BOLSA EN CAJA ÍNTEGRAMENTE MOLDEADA A SOPLO CON UN PUNTO DE ANCLAJE DE BOLSA; Y HERRAMIENTA PARA LA MISMA.

Bolsa en caja integramente moldeada a soplo con un punto de anclaje de bolsa; y herramienta para la misma Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a nuevos desarrollos en la dispensación de bolsas en caja y, en especial, a medios de anclaje para la fijación de la bolsa a la caja en al menos un punto con objeto de estabilizarla durante su pliegue en el uso. Se refiere igualmente a un procedimiento y dispositivo para producir dichas bolsas en caja. Antecedentes de la invención Las bolsas en caja, denominadas de diversas formas dependiendo de la geometría del recipiente externo, estando comprendidos todos los términos considerados aquí dentro del significado del término bolsa en caja, son una familia de empaquetado de suministro de líquido consistente en un recipiente externo que comprende una abertura a la atmósfera la boca y que contiene una bolsa interior plegable unida a dicho recipiente y abertura a la atmósfera en la zona de dicha boca. El sistema debe comprender al menos una abertura que conecte de forma fluida la atmósfera con la zona entre la bolsa interna y el recipiente externo con objeto de controlar la presión en dicha zona para presionar la bolsa interna y, así, suministrar el líquido contenido en la misma. Tradicionalmente, las bolsas en caja eran y aún lo son producidas por fabricación independiente de una bolsa interna dotada de un específico ensamblaje de cierre de cuello y un contenedor estructural (generalmente, en forma de botella). La bolsa se inserta en la abertura de botella completamente formada y es fijada a la misma por medio del ensamblaje de cierre de cuello, que comprende una abertura al interior de la bolsa y descarga de forma fluida conectando el espacio entre bolsa y botella a la atmósfera; ejemplos de tales fabricaciones pueden encontrarse, entre otros lugares en las patentes estadounidenses 3484011, 3450254, 4330066 y 4892230. Estos tipos de bolsas en caja tienen la ventaja de ser reusables, pero son muy caros y exigen mucho trabajo para su producción. Desarrollos más recientes enfocados en la producción de bolsas en caja íntegramente moldeadas a soplo evitando así la fase de trabajo del ensamblaje de la bolsa en el contenedor, por el moldeado a soplo de una preforma de múltiples capas poliméricas para obtener un contenedor que comprenda una capa interna y una capa externa, de tal forma que la adherencia entre las capas interna y externa del contenedor así producido es lo suficientemente débil como para des laminarse rápidamente al introducir un gas en la interfaz. La capa interna y la capa externa puede consistir cada una de una única capa o una pluralidad de capas, pero puede, en cualquier caso, ser rápidamente identificada, al menos en cuanto a des laminación. Dicha tecnología implica muchos retos y se proponen muchas soluciones alternativas. La preforma multicapa puede estar extrusionada o moldeada a inyección (cf. Patente japonesa 10-180853, estadounidense 6238201, japonesas 10128833, 11010719, 9208688, estadounidense 6649121). Cuando el método anterior es ventajoso en cuanto a productividad, el posterior es preferible cuando se requiere una exactitud en la anchura de la pared, generalmente en recipientes para el suministro de bebidas. Las preformas para la producción de bolsas en caja íntegramente moldeadas a soplo difieren claramente de las preformas para la producción de recipientes co-laminados moldeados a soplo, en la que las que no se supone que las diversas capas del recipiente se des laminen, en el grosor de la capas. Una bolsa en caja está compuesta de un recubrimiento estructural externo que contiene una bolsa plegable, flexible. De ello se sigue que la capa externa del recipiente es esencialmente más gruesa que la capa interna. Esta misma relación puede ser encontrada, por supuesto, también en la preforma, que se caracteriza por una capa interna que es sustancialmente más delgada que la capa externa. Además, en algunos casos, la preforma ya comprendía aberturas que nunca están presentes en las preformas para la producción de recipientes co laminados (cf. Patente europea A 1356915). La formación de aberturas que conecten fluidamente el espacio o interfaz entre bolsa y botella a la atmósfera permanece como una etapa crítica en bolsas en caja íntegramente moldeadas a soplo es y se propusieron variadas soluciones por ejemplo en las patentes estadounidenses 5301838, 5407629, japonesas 5213373, 8001761, europea 1356915, estadounidense 6649121, japonesa 10180853. Un problema redundante con bolsas en caja íntegramente moldeadas a soplo es la elección de materiales para las capas interna y externa que deben ser seleccionadas de acuerdo con criterios estrictos de compatibilidad en cuanto a adherencia. Estos criterios son algunas veces difíciles de cumplir en su conjunto, como se ilustra infra. Las propiedades térmicas de los materiales de las capas interna y externa deberían ser tan próximas como sea posible para la fase de moldeado a soplo, pero deberían diferenciarse lo suficiente para producción de moldeado de inyección de una preforma multicapa integral. 2   Además de las propiedades térmicas, debería ser asegurado que las capas interna y externa forman una interfaz débil para asegurar una des laminación auténtica de la capa interna desde la capa externa debida al uso; la patente japonesa JP2005047172 establece que las capas interna y externa deberían estar fabricadas de resinas sintéticas que no sean mutuamente adherentes. Al producirse el moldeado a soplo, se forma inevitablemente una interfaz entre la capa interna y la externa, cuya fuerza puede no siempre ser tan uniforme como uno podría desear, debido a variados fenómenos durante la etapa de moldeado a soplo, tales como pendientes de calor localizado, diferentes extensiones de resina e índices de flujo a diferentes puntos del recipiente, etc., la des laminación de la bolsa interna de la capa externa no es siempre perfectamente controlable. Se ha observado que las dos capas pueden des laminarse preferentemente en un lado de la bolsa en caja debido a un debilidad localizada de la interfaz y, cuando la bolsa empieza a contraerse en forma asimétrica mezclándose y plegándose con el riesgo de formar bolsillos llenos de líquido separados de la boca del recipiente. Si esto ocurre, la bolsa en caja no puede ser usada más aunque puede contener aún una cantidad considerable de líquido. La patente japonesa sugiere fijar las capas interna y externa en sus fondos sin divulgar como conseguir esto. En el modelo de utilidad japonés 7048519, se estruja un extremo de una masa informe multicapa co extrusionada de tal forma que se formen ondulaciones que se acoplan entre sí, y fijándose la estructura por medio de un dispositivo adicional por la formación, en el fondo de la capa interna de la preforma que va a ser moldeada a soplo para obtener la bolsa en caja, de una protuberancia que se encaja en un orificio, de parte a parte, formado en el fondo de la capa externa y que se acopla mecánicamente sobre la superficie externa de la capa externa. Esta geometría resulta ser mantenida a través del procedimiento de moldeado a soplo por limitación de la extensión axial de la zona de fondo del recipiente a través de la conducción hacia debajo de una varilla de extensión. Las masas informes co extrusionadas descritas en el modelo de utilidad japonés precedente no permiten el mismo control de grosor de pared que cuando se usan preformas moldeadas por inyección, lo que se exige en aplicaciones en el campo de bolsas en caja de suministro de bebida presurizada. La solución propuesta en la patente estadounidense 6649121 se aplica a bolsas en caja en las que el líquido contenido en la bolsa se suministra por decrecimiento de la presión en la bolsa y no permite dispensar líquido por inyección de un gas presurizado en un punto de la interfaz entre las capas interna y externa porque la protuberancia de la capa interna no está destinada a acoplarse herméticamente sobre la superficie externa de la capa externa. Ciertamente, la solución propuesta en la patente estadounidense 6649121 incluye la penetración del aire a través del intersticio entre la protuberancia y el orificio de parte a parte de la pared para compensar la caída de la presión creciente en cuanto se forma un hueco entre las capas interna y externa al extraer el líquido al vacío y la resultante contracción de la bolsa. La patente europea 1593605 propone una solución, geométricamente muy similar a la divulgada en la patente estadounidense 6649121, al anclar la bolsa interna al recipiente externo de un cuentagotas, con una protuberancia con forma de hongo de la bolsa interna extendiéndose al exterior del recipiente a través de un hueco en la capa externa, con la diferencia de que el hueco no servirá como abertura de ventilación como fue el caso en el recipiente... [Seguir leyendo]

1. Una bolsa en caja íntegramente moldeada a soplo obtenida por moldeo a soplo de una preforma moldeada por inyección, comprendiendo dicha bolsa en caja: una capa interna (21) que forma la bolsa y una capa externa (22) que forma la caja; una abertura única, la boca (5), que conecta fluidamente el volumen definido por la bolsa a la atmósfera; y, al menos, un respiradero de interfaz (3) que conecta fluidamente la interfaz entre las capas interna (21) y externa (22) a la atmósfera, en la que la bolsa está anclada a la capa externa en al menos un punto remoto de dicha abertura única (5) y respiradero de interfaz (3), caracterizado porque el anclaje entre la bolsa interna y la capa externa se forma durante el moldeo a soplo. 2. La bolsa en caja de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el punto de anclaje se obtiene por adherencia física o química localmente fortalecida entre las capas interna y externa. 3. La bolsa en caja de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que el punto de anclaje se obtiene por adherencia mecánica localmente fortalecida entre las capas interna y externa. 4. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la adherencia mecánica es localmente fortalecida por una protuberancia formada tanto por la capa interna como por la externa. 5. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las capas interna (21) y externa (22) son de diferentes materiales. 6. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que las capas interna (21) y externa (22) son del mismo material. 7. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la capa interna (21) y externa (22) son de un material seleccionado de entre Tereftalato de Polietileno, Naftalato de Polietileno, Tereftalato de Politrimetileno, PTN, PA, PE, PP, HDPE, EVOH, acetato de poliglicol, ácido poliláctico y copolímeros y mezclas de los mismos. 8. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las precedentes reivindicaciones, en la que al menos un respiradero (3) tiene la forma de una cuña con el lado ancho al nivel de la abertura del mismo y haciéndose más delgado en cuanto penetra de forma más profunda en el recipiente, hasta que las capas interna (21) y externa (22) se encuentran para formar una interfaz (14). 9. La bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que se distribuye más de un respiradero (3) alrededor del labio de la boca de la bolsa en caja (5). 10. Un procedimiento para la fabricación de una bolsa en caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo las siguientes etapas: - Disponer de una preforma de polímero moldeado a inyección que comprende dos capas (11), (12); - Traer dicha preforma a una temperatura de moldeo a soplo; y - Moldeo a soplo de la preforma calentada para formar una bolsa en caja; Caracterizado porque durante el procedimiento de moldeo a soplo, la bolsa (21) está anclada a la capa externa (22) en al menos un punto remoto en relación con dicha abertura única. 11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el punto de anclaje se consigue por control térmico local de las capas con objeto de reforzar la adherencia química o física entre las capas interna y externa. 12. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 10 u 11, en el que el punto de anclaje se obtiene por adherencia mecánica localmente reforzada entre las capas interna y externa. 13. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en la que la adherencia mecánica es localmente reforzada por un protuberancia formada tanto por la capa interna como por la externa que se acoplan en un sumidero que se forma en la herramienta. 14. Un molde para la producción de una bolsa en caja moldeada a soplo que dispone de: - Una capa interna (21) que forma la bolsa y una capa externa (22) que forma la caja; - Una única abertura, la boca (5), que conecta de forma fluida el volumen definido por la bolsa a la atmósfera; y - Al menos un respiradero de interfaz (3) que conecta fluidamente la interfaz entre las capas interna (21) y externa (22) a la atmósfera, en el cual - La bolsa (21) está anclada a la capa externa (22) en al menos un punto remoto en relación a dicha abertura única (5) y respiradero de interfaz (3), Caracterizado porque dicho molde comprende, al menos en un punto, un medio adecuado para crear un punto de anclaje entre las capas interna y externa al moldear por soplo dicha caja, estando dicho punto ubicado remotamente en relación con la boca de la abertura de la caja. 15. El molde de acuerdo con la reivindicación 14, en el que dicho medio es adecuado para crear adherencia mecánica entre las capas interna y externa e incluye un sumidero. 8   16. El molde de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, en el que dicho medio es adecuado para reforzar la adherencia física o química entre las capas interna y externa e incluye un medio específico para el calentamiento ubicado en la zona de anclaje deseada. 9     11   12