Dispositivo y procedimiento para la soldadura y separación de materiales de envase para un envase.

Dispositivo para la soldadura y separación de un material de envase (4) para un envase, que comprende:

- un dispositivo de soldadura por ultrasonido

(2) con un sonotrodo (3) y un yunque (5) para el sellado del material de envase (4), en el que el sonotrodo (3) es giratorio alrededor de un primer eje de rotación (X) y el yunque (5) es giratorio alrededor de un segundo eje de rotación (Y), y

- un dispositivo de corte (6) con al menos una cuchilla (7) para la separación del material de envase (4), que está dispuesto en el yunque (5),

- en el que la al menos una cuchilla (7) está dispuesta en el yunque (5), de tal manera que se mantiene una distancia mínima (S) entre el sonotrodo (3) y un corte (8) de la cuchilla (7), de manera que el material de envase (4) se puede separar sin un contracto entre el sonotrodo (3) y la cuchilla (7), caracterizado porque una superficie (11) del sonotrodo (3) dirigida hacia el yunque (5) está formada lisa y sin escotaduras y/o porque el sonotrodo (3) está configurado en forma de tejado con un ángulo plano.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064219.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: IPPERS, JUERGEN, WIEDUWILT,ULRICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS... > Dispositivos o procesos para soldar o fijar los pliegues... > B65B51/22 (por fricción, por ultrasonidos o por alta frecuencia)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este... > B29C65/08 (utilizando vibraciones ultrasonoras)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS... > Dispositivos o procesos para soldar o fijar los pliegues... > B65B51/30 (Dispositivos, p. ej. mordazas, para aplicar sucesivamente presión y calor, p. ej. para fraccionar tubos llenados)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este... > B29C65/74 (por soldadura y corte)

PDF original: ES-2543882_T3.pdf

 

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Dispositivo y procedimiento para la soldadura y separación de materiales de envase para un envase.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para la soldadura y separación de materiales de envase para un envase

Estado de la técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la soldadura y separación de materiales de envase para un envase con un dispositivo combinado de soldadura y de corte por ultrasonido, que se utiliza especialmente en máquinas de fabricación de bolsas de manguera.

Se conocen en el estado de la técnica máquinas de fabricación de bolsas de manguera, que envasas caramelos y otros artículos. En este caso, normalmente a partir de una lámina se fabrica sobre un hombro de formación una manguera cerrada longitudinalmente, uno de cuyos extremos abierto se sella por medio de un dispositivo de soldadura por ultrasonido, que comprende un sonotrodo y un yunque. El material de envase es soldado entre el sonotrodo y el yunque en este caso por medio de contacto de las dos piezas. Después del llenado se cierra la manguera sobre la zona de llenado entonces a través de otra costura de sellado transversal para formar una bolsa de manguera. Además, normalmente están previstos dispositivos de corte con una cuchilla, para separar las bolsas todavía coherentes. En virtud de contactos de la cuchilla con el sonotrodo resultan fenómenos de desgaste, de manera que las cuchillas deben sustituirse después de un cierto tiempo de utilización. Además, se conoce, por ejemplo, a partir del documento WO 2008/102250 que se utilizan insertos de metal duro especiales en las herramientas de ultrasonido para reducir el desgaste como consecuencia del contacto.

Ya se conocen a partir del documento US 4.517.790 un dispositivo y un procedimiento de sellado por ultrasonido de envases. La costura transversal de una máquina de fabricación de bolsas de manguera se genera a través de un yunque se sube y baja. Para la separación de los envases unos de los otros está prevista una cuchilla, que entra en una entalladura de una superficie opuesta.

Publicación de la invención El dispositivo de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación 1 presenta, en cambio, la ventaja de que posibilita una soldadura y separación de un material de envase para un envase, en particular una bolsa de manguera, sin un contacto mecánico entre el sonotrodo y una cuchilla dispuesta en el yunque. De acuerdo con la invención, el dispositivo presenta a tal fin un dispositivo de soldadura por ultrasonido con un sonotrodo y un yunque para el sellado de material de envase, en el que el sonotrodo es giratorio alrededor de un primer eje de rotación y el yunque es giratorio alrededor de un segundo eje de rotación. Además, el dispositivo presenta un dispositivo de corte con al menos una cuchilla para la separación del material de envase, que está dispuesto en el yunque. En este caso, la al menos una cuchilla está dispuesta en el yunque de tal manera que se mantiene una distancia mínima entre el sonotrodo y un corte de la cuchilla, de manera que el material de envase es separado sin contacto entre el sonotrodo y la cuchilla. Por lo tanto, se puede prescindir de componentes adicionales, como por ejemplo los insertos de metal duro en dispositivos del estado de la técnica, para la protección contra un desgaste en virtud del contacto de las herramientas de ultrasonido. Además, el dispositivo de acuerdo con la invención presenta una alta estabilidad.

De acuerdo con la invención, se forma una superficie del sonotrodo dirigida hacia el yunque lisa y sin escotaduras. Esta configuración sencilla contribuye esencialmente a una calidad mejorada de la costura de soldadura y a costes de fabricación más favorables de los elementos de sonotrodo.

De acuerdo con la invención, el sonotrodo está configurado con un ángulo plano. De esta manera se pueden reducir los movimientos de rotación del dispositivo durante la soldadura y separación del material de envase a una medida angular pequeña y se puede acelerar todo el ciclo de producción.

Las reivindicaciones dependientes muestran desarrollos preferidos de la invención.

De acuerdo con una configuración preferida de la invención, el dispositivo comprende, además, una instalación de regulación, que regula la posición de la cuchilla en el yunque en la dirección radial del yunque. De esta manera se puede adaptar la posición de la cuchilla de una forma sencilla a la amplitud de la oscilación del sonotrodo de acuerdo con el material de envase a separar. De este modo se reducen esencialmente los tiempos de reequipamiento del dispositivo, lo que contribuye a una eficiencia elevada de costes de la producción.

Además, con preferencia, la cuchilla presente un elemento de corte adicional, para configurar un corte adicional, en particular una ranura de desgarro en el material de envase. A través del elemento de corte adicional se puede introducir simultáneamente con el corte de dos envases, además, una ayuda de desgarro. De esta manera se pueden reducir las etapas de trabajo necesarias para la fabricación del envase o bien se puede acortar el periodo de tiempo necesario.

Con preferencia, la cuchilla reproyecta solamente en una medida insignificante, en particular entorno a 5 µm a 50

µm, con preferencia en torno a 10 µm a 20 µm, desde una superficie del yunque dirigida hacia el sonotrodo. De esta manera, la cuchilla puede aproximar mejor el material de envase en esta medida al sonotrodo, cuya oscilación de alta frecuencia corta el material de envase en el corte de la cuchilla sin una fuerza de presión de apriete entre el sonotrodo y el yunque.

Con preferencia, la cuchilla está alojada fijamente en el dispositivo de corte. De este modo se puede suprimir un elemento elástico entre la cuchilla y el yunque para el desacoplamiento de la oscilación entre el sonotrodo y el yunque, lo que contribuye a la simplificación adicional y a la reducción de costes del dispositivo. Además, de este modo se simplifican la sustitución y el ajuste de la cuchilla.

Además, con preferencia el dispositivo de corte está dispuesto entre una primera zona de sellado y una segunda zona de sellado del yunque. De este modo se consigue una estructura especialmente compacta del dispositivo.

Además, la invención se refiere a un procedimiento para la soldadura y separación de un material de envase. En este caso, se consigue un sellado fiable y una separación sin contacto y libre de desgaste del material de envase de acuerdo con la invención porque en una primera etapa del procedimiento se posiciona el material de envase entre un sonotrodo y un yunque de un dispositivo de soldadura por ultrasonido y se sella una costura de base de un envase precedente. A continuación, se separa el material de envase entre el envase precedente y un envase siguiente, realizando en cada caso una rotación en una dirección de avance del material de envase tanto por el sonotrodo alrededor de un primer eje de rotación como también del yunque alrededor de un segundo eje de rotación. En este caso, una cuchilla que sobresale desde una superficie del yunque dirigida hacia el sonotrodo de un dispositivo de corte contacta con el material de envase y lo conduce en dirección al sonotrodo. El sonotrodo desplaza el material de envase en vibración, de manera que el material de envase es separado por la cuchilla. En este caso, en cada posición del sonotrodo y del yunque se mantiene una distancia mínima entre la cuchilla y el sonotrodo, de manera que no tiene lugar ningún contacto entre el sonotrodo y la cuchilla. En una etapa final del procedimiento se sella una costura de cabeza del envase siguiente.

Además, con preferencia, una fuerza de corte del dispositivo de corte es menor que una fuerza de sellado del dispositivo de soldadura por ultrasonido. Esto contribuye a una calidad mejorada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la soldadura y separación de un material de envase (4) para un envase, que comprende:

- un dispositivo de soldadura por ultrasonido (2) con un sonotrodo (3) y un yunque (5) para el sellado del material de envase (4) , en el que el sonotrodo (3) es giratorio alrededor de un primer eje de rotación (X) y el 5 yunque (5) es giratorio alrededor de un segundo eje de rotación (Y) , y -un dispositivo de corte (6) con al menos una cuchilla (7) para la separación del material de envase (4) , que está dispuesto en el yunque (5) , -en el que la al menos una cuchilla (7) está dispuesta en el yunque (5) , de tal manera que se mantiene una distancia mínima (S) entre el sonotrodo (3) y un corte (8) de la cuchilla (7) , de manera que el material de envase (4) se puede separar sin un contracto entre el sonotrodo (3) y la cuchilla (7) , caracterizado porque una superficie (11) del sonotrodo (3) dirigida hacia el yunque (5) está formada lisa y sin escotaduras y/o porque el sonotrodo (3) está configurado en forma de tejado con un ángulo plano.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una instalación de regulación (9) , que regula una posición de la cuchilla (7) en el yunque (5) en la dirección radial del yunque (5) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la cuchilla (7) presenta un corte adicional, para configurar un corte adicional, en particular una ranura de desgarro, en el material de envase (4) .

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla (7) se proyecta sólo en una medida insignificante, en particular en torno a 5 µm a 50 µm, desde una superficie (10) del yunque (5) dirigida hacia el sonotrodo (3) .

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia mínima (S) entre el sonotrodo (3) y el corte (8) de la cuchilla (7) está en un intervalo de 5 µm a 50 µm.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cuchilla (7) está alojada fijamente en el dispositivo de corte (6) .

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de corte (6) 25 está dispuesto entre una primera zona de sellado (12) y una segunda zona de sellado (13) del yunque (5) .

8. Procedimiento para la soldadura y separación de un material de envase (4) , que comprende las etapas:

- posicionar el material de envase (4) entre un sonotrodo (3) y un yunque (5) de un dispositivo de soldadura por ultrasonido (2) y sellar una costura de base (16) de un envase precedente (14) , en el que una superficie (11) del sonotrodo (3) dirigida hacia el yunque (5) está formada lisa y sin escotaduras y/o porque el 30 sonotrodo (3) está configurado en forma de tejado con un ángulo plano.

- separar el material de envase (4) entre el envase precedente (14) y un envase siguiente (15) , en el que se realiza, respectivamente, una rotación en una dirección de avance (F) del material de envase (4) tanto por el sonotrodo (3) alrededor de un primer eje de rotación (X) como también por el yunque (5) alrededor de un segundo eje de rotación (Y) y una cuchilla (7) del dispositivo de corte (6) , que se proyecta desde una superficie (10) del yunque (5) , que está dirigida hacia el electrodo (3) , contacta con el material de envase (4) y lo conduce en dirección al sonotrodo (3) , de manera que el material de envase (4) es separado por la cuchilla (7) , de manera que en cada posición se mantiene una distancia mínima (S) entre la cuchilla (7) y el sonotrodo (7) , de manera que no tiene lugar ningún contacto entre el sonotrodo (3) y la cuchilla (7) , y -sellar una costura de cabeza (17) de un envase siguiente (15) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque una fuerza de corte del dispositivo de corte (6) es menor que una fuerza de sellado del dispositivo de soldadura por ultrasonido (2) .

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque la cuchilla (7) es regulable.