Material de envasado de lámina de múltiples capas para producir envases de productos de alimentación vertibles.

Un material de envasado de lámina de múltiples capas (M) para producir un envase obturado (1) de un productode alimentación vertible,

comprendiendo dicho material de envasado (M):

- al menos una capa de base (11) para impartir rigidez;

- un número de capas de estratificación (12) aplicadas a, y que cubren, ambos lados de dicha capa de base(11); y

- una parte retirable (10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10''''') que, en uso, puede ser separada parcialmente delresto de dicho material 10 de envasado (M) a lo largo de al menos una línea de corte con forma de arco (20,20''''') y doblada en una zona de doblado (21, 81) que se extiende entre los extremos opuestos de dichalínea de corte (20, 20''''') de manera que se libera una abertura de vertido (9) mediante la cual se vierte elproducto de alimentación de dicho envase (1);

caracterizado porque dicha parte retirable (10, 10',10'', 10''', 10'''', 10''''') comprende:- un área central (25) fabricada de un material de envasado de una pieza y que, en uso, en cualquier caso,permanece unida al resto del material de envasado (M) a través de un puente permanente (26) definido pordicha zona de doblado (21, 81); y

- un área periférica (27, 27', 27'', 27''', 27'''', 27''''') para la interacción de corte, que se extiende alrededorde dicha área central (25), que contiene dicha línea de corte (20, 20''''') y que incluye al menos una aberturapreestratificada (30, 30', 30'', 30''', 30a'''', 30b'''', 30''''') que está formada por una ranura pasante (31,31', 31'', 31''', 31a'''', 31b'''', 31c'''', 31''''') dispuesta al menos en dicha capa de base (1) y cubierta poruna o más de dichas capas estratificadas (12).

Material de envasado de lámina de múltiples capas para producir envases de productos de alimentación vertibles.

La presente invención se refiere a un material de envasado de lámina de múltiples capas para producir envases obturados de productos de alimentación vertibles.

Como es conocido, muchos productos de alimentación vertibles, tales como zumo de fruta, leche UHT (tratada a temperatura ultra elevada) , vino, salsa de tomate, etc., se venden en envases fabricados de material de envasado esterilizado.

Un ejemplo típico es el envase con forma de paralelepípedo para productos de alimentación vertibles conocidos como Tetra Brik Aseptic (marca registrada) , que se fabrica doblando y obturando un material de envasado de tira estratificada. El material de envasado tiene una estructura de múltiples capas que comprende una capa de base, por ejemplo de papel, cubierta en ambos lados con capas de material plástico de obturación por calor, por ejemplo polietileno. En el caso de envases asépticos para productos de largo almacenamiento, tales como leche UHT, el material de envasado también comprende una capa de material barrera al oxigeno, por ejemplo papel de aluminio, que está superpuesto en una capa de material plástico de obturación por calor, y está a su vez cubierto con otra capa de material plástico de obturación por calor que forma la cara interna del envase que finalmente está en contacto con el producto de alimentación.

Los envases de este tipo normalmente son producidos en máquinas de envasado totalmente automáticas, en las cuales se forma un tubo continuo a partir de un material de envasado suministrado en lámina continua; la lámina continua de material de envasado es esterilizada en la máquina de envasado, por ejemplo, aplicando un agente de esterilización químico, tal como una solución de peróxido de hidrógeno, que , una vez que la esterilización se completa, se retira de las superficies del material de envasado, por ejemplo, mediante evaporación por calentamiento; la lámina continua esterilizada de este modo es entonces mantenida en un ambiente cerrado, estéril, y es doblada y obturada longitudinalmente para formar un tubo, que es suministrado verticalmente.

Para completar las operaciones de formación, el tubo se llena de producto de alimentación esterilizado o procesado estéril, y se obtura y posteriormente se cortan las secciones transversales separadas uniformemente de manera longitudinal; se obtienen envases de tipo almohada que son doblados mecánicamente para formar los respectivos envases terminados.

Alternativamente, el material de envasado puede ser cortado en piezas de partida, que son transformadas en envases sobre husos de formación, y los envases son después rellenos de producto de alimentación y obturados. Un ejemplo de este tipo de envase es el llamado envase de "cubierta a dos aguas" conocido con el nombre comercial de Tetra Rex (marca registrada) .

Para abrir los envases anteriores, estos están normalmente provistos de una parte retirable, que es parcialmente separada por un dispositivo de apertura del resto del material de envasado para liberar una abertura de vertido a través de la cual se vierte fuera el producto.

La parte retirable se forma en el material de envasado antes de doblar y obturar el material de envasado para formar el envase terminado.

La parte retiradle normalmente comprende un llamado orificio "preestratificado" es decir un orifico circular formado a través de la capa de base sólo del material de envasado y cubierto, cuando el material es estratificado, con capas de material plástico de obturación por calor y el material de barrera que se adhieren entre sí en el orificio.

En los años pasados, se han realizado numerosas investigaciones dentro de la industria para crear un método efectivo, consistente en abrir orificios preestratificados de tal manera que se consiga un corte limpio alrededor del borde de la abertura de vertido, sin deshilachamiento que perjudique el vertido suave del producto vertible.

Las investigaciones se han enfocado en crear diversos movimientos de dispositivos de apertura, cuando se desobturan los envases, diseñados para cortar el orificio preestratificado lo más efectivamente posible, y en particular en dispositivos de apertura capaces de desobturar los envases en una operación, es decir cortando el orifico preestratificado y exponiendo la abertura resultante en un movimiento por parte del usuario.

Una primera solución propuesta se describe, por ejemplo, el a Solicitud de Patente Internacional WO 95/05996, presentada por INTERNATIONAL PAPER Company, en la que el dispositivo de apertura comprende sustancialmente un marco que define una boquilla y fijado alrededor de una parte retirable del envase, un tapón retirable, roscado en el exterior del marco para cerrar la boquilla, y un cortador cilíndrico sustancialmente tubular, roscado dentro del marco, y que coopera con la parte retirable para separarla parcialmente, es decir, con la excepción de una aleta de pequeño ángulo, de la pared relativa.

El cortador es activado por el tapón por medio de unos medios de transmisión de tipo trinquete de un sentido, que son activos cuando se retira el tapón del marco. En el caso específico descrito en la solicitud de patente internacional anterior, el cortador actúa en la parte retirable por medio de un borde extremo paralelo a la parte retirable y que tiene un número de dientes, todos triangulares y de la misma altura.

En el caso propiamente dicho, el cortador se mueve en espiral, con respecto al marco, desde una posición de apoyo elevada, en la que los dientes extremos se enfrentan a la parte retirable, en sucesivas posiciones de corte descendidas, en las que los dientes extremos interactúan simultáneamente con la parte retirable.

Aunque exitosos en la desobturación de los envases en una operación, los dispositivos de apertura del tipo anterior no son satisfactorios ya que los dientes tienden a "morder" el material de la parte retirable, dando lugar de este modo a un borde cortado irregular, deshilachado, que a veces puede desviar el flujo del producto vertible cuado es vertido. Además, la parte recortada de la parte retirable permanece colgando dentro del envase y, en uso, tiene a, al menos parcialmente, atascar la sección de flujo de la boquilla, interfiriendo seriamente de esta forma con el flujo exterior del producto.

Para mejorar la separación de la parte retirable del resto del material de envasado, se han propuesto otras soluciones, la más significativa de ellas parecer ser la descrita en las Patentes EP-B-1513732 y EP-B-1506456, ambas presentadas por SIG Technology Ltd.

Más concretamente, en la primera de las soluciones anteriores el cortador es guiado, a medida que penetra en la pared del envase, de manera que su desplazamiento comprime una primera parte de traslación meramente vertical y una segunda parte de rotación meramente horizontal.

En una segunda solución, el desplazamiento del cortador, cuando desobtura del envase, comprime una primera parte en espiral, y una segunda parte de rotación puramente horizontal.

Aunque se mejora la calidad del corte de la parte retirable, las soluciones anteriores todavía no son totalmente satisfactorias para conseguir un borde de corte limpio sin deshilachamiento que interfiera con el vertido del producto de alimentación.

Finalmente, se ha de señalar que las limitaciones anteriores son particularmente evidentes cuando la parte retirable del envase está hecha de un material particularmente resistente, por ejemplo, un material de barrera cubierto con un polímero catalizado con un organometal o metaloceno. En ese caso, la parte retirable tiende a "estirarse" en lugar de rasgarse bajo la acción del cortador, dado lugar así a un borde de corte incluso más irregular.

El Solicitante ha observado que el corte limpio, efectivo de la parte retirable no depende únicamente del tipo y movimiento del dispositivo de apertura utilizado, sino que también de la calidad de la estratificación de los orificios formados a través de la capa de base del material de envasado.

Más concretamente, el Solicitante ha observado que, cuando mayor es el área del orifico en la capa de base que va a ser estratificada, más difícil es conseguir la presión de estratificación constante sobre el área total, dando lugar de este modo a un espesor irregular del polímero estratificado.

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1. Un material de envasado de lámina de múltiples capas (M) para producir un envase obturado (1) de un producto de alimentación vertible, comprendiendo dicho material de envasado (M) :

- al menos una capa de base (11) para impartir rigidez;

- un número de capas de estratificación (12) aplicadas a, y que cubren, ambos lados de dicha capa de base (11) ; y

- una parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) que, en uso, puede ser separada parcialmente del resto de dicho material de envasado (M) a lo largo de al menos una línea de corte con forma de arco (20, 20´´´´´) y doblada en una zona de doblado (21, 81) que se extiende entre los extremos opuestos de dicha línea de corte (20, 20´´´´´) de manera que se libera una abertura de vertido (9) mediante la cual se vierte el producto de alimentación de dicho envase (1) ;

caracterizado porque dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) comprende:

- un área central (25) fabricada de un material de envasado de una pieza y que, en uso, en cualquier caso, permanece unida al resto del material de envasado (M) a través de un puente permanente (26) definido por dicha zona de doblado (21, 81) ; y

- un área periférica (27, 27´, 27´´, 27´´´, 27´´´´, 27´´´´´) para la interacción de corte, que se extiende alrededor de dicha área central (25) , que contiene dicha línea de corte (20, 20´´´´´) y que incluye al menos una abertura preestratificada (30, 30´, 30´´, 30´´´, 30a´´´´, 30b´´´´, 30´´´´´) que está formada por una ranura pasante (31, 31´, 31´´, 31´´´, 31a´´´´, 31b´´´´, 31c´´´´, 31´´´´´) dispuesta al menos en dicha capa de base (1) y cubierta por una o más de dichas capas estratificadas (12) .

2. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que dicho puente permanente (26) actúa como una bisagra durante el doblado de la parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´) .

3. Un material de envasado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el área periférica (27, 27´, 27´´, 27´´´, 27´´´´) para la interacción de corte está definida por una tira curvilínea abierta que tiene una única concavidad vuelta hacia dicha área central (25) .

4. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha área periférica (27, 27´) para la interacción de corte está completamente definida por dicha abertura preestratificada (30, 30´) .

5. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha ranura (31, 31´) tiene un primer borde (32) adyacente a dicha área central (25) y un segundo borde (33) opuesto y que se enfrenta a dicho primer borde (32) , y en el que la anchura (W) de dicha ranura (31, 31´) , cuando se mide entre dicho primer borde (32) y dicho segundo borde (33) , está comprendida entre 0, 5 mm y 6 mm.

6. El material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las tangentes al primer y al segundo extremos (36, 37) de dicha ranura (31, 31´) trazadas desde el centro de curvatura

(G) de dicha línea de corte (20) definen entre las mismas un primer ángulo (α) que está comprendido entre 10º y 160º.

7. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 6, en el que el bisector (Z) de dicho ángulo (α) y la dirección (L) en la que dicho material de envasado (M) es suministrado a un aparato para proporcionar dicha ranura (31, 31´) definen entre los mismos un segundo ángulo (β) que está comprendido entre 45º y 135º.

8. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha abertura preestratificada (30´) y dicha ranura (31´) tienen forma de arco y tienen el mismo centro de curvatura que dicha línea de corte (20) .

9. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la anchura (W) de dicha ranura está comprendida entre 1 mm y 6 mm.

10. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichas capas de estratificación (12) son obturadas juntas, durante la estratificación, a través de dicha ranura (31) .

11. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la anchura (W) de dicha ranura (31´) se mantiene en el mínimo para permitir la interacción de corte.

12. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 11, en el que la anchura (W) de dicha ranura (31´) está comprendida entre 0, 5 mm y 0, 9 mm.

13. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha área periférica (27´´) para la interacción de corte comprende una sucesión de dichas aberturas preestratificadas (30´´) alternadas con respectivos puentes adicionales (70) del material de envasado de una pieza, que están unidos a dicha parte central (25) y se pueden cortar completamente durante el uso.

14. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 13, en el que dichos bordes de corte (70) están cruzados por dicha línea de corte (20) .

15. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho puente permanente (26) se extiende desde dicha área central (25) al resto del material de envasado (M) a lo largo de una dirección transversal a la dirección de estratificación (L) de dicho material de envasado (M) .

16. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que dicha área periférica (27´´´, 27´´´´, 27´´´´´) para la interacción de corte comprende dos de dichas aberturas preestratificadas (30´´´; 30a´´´´, 30b´´´´, 30c´´´´, 30´´´´´) separadas una de otra por dicho puente permanente (26) y por otro puente (71, 72, 74) del material de envasado de una pieza unido a dicha área central (25) .

17. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 16, en el que dicho otro puente (71, 72) es un puente perforable completamente cruzado por dicha línea de corte (20) .

18. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 16, en el que dicho otro puente (74) es un puente permanente y en el que dos líneas de corte con forma de arco (20´´´´´) están dispuestas las cuales están completamente contenidas dentro de las respectivas aberturas preestratificadas (30´´´´´) .

19. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que dicho puente permanente (26) y dicho otro puente (71, 72, 74) están situados a lo largo del eje (B) paralelo a la dirección de estratificación (L) de dicho material de envasado (M) .

20. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 19, en el que dicho puente permanente (26) se extiende a lo largo de dicha área periférica (27´´´, 27´´´´) a una longitud mayor que dicho otro puente (71, 72) ; y dicha dirección de estratificación (L) es desde dicho puente permanente (26) hasta dicho otro puente (71, 72) .

21. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 16, en el que dicha área periférica (27´´´´) para interacción de corte comprende una tercera abertura preestratificada (30b´´´´, 30c´´´´) formada también por una ranura pasante (31b´´´´, 31c´´´´) dispuesta al menos en dicha capa de base (11) y cubierta externamente con capas de estratificación (12) ; y un tercer puente que se puede cortar completamente (73) del material de envasado de una pieza, que está interpuesto entre dicha otra abertura preestratificada (30b´´´´, 30c´´´´) y dicha tercera abertura preestratificada (30c´´´´, 30b´´´´) está unida a dicha área central (25) , y está situada a un lado del eje (B) que conecta dicho puente permanente (26) y dicho otro puente (72) de manera que se enfrenta a dicha abertura preestratificada (30a´´´´) .

22. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 21, en el que dicha línea de corte (20) cruza dicha otra abertura preestratificada (30b´´´´) y dicha tercera abertura preestratificada (30c´´´´) .

23. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende una marca de referencia (35) impresa o doblada dentro de dicha área central (25) de dicha parte retirable (10, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) en el centro de curvatura (G) de dicha línea de corte (20) .

24. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y que comprende un cierto número de líneas de doblado (16, 17, 18) a lo largo de las cuales el material de envasado (M) es doblado para formar dicho envase (1) , y en el que dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) está cruzada por una (16) de dichas líneas (16, 17, 18) .

25. Un material de envasado como el reivindicado en la reivindicación 24, en el que dicha línea de doblado (16) que cruza dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) separa dos partes de dicho material de envasado (M) definiendo finalmente las paredes (5, 7) , respecto al cruce de cada una, de dicho envase (1) .

26. Un material de envasado como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichas capas de estratificación (12) comprenden capas de material plástico de obturación por calor (12b) y un material de barrera de oxígeno (12a) .

27. Un envase obturado, para productos de alimentación vertibles, formado doblando y obturando un material de envasado (M) como el reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y que comprende un dispositivo de apertura (4) que se puede volver a cerrar que tiene un eje (A) y a su vez comprende:

- un marco (40) fijado alrededor de dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´) y que define una boquilla de vertido (41) ; -un tapón roscado retirable (42) que se rosca en dicho marco (40) para cerrar dicha boquilla de vertido (41) ;

- un cortador tubular (43) que se acopla a dicha boquilla de vertido (41) y que tiene en un extremo axial,

medios de corte (60) que cooperan con dicha área periférica (27, 27´, 27´´, 27´´´, 27´´´´) de dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) para desobturar dichos paquetes (1) y definir dicha abertura de vertido (9) ;

- primeros medios de conexión (44) que conectan dicho tapón (42) a dicho cortador (43) , y que, en uso, cuando el tapón (42) es desenroscado del marco (40) , ejercen un empuje rotacional sobre el cortador (43) ; y

- segundos medios de conexión (45) que conectan dicho marco (40) a dicho cortador (43) y que, en uso, suministran el cortador (42) a lo largo de una trayectoria de corte predeterminada a través de dicha área periférica (27, 27´, 27´´, 27´´´, 27´´´´) de dicha parte retirable (10, 10´, 10´´, 10´´´, 10´´´´, 10´´´´´) como respuesta al desenroscado del tapón (42) .