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

Procedimiento y dispositivo para aplicar elementos de vertido en envases.

Sector de la técnica

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.

Estado de la técnica

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.

Objeto de la invención

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:

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.