Método y dispositivo para moldear por inyección una parte de recipiente de envasado.

Un método de moldeo por inyección de una parte (14, 14') de recipiente de envasado termoplástico que conecta con un dispositivo de apertura termoplástico (16,

16') y que conecta con una parte de extremidad (20, 20') de un cuerpo (12, 12') de recipiente de envasado cuyo cuerpo comprende un material termoplástico al menos en una capa exterior, que comprende las operaciones de

disponer dicha parte de extremidad (20, 20') y al menos una parte de dicho dispositivo de apertura (16, 16') en una cavidad (30) que está formada reuniendo juntas una parte de molde interior (24) y una parte de molde exterior (26), inyectar en la cavidad (30) al menos una masa fundida (32) de al menos un primer material,

llevar la masa fundida (32) a contacto tanto con dicho dispositivo de apertura (16, 16') como con dicha parte de extremidad (20, 20'), caracterizado por que el método comprende la operación de proporcionar una diferencia de temperatura entre el dispositivo de apertura (16, 16'), y la parte de extremidad (20, 20') de manera que dicha parte de extremidad (20, 20') alcanza una temperatura más elevada que la del dispositivo de apertura (16, 16').

Método y dispositivo para moldear por inyección una parte de recipiente de envasado Campo técnico El presente invento se refiere a un método para moldear por inyección una parte de recipiente de envasado termoplástico que conecta un dispositivo de apertura y una parte de extremidad de un cuerpo de recipiente de envasado.

Antecedentes del invento El presente invento se ha desarrollado para ser utilizado durante el moldeo por inyección de partes de recipiente de envasado termoplástico directamente sobre otras partes de recipiente de envasado, por ejemplo durante el moldeo por inyección de una parte superior del recipiente de envasado a un manguito de estratificado de envasado y un dispositivo de apertura termoplástico en forma de un tapón de rosca. El resultado es un recipiente de envasado en el cual se envasan alimentos. La solicitante está comercializando tipos similares de recipientes de envasado bajo los nombres registrados Tetra Top® y Tetra Aptiva®.

El moldeo por inyección es realizado en una máquina de envasado, y durante la producción de un recipiente de envasado antes mencionado una pieza elemental con forma de tubo, depositada plana de estratificado de envasado es erigida y cerrada herméticamente en uno de sus extremos por moldeo por inyección de una parte superior termoplástica directamente sobre la parte de extremidad. La parte superior comprende una abertura de vertido que está definida por un cuello que tiene filetes externos aplicables con roscas internas de un tapón de rosca para cerrar herméticamente la abertura de vertido. El tapón es posicionado en una cavidad del molde y el cuello con la abertura de vertido es moldeado por inyección por ello directamente en el tapón.

El tiempo de ciclo para moldeo por inyección hecho en una máquina de envasado es muy corto comparado con el moldeo por inyección convencional. Típicamente, el tiempo de ciclo para fabricar una parte superior no debería ser mayor de 1 segundo. Es necesario para mantener una alta capacidad de la máquina.

Después del moldeo por inyección el recipiente de envasado es transportado con su extremo abierto dirigido hacia arriba y es llenado en un puesto de llenado subsiguiente. En algunos casos el recipiente de envasado es hecho pasar a través de uno o varios puestos de esterilización antes del llenado. Después del llenado el extremo abierto del recipiente de envasado es plegado y cerrado herméticamente.

Las partes del recipiente de envasado que son moldeadas por inyección pueden ser hechas de material de pared delgada y para fabricar estas es posible por ejemplo utilizar la técnica de moldeo por inyección descrita por ejemplo en el documento de Patente Norteamericana US 5.667.745 presentada por la solicitante.

La tecnología de utilizar por ejemplo un tapón de rosca como una parte del molde es conocida a través del documento de Patente Norteamericana US 4.518.554 que describe los preámbulos de la reivindicaciones independientes 1 y 14. Generalmente, la tecnología es llamada sobremoldeo.

Sin embargo, para ser capaz de fabricar un recipiente de envasado con una calidad satisfactoria del cierre hermético entre la parte superior y el manguito, y al mismo tiempo presentar una buena funcionalidad de apertura del tapón de rosca, se ha mostrado que las dos tecnologías antes descritas no pueden ser combinadas sin hacer modificaciones.

Se ha mostrado que las temperaturas relativas del manguito, del tapón de rosca y de la masa fundida de material plástico desempeñan un papel importante, tanto de manera que el manguito sea cerrado herméticamente de forma adecuada a la parte superior como también de manera que el tapón de rosca no se pegue tan fuertemente a la parte superior que se necesite una fuerza irrazonablemente grande por parte del consumidor para abrir el recipiente de envasado. Además, las temperaturas son también importantes para la duración del tiempo de enfriamiento necesario, y por ello también para la posibilidad de conseguir un tiempo de ciclo corto.

Resumen del invento El objeto del presente invento es conseguir un método de moldeo por inyección de una parte de un recipiente de envasado termoplástico que conecta con un dispositivo termoplástico de apertura y que conecta con una parte de extremidad de un cuerpo del recipiente de envasado, comprendiendo el cuerpo un material termoplástico al menos en una capa exterior, cuyo método proporciona un cierre hermético satisfactorio entre el cuerpo y la parte de recipiente de envasado y una facilidad de apertura satisfactoria del dispositivo de apertura, y cuyo método puede ser utilizado en una máquina de envasado con respecto a demandas sobre alta capacidad.

Los objetos antes mencionados son realizados por un método que comprende las operaciones de disponer dicha parte de extremidad y al menos una parte de dicho dispositivo de apertura en una cavidad que es formada reuniendo una parte de molde interior y una parte de molde exterior, proporcionar una diferencia de temperatura entre el dispositivo de apertura y la parte de extremidad de manera que dicha parte de extremidad alcance una temperatura más elevada que la

del dispositivo de apertura, inyectar en la cavidad al menos una masa fundida de al menos un primer material, y llevar la masa fundida a contacto tanto con dicho dispositivo de apertura como con dicha parte de extremidad. Para obtener un cierre hermético satisfactorio entre dos materiales termoplásticos, por ejemplo durante el cierre hermético de dos estratificados de envasado que comprenden polietileno, es normalmente necesario calentar ambos estratificados. Además, se ha mostrado que es posible obtener un cierre hermético satisfactorio cuando se moldea por inyección una parte de recipiente de envasado directamente sobre un manguito a temperatura ambiente del estratificado de envasado siempre que la masa fundida que es inyectada tenga una temperatura que, a pesar del enfriamiento provocado cuando la masa fundida es llevada a contacto con la superficie del manguito, sea lo suficientemente alta para efectuar el cierre hermético. Sin embargo, la temperatura es considerada demasiado elevada para ser adecuada para el moldeo por inyección contra un dispositivo de apertura, por ejemplo un tapón de rosca, ya que el cierre hermético proporcionado es demasiado fuerte. En particular, este es el caso cuando se moldea por inyección una parte de recipiente de envasado a un tapón de rosca hecho del mismo material termoplástico, o de materiales termoplásticos del mismo grupo, por ejemplo el grupo de poliolefinas (incluyendo tanto polipropileno como polietileno) . Sin embargo, a partir por ejemplo de los aspectos de coste del material y de reciclado es deseable poder ser capaz de utilizar materiales termoplásticos del mismo grupo. Así, proporcionando una diferencia de temperatura entre el tapón y el manguito se puede resolver el problema. Un aspecto adicional es el tiempo de ciclo para el moldeo por inyección y enfriamiento que tiene un gran impacto sobre la capacidad de la máquina de envasado. Una temperatura elevada de la masa fundida del material termoplástico necesita un tiempo de enfriamiento más largo y/o un enfriamiento más efectivo. Mediante el método del invento la temperatura de la masa fundida de termoplástico puede ser mantenida baja.

Una realización preferida comprende la operación de mantener, durante la inyección de la masa fundida, las partes del molde en un primer estado en el que la cavidad tiene un primer volumen que es mayor que el volumen de la parte del recipiente de envasado que ha de ser moldeada por inyección, y presionar juntas las partes del molde hasta que la masa fundida llene la cavidad completa, cuya cavidad forma por ello un segundo volumen menor, de manera que la masa fundida es llevada a contacto tanto con dicho dispositivo de apertura como con dicha parte de extremidad del cuerpo. De este modo un recipiente de envasado de pared delgada puede ser moldeado por inyección de un modo controlado y efectivo.

Otra realización del invento comprende la operación de proporcionar dicha diferencia de temperatura calentando la parte de extremidad. La temperatura de la masa fundida de material termoplástico es elegida entonces con respecto a una temperatura que sería adecuada en relación al dispositivo de apertura y para la adherencia entre las partes. La parte de extremidad del cuerpo es a continuación calentada a una temperatura que, en relación a la temperatura de la masa fundida de material termoplástico, sería adecuada para conseguir un cierre hermético apropiado entre la parte de recipiente de envasado y la parte de extremidad. Esta realización es muy ventajosa desde un punto de vista de energía. Calentando la parte de extremidad la temperatura de la masa fundida... [Seguir leyendo]

1. Un método de moldeo por inyección de una parte (14, 14’) de recipiente de envasado termoplástico que conecta con un dispositivo de apertura termoplástico (16, 16’) y que conecta con una parte de extremidad (20, 20’) de un cuerpo (12, 12’) de recipiente de envasado cuyo cuerpo comprende un material termoplástico al menos en una capa exterior, que comprende las operaciones de disponer dicha parte de extremidad (20, 20') y al menos una parte de dicho dispositivo de apertura (16, 16’) en una cavidad (30) que está formada reuniendo juntas una parte de molde interior (24) y una parte de molde exterior (26) ,

inyectar en la cavidad (30) al menos una masa fundida (32) de al menos un primer material,

llevar la masa fundida (32) a contacto tanto con dicho dispositivo de apertura (16, 16’) como con dicha parte de extremidad (20, 20’) , caracterizado por que el método comprende la operación de proporcionar una diferencia de temperatura entre el dispositivo de apertura (16, 16’) , y la parte de extremidad (20, 20’) de manera que dicha parte de extremidad (20, 20’) alcanza una temperatura más elevada que la del dispositivo de apertura (16, 16’) .

2. El método según la reivindicación 1, que comprende la operación de mantener, durante la inyección de la masa fundida (32) , las partes de molde (24, 26) en un primer estado en el que la cavidad (30) tiene un primer volumen que es mayor que el volumen de la parte (14, 14’) de recipiente de envasado que ha de ser moldeada por inyección, y

presionar juntas las partes de molde (24, 26) hasta que la masa fundida (32) llene toda la cavidad (30) , cuya cavidad (30) forma por ello un segundo volumen menor, de manera que la masa fundida (32) es llevada a contacto tanto con dicho dispositivo de apertura (16, 16’) como con dicha parte de extremidad (20, 20’) del cuerpo (12, 12’) .

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de proporcionar dicha diferencia de temperatura calentando la parte de extremidad (20, 20’) .

4. El método según la reivindicación 3, que comprende la operación de calentar proporcionando a la parte de molde interior (24) con medios para generar calor en la parte de extremidad (20, 20’) del cuerpo (12, 12’) .

5. El método según la reivindicaciones 1 ó 2, que comprende la operación de proporcionar dicha diferencia de temperatura enfriando al menos la parte del dispositivo de apertura (16, 16’) que está dispuesta para ser llevada a contacto con la masa fundida (32) .

6. El método según la reivindicación 5, que comprende la operación de enfriar proporcionando a la parte de molde interior (24) con medios para proporcionar refrigeración en la proximidad del dispositivo de apertura (16, 16’) .

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de proporcionar dicha diferencia de temperatura calentando la parte de extremidad (20, 20’) del cuerpo (12, 12’) y enfriando el dispositivo de apertura (16, 16’) .

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de proporcionar una diferencia de temperatura del orden d.

3. 50º C.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de calentar la parte de extremidad (20, 20’) y proporcionar masa fundida (32) que tiene una temperatura en el intervalo d.

16. 210º C cuando es inyectada en la cavidad (30) .

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de moldear por inyección una parte (14, 14’) de recipiente de envasado sobre un cuerpo (12, 12’) en forma de un manguito de estratificado de envasado.

11. El método según la reivindicación 10, que comprende la operación de disponer la parte de extremidad (20, 20’) del manguito (12, 12’) en una primera posición principalmente fuera de la cavidad (30) para calentarla, y subsiguientemente disponer la parte de extremidad (20, 20’) en una segunda posición en la que está situada dentro de la cavidad (30) .

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la operación de moldear por inyección una parte (14, 14’) de recipiente de envasado en forma de una parte superior de recipiente de envasado.

13. El método según la reivindicación 12, que comprende la operación de disponer un dispositivo de apertura (16, 16’) en forma de un tapón en la cavidad (30) , cuyo tapón junto con una porción de la parte de molde interior (24) está previsto para formar un cuello de la parte superior (14, 14’) del recipiente de envasado, cuyo cuello define una abertura de vertido.

14:-Un dispositivo para moldear por inyección una parte (14, 14’) de recipiente de envasado termoplástico, que conecta con un dispositivo de apertura termoplástico (16, 16’) y que conecta con una parte de extremidad (20, 20’) de un cuerpo

(12, 12') de recipiente de envasado cuyo cuerpo comprende un material termoplástico al menos en una capa exterior,

una parte de molde interior y exterior (24, 26) entre las cuales hay formada una cavidad (30) para moldear por inyección, cuya cavidad (30) está dispuesta para ser capaz de recibir al menos dicha parte de extremidad (20, 20’) del cuerpo (12, 12’) y al menos una parte de dicho dispositivo de apertura (16, 16’) de manera que éstos son llevados a contacto con la cavidad (30) , y medios para inyectar una masa fundida (32) de material termoplástico en la cavidad (30) ,

caracterizado por que el dispositivo comprende además medios para proporcionar una diferencia de temperatura entre el dispositivo de apertura (16, 16’) y la parte de extremidad (20, 20’) de manera que dicha parte de extremidad (20, 20’) alcance una temperatura más elevada que la del dispositivo de apertura (16, 16) .

15. Un dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado por que la parte de molde interior (24) comprende medios 10 para generar calor en la parte de extremidad (20, 20’) del cuerpo (12, 12’) .

16. Un dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado por que los medios para generar calor es un calentador (44) con una superficie (46) dispuesta para apoyarse contra la parte de extremidad (20, 20’) o contra un área en la proximidad de la parte de extremidad (20, 20’) con el fin de calentar la parte de extremidad (20, 20’) .