APARATO Y PROCEDIMIENTO PARA ENVASAR AL VACIO A MODO DE PIEL.

Aparato de envasado al vacío a modo de piel para envasar productos (P) al vacío a modo de piel y obtener paquetes (2) mediante un único ciclo de piel,

comprendiendo el aparato:

- una estación de carga (11) en la que los productos (P) a envasar se disponen en una banda termoplástica inferior (4), quedando los productos (P) espaciados adecuadamente;

- una estación de piel (15) en la que i) una banda termoplástica superior (13) está dispuesta sobre dichos productos (P), ii) dicha banda termoplástica superior (13) se calienta, iii) se aplica un vacío entre dicha banda termoplástica superior (13) y dicha banda termoplástica inferior (4) y iv) la banda termoplástica superior (13) es estirada sobre los productos (P) y totalmente alrededor de los mismos, precintándose de este modo en cualquier parte las dos bandas contactan la una a la otra; y

- una estación de corte (CU) en la que los productos (P) envasados se separan cortando las bandas superpuestas y precintadas;

caracterizándose dicho aparato por que dicha estación de corte (CU) contiene un dispositivo de corte (CD) que comprende una fuente de láser (LS) que produce un rayo láser (LB) con una primera potencia óptica y medios (MR, MT) para dirigir dicho rayo láser (LB) con dicha primera potencia óptica hacia la zona en la que las dos bandas contactan la una a la otra, de manera que el rayo láser (RLB) reflejado con dicha primera potencia óptica sigue una trayectoria (CL) predeterminada para que las dos bandas sean cortadas y los productos (P) queden envasados singularmente

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/004717.

Solicitante: CRYOVAC, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 100 ROGERS BRIDGE ROAD,DUNCAN, SC 29334.

Inventor/es: GRANILI,ANDREA, EVANGELISTI,RICCARDO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 12 de Mayo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B23K26/03 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B23 MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.B23K SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO O CHAPADO POR SOLDADURA O SOLDADURA SIN FUSION; CORTE POR CALENTAMIENTO LOCALIZADO, p. ej. CORTE CON SOPLETE; TRABAJO POR RAYOS LASER (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión de metales B21C 23/22; realización de guarniciones o recubrimientos por moldeo B22D 19/08; moldeo por inmersión B22D 23/04; fabricación de capas compuestas por sinterización de polvos metálicos B22F 7/00; disposiciones sobre las máquinas para copiar o controlar B23Q; recubrimiento de metales o recubrimiento de materiales con metales, no previsto en otro lugar C23C; quemadores F23D). › B23K 26/00 Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte o taladrado. › Vigilancia, p. ej. monitorización, de las piezas.
  • B23K26/06B4
  • B23K26/40B10
  • B65B11/52 B […] › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65B MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS DE EMBALAJE DE OBJETOS O MATERIALES; DESEMBALAJE (dispositivos para la colocación en paquetes y el prensado de puros A24C 1/44; dispositivos para tensar y fijar ataduras adaptadas para ser soportadas por el objeto u objetos a fijar B25B 25/00; colocación de cierres en botellas, tarros o recipientes análogos B67B 1/00 - B67B 6/00; limpieza, llenado y cierre simultáneo de botellas B67C 7/00; vaciado de botellas, jarras, latas, cubas, barriles o contenedores similares B67C 9/00). › B65B 11/00 Embalaje por envoltura, p. ej. cerrando completa o parcialmente objetos o cantidades de materiales, en cintas, hojas o sobres de material flexible (embalaje de artículos aplicando cintas estrechas o bandas de material flexible B65B 13/00). › siendo plastificada una de las hojas, p. ej. por calentamiento, y forzando por la presión ejercida por un fluido, p. ej. en vacío, para su colocación con la otra hoja y el contenido, p. ej. embalado en piel.
  • B65B61/06 B65B […] › B65B 61/00 Dispositivos accesorios diversos que operan sobre hojas, cintas, bandas, ataduras, receptáculos o paquetes, no previstos en otro lugar. › por corte.
  • B65B61/18 B65B 61/00 […] › para aplicar o incorporar elementos de apertura o de desembalado de paquetes, p. ej. bandas de desgarre.
  • B65B61/26 B65B 61/00 […] › para marcar o codificar los paquetes acabados.

Clasificación PCT:

  • B23K26/40 B23K 26/00 […] › tomando en consideración las propiedades del material involucrado.
  • B65B11/52 B65B 11/00 […] › siendo plastificada una de las hojas, p. ej. por calentamiento, y forzando por la presión ejercida por un fluido, p. ej. en vacío, para su colocación con la otra hoja y el contenido, p. ej. embalado en piel.
  • B65B61/06 B65B 61/00 […] › por corte.
  • B65B61/18 B65B 61/00 […] › para aplicar o incorporar elementos de apertura o de desembalado de paquetes, p. ej. bandas de desgarre.
  • B65B61/26 B65B 61/00 […] › para marcar o codificar los paquetes acabados.

Fragmento de la descripción:

Aparato y procedimiento para envasar al vacío a modo de piel.

La presente invención se refiere a un aparato de envasado al vacío a modo de piel para el envasado al vacío de un artículo o producto encerrándolo entre dos bandas o capas de material termoplástico que envuelven ajustadamente el artículo o producto como una "piel". De manera más específica, la presente invención se refiere a un aparato de envasado VSP dotado de un dispositivo de corte que comprende una fuente de láser. Además, la presente invención también se refiere a un proceso de envasado VSP que puede llevarse a cabo adecuadamente en el aparato de envasado anterior.

Los envases en los que un artículo, por ejemplo, un producto alimenticio o similar, es envuelto entre dos bandas de material termoplástico son bien conocidos. Por lo general, el producto alimenticio envasado de esta manera es precintado ajustadamente para protegerlo de abusos y de la contaminación exterior durante su almacenamiento, transporte y exposición.

Actualmente, una gran variedad de productos, especialmente productos alimenticios, se ofrecen en envases atractivos visualmente formados por dos bandas termoplásticas superpuestas, una banda inferior o de fondo, y una banda superior o de arriba. Por lo general, la banda superior es transparente, mientras que la banda inferior tiene un color y forma adecuados y funciona como soporte para el producto envasado. El envase se fabrica mediante métodos y aparatos diferentes incluyendo, entre los más populares, el método de envasado al vacío a modo de piel y el aparato de envasado al vacío a modo de piel correspondiente.

Preferiblemente, en dicho aparato, la banda inferior de soporte tiene una configuración parecida a una bandeja que define un receptáculo para el artículo a envasar que tiene una abertura y un borde formado en la periferia de dicha abertura. Dicha configuración parecida a una bandeja se obtiene por lo general mediante una etapa de termoconformado, en línea o fuera de línea. Por lo general, se dispone más de un producto uno al lado de otro, manteniéndose cierta distancia entre los productos. En otras palabras, dos o más productos dispuestos transversalmente con respecto a la dirección de trabajo del aparato son manipulados al mismo tiempo.

Por lo general, la banda superior es estirada en una cavidad de molde cóncava conformada en una bóveda superior calentada y móvil verticalmente, de modo que la misma es calentada mientras se mantiene dispuesta por succión en contacto con el techo y las paredes calientes de la cavidad. También se aplica un vacío sobre la banda inferior para mantenerla en su posición durante la siguiente etapa. Luego, se aplica un vacío en el espacio entre las bandas superior e inferior en la cámara de envasado al vacío y la interrupción de la succión aplicada en las paredes de la cavidad de la placa del molde estira la banda superior hacia abajo hasta contactar con el contorno del artículo y con la banda inferior. Por lo tanto, la banda superior forma una piel ajustada alrededor de todo el producto a envasar y queda adherida a la banda inferior por el diferencial de presión del aire, sellándose de este modo en cualquier parte la banda superior, todavía caliente, contacta con la banda inferior.

Después de la estación de piel, se proporciona una estación de corte en la que una unidad de punzonado corta correctamente los productos envasados en envases separados.

Una unidad de punzonado convencional para el aparato de envasado al vacío a modo de piel mencionado anteriormente comprende un primer cuchillo de corte transversal que realiza un corte transversal. De esta manera, se obtiene una banda de productos envasados al vacío a modo de piel. El cuchillo de corte transversal funciona de una posición debajo de las bandas y coopera con un dispositivo de soporte. La unidad de punzonado comprende además una o más cuchillas giratorias que llevan a cabo cortes longitudinales. De esta manera, los productos envasados al vacío a modo de piel individuales son separados en envases rectangulares. El WO 2004/07416 da a conocer tal aparato de envasado al vacío a modo de piel.

Una unidad de punzonado similar tiene la desventaja de que solamente es capaz de generar envases de forma rectangular. Además, las herramientas de corte (cuchillo de corte y cuchilla giratoria) deben mantenerse afiladas, si no los cortes no se llevan a cabo correctamente.

También resulta conocido cortar los productos envasados al vacío a modo de piel mediante una cuchilla sobresaliente que realiza una trayectoria predeterminada mediante unos engranajes de transmisión.

Aunque la disposición de cuchilla sobresaliente también permite realizar cortes que no son longitudinales o transversales, la misma resulta cara y compleja. No puede adaptarse a nuevas formas de los productos. En otras palabras, es imposible, por ejemplo, pasar de un envase de forma triangular a un envase de forma rectangular. Además, no puede ser utilizada cuando los productos a envasar sobresalen más de 25 mm, aproximadamente, del plano del borde de la bandeja.

La misma requiere un mantenimiento cuidadoso y, nuevamente, las herramientas de corte deben mantenerse afiladas, si no los cortes no se llevan a cabo correctamente.

Además, la disposición de cuchilla sobresaliente no está adaptada para cortar bandas delgadas. Existe un elevado riesgo de que se produzcan ondulaciones y rizados en la zona de corte.

También es conocido cortar los productos envasados al vacío a modo de piel mediante un sistema denominado de "punzonado en tiras", que permite conformar el envase en dirección transversal (es decir, realizar unos lados curvados del envase en dirección transversal) pero no en dirección longitudinal. Este tipo de sistema presenta la limitación adicional de que no resulta adecuado para espesores totales (bandas superior e inferior superpuestas) que exceden 400 µm.

Para completar la presente memoria, también es conocido cortar los envases VSP mediante un sistema de punzonado (concepto macho-hembra) y mediante un sistema de corte a matriz. Ambos métodos carecen de flexibilidad y sufrir de las mismas limitaciones observadas anteriormente.

A la vista de lo anteriormente descrito, el Solicitante cree necesario dar a conocer un nuevo aparato de envasado al vacío a modo de piel que contiene un dispositivo de corte más eficaz y flexible (por ejemplo, en términos de formas que pueden ser cortadas) que las unidades de punzonado y las disposiciones de cuchilla conocidas.

Provechosamente, el dispositivo de corte utilizado en el aparato de envasado VSP según la presente invención también permite llevar a cabo otras operaciones, tales como el sellado adicional de las bandas inferior y superior y/o su marcado o grabado.

El WO 03/062085 describe un proceso para cortar o perforar recipientes de PVOH aplicando un rayo láser. Los recipientes se fabrican mediante conformación por vacío o mediante termoconformado de una banda de base de PVOH y son precintados disponiendo una película de banda superior sobre la bolsa llenada y termosellándola a la banda de base.

Según un primer aspecto, la presente invención proporciona un aparato de envasado al vacío a modo de piel para envasar productos al vacío a modo de piel y obtener paquetes mediante un único ciclo de envasado a modo de piel, comprendiendo dicho aparato una estación de carga en la que los productos a envasar se disponen en una banda termoplástica inferior, quedando los productos espaciados adecuadamente; una estación de piel en la que i) una banda termoplástica superior se dispone sobre los productos, ii) la banda termoplástica superior se calienta, iii) se aplica un vacío entre la banda termoplástica superior y la banda termoplástica inferior y iv) la banda termoplástica superior es estirada sobre los productos y totalmente alrededor de los mismos, precintándose de este modo en cualquier parte las dos bandas contactan la una a la otra; y una estación de corte en la que los productos envasados se separan cortando las bandas superpuestas y precintadas; caracterizándose dicho aparato VSP por que la estación de corte contiene un dispositivo de corte que comprende una fuente de láser que produce un rayo láser con una primera potencia óptica y medios para dirigir el rayo láser con la primera potencia óptica hacia la zona en la que las dos bandas contactan la una a la otra, de manera que el rayo láser reflejado con la primera potencia óptica sigue una trayectoria predeterminada para que las dos bandas sean cortadas y los productos queden envasados singularmente.

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de envasado al vacío a modo de piel para envasar productos (P) al vacío a modo de piel y obtener paquetes (2) mediante un único ciclo de piel, comprendiendo el aparato:

- una estación de carga (11) en la que los productos (P) a envasar se disponen en una banda termoplástica inferior (4), quedando los productos (P) espaciados adecuadamente;
- una estación de piel (15) en la que i) una banda termoplástica superior (13) está dispuesta sobre dichos productos (P), ii) dicha banda termoplástica superior (13) se calienta, iii) se aplica un vacío entre dicha banda termoplástica superior (13) y dicha banda termoplástica inferior (4) y iv) la banda termoplástica superior (13) es estirada sobre los productos (P) y totalmente alrededor de los mismos, precintándose de este modo en cualquier parte las dos bandas contactan la una a la otra; y
- una estación de corte (CU) en la que los productos (P) envasados se separan cortando las bandas superpuestas y precintadas;

caracterizándose dicho aparato por que dicha estación de corte (CU) contiene un dispositivo de corte (CD) que comprende una fuente de láser (LS) que produce un rayo láser (LB) con una primera potencia óptica y medios (MR, MT) para dirigir dicho rayo láser (LB) con dicha primera potencia óptica hacia la zona en la que las dos bandas contactan la una a la otra, de manera que el rayo láser (RLB) reflejado con dicha primera potencia óptica sigue una trayectoria (CL) predeterminada para que las dos bandas sean cortadas y los productos (P) queden envasados singularmente.

2. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según la reivindicación 1, en el que dichos medios para dirigir dicho rayo láser (LB) comprenden al menos un espejo (MR) y al menos un motor (MT).

3. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según la reivindicación 2, en el que comprende además un ordenador (PC) que conduce el funcionamiento de dicho al menos un motor (MT) para cambiar la velocidad del rayo láser (LB) emitido en consecuencia.

4. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha fuente de láser (LS) también está adaptada para emitir un rayo láser (LB) con una segunda potencia óptica.

5. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según la reivindicación 4, en el que dicha fuente de láser (LS) está alimentada por un suministro de potencia (PW) que proporciona al menos una primera potencia eléctrica y una segunda potencia eléctrica, de modo que la fuente de láser (LS) emite al menos el rayo láser (LB) con la primera potencia óptica y el rayo láser (LB) con la segunda potencia óptica.

6. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que unos medios están dispuestos para modificar la frecuencia de impulsos del rayo láser emitido.

7. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un aparato de visión artificial (DT) que detecta al menos el tamaño, la forma o la disposición de los productos (P) y que suministra dicha información al ordenador (PC) para generar una trayectoria de corte correcta.

8. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho rayo láser (LB) también está adaptado para realizar cortes pequeños (ET) para proporcionar un paquete de apertura fácil.

9. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho rayo láser (LB) también está adaptado para proporcionar un sellado de seguridad (SS) a lo largo de al menos una parte del borde del paquete.

10. Aparato de envasado al vacío a modo de piel, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho rayo láser (LB) también está adaptado para marcar un logotipo (LG) o elemento de texto o una fecha (DT) o un código de barras (BC)al menos en una de las bandas que cubren el producto.

11. Proceso para envasar productos al vacío y obtener paquetes mediante un único ciclo de piel, comprendiendo el proceso: colocar los productos (P) a envasar en una banda termoplástica inferior (4), quedando los productos (P) espaciados adecuadamente; colocar una banda termoplástica superior (13) sobre dichos productos (P); calentar dicha banda termoplástica superior (13); aplicar un vacío entre dicha banda termoplástica superior (13) y dicha banda termoplástica inferior (4); estirar la banda termoplástica superior (13) sobre los productos (P) y totalmente alrededor de los mismos, precintándose de este modo en cualquier parte las dos bandas contactan la una a la otra; y separar los productos (P) envasados cortando las bandas superpuestas y precintadas; caracterizándose dicho proceso por que dicho corte se lleva a cabo dirigiendo un rayo láser (LB) mediante al menos un espejo (MR) y al menos un motor (MT).

12. Proceso, según la reivindicación 11, que comprende además conducir el funcionamiento de dicho al menos un motor (MT) mediante un ordenador (PC) para cambiar la velocidad del rayo láser (LB) emitido en consecuencia.

13. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, que comprende además detectar al menos el tamaño, la forma o la disposición de los productos mediante un aparato de visión artificial (DT) y suministrar dicha información al ordenador (PC) para generar una trayectoria de corte correcta.

14. Proceso, según cualquiera de las reivindicaciones de 11 a 13, caracterizado también por que la banda termoplástica inferior (4) es termoconformada en línea hasta formar una bandeja con un borde secundario, antes de colocar en la misma los productos (P) a envasar.

15. Proceso, según la reivindicación 14, en el que la etapa de corte por láser se lleva a cabo para dejar un borde alrededor del borde secundario =q 2 mm.


 

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