípedo, separándose, dado el caso plegándose
previamente y plegándose en cada caso formando un tubo rectangular
de envolturas de envase plegadas planas, troquelándose en la zona de
cabeza del envase posterior en cada caso una abertura para alojar un
elemento de vertido en los tubos plegados, dotándose cada tubo de un
elemento de vertido y fabricándose a continuación el fondo del
envase, y realizándose finalmente el llenado así como el cierre del
envase acabado. La invención también se refiere a un envase
fabricado de este modo.
Envases para bebidas, configurados como envases
compuestos de múltiples capas, se conocen en múltiples
realizaciones, por ejemplo como envases compuestos de parte superior
plana. Se utilizan principalmente en el campo del envasado de
líquidos en relación con un llenado en frío,
frío-estéril, caliente y aséptico.
Tales envases se dotan actualmente con
frecuencia de elementos de vertido que pueden volver a cerrarse,
para por un lado facilitar la primera apertura del envase sin ayuda
de herramientas, y por otro lado para volver a cerrarlos de manera
segura y que el producto que se encuentra en el envase mantenga sus
propiedades de calidad hasta el vaciado definitivo, propiedades
tales como sabor, vitaminas, etc.
Especialmente se conocen envases que están
dotados de elementos de vertido, que se colocan a través de una
abertura en la zona de cabeza del envase de compuesto de múltiples
capas y se fijan en la misma en la mayoría de los casos con una
brida que va a unirse con la pared interior (documento
EP-A2-1 291 162). Precisamente en
los envases anteriormente mencionados es problemático realizar la
aplicación del elemento de vertido sólo tras el llenado del envase,
ya que en este caso el producto y/o el envase o el elemento de
vertido que va a introducirse puede verse afectado desde un punto de
vista higiénico, debido a una soldadura insuficiente de la brida con
el material compuesto de múltiples capas humectado por el
producto.
Por el documento DE 102 20 058 A1 se conocen
además un procedimiento y un dispositivo para aplicar elementos de
vertido en envases, en los que se separan y se pliegan formando un
tubo rectangular de envolturas de envase plegadas planas. Este tubo
se transporta a continuación en primer lugar a una estación de
troquelado, en la que se troquela en el tubo una abertura para
alojar el elemento de vertido. A continuación se realiza el
transporte del tubo hacia una estación para aplicar los elementos de
vertido en las aberturas anteriormente realizadas. Desde la misma,
el tubo dotado del elemento de vertido se pasa a estaciones
dispuestas aguas abajo para fabricar el fondo del envase, llenar, y
cerrar el envase acabado. Esta construcción conocida prevé un
dispositivo de transporte giratorio, sobre el que primeramente se
alimenta en cada caso una pluralidad de envases a la estación de
troquelado, y a continuación a la estación de aplicación o
estaciones adicionales. La desventaja de esta configuración
constructiva se basa en que un dispositivo de este tipo tiene unas
dimensiones relativamente grandes y que por tanto sólo es posible
prever varias lineas de fabricación dispuestas en paralelo con un
despliegue muy alto.
La invención se basa por tanto en el objetivo de
configurar y perfeccionar el procedimiento conocido y descrito con
más detalle anteriormente, o el dispositivo correspondiente, de modo
que con un despliegue constructivo reducido se simplifique la
aplicación de elementos de vertido. Además se desea una solución que
ahorre espacio, de modo que también puedan disponerse varias lineas
de fabricación una al lado de otra sin dificultades.
Este objetivo se soluciona con un procedimiento
según el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las siguientes
etapas:
- -
- plegar la envoltura de envase para formar un tubo,
- -
- entregar un elemento de vertido a un dispositivo de alimentación,
- -
- desplazar horizontalmente el dispositivo de alimentación por debajo del tubo,
- -
- bajar el tubo alrededor del dispositivo de alimentación,
- -
- troquelar una abertura para el elemento de vertido mediante un desplazamiento horizontal de un carro que presenta una herramienta de troquelado y una herramienta de soldadura,
- -
- elevar el tubo, hasta que la abertura de troquelado se encuentre a la altura del elemento de vertido alojado en el dispositivo de alimentación,
- -
- aplicar el elemento de vertido mediante un nuevo desplazamiento horizontal de la herramienta de soldadura y
- -
- entregar el tubo dotado del elemento de vertido a una rueda de mandril.
En cuanto al dispositivo, la solución objeto de
la invención se realiza mediante una unidad de troquelado y
aplicación combinada según la reivindicación 7, en la que tanto la
herramienta de troquelado como la herramienta de soldadura del
dispositivo de soldadura están dispuestas en un carro común; y
mediante un dispositivo de alimentación para el elemento de vertido,
que está dispuesto sobre un soporte.
La invención ha reconocido que es posible poder
realizar las dos operaciones del troquelado y la aplicación del
elemento de vertido en una única estación, siendo posible, debido a
la realización de dimensiones pequeñas, una disposición en fila
modular de varios dispositivos para disponer varias lineas de
fabricación paralelas. De este modo puede mantenerse la estructura
conocida de una "máquina lineal".
Según la invención, en primer lugar, cada tubo
se mueve en la dirección de su eje longitudinal, hacia la posición
de troquelado, y a continuación hacia la posición de aplicación. De
este modo se reducen considerablemente las masas movidas en
comparación con el dispositivo genérico.
Según una configuración adicional de la
invención, los tubos plegados planos se alimentan con la zona de
cabeza dirigida hacia abajo. Ésta tiene la ventaja de que la
aplicación del elemento de vertido puede tener lugar en la zona
inferior del tubo, y que las unidades necesarias para ello no se ven
obstaculizadas por la presencia del tubo.
Otra configuración según la invención prevé que
los elementos de vertido se entreguen de manera cíclica a través de
un carril de alimentación y un elemento de sujeción al dispositivo
de alimentación. Esto facilita una alimentación especialmente
favorable de elementos de vertido.
Otra enseñanza de la invención prevé que los
tubos dotados del elemento de vertido se entreguen con su zona de
cabeza por delante a una rueda de mandril para la fabricación del
fondo del envase. Mediante esta medida puede realizarse una entrega
inmediata a una estación dispuesta aguas abajo, sin que deban volver
a girarse otra vez 180º los tubos dotados del elemento de vertido,
tal como en el estado de la técnica genérico.
Preferentemente se emplean como procedimientos
de soldadura, o bien la soldadura por ultrasonidos, o bien la
soldadura de alta frecuencia.
Según una configuración conveniente adicional de
la invención, el carro de la herramienta de troquelado y/o el
soporte para el dispositivo de alimentación del dispositivo de
soldadura puede desplazarse horizontalmente. Mediante esta medida
constructiva se garantiza que sea suficiente un único accionamiento
para la operación de troquelado y para la soldadura posterior del
elemento de vertido, siendo necesaria para cada tubo alimentado una
carrera doble de esta unidad.
Una enseñanza adicional de la invención prevé
que el dispositivo de alimentación para el elemento de vertido esté
configurado al mismo tiempo como herramienta complementaria tanto
para el dispositivo de soldadura como para la herramienta de
troquelado. Es especialmente conveniente que el dispositivo de
alimentación para el elemento de vertido y la matriz para la
herramienta de troquelado estén unidos con el soporte común formando
una sola pieza. De este modo se consigue que el trayecto que va a
recorrer el tubo desde la posición de troquelado a la posición de
aplicación pueda mantenerse lo más corto posible.
Según una configuración adicional de la
invención el carro y el soporte están dispuestos de manera
desplazable sobre un carril común. De este modo se garantiza con un
despliegue constructivo reducido que el tubo de envase que va a
procesarse sólo tenga que moverse en su dirección longitudinal. La
penetración del elemento de vertido antes de la operación de
soldadura se realiza mediante un movimiento lineal del soporte
transversal a la dirección longitudinal del tubo.
Al omitirse el dispositivo de transporte
giratorio según el dispositivo genérico también se omite la
posibilidad de prever dentro de este dispositivo una estación para
descargar tubos no dotados, o no dotados correctamente, de un
elemento de vertido. Sin embargo, una posibilidad de este tipo es
esencial para el dispositivo según la invención, ya que nunca puede
excluirse totalmente un defecto a la hora de aplicar elementos de
vertido.
Para evitar ahora que un defecto de este tipo
sólo se detecte en el desarrollo posterior en o incluso tras el
llenado, se prevé que una estación de la rueda de mandril esté
prevista para descargar tubos no dotados, o no dotados
correctamente, de un elemento de vertido. Puesto que las ruedas de
mandril utilizadas para los envases en cuestión siempre presentan al
menos seis mandriles, desde el punto de vista constructivo la
provisión de una posibilidad temprana de este tipo de descarga puede
realizarse sin problemas.
Un envase fabricado según el procedimiento de la
invención se caracteriza porque el elemento de vertido está aplicado
en el lado interior del tubo, de modo que la brida del elemento de
vertido está soldada por toda la superficie de la pared interior del
tubo. De este modo se garantiza que el borde abierto del material
compuesto en la zona de la abertura de troquelado no pueda entrar en
contacto con el producto que se encuentra dentro del envase a través
de la brida soldada por toda la superficie del elemento de vertido.
Por tanto puede prescindirse de un tratamiento complicado de este
borde abierto.
El envase así fabricado tiene además la ventaja
de que el material de abrasión del material compuesto, que pueda
producirse durante el troquelado, no puede llegar al interior del
envase a través la introducción y soldadura del elemento de vertido
que sigue directamente. Esto a su vez tiene como consecuencia un
menor despliegue para la limpieza.
La invención se explica a continuación con más
detalle mediante un dibujo que representa sólo un ejemplo de
realización preferente. En el dibujo se muestran:
la figura 1, la estructura del dispositivo según
la invención en una vista lateral esquemática y
las figuras 2A a 2H, las etapas de procedimiento
individuales que se desarrollan al aplicar los elementos de vertido
en una secuencia continua.
En la figura (1) se representa en una vista
lateral esquemática la estructura básica de un dispositivo según la
invención para aplicar elementos de vertido en envases. A este
respecto se designa con (1) la unidad de troquelado y aplicación
combinada, y con (2) una rueda de mandril dispuesta aguas abajo. De
manera conocida se alimentan envolturas (3) de envase plegadas
planas en un almacén y en cada caso se separa la envoltura de envase
que se encuentra al final y se pliega formando un tubo (4) con
sección transversal rectangular tal como se representa en las
figuras 2A a C.
Antes de que pueda realizarse ahora la
aplicación de elementos (5) de vertido alimentados igualmente de
manera constante, el tubo (4) plegado debe dotarse en primer lugar
de una abertura de troquelado correspondiente para alojar un
elemento (5) de vertido de este tipo. Para ello sirve en el ejemplo
de realización representado y preferente en esta medida, una
herramienta (6) de troquelado, que está dispuesta por debajo de una
herramienta de soldadura. En el ejemplo de realización representado
y en esta medida preferente, la herramienta de soldadura está
dispuesta como sonotrodo (7) necesario para la posterior operación
de soldadura por ultrasonidos junto con la herramienta (6) de
troquelado en un carro (8) común. Este carro (8) puede desplazarse
de manera lineal.
Tal como se indica en detalle más abajo, un
dispositivo (9) de alimentación sirve para alojar un elemento (5) de
vertido individual y está configurado al mismo tiempo como yunque de
la unidad de soldadura por ultrasonidos preferentemente utilizada.
Por debajo de este dispositivo (9) de alimentación se encuentra una
matriz (10) configurada de manera correspondiente a la herramienta
(6) de troquelado para realizar la verdadera operación de
troquelado. El dispositivo (9) de alimentación y la matriz (10)
están dispuestos a su vez de manera conjunta, preferentemente
formando una sola pieza, en un soporte (11), que a su vez puede
desplazarse de manera lineal a lo largo de un carril (12), de manera
conveniente el mismo carril que el carro (8) para desplazarse.
Para la alimentación de los elementos de vertido
individuales sirve un carril (13) de alimentación representado sólo
de manera esquemática, que termina en un elemento (14) de sujeción
que funciona de manera reciproca para realizar la extracción
individual de elementos (5) de vertido por el dispositivo (9) de
alimentación.
La verdadera secuencia del procedimiento se
describe a continuación con más detalle en las figuras 2A a 2H. En
la figura 2A se pliega la envoltura (3) de envase separada, al mismo
tiempo el soporte (11) se desplaza hacia la derecha a una posición
por debajo del carril (13) de alimentación, tal como se representa
en la figura 2B. En la misma se realiza la entrega de un elemento
(5) de vertido mediante el elemento (14) de sujeción al dispositivo
(9) de alimentación. En la figura 2C el soporte (11) se desplaza con
el elemento (5) de vertido por debajo del tubo (4) ahora totalmente
plegado. En esta posición, el tubo (4) plegado baja hasta que la
matriz, que se encuentra sobre el soporte (11), se encuentre en el
interior del tubo, tal como se representa en la figura 2D. A
continuación se realiza la operación de troquelado mediante un
movimiento lineal del carro (8) sobre el carril (12) en la dirección
del tubo (4), al moverse la herramienta (6) de troquelado hacia el
interior de y fuera de la matriz (10).
Tras la retirada de la herramienta (6) de
troquelado de la matriz (10), el tubo (4) se eleva hasta que la
abertura de troquelado se encuentre a la altura del elemento (5) de
vertido alojado en la unidad (9) de alimentación, tal como se
representa en la figura 2F. En la figura 2G se representa como el
sonotrodo (7), que presenta un espacio hueco para alojar el elemento
(5) de vertido, y el dispositivo (9) de alimentación, configurado
como yunque, se desplazan uno hacia el otro para mover el elemento
(5) de vertido al interior de la abertura de troquelado del tubo
(4), y poder realizar así la operación de soldadura inmediatamente a
continuación. Mediante el desplazamiento del yunque en la dirección
del sonotrodo (7) y la carrera siguiente del sonotrodo (7) y de la
herramienta (6) de troquelado, el punzón de la herramienta (6) de
troquelado penetra más profundamente en la matriz (10) y expulsa la
pieza (15) troquelada, tal como se representa en la figura 2G.
Mediante esta "expulsión forzada" se garantiza ahora en
cualquier caso la retirada de la pieza (15) troquelada, que en
construcciones anteriores resultó a menudo ser difícil.
Tras la separación del carro (8) y del soporte
(11) entre si finaliza la verdadera operación de aplicación. El tubo
dotado de un elemento (5) de vertido y designado ahora con (4')
vuelve a liberarse y puede retirarse hacia arriba (figura 2H). Esta
posición del dispositivo según la invención corresponde de nuevo a
la posición según la figura 2A, de modo que puede empezar la
siguiente operación de aplicación.
A continuación se realiza una entrega del tubo
(4') con la zona de cabeza por delante a un mandril de la rueda (2)
de mandril, en la que se fabrica el fondo del envase. A este
respecto el tubo (4') no abandona el plano de su linea de
fabricación, de modo que correspondientemente también pueden estar
dispuestos varios dispositivos según la invención en paralelo.
Puesto que nunca puede excluirse que un elemento
(5) de vertido no esté unido correctamente, o no esté unido en
absoluto, con el tubo (4), puede aprovecharse una estación (2.2)
libre de la rueda (2) de mandril para detectar material de desechos
de este tipo. En una siguiente estación (2.3) puede realizarse una
descarga de tales tubos (4*) de desechos, tal como se representa con
lineas discontinuas. De este modo se excluye de manera fiable que
tubos (4*) no dotados correctamente de un elemento de vertido se
alimenten a la formación del fondo del envase o incluso al llenado
siguiente.
De manera conocida se pliegan y se sellan en las
estaciones (2.4) y (2.5) los fondos del envase. Finalmente pueden
entregarse los envases (4'') cerrados ahora por debajo desde la
última estación (2.6) en la dirección de la flecha, no designada con
más detalle, a una máquina de llenado siguiente (no
representada).
El procedimiento según la invención y el
dispositivo según la invención producen de manera sencilla desde el
punto de vista constructivo una aplicación fiable de elementos de
vertido a tubos de envase, siendo necesarias sólo muy pocas masas en
movimiento para conseguir un número de ciclos correspondientemente
elevado en la fabricación de envases.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige únicamente a ayudar al lector y no forma parte
del documento de patente europea. Incluso si se ha procurado el
mayor cuidado en su concepción, no se puede excluir errores u
omisiones y el OEB declina toda responsabilidad a este respecto.
- \bullet EP 1291162 A2 (0004)
- \bullet DE 10220058 A1 (0005)
Claims (11)
1. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, especialmente en envases para líquidos
compuestos de múltiples capas en forma de paralelepípedo,
separándose, dado el caso plegándose previamente y plegándose en
cada caso formando un tubo (4) rectangular de envolturas (3) de
envase plegadas planas, troquelándose en la zona de cabeza del
envase posterior en cada caso una abertura para alojar un elemento
(5) de vertido en los tubos (4) plegados, dotándose cada tubo (4) de
un elemento (5) de vertido, fabricándose a continuación el fondo del
envase, y realizándose finalmente el llenado así como el cierre del
envase acabado, caracterizado por las siguientes etapas:
- -
- plegar la envoltura (3) de envase para formar un tubo (4),
- -
- entregar un elemento (5) de vertido a un dispositivo (9) de alimentación,
- -
- desplazar horizontalmente el dispositivo (9) de alimentación por debajo del tubo (4),
- -
- bajar el tubo (4) alrededor del dispositivo (9) de alimentación,
- -
- troquelar una abertura para el elemento (5) de vertido mediante un desplazamiento horizontal de un carro (8) que presenta una herramienta (6) de troquelado y una herramienta de soldadura,
- -
- elevar el tubo (4), hasta que la abertura de troquelado se encuentre a la altura del elemento (5) de vertido alojado en el dispositivo (9) de alimentación,
- -
- aplicar el elemento (5) de vertido mediante un nuevo desplazamiento horizontal de la herramienta de soldadura y
- -
- entregar el tubo (4') dotado del elemento (5) de vertido a una rueda (2) de mandril.
2. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, según la reivindicación 1, caracterizado
porque las envolturas de envase plegadas planas se alimentan con la
zona de cabeza dirigida hacia abajo.
3. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los elementos (5) de vertido se entregan
de manera cíclica a través de un carril (13) de alimentación y un
elemento (14) de sujeción al dispositivo (9) de alimentación.
4. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque los tubos (4') dotados del elemento (5)
de vertido se entregan con su zona de cabeza por delante a una rueda
(2) de mandril para la fabricación del fondo del envase.
5. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque como procedimiento de soldadura para la
aplicación del elemento (5) de vertido se emplea la soldadura por
ultrasonidos.
6. Procedimiento para aplicar elementos de
vertido en envases, según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque como procedimiento de soldadura para la
aplicación del elemento (5) de vertido se emplea la soldadura de
alta frecuencia.
7. Dispositivo para aplicar elementos de vertido
en envases, especialmente en envases para líquidos compuestos de
múltiples capas en forma de paralelepípedo, con una estación de
troquelado para troquelar una abertura para alojar un elemento (5)
de vertido en un tubo (4) plegado alimentado y con una estación para
aplicar los elementos (5) de vertido en las aberturas realizadas en
la estación de troquelado, realizándose la aplicación de los
elementos (5) de vertido mediante soldadura, con una estación para
fabricar el fondo del envase así como dado el caso con estaciones
adicionales para llenar y cerrar el envase acabado,
caracterizado por estar constituido por una unidad (1) de
troquelado y aplicación combinada, en la que tanto la herramienta
(6) de troquelado como la herramienta de soldadura del dispositivo
de soldadura están dispuestas en un carro (8) común; y por un
dispositivo (9) de alimentación para el elemento (5) de vertido, que
está dispuesto sobre un soporte (11).
8. Dispositivo para aplicar elementos de vertido
en envases, según la reivindicación 7, caracterizado porque
el carro (8) y/o el soporte (11) pueden desplazarse
horizontalmente.
9. Dispositivo para aplicar elementos de vertido
en envases, según la reivindicación 7 u 8, caracterizado
porque el dispositivo (9) de alimentación para el elemento (5) de
vertido está configurado al mismo tiempo como herramienta
complementaria tanto para el dispositivo de soldadura como para la
herramienta (6) de troquelado.
10. Dispositivo para aplicar elementos de
vertido en envases, según la reivindicación 9, caracterizado
porque el dispositivo (9) de alimentación para el elemento (5) de
vertido y la matriz (10) para la herramienta (6) de troquelado están
unidos con el soporte (11) común formando una sola pieza.
11. Dispositivo para aplicar elementos de
vertido en envases, según una de las reivindicaciones 7 a 10,
caracterizado porque el carro (8) y el soporte (11) están
dispuestos de manera desplazable sobre un carril (12) común.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10313244 | 2003-03-25 | ||
| DE10313244 | 2003-03-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=32842164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04007041T Expired - Lifetime ES2337050T3 (es) | 2003-03-25 | 2004-03-24 | Procedimiento y dispositivo para aplicar elementos de vertido en envases. |
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| ES (1) | ES2337050T3 (es) |
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-
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- 2004-03-24 EP EP04007041A patent/EP1464474B1/de not_active Expired - Lifetime
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| EP1464474A3 (de) | 2008-02-06 |
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