ES2291705T3 - Dispositivo de embalaje. - Google Patents
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Abstract
Un método de plegar un fondo de un envase (13), que comprende una parte tubular (14) de material de envase con una junta hermética transversal (33) en el extremo de la parte de formación del fondo del envase (13), teniendo dicha parte la forma de una aleta (15), que comprende las etapas de plegar la aleta (15) de modo que se creen solapas principales (31) en los extremos transversales de la aleta, fracturar escuadras en la aleta plegada (15), en las zonas de unión entre las solapas principales (31) y el borde situado entre la parte de la parte tubular (14) que forma el fondo y el resto de la parte tubular (14), de modo que se plieguen solapas secundarias (32) entre las solapas principales (31) y la parte restante de la aleta (15), plegándose así esencialmente una hacia otra las solapas secundarias (32) de cada lado de cada solapa principal (31), plegar las solapas principales (31) una hacia otra, y prensar las solapas principales (31) hacia la parte restante de la parte de formación del fondo de la parte tubular (14).
Description
Dispositivo de embalaje.
La presente invención se refiere a un método y
un dispositivo que sirven para plegar el fondo de un envase, y
además se refiere a un envase.
Actualmente se usan diversas soluciones de
envases para distintos tipos de líquidos. Los envases, o
recipientes, pueden estar hechos, p. ej., de aluminio, plástico o
papel estratificado. Para diferentes tipos de líquido podrían ser
apropiados diferentes materiales del envase y diferentes diseños del
recipiente.
La elección del material del envase también está
basada en el diseño del recipiente. Un tipo de recipiente que es
adecuado en particular para bebidas no carbonatadas consiste en una
parte tubular, un fondo y una tapa, cuyas diversas partes no se
hacen necesariamente del mismo material. Por ejemplo, la parte
tubular y el fondo pueden fabricarse integralmente de papel
estratificado y la tapa puede ser de plástico moldeado por
inyección. El fondo se forma, por ejemplo, cerrando herméticamente
un extremo de la parte tubular y plegándolo después de modo que se
cree un fondo cuadrado o rectangular. En los documentos
EP-B1-0 960 014 y WO 98/32666 se
describe un recipiente de este tipo. En el documento
EP-A1-0 862 980 se describe un
diseño similar. Tales recipientes pueden usarse para bebidas
destinadas a beberse directamente desde el recipiente. Cuando se
sujeta un recipiente con la mano, lo más cómodo suele ser que el
recipiente tenga una sección transversal redonda. No obstante, hay
recipientes conocidos con fondos plegados que tienen una sección
transversal cuadrada o rectangular. Para plegar el fondo de modo
que la sección transversal de la parte tubular sea esencialmente
redonda no es factible el uso de técnicas conocidas.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un plegado del fondo de un envase de manera que el
envase obtenga una sección transversal esencialmente redondeada.
Este y otros objetos se consiguen con un método según la
reivindicación 1, cuyas realizaciones preferidas se exponen en las
reivindicaciones 2-7, y con un dispositivo según la
reivindicación 8, cuyas realizaciones preferidas se exponen en las
reivindicaciones 9-31, y con un envase según la
reivindicación 32 cuya realización preferida se expone en la
reivindicación 33.
Por consiguiente, según el método de la
invención se pliega el fondo de un envase, cuyo envase comprende una
parte tubular, del material de envase, con una junta hermética
transversal en el extremo de la parte de formación del fondo del
envase, teniendo dicha parte la forma de una aleta, usando las
etapas de
plegar la aleta de modo que se creen solapas
principales en los extremos transversales de la aleta,
fracturar escuadras en la aleta plegada, en las
zonas de unión entre las solapas principales y el borde situado
entre la parte de la parte tubular que forma el fondo y el resto de
la parte tubular, de modo que se plieguen solapas secundarias entre
las solapas principales y la parte restante de la aleta, plegándose
así esencialmente una hacia otra las solapas secundarias de la
misma solapa principal,
plegar las solapas principales una hacia otra,
y
prensar las solapas principales hacia la parte
restante de la parte de formación del fondo de la parte tubular.
Este método de plegado tiene la ventaja de ser
rápido y eficiente. Proporciona al envase un fondo estable y con
una forma que da al resto de la parte tubular una sección
transversal esencialmente redondeada que es cómoda de sujetar por
un consumidor. Este modo de plegar el fondo también puede usarse
para la formación de envases que tengan una sección transversal
formada por dos mitades circulares y conectadas por dos líneas
rectas esencialmente paralelas. La distancia existente entre las
líneas rectas y el lado redondeado facilita el agarre del envase
por el consumidor, incluso conteniendo volúmenes grandes.
Según una realización preferida de la invención,
el fondo del envase se pliega en forma octagonal. Esto presenta la
ventaja de proporcionar al envase una forma del fondo que da a la
parte tubular una sección transversal redondeada.
Además, la parte tubular puede tener una junta
hermética longitudinal y la aleta preferiblemente se prepliega
lejos de la junta hermética longitudinal, antes de la etapa de
plegarla de modo que se creen solapas principales.
Esto presenta la ventaja de que facilita la
realización del resto del plegado, puesto que así queda
predeterminada la dirección del plegado de la aleta. Por tanto,
esto asegura que la aleta no se doble por el centro, ni se pliegue
en direcciones distintas hacia la parte de la parte tubular que
forma el fondo. El modo más sencillo de plegar la aleta es hacer el
preplegado lejos de la junta hermética longitudinal, ya que de este
modo no se pliega por las capas dobles de material de envase
existentes en la junta hermética longitudinal.
Para reducir el riesgo de que se produzcan
grietas cualesquiera en el material de envase puede calentarse la
aleta durante el preplegado. Esto aumenta el margen de seguridad en
cuanto a asegurar que el contenido del envase no entre en contacto
con el exterior del envase, ni con otras capas del material de
envase distintas a la más próxima al contenido, pues en caso
contrario podría producirse un deterioro de la calidad del
contenido.
Antes de la etapa de prensar puede calentarse la
aleta en varios lugares a lo largo de su longitud, en los que la
aleta esté preparada de modo que se cierre herméticamente durante la
etapa de prensar. Esto presenta la ventaja de que proporciona un
modo sencillo de mantener unido el pliegue, dado que el
calentamiento funde algo del material superficial del envase, el
cual se cierra después herméticamente en las partes de la aleta
prensadas contra él durante la etapa de prensar.
Una primera herramienta divisible externa de
formación puede retener el envase durante la etapa de prensar. Esto
es ventajoso porque añade estabilidad y porque el prensado puede
efectuarse con mayor fuerza, asegurando pues que el pliegue quede
apretado.
La primera herramienta divisible externa de
formación puede abrirse y cerrarse a lo largo del contorno de un
paralelogramo. Esto tiene la ventaja de ahorrar espacio al abrir la
herramienta de formación. También es ventajoso porque es un modo
rápido y conveniente de accionar la herramienta de formación, ya que
el movimiento de apertura de la herramienta se utiliza con la misma
extensión a lo largo de toda la altura del envase.
La invención también concierne a un dispositivo
que sirve para plegar el fondo de un envase, cuyo envase comprende
una parte tubular de material de envase con una junta hermética
transversal en el fondo y con la forma de una aleta, cuyo
dispositivo comprende
una primera unidad de plegado, para plegar la
aleta de modo que se creen solapas en los extremos transversales de
la aleta,
una unidad de fractura, para fracturar escuadras
en la aleta plegada, en las zonas de unión entre las solapas
principales y el borde situado entre la parte de la parte tubular
que forma el fondo y el resto de la parte tubular, de modo que se
plieguen solapas secundarias entre las solapas principales y la
parte restante de la aleta, plegándose así esencialmente una hacia
otra las solapas secundarias de cada lado de cada solapa
principal,
una segunda unidad de plegado, para plegar las
solapas una contra otra, y
una unidad de prensado, para prensar las solapas
hacia la parte restante de la parte de formación del fondo de la
parte tubular. El dispositivo preferiblemente está preparado de modo
que el fondo se pliegue en forma octagonal. Este dispositivo tiene
las ventajas anteriores del método descrito previamente.
La unidad de fractura puede tener cuatro
cuchillas dispuestas en posiciones situadas esencialmente en las
esquinas de un rectángulo, de modo que cada cuchilla respectiva
pueda actuar sobre un lado respectivo de una solapa respectiva.
Esto tiene la ventaja de que permite realizar la fractura
simultáneamente en los dos lados de ambas aletas extremas
transversales, de manera rápida y eficiente.
La parte tubular puede tener una junta hermética
longitudinal, y el dispositivo puede comprender medios para
preplegar la aleta lejos de la junta hermética longitudinal, y el
dispositivo puede tener primeros medios para calentar la aleta
preplegada y reducir el riesgo de que se produzcan grietas en el
material de envase. Los medios que sirven para preplegar la aleta y
los primeros medios que sirven para calentar la aleta preplegada
pueden estar dispuestos en un primer subconjunto, lo cual presenta
la ventaja de que permite realizar el preplegado y el calentamiento
esencialmente de modo simultáneo, permitiendo pues que el
dispositivo trabaje con mayor eficiencia.
Al menos un primer cilindro puede estar
conectado a al menos una primera leva de disco respectiva y estar
dispuesto de modo que se controle el movimiento del primer
subconjunto y el de los miembros del mismo. Esto presenta la
ventaja de proporcionar un modo sencillo y fiable de controlar los
movimientos.
El dispositivo puede comprender un primer par de
soportes que sujete la unidad de fractura y un segundo par de
soportes que sujete la primera unidad de plegado, cada uno de cuyos
soportes esté provisto de superficies de leva, en el que en cada
lado de los pares esté dispuesto un eje que se desplace por la
superficie de leva de cada lado de los pares, para controlar así
simultáneamente el movimiento de la unidad de fractura y el de la
primera unidad de plegado. Esto presenta la ventaja de proporcionar
un modo sencillo de controlar el movimiento de las dos unidades y
asegurar que se muevan del modo deseado una respecto a otra, así
como respecto al envase. Esto también simplifica la construcción
del dispositivo, ya que las dos unidades pueden accionarse y
controlarse mediante una unidad común de accionamiento a la que
estén conectados los ejes.
El dispositivo puede comprender al menos un
apoyo de solapa que esté dispuesto de modo que aplaste las solapas
principales contra la unidad de plegado. Esto presenta la ventaja de
que se asegura que el fondo plegado final del envase tenga un
aspecto atractivo.
El dispositivo puede comprender segundos medios
para calentar varios lugares de la aleta plegada a lo largo de su
longitud, en cuyos lugares la aleta esté preparada para que se
cierre herméticamente, hasta un grado tal que se funda al menos
parcialmente una capa plástica presente en el material del envase.
Esto presenta la ventaja de que facilita la obtención de un cierre
hermético eficiente del fondo plegado.
El al menos un apoyo de solapa puede estar
dispuesto de modo que sujete las solapas durante el calentamiento.
Esto asegura que las solapas estén en la posición correcta durante
el calentamiento, de modo que resulte fácil acercar a la aleta los
segundos medios de calentamiento y calentarla en los lugares
deseados.
La unidad de fractura, la unidad de plegado y
los segundos medios que sirven para calentar la aleta pueden estar
dispuestos en un segundo subconjunto. Esto permite realizar estas
tres operaciones durante un intervalo de tiempo muy corto y permite
que las unidades trabajen sobre el envase durante intervalos de
tiempo solapados parcialmente. Esto presenta la ventaja de hacer
más rápido y más eficiente el dispositivo.
Al menos un segundo cilindro puede estar
conectado a al menos una segunda leva de disco respectiva y puede
estar dispuesto de modo que se controle el movimiento del segundo
subconjunto y el de los miembros del mismo. Esto proporciona un
modo sencillo y eficiente de controlar los movimientos.
El dispositivo puede comprender una primera
herramienta divisible de formación que soporte el envase durante el
prensado de las solapas hacia la parte de la parte de formación del
fondo de la parte tubular. Esto añade estabilidad al envase y
permite usar mayor fuerza en la unidad de prensado, lo cual hace más
seguro el cierre hermético del plegado.
Cada parte de la primera herramienta divisible
de formación puede estar dispuesta de modo que se abra y se cierre,
esencialmente, a lo largo del contorno de un paralelogramo. Esto
tiene la ventaja de ahorrar espacio al abrir la herramienta de
formación. También es ventajoso porque es un modo rápido y
conveniente de accionar la herramienta de formación, dado que el
movimiento de apertura de la herramienta se utiliza con la misma
extensión a lo largo de toda la altura del envase.
La primera herramienta divisible de formación,
la unidad de prensado y la segunda unidad de plegado pueden estar
dispuestas en un tercer subconjunto. Esto tiene la ventaja de que
permite prensar muy pronto las solapas principales tras el plegado
de las mismas, haciendo pues el prensado más seguro que si el envase
tuviera que moverse antes de la etapa de prensado.
Al menos un tercer cilindro puede estar
conectado a al menos una tercera leva de disco respectiva y estar
dispuesto de modo que se controle el movimiento del tercer
subconjunto y el de los miembros del mismo. Esto proporciona un
modo sencillo, eficiente y fiable de controlar los movimientos.
Al menos un cilindro puede estar dispuesto de
modo que se controle el movimiento de al menos una parte móvil
comprendida en el dispositivo, estando conectado dicho al menos un
cilindro a un extremo de al menos una palanca respectiva, cuya
palanca a su vez esté fijada en el otro extremo y esté dispuesta de
modo que apoye contra una leva de disco giratoria respectiva, y
cuyo movimiento se controle mediante esta última. Esto presenta la
ventaja de que permite controlar de manera simple, eficiente y
fiable el movimiento de la parte móvil.
El al menos un cilindro puede estar dispuesto de
modo que tire de la palanca hacia el centro de la leva de disco.
Esto quiere decir que la parte móvil controlada mediante el
cilindro, cuando la leva de disco no empuja el cilindro, está
impulsada hacia una posición más próxima al envase o a la otra mitad
de la parte móvil. Esto también significa que la única fuerza que
empuja las partes móviles hacia los envases o las otras mitades o,
por decirlo así, sus posiciones activas, es la fuerza de los
cilindros, la cual no tiene que ser muy grande para realizar las
etapas de plegado deseadas. Esto es ventajoso, por ejemplo, en el
caso en que algún tipo de herramienta, tal como un destornillador,
haya quedado atrapado por error en el dispositivo, puesto que la
única fuerza ejercida sobre la herramienta es la fuerza de los
cilindros y puede retirarse la herramienta con relativa facilidad
sin desmontar todo el dispositivo.
La al menos una palanca y la al menos una leva
de disco están dispuestas de modo que levanten cíclicamente el al
menos un cilindro. Esto proporciona un modo sencillo de controlar
los cilindros y, por tanto, el movimiento de la parte o partes
móviles conectadas al cilindro.
Pueden estar provistos al menos dos cilindros,
controlándose cada cilindro por una palanca respectiva mediante una
leva de disco respectiva, estando dispuestas las al menos dos levas
de disco sobre un árbol de levas común giratorio. Esto es ventajoso
porque permite usar una unidad accionadora común para accionar todas
las levas de disco, y por consiguiente todas las partes móviles.
Esto es eficiente en cuanto a coste y permite que el dispositivo
sea más sencillo de manejar y mantener.
La palanca puede estar dispuesta de modo que
apoye contra la leva de disco en un punto que esté situado a una
distancia del extremo fijo igual a un tercio de la distancia
existente entre el eje fijo y el cilindro. Esto tiene el efecto de
que una elevación p. ej. de 1 cm en el perfil de la leva, eleva el
cilindro 2 cm, permitiendo usar pues en la leva de disco unos
perfiles de leva muy suaves. Esto es una ventaja porque reduce el
desgaste de los perfiles de leva.
Las partes móviles pueden comprender al menos
uno de los siguientes:
una primera unidad de plegado, para plegar la
aleta de modo que se creen solapas en los lados de la misma,
una unidad de fractura, para fracturar escuadras
en la aleta plegada,
una segunda unidad de plegado, para plegar las
solapas una contra otra,
una unidad de prensado, para prensar las solapas
hacia la parte restante de la parte tubular,
medios para preplegar la aleta,
primeros medios para calentar la aleta
preplegada,
segundos medios para calentar la aleta
plegada,
una primera herramienta divisible de formación,
para soportar el envase durante el prensado de las solapas.
La invención además concierne a un envase que
comprende una parte tubular de material de envase con una junta
hermética longitudinal y una junta hermética transversal en el fondo
y con la forma de una aleta, en el que el fondo se pliega de modo
que
la aleta se pliega lejos de la junta hermética
longitudinal,
una parte central de la aleta se pliega hacia la
parte de la parte tubular que forma el fondo, y
las partes extremas transversales de la aleta se
pliegan una hacia otra y hacia la parte central de la aleta, en el
que
en las zonas situadas entre los lados de las
partes extremas transversales de la aleta y los bordes existentes
entre la parte de la parte tubular que forma el fondo y el resto de
la parte tubular, están provistos pliegues en cada lado de cada
parte extrema transversal que están plegados hacia la aleta y la
parte de la parte tubular que forma el fondo, entre la parte
extrema transversal y la parte de la parte tubular que forma el
fondo, de manera que el fondo tiene esencialmente forma octagonal.
Este envase tiene la ventaja de tener en la parte tubular una
sección transversal esencialmente redondeada, debido a la forma
octagonal del fondo. Su resultado es un envase que a un usuario le
resulta cómodo sujetarlo con la mano, por ejemplo mientras beba. El
pliegue del fondo es estable y puede producirse rápidamente, lo que
permite la producción eficiente del envase.
A continuación se describirá la invención con
referencia a los dibujos anejos, en los que
la Fig. 1 es una vista lateral de un dispositivo
de plegado,
la Fig. 2a muestra el primer subconjunto en una
vista en perspectiva, cuando está abierto,
la Fig. 2b muestra el primer subconjunto en una
vista en perspectiva, cuando está cerrado,
la Fig. 3a muestra el segundo subconjunto en una
primera posición y en una vista en perspectiva,
la Fig. 3b muestra el segundo subconjunto en una
segunda posición y en una vista en perspectiva, cuando está
cerrado,
la Fig. 3c muestra el segundo subconjunto en una
tercera posición y en una vista en perspectiva,
la Fig. 4a muestra el tercer subconjunto en una
vista en perspectiva, cuando está abierto,
la Fig. 4b muestra el tercer subconjunto en una
vista en perspectiva, cuando está cerrado,
la Fig. 5a muestra una parte del envase que se
ha de plegar, desde un lado,
la Fig. 5b muestra una parte del envase que se
ha de plegar, desde otro lado,
la Fig. 5c muestra el envase en una vista en
perspectiva, con la parte plegable del fondo plegada
parcialmente,
la Fig. 5d muestra el envase en una vista en
planta desde el fondo, cuando el fondo está plegado,
la Fig. 6a muestra un perfil de leva,
la Fig. 6b muestra otro perfil de leva,
la Fig. 7a muestra a mayor escala un detalle del
segundo subconjunto, y
la Fig. 7b muestra a mayor escala otro detalle
del segundo subconjunto.
En lo que sigue se describirá el funcionamiento
y las diversas partes del dispositivo de plegado del fondo. El
dispositivo se muestra sin envases, sin embargo, los envases tendrán
la forma general mostrada en las Figs. 5a-5d. El
dispositivo de plegado del fondo 1 de la Fig. 1 contiene un primer
subconjunto 2, un segundo subconjunto 3 y un tercer subconjunto 4.
Según la realización mostrada de la invención, el dispositivo de
plegado 1 está diseñado de manera que actúe sobre dos envases en
cada unidad a la vez, es decir, en producción normal hay seis
envases dentro del dispositivo de plegado. Así pues, en los dibujos
suelen mostrarse de dos en dos en las distintas unidades del
dispositivo de plegado 1.
En las Figs. 2a y 2b se muestra el primer
subconjunto 2. Comprende una unidad de preplegado 5 y una unidad de
precalentamiento 6.
En las Figs. 3a y 3b se muestra el segundo
subconjunto 3. Comprende una unidad de fractura 7 con cuchillas 7a,
una primera unidad de plegado en forma de émbolo 8 y una unidad de
calentamiento 9 con una tobera 9a, una pieza de conexión 9b y una
pieza de alimentación 9c. En las Figs. 3a y 3b también son visibles
unos soportes 20 y 21 que tienen levas de ranura 22 y 23,
respectivamente. En cada lado de los soportes están dispuestos unos
ejes 24. También están provistos una herramienta divisible de
formación 25, unos apoyos 34 de solapa y una placa 26.
En las Figs. 4a y 4b se muestra el tercer
subconjunto 4. Comprende una herramienta divisible de formación 10,
una unidad de prensado en forma de émbolo 11 y una segunda unidad de
plegado en forma de lengüetas 12. En las Figs. 4a y 4b también se
muestra un cilindro 16, una leva de disco 17, un árbol de levas 18 y
una palanca 19.
Las Figs. 5a y 5b muestran la forma de un envase
13 que se ha de plegar. El envase 13 comprende una parte tubular 14
con una aleta 15 y con una junta hermética transversal 33 en su
extremo. El envase 13 también tiene una junta hermética
longitudinal 22. La Fig. 5c muestra el envase con el fondo en un
estado parcialmente plegado. El envase 13 tiene solapas principales
31 y solapas secundarias 32. La Fig. 5d muestra el fondo plegado del
envase.
Cuando el dispositivo está en funcionamiento se
alimentan envases 13 desde el lado izquierdo de la Fig. 1 y sobre
algún tipo de cinta transportadora (no mostrada) hacia el
dispositivo de plegado del fondo 1. Los envases 13 van colocados
"al revés" sobre la cinta transportadora, es decir, colocados
sobre su extremo superior en la cinta, y ya pueden estar llenos del
contenido deseado, en cuyo caso tienen un cierre superior, p. ej.,
un tapón de plástico. En su otro extremo, inferior, orientado hacia
arriba y mirando al dispositivo de plegado del fondo 1, los envases
13 están cerrados herméticamente mediante una junta hermética
transversal 33. Así pues, los envases 13 están cerrados
herméticamente por el extremo del fondo y quizá también están
llenos. La junta hermética transversal 33 forma una aleta 15 junto
con una parte predeterminada de la parte tubular.
El material de los envases 13 puede ser, por
ejemplo, papel estratificado de una o más capas y también puede
estar provisto de una capa de aluminio. Una estructura común del
material comprende, de dentro hacia fuera del envase: una capa
interna de un material plástico, una capa de aluminio (denominada
capa barrera), una capa de cartón y una capa externa de un material
plástico. Por supuesto, la barrera de aluminio podría omitirse o
sustituirse por otros materiales de barrera. Además, la capa de
cartón también podría sustituirse por otras capas, p. ej., de un
polímero que proporcione al envase la rigidez requerida.
En la Fig. 2a se muestra el primer subconjunto
en posición abierta y en la Fig. 2b en posición cerrada. En el
primer subconjunto 2 se realiza un preplegado usando una unidad de
preplegado 5. Esta unidad prepliega ligeramente la aleta 15 lejos
de la junta hermética longitudinal 22. Mientras se prepliega la
aleta 15, la unidad de precalentamiento 6 calienta la aleta 15
donde se prepliega, usando p. ej. toberas de aire caliente. Este
calentamiento hace más flexibles las capas del material de envase y
de este modo permite que el material se estire durante el
preplegado sin que se produzcan grietas en las capas. En el caso de
envases asépticos es especialmente importante que no se dañe la
capa de aluminio hasta el punto de poner en peligro el carácter
aséptico del envase.
Es preferido, pero no necesario, preplegar la
aleta 15 en una dirección alejada de la junta hermética longitudinal
22, dado que resulta más difícil plegarla encima de la junta
hermética longitudinal 22 donde hay varias capas de material de
envase unas sobre otras para que la junta hermética sea fiable.
Posteriormente se transporta el envase 13 (o
envases, como en el ejemplo mostrado) al segundo subconjunto 3, en
el cual se pliega la aleta 15, se fracturan las escuadras y se
calienta la aleta 15 en varios lugares. Durante estas operaciones
se sujeta el envase 13 mediante la herramienta de formación 25 y la
parte inferior de los apoyos 34 de solapa. La herramienta de
formación 25 junto con los apoyos 34 de solapa definen una forma
octagonal de envase.
Una parte central de la aleta preplegada 15 se
prensa, usando un émbolo 8, contra la parte del envase 13 que forma
el fondo. Esta operación crea una solapa principal 31 en cada uno de
los dos extremos transversales de la aleta 15. Las partes
superiores de los apoyos 34 de solapa, que están montados sobre la
placa 26, aplastan las solapas 31 contra el émbolo 8 cuando llegan
a su posición más baja. Es importante que las solapas 31 queden
planas para que el fondo plegado final del envase tenga un aspecto
atractivo. La unidad de fractura 7 actúa sobre el envase en cada
lado de cada solapa principal 31 en la zona situada entre el extremo
superior de la solapa 31 y los bordes existentes entre la parte de
la parte tubular que forma el fondo y el resto de la parte
tubular.
La unidad de fractura 7 comprende cuatro
cuchillas 7a que actúan sobre cada envase, cuyas cuchillas 7a se
aprietan contra cada zona mencionada para crear en cada zona una
escuadra o solapa secundaria 32. Estas solapas secundarias 32 se
pliegan entre el extremo superior de cada solapa principal 31
respectiva y la parte prensada central de la aleta 15. En la Fig.
5c se muestra el envase con las aletas principales 31 y secundarias
32. El plegado de estas solapas secundarias 32 proporciona al fondo
plegado una forma octagonal cuando está terminada la operación de
plegado, según se muestra en la Fig. 5d.
El material del envase se calienta en varios
lugares de la aleta 15 usando las toberas de aire caliente 9a de la
unidad de calentamiento 9, las cuales pueden acercarse hasta y
retirarse de una posición en la que calientan la aleta 15. El
calentamiento hace que se funda en esos lugares una capa de plástico
situada en la superficie del material de envase. Durante el
calentamiento se sujetan las solapas principales 31 en su posición
mediante los apoyos 34 de solapa para asegurar que la aleta 15 se
caliente en los lugares correctos y que las toberas 9a tengan
espacio suficiente para que puedan acercarse hasta los lugares a
calentar. Es importante que durante el calentamiento las toberas de
aire caliente 9a estén cerca de los lugares de calentamiento
deseados, puesto que su efecto disminuye exponencialmente según la
distancia.
El aire caliente se alimenta hacia la tobera 9a
a través de una pieza de conexión 9b, mostrada en la Fig. 7a, desde
una pieza de alimentación 9c, mostrada en la Fig. 7b, que está
conectada a una fuente de aire caliente (no mostrada). Cuando la
tobera de aire caliente 9a se acerca hasta y se retira de la
posición en que calienta la aleta, la pieza de conexión 9b desliza
sobre la pieza de alimentación 9c. La conexión entre la pieza de
conexión 9b y la pieza de alimentación 9c es una conexión basculante
y deslizante, en cuya pieza de conexión 9b está dispuesto un
orificio 27 de modo que deslice frente a una ranura arqueada 28 de
la pieza de alimentación 9c. El aire caliente se alimenta a través
de la ranura 28.
La superficie 29 que rodea el orificio 27 de la
pieza de conexión 9b ajusta herméticamente contra la superficie de
la pieza de alimentación 9c, haciendo imposible que salga aire de la
ranura 28 por ningún sitio más que por el orificio 27 de la pieza
de conexión 9b.
La unidad de fractura 7 está montada sobre un
soporte 20 y la herramienta de formación 25 está montada sobre un
soporte 21. El movimiento de los soportes se controla mediante un
par de ejes 24 situados en cada lado de los soportes. Los ejes
están montados sobre una placa 26 y, por lo tanto, sólo pueden
moverse en dos direcciones, es decir, hacia arriba y hacia abajo,
pero no lateralmente. Los extremos de los ejes 24 se deslizan en
levas de ranura 22, 23 practicadas en cada lado de cada
soporte.
Las levas de ranura 23 del soporte 21 de la
herramienta de formación tienen la forma mostrada en la Fig. 6a y
las levas de ranura 22 del soporte 20 de la unidad de fractura
tienen la forma mostrada en la Fig. 6b. Por consiguiente, el
soporte 20 de la unidad de fractura y el soporte 21 de la
herramienta de formación se controlan con los mismos ejes, pero se
mueven de manera distinta porque las levas de ranura tienen formas
distintas.
El movimiento del émbolo 8 se controla por
separado, así como el movimiento de la unidad de calentamiento
9.
En la Fig. 3a se muestra la primera posición del
segundo subconjunto. En ella el émbolo 8 está arriba y la
herramienta de formación 25 y la unidad de fractura 7 están
abiertas. En esta posición se sitúan en el subconjunto los envases
13 cuyos fondos hayan de plegarse.
En la Fig. 3b, el émbolo 8 está abajo y pliega
la aleta para crear las solapas principales 31 y las cuchillas 7a
están apretadas contra el envase y pliegan las escuadras o solapas
secundarias 32 en cada lado de cada solapa 31, en la zona situada
entre el extremo superior de la solapa 31 y los bordes existentes
entre la parte de la parte tubular 14 que forma el fondo y el resto
de la parte tubular 14. La herramienta de formación 25 retiene el
envase 13 durante esta operación.
En la Fig. 3c el émbolo 8 está arriba y las
cuchillas 7a no están en contacto con el envase 13. La unidad de
calentamiento 9 se ha movido hasta una posición en la que las
toberas de aire caliente 9a actúan sobre varios lugares de la aleta
plegada 15 y funden, al menos parcialmente, en estos lugares una
capa de plástico situada en la superficie del material de envase.
La herramienta de formación 25 aún retiene el envase 13. Finalmente
el subconjunto vuelve a la posición mostrada en la Fig. 3a.
Posteriormente se sitúan los envases en el
tercer subconjunto 4, donde tiene lugar el plegado final y el cierre
hermético del fondo. En la Fig. 4a se muestra el tercer subconjunto
en posición abierta, en la que las herramientas de formación 10
están abiertas y las lengüetas 12 y el émbolo 11 están arriba.
Cuando el envase 13, que tiene la forma mostrada
en la Fig. 5c, haya llegado al tercer subconjunto 4, se cierra
alrededor del envase 13 la herramienta de formación 10. Al mismo
tiempo, las lengüetas 12 empiezan a actuar sobre las solapas 31 y
las pliegan un poco hacia la parte central de la aleta 15. Esta
posición del tercer subconjunto 4 se muestra en la Fig. 4b.
En la Fig. 4c el émbolo 11 prensa las solapas 31
completamente, contra la parte plegada central de la aleta 15, y a
continuación, gracias a la fusión previa de algunos lugares de la
aleta, las solapas 31 se cierran herméticamente, en su posición
plegada, contra la aleta 15. Ahora el fondo del envase 13 tiene la
forma mostrada en la Fig. 5d. Durante la compresión del émbolo 11
las lengüetas 12 permanecen en el mismo sitio, ya que están
dispuestas de modo que se extienden a través del émbolo 11 y no se
ven afectadas por su movimiento. El émbolo 11 permanece apretado
contra el fondo durante un período de tiempo de unos 50 ms para
asegurarse de que el cierre hermético se realice adecuadamente.
Después de esto se abre la herramienta de formación 10 y se levantan
las lengüetas 12 alejándolas del envase. Se levanta también del
fondo plegado y cerrado herméticamente el émbolo 11 y se extrae del
dispositivo de plegado el envase 13.
En lo siguiente se describirá el sistema
empleado para controlar el movimiento de las distintas partes
móviles del dispositivo. Cada una de las partes móviles del
dispositivo de plegado está conectada a un cilindro 16 respectivo.
Algunas de las partes móviles pueden estar conectadas al mismo
cilindro, como sucede con la unidad de fractura 7 y la herramienta
de formación 25.
En las Figs. 4a y 4b el cilindro 16 está
conectado por un extremo al émbolo 11 del tercer subconjunto 4. Por
supuesto, la descripción también es aplicable a las demás partes
móviles del dispositivo.
El cilindro 16 está dispuesto de manera que
siempre actúe hacia abajo y, por lo tanto, en el ejemplo mostrado,
empuje al émbolo 11 hacia abajo. El cilindro 16 está conectado por
el otro extremo a una palanca 19 que a su vez está afianzada por su
otro extremo a un punto fijo 30. La posición extrema del movimiento
vertical del cilindro puede ajustarse mediante un manguito
excéntrico (no mostrado) situado en el punto fijo 30. La palanca 19
apoya contra una leva giratoria de disco 17 a una distancia del
punto fijo 30 igual a un tercio de la longitud de la palanca 19. La
leva de disco 17 está montada sobre un árbol de levas 18 que
controla la rotación de la leva de disco 17.
La forma y el movimiento de la leva de disco 17
controlan a su vez el movimiento del cilindro 16. Cuando la palanca
19 apoye contra una parte de la leva de disco 17 que tiene mayor
diámetro, como se muestra en las Figs. 4a y 4b, se levanta la
palanca 19 y a su vez ésta levanta el cilindro 16. A su vez éste
eleva la parte móvil que está conectada al cilindro 16, en este
caso el émbolo 11.
Cuando la palanca 19 apoye contra una parte de
la leva de disco 17 que tiene menor diámetro, como se muestra en la
Fig. 4c, baja la palanca 19 y se permite que el cilindro 16 empuje
al émbolo 11 hacia abajo.
Dado que la palanca 19 apoya contra la leva de
disco 17 a una distancia del punto fijo 30 igual a un tercio de la
longitud total de la palanca 19, un ascenso de una unidad en la leva
de disco 17 eleva en dos unidades el extremo de la palanca
conectado al cilindro 16. Esto quiere decir que los cambios de
diámetro de la leva de disco 17 pueden ser pequeños y, aún así,
efectuar los cambios deseados de la posición del cilindro 16.
Cuando las partes móviles han de ponerse en
contacto con el envase 13, o separarse del mismo, esencialmente de
manera lateral, el movimiento vertical del cilindro 16 se convierte,
al menos parcialmente, en movimiento lateral por medio de levas de
ranura practicadas en los soportes sobre los que esté montada la
parte móvil pertinente. En las Figs. 3a y 3b se muestra un ejemplo
de esto, donde el movimiento vertical del eje 24 se convierte, al
menos parcialmente, en un movimiento lateral de los soportes 20 y
21.
Los tres subconjuntos actúan simultáneamente
sobre envases. Asimismo, en la realización mostrada, cada uno de
los subconjuntos está dispuesto de modo que trabaje sobre dos
envases al mismo tiempo, de modo que los envases siempre se mueven
dos pasos a la vez para llegar al siguiente subconjunto. Por
supuesto, también pueden usarse subconjuntos que estén dispuestos
de modo que actúen sobre uno, tres, cuatro o cualquier número de
envases al mismo tiempo. Por supuesto, en este caso los envases se
mueven cada vez un número correspondiente de pasos.
Además, aunque la invención se ha descrito en
relación con realizaciones particulares y ejemplos de las mismas,
el alcance de la invención no debe limitarse a ellas. Pueden hacerse
diversos cambios y modificaciones sin apartarse del ámbito de la
invención, según se define mediante las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (33)
1. Un método de plegar un fondo de un envase
(13), que comprende una parte tubular (14) de material de envase
con una junta hermética transversal (33) en el extremo de la parte
de formación del fondo del envase (13), teniendo dicha parte la
forma de una aleta (15), que comprende las etapas de
plegar la aleta (15) de modo que se creen
solapas principales (31) en los extremos transversales de la
aleta,
fracturar escuadras en la aleta plegada (15), en
las zonas de unión entre las solapas principales (31) y el borde
situado entre la parte de la parte tubular (14) que forma el fondo y
el resto de la parte tubular (14), de modo que se plieguen solapas
secundarias (32) entre las solapas principales (31) y la parte
restante de la aleta (15), plegándose así esencialmente una hacia
otra las solapas secundarias (32) de cada lado de cada solapa
principal (31),
plegar las solapas principales (31) una hacia
otra, y
prensar las solapas principales (31) hacia la
parte restante de la parte de formación del fondo de la parte
tubular (14).
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que el fondo del envase (13) se pliega en forma octagonal.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en
el que la parte tubular (14) tiene una junta hermética longitudinal
(22) y la aleta (15) se prepliega lejos de la junta hermética
longitudinal (22) antes de la etapa de plegarla de modo que se
creen solapas principales.
4. Un método según la reivindicación 3, en el
que la aleta (15) se calienta durante el preplegado.
5. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la aleta (15) se calienta
en varios lugares a lo largo de su longitud antes de la etapa de
prensar, en los que la aleta (15) está preparada de modo que se
cierre herméticamente durante la etapa de prensar.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que una primera herramienta
divisible externa de formación (10) retiene el envase (13) durante
la etapa de prensar.
7. Un método según la reivindicación 6, en el
que la primera herramienta divisible externa de formación (10) se
abre y se cierra a lo largo del contorno de un paralelogramo.
8. Un dispositivo que sirve para plegar un fondo
de un envase (13), cuyo envase (13) comprende una parte tubular
(14) de material de envase con una junta hermética transversal (33)
en el extremo de la parte de formación del fondo del envase (13),
teniendo dicha parte la forma de una aleta (15), cuyo dispositivo
comprende
una primera unidad de plegado (8), para plegar
la aleta (15) de modo que se creen solapas principales (31) en los
extremos transversales de la misma,
una unidad de fractura (7), para fracturar
escuadras en la aleta plegada, en las zonas de unión entre las
solapas principales (31) y el borde situado entre la parte de la
parte tubular (14) que forma el fondo y el resto de la parte
tubular (14), de modo que se plieguen solapas secundarias (32) entre
las solapas principales (31) y la parte restante de la aleta (15),
plegándose así esencialmente una hacia otra las solapas secundarias
(32) de cada lado de cada solapa principal (31),
una segunda unidad de plegado (12), para plegar
las solapas principales (31) una contra otra, y
una unidad de prensado (11), para prensar las
solapas principales (31) hacia la parte restante de la parte de
formación del fondo de la parte tubular (14).
9. Un dispositivo según la reivindicación 8, que
está preparado de modo que el fondo se pliegue en forma
octagonal.
10. Un dispositivo según la reivindicación 8, en
el que la unidad de fractura (7) comprende cuatro cuchillas (7a)
dispuestas en posiciones situadas esencialmente en las esquinas de
un rectángulo, de modo que cada cuchilla respectiva pueda actuar
sobre un lado respectivo de una solapa principal (31)
respectiva.
11. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-10, en el que la parte tubular
(14) tiene una junta hermética longitudinal (22) y el dispositivo
comprende medios (5) para preplegar la aleta (15) lejos de la junta
hermética longitudinal (22).
12. Un dispositivo según la reivindicación 11,
que comprende primeros medios (6) para calentar la aleta preplegada
(15).
13. Un dispositivo según la reivindicación 12,
en el que los medios (5) que sirven para preplegar la aleta (15) y
los primeros medios (6) que sirven para calentar la aleta preplegada
(15) están dispuestos en un primer subconjunto (2).
14. Un dispositivo según la reivindicación 13,
en el que está dispuesto al menos un primer cilindro (16) conectado
a al menos una primera leva de disco respectiva (17) para controlar
el movimiento del primer subconjunto (2) y el de los miembros del
mismo.
15. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-14, que comprende un primer par
de soportes (21) que sujeta la unidad de fractura (7) y un segundo
par de soportes (20) que sujeta una segunda herramienta de
formación (25), cada uno de cuyos soportes (21, 20) está provisto de
superficies de leva (23, 22), en el que en cada lado de los pares
está dispuesto un eje (24) que se desplaza por la superficie de leva
(22, 23) de cada lado de los pares, para controlar así
simultáneamente el movimiento de la unidad de fractura (7) y el de
la segunda herramienta de formación (25).
16. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-15, que comprende al menos un
apoyo (34) de solapa que está dispuesto de modo que aplaste las
solapas principales (31) contra la unidad de plegado (8).
17. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-16, que comprende segundos medios
(9) para calentar varios lugares de la aleta plegada (15) a lo
largo de su longitud, en cuyos lugares la aleta (15) está preparada
para que se cierre herméticamente.
18. Un dispositivo según la reivindicación 17,
en el que los segundos medios de calentamiento (9) se alimentan con
gas caliente, procedente de una fuente de gas caliente, a través de
una conexión basculante y deslizante.
19. Un dispositivo según la reivindicación 17 ó
18, en el que el al menos un apoyo (34) de solapa está dispuesto de
modo que sujete las solapas principales (31) durante el
calentamiento de la aleta (15).
20. Un dispositivo según la reivindicación 17,
18 ó 19, en el que la unidad de fractura (7), la unidad de plegado
(8), el apoyo (34) de solapa y los segundos medios (9) que sirven
para calentar la aleta (15) están dispuestos en un segundo
subconjunto (3).
21. Un dispositivo según la reivindicación 20,
en el que está dispuesto al menos un segundo cilindro (16)
conectado a al menos una segunda leva de disco respectiva (17) para
controlar el movimiento del segundo subconjunto (3) y el de los
miembros del mismo.
22. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-21, que comprende una primera
herramienta divisible de formación (10) para retener el envase
durante el prensado de las solapas (31) hacia la parte de la parte
de formación del fondo de la parte tubular (14).
23. Un dispositivo según la reivindicación 22,
en el que cada parte de la primera herramienta divisible de
formación (10) está dispuesta de modo que se abra y se cierre
esencialmente a lo largo del contorno de un paralelogramo.
24. Un dispositivo según la reivindicación 22 ó
23, en el que la primera herramienta divisible de formación (10),
la unidad de prensado (11) y la segunda unidad de plegado (12) están
dispuestas en un tercer subconjunto (4).
25. Un dispositivo según la reivindicación 24,
en el que está dispuesto al menos un tercer cilindro (16) conectado
a al menos una tercera leva de disco respectiva (17) para controlar
el movimiento del tercer subconjunto (4) y el de los miembros del
mismo.
26. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8-25, en el que está dispuesto al
menos un cilindro (16) para controlar el movimiento de al menos una
parte móvil comprendida en el dispositivo, estando conectado dicho
al menos un cilindro (16) a un extremo de al menos una palanca (19)
respectiva, cuya palanca (19) a su vez está fijada en el otro
extremo (30) y dispuesta de modo que apoye contra una leva de disco
giratoria respectiva, y cuyo movimiento se controla mediante esta
última.
27. Un dispositivo según la reivindicación 26,
en el que el al menos un cilindro (16) está dispuesto de modo que
tire de la palanca (19) hacia el centro de la leva de disco
(17).
28. Un dispositivo según la reivindicación 27,
en el que la al menos una palanca (19) y la al menos una leva de
disco (17) están dispuestas de modo que levanten cíclicamente el al
menos un cilindro (16).
29. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 26-28, en el que están provistos al
menos dos cilindros (16), controlándose cada cilindro (16) por una
palanca (19) respectiva mediante una leva de disco (17) respectiva,
estando dispuestas las al menos dos levas de disco (17) sobre un
árbol de levas común giratorio (18).
30. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 26-29, en el que la palanca (19)
está dispuesta de modo que apoye contra la leva de disco (17) en un
punto que esté situado a una distancia del extremo fijo (30) igual
a un tercio de la distancia existente entre el eje fijo (30) y el
cilindro (16).
31. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 26-30, en el que las partes móviles
comprenden al menos uno de los siguientes:
una primera unidad de plegado (8), para plegar
la aleta de modo que se creen solapas principales (31) en los lados
de la aleta,
una unidad de fractura (7), para fracturar
escuadras que creen solapas secundarias (32) en la aleta
plegada,
una segunda unidad de plegado (12), para plegar
las solapas principales (31) una contra otra,
una unidad de prensado (11), para prensar las
solapas principales (31) hacia la parte restante de la parte
tubular (14),
medios (5) para preplegar la aleta (15),
primeros medios (6) para calentar la aleta
preplegada (15),
segundos medios (9) para calentar la aleta
plegada (15), y
una primera herramienta divisible de formación
(10), para soportar el envase durante el prensado de las solapas
principales (31).
32. Un envase que comprende una parte tubular
(14) de material de envase con una junta hermética longitudinal
(22) y una junta hermética transversal (33) en el extremo de la
parte de formación del fondo del envase (13), teniendo dicha parte
la forma de una aleta (15), en el que se pliega el fondo de modo
que
una parte central de la aleta (15) se pliega
hacia la parte de la parte tubular (14) que forma el fondo, y
las partes extremas transversales de la aleta
(15) se pliegan una hacia otra y hacia la parte central de la
aleta, caracterizado porque
en las zonas situadas entre los lados de las
partes extremas transversales de la aleta y los bordes existentes
entre la parte de la parte tubular (14) que forma el fondo y el
resto de la parte tubular (14), están provistos pliegues (32) en
cada lado de cada parte extrema transversal que están plegados hacia
la aleta (15) y la parte de la parte tubular (14) que forma el
fondo, entre la parte extrema transversal y la parte de la parte
tubular (14) que forma el fondo, de manera que el fondo tiene
esencialmente forma octagonal.
33. Un envase según la reivindicación 31, en el
que la aleta (15) se pliega lejos de la junta hermética longitudinal
(22).
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