BR112014021379B1

BR112014021379B1 - Processo para produção de uma embalagem que contém um produto destinado ao consumidor

Info

Publication number: BR112014021379B1
Application number: BR112014021379-8A
Authority: BR
Inventors: Shawn Christopher Pallotta; Jason Matthew Orndorff; Gavin John Broad; Adal Amine Tecleab; Cullen Joseph Breithaupt
Original assignee: The Procter & Gamble Comapny
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2023-10-10
Also published as: IN2014DN07069A; HK1201800A1; MX2014010071A; US9809336B2; MX362372B; BR112014021379A2; US20130219832A1; WO2013130466A1; CN104136323B; CN104136323A

Abstract

processo para produção de umaembalagem que contém um produto destinado aoconsumidor.um método e aparelho para formação, preenchimento evedação de embalagens de dose unitária para produtos destinadosao consumidor são descritos aqui. um sistema de preenchimentocom um sistema de controle de preenchimento é apresentadotambém. embora o sistema de preenchimento seja descrito emconjunto com um método para formação, preenchimento e vedaçãode embalagens de dose unitária, o sistema de preenchimento e osistema de controle de preenchimento podem ser usados em outrosprocessos de dispensação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] Um método e aparelho para formação, preenchimento e vedação de embalagens de dose unitária para produtos destinados ao consumidor são descritos aqui. Um sistema de preenchimento com um sistema de controle de preenchimento é apresentado também.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] As doses unitárias de produtos líquidos como xampu e condicionador para cabelos são com frequência colocadas em embalagens planas relativamente finas conhecidas como sachês. Tais sachês são tipicamente dotados de propriedades de barreira contra vapor d'água para evitar perda de água do produto na embalagem ao longo do tempo. Os sachês deste tipo são em geral feitos com o uso de processos de formação, preenchimento e vedação verticais (VFFS).

[0003] Os processos presentes existem para formação, preenchimento e vedação vertical, tanto de modo intermitente como de modo contínuo. Processos de formação, preenchimento e vedação verticais (VFFS) tipicamente empregam um conjunto de bocais de preenchimento que são inseridos entre duas camadas do material usado para formar a embalagem. Os bocais devem abrir e fechar após o preenchimento de cada embalagem. Para processos de movimento intermitente, o preenchimento ocorre enquanto o filme ou material para embalagem está em movimento, e o filme para durante o processo de vedação. Mesmo para processos contínuos, onde todas as operações são realizadas em mantas em movimento, as taxas são limitadas pelo processo de preenchimento. A habilidade de se dispensar precisamente a quantidade desejada de líquido em tempos de ciclo de dispensação extremamente curtos é necessária.

[0004] Processos também existem para formação, preenchimento e vedação horizontais. Exemplos de processos de formação, preenchimento e vedação horizontais são descritos na publicação PCT WO 2004/033301 A1, Smith, et al.; publicação de pedido de patente US 2005/0183394 A1; e EP 1 375 351 B1, Lauretis, et al. Alguns de tais processos podem envolver uma porção de formação térmica do material de embalagem.

[0005] A busca por processos de formação de embalagem e sistemas de preenchimento aprimorados tem, entretanto, persistido. Em particular, existe uma necessidade por processos mais rápidos para produção de sachês, especificamente sachês que compreendem filmes produzidos com barreiras de vapor que não podem ser termoformados sem o rompimento da barreira de vapor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] Um método e aparelho para formação, preenchimento e vedação de embalagens de dose unitária para produtos destinados ao consumidor são descritos aqui.

[0007] Em uma modalidade, o método compreende um processo para produção de uma embalagem que compreende as etapas de: a) posicionamento de uma primeira manta de material que tem uma configuração não defletida original adjacente a um elemento que tem uma cavidade no mesmo; b) deflexão temporária de uma porção da primeira manta de material descendente para dentro da cavidade para formar uma porção defletida da dita primeira manta de material, em que a dita porção defletida da dita primeira manta de material é substancialmente isenta de deformação plástica; c) depósito de um produto sobre a primeira manta de material; d) posicionamento de uma segunda manta de material sobre a primeira manta de material e o produto; e e) fechamento e vedação ao menos parcial da primeira manta de material, a primeira manta de material tendo a porção defletida na mesma até a dita segunda manta de material ao longo de uma ou mais linhas de vedação.

[0008] Em uma modalidade, o aparelho compreende uma primeira zona de alimentação para recepção de um suprimento de uma primeira manta de material e um elemento que tem uma cavidade no mesmo. O elemento que tem a cavidade no mesmo está situado a jusante da primeira zona de alimentação. Uma porção de uma primeira manta de material pode ser temporariamente defletida para o interior da cavidade. A cavidade compreende uma base e um par de paredes laterais. Nesta modalidade, o elemento que tem a cavidade no mesmo compreende uma esteira móvel que tem uma superfície, e a esteira se move em uma direção da máquina, sendo que a superfície da esteira forma uma base da cavidade, e o elemento compreende adicionalmente porções de borda lateral longitudinais que formam as paredes laterais da cavidade. O aparelho pode compreender adicionalmente um dispositivo dispensador para aplicação de um produto sobre a porção da primeira manta de material que recobre a cavidade. O dispositivo dispensador está situado em uma zona de dispensação acima do elemento que tem uma cavidade no mesmo. O aparelho pode compreender adicionalmente uma segunda zona de alimentação para recepção de um suprimento de uma segunda manta de material. A segunda zona de alimentação pode estar situada a jusante do dispositivo dispensador, sendo que uma segunda manta de material pode ser disposta para recobrir a primeira manta de material com o produto na mesma. O aparelho pode compreender adicionalmente um dispositivo de vedação situado a jusante da segunda zona de alimentação para vedação da primeira e segunda mantas de material juntamente com um produto entre as mesmas.

[0009] Um sistema de preenchimento com um sistema de controle de preenchimento é apresentado também. O sistema de preenchimento e o sistema de controle de preenchimento podem ser usados no método aqui descrito, bem como em outros processos de dispensação, e podem compreender invenções independentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00010] A Figura 1 é uma vista anterior esquemática de uma modalidade de um sachê.

[00011] A Figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva de um processo de formação, preenchimento e vedação verticais.

[00012] A Figura 3 é uma vista esquemática em perspectiva de uma modalidade de um método e aparelho para formação de uma embalagem.

[00013] A Figura 4 é uma vista esquemática em seção transversal de uma porção de um aparelho que tem duas raias lado a lado para formação de embalagens, com um bocal de preenchimento para cada raia.

[00014] A Figura 5 é uma vista esquemática em seção transversal de uma porção do aparelho para defletir mecanicamente a manta inferior de material para o interior de cavidades.

[00015] A Figura 6 é uma vista superior esquemática da porção do aparelho mostrada na Figura 5.

[00016] A Figura 7 é uma vista esquemática em seção transversal de uma porção do aparelho para deflexão da manta inferior de material para o interior de uma cavidade.

[00017] A Figura 8 é uma vista esquemática em perspectiva de uma modalidade alternativa de uma porção do aparelho para puxamento da manta inferior de material para o interior de uma cavidade na qual o fundo da cavidade é formado por uma esteira móvel.

[00018] A Figura 9 é uma vista esquemática em perspectiva da deformação da manta inferior de material com doses do produto depositadas na mesma.

[00019] A Figura 10 é uma vista esquemática em perspectiva de uma modalidade alternativa de uma porção do aparelho para puxamento da manta inferior de material para o interior de uma cavidade mostrada na Figura 8 na qual a cavidade é formada em bolsos distintos.

[00020] A Figura 11 é uma seção transversal esquemática de outra modalidade de um aparelho formador que compreende ambos uma placa de fundo e uma placa de topo, cada uma incluindo esteiras móveis, para uso em um aparelho que tem duas raias de largura.

[00021] A Figura 12 é uma seção transversal esquemática de uma variação do aparelho formador mostrado na Figura 11, no qual apenas a placa de topo é mostrada.

[00022] A Figura 13 é uma vista em seção transversal de um bocal para uso no sistema de preenchimento.

[00023] A Figura 14 é uma vista esquemática em perspectiva da extremidade de um bocal que tem um orifício circular e um mecanismo de fechamento.

[00024] A Figura 15 é uma vista esquemática em perspectiva da extremidade de um bocal que tem um orifício em formato de fenda e um mecanismo de fechamento.

[00025] A Figura 16 é uma vista esquemática em perspectiva de um sistema de preenchimento para o preenchimento de receptáculos.

[00026] A Figura 16A é um diagrama esquemático de um sistema de controle de preenchimento.

[00027] A Figura 16B é um diagrama esquemático de um sistema de controle de preenchimento alternativo.

[00028] A Figura 17 é uma seção transversal esquemática mostrando mantas de material superior e inferior não deformadas.

[00029] A Figura 18 é uma seção transversal esquemática de uma modalidade na qual as mantas de material superior e inferior são deformadas na direção transversal à máquina.

[00030] A Figura 19 é uma vista lateral esquemática de uma modalidade completa de um método e aparelho de HFFS no qual as seções de formação de manta de topo e fundo são combinadas com mecanismos de vedação.

[00031] A Figura 20 é uma vista lateral esquemática de uma modalidade de uma porção do aparelho que é usada para formar vedações na direção transversal à máquina.

[00032] A Figura 21 é uma vista lateral esquemática de outra modalidade de um bocal de preenchimento.

[00033] A Figura 22 é uma vista parcialmente recortada do bocal de preenchimento mostrado na Figura 21.

[00034] A Figura 23 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um componente de bocal para o bocal mostrado nas Figuras 21 e 22.

[00035] A Figura 24 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um tampão para o bocal de preenchimento mostrado nas Figuras 21 e 22.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00036] Um método e aparelho para formação, preenchimento e vedação de embalagens de dose unitária para produtos destinados ao consumidor são descritos aqui. Um sistema de preenchimento com um sistema de controle de preenchimento é apresentado também. Embora o sistema de preenchimento seja descrito em conjunto com um método para formação, preenchimento e vedação de embalagens de dose unitária, o sistema de preenchimento e o sistema de controle de preenchimento podem ser usados em outros processos de dispensação.

[00037] A embalagem de dose unitária pode ter qualquer configuração adequada. Os conteúdos da embalagem podem estar em qualquer forma adequada incluindo, mas não se limitando a sólidos, líquidos, pastas e pós. O termo "fluido" pode ser usado aqui para incluir ambos líquidos e pastas.

[00038] Em certas modalidades, as embalagens de dose unitária compreendem sachês que são cheios com produtos que podem incluir produtos para cuidados pessoais ou produtos para cuidados da casa incluindo, mas não se limitando a: xampu, condicionadores, tinturas para cabelo (corantes e/ou reveladores), detergentes para lavagem de roupas, amaciantes de tecido, detergentes para lavagem de pratos, e pasta de dentes. Os sachês podem conter outros tipos de produtos, incluindo, mas não se limitando a produtos alimentícios como catchup, mostarda, maionese e suco de laranja. Tais sachês são tipicamente relativamente delgados e planos, e em alguns casos, são dotados de propriedades de barreira contra vapor d'água para evitar perda de água do produto na embalagem ao longo do tempo, ou entrada de água no produto a partir do exterior da embalagem.

[00039] A Figura 1 mostra um exemplo não limitador de um sachê 10 que está sob a forma de um sachê da técnica anterior. O sachê 10 tem uma parte frontal 12, uma parte posterior 14, uma periferia 16, dois lados 18, um topo 20, e um fundo 22. O sachê 10 tem adicionalmente uma vedação 24 em torno da periferia. O sachê pode estar em qualquer configuração adequada incluindo, mas não se limitando ao formato retangular mostrado. O sachê pode ter quaisquer dimensões adequadas. Em uma modalidade, o sachê tem 48 mm x 70 mm, e tem uma área vedada de 5 mm de largura em torno de todos os quatro lados. As dimensões do bolso 26 no interior do sachê (largura W e comprimento L) são 38 mm x 60 mm.

[00040] A embalagem, como o sachê 10, pode ser produzida a partir de quaisquer materiais adequados. Materiais de embalagem adequados incluem filmes, e materiais tecidos ou não tecidos (nos casos em que o sachê contém um produto sólido), ou laminados de qualquer um dos supracitados. Se for desejado, o material de embalagem pode compreender um líquido e/ou barreira de vapor sob a forma de uma camada ou um revestimento. Os materiais de embalagem podem compreender materiais solúveis não aquosos, ou para alguns usos, materiais solúveis em água. As várias porções do sachê (ou outro tipo de embalagem) podem ser todas produzidas a partir dos mesmos materiais. Em outras modalidades, porções diferentes da embalagem podem ser produzidas a partir de materiais diferentes. Em uma modalidade, o sachê 10 é produzido a partir de duas peças do mesmo filme que formam a parte frontal 12 e a parte posterior 14 do sachê. O filme pode ser qualquer tipo de filme adequado, incluindo filmes de camada única e laminados.

[00041] O módulo elástico do material de embalagem para um sachê pode situar-se na faixa de maior que ou igual a cerca de 1.000 N/m (como para um polietileno de baixa densidade não tecido) a até cerca de 90.000 N/m para filmes e laminados que compreendem filmes. O módulo elástico do material de embalagem pode enquadrar- se em qualquer faixa mais estreita que se enquadra na faixa acima. Por exemplo, em algumas modalidades de filmes e laminados que compreendem filmes, o módulo elástico pode situar-se na faixa de cerca de 45.000 a cerca de 85.000 N/m.

[00042] Em uma modalidade, o material de embalagem é um laminado compreendendo as seguintes três camadas: um filme de tereftalato de polietileno (PET) de 9 mícrons de espessura; um filme de barreira de vapor (VM BOPP) de polipropileno bi-axialmente orientado metalizado a vácuo de 18 mícrons de espessura; e um filme de polietileno (PE) de 30 a 50 microns de espessura. As camadas de PET e PE são aderidas ao filme de VM BOPP pelos adesivos. Neste filme, a camada PET compreenderá a superfície externa do sachê, e a camada de polietileno compreenderá uma camada vedante no interior do sachê. As propriedades de barreira de vapor d'água para este filme são importantes para evitar perda de água do produto dentro do sachê ao longo do tempo antes de o mesmo ser usado pelo consumidor. O filme tem uma taxa de transmissão de vapor d'água alvo menor ou igual a cerca de 0,4 gramas/m2/dia. O módulo de direção da máquina médio deste filme laminado é de cerca de 63.000 N/m, e o módulo de direção transversal à máquina médio é de cerca de 75.000 N/m.

[00043] A Figura 2 mostra um processo e um aparelho de formação, preenchimento e vedação vertical (VFFS) 30 para produção de sachês. Conforme mostrado na Figura 2, duas mantas de material 32 e 34 para a formação de sachês são colocadas no aparelho, e são alimentadas ao processo em uma direção verticalmente descendente. Um bocal de preenchimento 36 é inserido entre as mantas 32 e 34. A ponta 38 do bocal de preenchimento 36 (a vista da mesma estando obstruída pela segunda manta 34) é situada pela ponta da seta 38. Vedações verticais são formadas ao longo dos lados das mantas 32 e 34 através de mecanismos de vedação verticais 40. Um mecanismo de vedação transversal 42 está situado abaixo da ponta 38 do bocal de preenchimento 36. O mecanismo de vedação transversal 42 forma a vedação que está situada no topo de um sachê e no fundo do próximo sachê. Uma perfuração ou mecanismo de corte 44 está situado abaixo do mecanismo de vedação transversal 42, e forma perfurações 46 através da vedação formada pelo mecanismo de vedação transversal 42. Uma embalagem ou sachê finalizado 10 é mostrado no fundo da Figura 2.

[00044] A versão simplificada do aparelho 30 mostrada na Figura 2 tem apenas uma raia de largura (uma embalagem de largura). É conhecido fornecer tais aparelhos com múltiplas raias verticais lado a lado. Entretanto, mesmo com tais aparelhos com múltiplas raias, devido à configuração dos processos de formação, preenchimento e vedação verticais, cada raia terá apenas um único bocal de preenchimento. O fluxo de produto, ou líquido ou em pó, deve ser fechado de modo limpo a fim de não contaminar a vedação da embalagem. A habilidade de um conjunto de bocais de preenchimento, que são inseridos entre as duas camadas de material 32 e 34, de abrir e fechar de modo limpo é um limitador de velocidade.

[00045] A Figura 3 mostra uma versão de raia única simplificada L1 de um processo e aparelho de formação, preenchimento e vedação 50 novo. O processo pode ser descrito como um processo de formação, preenchimento e vedação horizontal (HFFS). Na modalidade mostrada, o processo e o aparelho 50 são usados para formar sachês contendo produtos líquidos. O processo, entretanto, não se limita a formação de sachês (ou sachês contendo produtos líquidos). Em essência, em uma modalidade deste processo, uma manta de material primária ou inferior (como um filme) 52 é alimentada para o interior de um aparelho 50, e pode, então, ser transportada em uma orientação genericamente horizontal. A primeira manta de material 52 é transportada ao longo de um elemento primário ou inferior que tem ao menos uma cavidade 56 no mesmo para o interior do qual uma porção da primeira manta 52 é temporariamente defletida. Um produto 48 é depositado na primeira manta de material 52, como por bocais 60. A primeira manta de material é então coberta com uma manta de material secundária ou superior 62, e as duas mantas são vedadas juntas para formar os sachês. Os componentes do aparelho 50, e as variações do mesmo, são os seguintes. A primeira manta de material 52 é transportada por uma esteira transportadora (que nesse caso é o primeiro elemento, e que pode ser chamada de "esteira transportadora inferior", ou "esteira transportadora de preenchimento") 54. A esteira transportadora inferior 54 pode ser qualquer tipo de esteira transportadora adequada, incluindo, mas não se limitando a uma esteira transportadora a vácuo. A esteira transportadora inferior 54 tem uma superfície perfilada que forma ao menos um bolso ou cavidade 56 na superfície da esteira transportadora inferior 54 para qual porções da primeira manta de material 52 são defletidas. Nesta modalidade, a esteira transportadora inferior tem uma pluralidade de cavidades 56 formadas na mesma.

[00046] A primeira manta de material 52 tem uma configuração original não defletida. A primeira manta de material 52 é mantida sob tensão no processo de transporte da mesma através do aparelho. A primeira manta de material 52 pode ser transportada pela esteira transportadora inferior 54 em um movimento contínuo. Em outras modalidades, a primeira manta de material 52 pode ser transportada em um movimento intermitente. A primeira manta de material 52 pode, em várias modalidades, ser movida substancialmente a mesma velocidade que a esteira transportadora inferior 54, a uma velocidade menor que a da esteira transportadora inferior, ou a uma velocidade maior que a da esteira transportadora inferior 54.

[00047] A cavidade 56 pode ter qualquer configuração adequada. A modalidade do aparelho mostrada na Figura 3 forma bolsos distintos para cada dose de produto 48 que será contida dentro dos sachês. Deve-se compreender, no entanto, que em alguns casos, não é necessário formar bolsos distintos para cada dose do produto 48 que será contida dentro dos sachês. Em outras modalidades, por exemplo, a cavidade 56 pode estar sob a forma de um rebaixo contínuo. A configuração da cavidade 56 formada pela esteira transportadora inferior 54 determina o formato ou configuração da manta inferior de material 52. (Embora a descrição que se segue pode descrever a primeira manta de material 52 como um filme, entende-se que a primeira manta de material 52 não se limita a um filme.) A manta inferior de material 52 pode ser conformada na direção transversal à máquina (ou "DT"), e opcionalmente também na direção da máquina (ou "DM"). A configuração na qual a manta inferior de material 52 pode ser conformada depende do módulo do material que compreende a manta inferior de material 52 e as propriedades do produto 48 a ser preenchido.

[00048] A Figura 4 mostra uma seção transversal simplificada da formação de manta inferior de material 52 em uma modalidade na qual o processo mostrado na Figura 3 que é expandido para fornecer múltiplas raias L1 e L2 na direção transversal à máquina. Isto permite que fileiras de sachês lado a lado sejam produzidas a partir de uma manta de filme única (ou seja, uma manta inferior de material única 52 e uma manta superior de material única descrita a seguir). Os aparelhos 50 aqui descritos podem compreender qualquer número adequado de múltiplas raias, de duas a doze, ou mais.

[00049] Conforme mostrado na Figura 4, uma porção do filme 52 é feita caber substancialmente na cavidade 56. Esta porção do filme 52 pode ser feita caber substancialmente ou ser formada na cavidade 56 por qualquer mecanismo adequado. Os mecanismos adequados incluem mas não se limitam a: (1) manipular mecanicamente (ou pré- formação) do filme 52 antes dele entrar na cavidade de modo que ele compreende uma porção que se encaixa mais facilmente no interior da cavidade 56; (2) defletir a porção do filme para o interior uma cavidade 56 ao exercer vácuo e/ou pressão de ar sobre o filme; ou, (3) ambos. Em ainda outras modalidades, o filme 52 pode ser feito para ser formado para o interior da cavidade pela força de deposição do produto 48 sobre o filme 52. Tais mecanismos podem, mas não precisam ser do formato do filme 52, de modo que os mesmos se conformem exatamente ao formato da cavidade 56.

[00050] Se uma etapa de pré-formação mecânica é usada, a mesma será tipicamente situada no processo antes (ou a montante) do local onde a primeira manta de material 52 entra em contato com a esteira transportadora de formação 54. Por exemplo, se tal processo de pré-formação for usado no aparelho 50 mostrado na Figura 3, o aparelho pré-formador mecânico estaria situado no local P1 que está entre o local onde a primeira manta de material 52 é alimentada ao aparelho e a extremidade a montante da esteira transportadora de formação 54.

[00051] Mecanismos adequados para manipular mecanicamente o filme incluem, mas não se limitam a, trilhos, esquis, esferas, redomas, ou semicírculos. As Figuras 5 e 6 mostram uma modalidade que compreende três raias lado a lado, L1, L2 e L3, nas quais o filme 52 é pré-formado mecanicamente para auxiliar o filme 52 na conformação ao formato das cavidades 56 por uma combinação de componentes de formatação mecânica. Nas Figuras 5 e 6, os componentes de formatação mecânica são fornecidos por uma placa de formação de topo 132 e uma placa de formação de fundo 134. A placa de formação de fundo 134 compreende canaletas espaçadas 138 com trilhos orientados na direção da máquina 140 entre si que são espaçados na direção transversal à máquina e dispostos abaixo do filme 52. A placa de formação de topo 132 compreende elementos superiores espaçados 136 que estão dispostos acima do filme 52. Nesta modalidade, os elementos superiores 136 compreendem elementos arredondados como redomas ou semicírculos. Os elementos superiores são alinhados às canaletas 138 na placa de formação de fundo 134. Em outras modalidades, as posições dos componentes de formatação mecânica podem ser revertidas, de modo que as canaletas 138 e trilhos 140 estejam na placa de formação de topo, e as redomas 136 estejam na placa de formação de fundo.

[00052] Conforme mostrado na Figura 6, em certas modalidades nas quais existem múltiplas raias na DT de produtos sendo formados, também pode ser desejável que ao menos um dentre os elementos em ao menos um dentre o grupo inferior ou superior de componentes de formatação mecânica seja disposto, de modo que os elementos nas ou em posição adjacente às raias no meio da esteira transportadora de formação estejam mais a montante que os elementos nas, ou em posição adjacente às raias externas. Por exemplo, os elementos superiores, semicírculos 136, poderiam ser dispostos em uma configuração em V quando vistos de cima. Isto pode tornar a formação da manta mais gradual. Em ainda outras modalidades, pode ser desejável para os componentes de formatação mecânica em um dentre o grupo inferior ou superior de componentes de formatação mecânica ter uma borda anterior que está a montante dos outros componentes de formatação mecânica no grupo oposto.

[00053] Tais mecanismos de formação mecânica podem ser usados sozinhos, ou em combinação com mecanismos a vácuo. Por exemplo, em algumas modalidades, o mecanismo de formação mecânica pode pré-formar o filme 52, de modo que o mesmo seja formado para se encaixar substancialmente na cavidade 56, e vácuo possa ser usado para encaixar mais precisamente a porção do filme 52 no interior da cavidade 56. Em outras modalidades, o mecanismo pode pré-formar o filme 52, de modo que o mesmo seja formado para se encaixar precisamente na cavidade 56, e vácuo seja meramente usado para prender a porção do filme 52 na cavidade 56 durante preenchimento e vedação. Em ainda outras modalidades, tais mecanismo de formação mecânica poderiam ser omitidos inteiramente, e a porção do filme 52 pode ser puxada para o interior da cavidade 56 com o uso de vácuo por si só.

[00054] A profundidade da formação do filme 52 depende do volume de preenchimento e das propriedades de material desejados do produto sendo preenchido. A manta inferior de material 52 pode ser defletida, formada, ou puxada para o interior da cavidade 56 à temperatura ambiente. O termo temperatura ambiente, como usado aqui, refere-se a temperaturas abaixo de cerca de 38°C (100°F). Tipicamente, o processo de formação pode ser executado a temperaturas de cerca de 4°C (40°F) a cerca de 35°C (95°F), ou de cerca de 15°C (60°F) a cerca de 27°C (80°F). Entretanto, dependendo do filme, também é possível formar ou puxar a manta inferior de material 52 para o interior da cavidade a uma temperatura elevada. A temperatura do filme pode ser elevada de qualquer maneira adequada, como por aquecimento da manta inferior de material 52 ou por aquecimento da cavidade 56. Nestas, ou outras modalidades, a manta inferior de material 52 pode também ter calor aplicado indiretamente a mesma, como devido ao calor emitido das barras de vedação aquecidas aqui descritas.

[00055] Existem vários tipos diferentes de mecanismos que podem ser usados para formar as cavidades 56. Estes mecanismos podem ser usados para vários propósitos, incluindo para: deformar a manta inferior de material 52 para o interior das cavidades 56; prender uma manta inferior pré-formada de material nas cavidades; ou ambos. A Figura 7 mostra uma execução simples da etapa de deformação da manta inferior de material 52 (ou retenção de uma manta inferior de material pré-formada nas cavidades). Nesta modalidade, a manta inferior de material 52 é deslizada sobre um componente estacionário que tem um formato perfilado, como uma placa com uma superfície perfilada que tem uma cavidade 56 na mesma. Nesse caso, a cavidade 56 está sob a forma de um rebaixo contínuo orientado na direção da máquina. A cavidade 56 é definida pelas paredes laterais 66 e um fundo 68. Conforme mostrado na Figura 7, a placa que forma a cavidade 56 tem uma pluralidade de canaletas de vácuo 70 na mesma que são conectadas a uma tubulação de vácuo 72. As canaletas de vácuo 70 podem estar situadas ao longo de qualquer porção adequada da cavidade 56 incluindo, mas não se limitando aos lados 66 e o fundo 68 da cavidade 56. Na modalidade mostrada, um primeiro conjunto de canaletas de vácuo 74 está situado no local onde os lados 66 e o fundo 68 da cavidade se encontram. Um segundo conjunto de canaletas de vácuo 76 pode estar situado lateralmente fora da cavidade 56, e pode ser usado para prender as porções de borda 52A da manta inferior de material 52.

[00056] Conforme mostrado na Figura 8, em outras modalidades, ao invés de uma placa com uma superfície perfilada, o aparelho pode compreender uma esteira transportadora móvel (ou simplesmente uma "esteira móvel") 80 que forma o fundo 68 da cavidade 56. A esteira móvel 80 pode estar sob a forma de um circuito fechado ou sem fim. A esteira 80 pode ser parte de um sistema de esteira transportadora que compreende ao menos dois cilindros 78 em torno dos quais a esteira 80 passa. Os cilindros 78 podem ter uma pluralidade de cristas e sulcos atravessando na direção do eixo geométrico rotacional A dos cilindros. A esteira 80 pode ter uma pluralidade de cristas e sulcos orientados na direção transversal à máquina em seu lado inferior que são presos pelas cristas e sulcos nos cilindros 78 para mover a esteira 80. Nesta modalidade, a superfície de base 68 da cavidade 56 é formada pela superfície de topo da esteira móvel 80, e as paredes laterais 66 são formadas pelos trilhos laterais estacionários 82. Os trilhos laterais estacionários 82 formam um pequeno vão 84 com a esteira móvel 80 para acomodar o movimento da esteira 80. Nesta modalidade, é mais desejável que a manta inferior de material 52 se mova com a esteira móvel 80, ao invés de deslizar ao longo da mesma, como no caso do componente mostrado na Figura 7.

[00057] A modalidade mostrada na Figura 8 tem, também, um primeiro conjunto de canaletas de vácuo 74 e um segundo conjunto de canaletas de vácuo 76. Na modalidade mostrada na Figura 8, as aberturas do primeiro conjunto de canaletas de vácuo 74 estão situadas no local do vão 84 entre os trilhos laterais 82 e a esteira móvel 80. Isto deflete (ou retêm) a manta inferior de material 52 para o interior da configuração da cavidade 56. O segundo conjunto de canaletas de vácuo 76 é formado nos trilhos laterais 82 conforme mostrado para segurar as bordas da manta inferior de material 52. Nesta modalidade, a tubulação de vácuo 72 pode estar situada dentro da esteira transportadora 80.

[00058] A Figura 9 mostra que a manta inferior de material 52 pode ser formada em um rebaixo, como pelo aparelho formador mostrado ou na Figura 7 ou na Figura 8. A formação da manta inferior de material 52 em um rebaixo simples é adequado quando o produto compreende líquidos de média viscosidade (como um xampu) ou alta viscosidade, como um condicionador para cabelos. Conforme mostrado na Figura 9, o líquido 48 pode ser depositado em quantidades distintas e permanecerá separado na manta inferior de material 52 por extensos períodos de tempo.

[00059] Conforme mostrado na Figura 10, no caso de líquidos menos viscosos, como detergentes para cuidados da casa líquidos, trilhos na direção transversal à máquina (ou "membros transversais" ou "trilhos transversais") 86 podem ser adicionados à esteira móvel 80 para delinear bolsos distintos 56. Os trilhos transversais 86 podem ser inferiores em altura em comparação com os trilhos laterais 82 para minimizar a deformação da manta inferior de material 52. Os componentes da esteira transportadora móvel 54 mostrada na Figura 10 podem ter quaisquer dimensões adequadas.

[00060] A Figura 11 mostra outra modalidade de um aparelho formador. O aparelho formador na Figura 11 compreende uma combinação de placas fixas e esteiras móveis. O aparelho formador compreende uma placa de fundo 88 e uma placa de topo 90 para uso em um aparelho de HFFS 50 que tem duas raias de largura. A placa de formação de fundo 88 é usada para defletir a manta inferior 52 (ou reter uma manta inferior pré-formada em uma condição defletida). A placa de formação de topo 90 é usada para defletir a manta superior 62 (ou reter uma manta superior pré-formada em uma condição defletida). Embora a placa de formação de topo 90 seja mostrada como estando disposta diretamente sobre a placa de formação de fundo 88, deve-se compreender que a placa de formação de topo 90 está tipicamente situada a jusante da placa de formação de fundo 88 após a zona de dispensação 58. A placa de formação de topo 90 será adicionalmente descrita após a descrição da etapa de dispensação.

[00061] A placa de formação de fundo 88 é contornada para fornecer cavidades 56 na mesma. Conforme mostrado na Figura 11, a placa de fundo 88 compreende superfícies elevadas 98 entre as, bem como lateralmente fora das, cavidades 56. Em uma modalidade não limitadora, as cavidades 56 têm 30 mm de largura e as superfícies elevadas 98 têm uma largura de 14 mm. As superfícies elevadas 98 têm bordas laterais longitudinais 100 que são curvadas para evitar rompimento da manta inferior de material 52. A placa de formação de fundo 88 tem canaletas de vácuo espaçadas na mesma. Há um primeiro conjunto de canaletas de vácuo 74 na base das cavidades 56 adjacente a cada um dos lados das cavidades. Há também um segundo conjunto de canaletas de vácuo 76 nas superfícies elevadas 98 que estão lateralmente fora das cavidades 56. As canaletas de vácuo 74 e 76 são espaçadas na direção da máquina (como cerca de 10 mm). Uma esteira móvel 80 similar aquela mostrada na Figura 8 ou na Figura 10 está situada dentro de cada uma das cavidades 56, ou em uma reentrância 56A adjacente a, ou dentro de, cada uma das cavidades 56. Na Figura 11, as reentrâncias 56A são formadas nas superfícies de fundo das cavidades 56. Ao menos uma porção do fundo das cavidades de formação 56 pode ser formada pela superfície de topo 81 das esteiras 80. Vácuo é usado para formar a manta (ou reter uma manta inferior pré-formada em uma condição defletida) e as esteiras 80 são usadas para transportar a manta 52 ao longo de placas de formação estáticas e rígidas.

[00062] Uma diferença entre as esteiras mostradas na Figura 11 e aquelas mostradas nas figuras anteriores é que na Figura 11 pode haver canaletas de vácuo 77 levando às superfícies de topo 81 das esteiras 80. As esteiras 80 podem ter orifícios de vácuo 79 na mesma para manter a manta 52 em contato com as superfícies de topo 81 das esteiras 80. Na modalidade mostrada na Figura 11, os orifícios de vácuo 79 estão situados ao longo de cada porção lateral longitudinal das esteiras 80, embora em outras modalidades, os orifícios de vácuo podem estar situados em outro lugar nas esteiras, como ao longo dos lados da esteira, conforme mostrado na Figura 8. Em ainda outras versões desta modalidade, a esteira 80 pode ter tração adequada para mover o filme 52 sem vácuo sendo aplicado à esteira 80 se a superfície de topo 81 da esteira 80 é levantada acima (por exemplo, 0,125 mm acima) da base da cavidade de formação.

[00063] Em modalidades nas quais os filmes são primariamente pré-formados ou conformados por um aparelho mecânico para defletir o mesmo, a manta inferior de material 52 pode ser adequadamente retida nas cavidades 56 com cerca de 76,2 cm (30 polegadas) de vácuo de água. Em outras modalidades, os filmes são primariamente conformados pelo vácuo. Nas modalidades posteriores, se o aparelho tem doze raias de largura, as porções da manta inferior de material nas seis raias centrais podem ser formadas com cerca de 65 cm a 90 cm (25 a 35 polegadas) de vácuo. As porções da manta inferior de material 52 nas três raias externas em cada lado das raias centrais podem ser formadas com entre cerca de 38 a 65 cm (cerca de 15 a 25 polegadas) de vácuo.

[00064] Ao menos uma porção da manta inferior de material 52 que é defletida ou formada na cavidade 56 passará por deformação elástica. A quantidade de deformação elástica é, desejavelmente, menor que ou igual ao máximo alongamento de qualquer barreira de vapor associada à primeira manta de material 52. A quantidade de deformação elástica pode, por exemplo, ser menor que ou igual a cerca de 4%, 5%, ou 6%.

[00065] Em ao menos algumas modalidades, é desejável que a manta de filme 52 seja substancialmente isenta de deformação plástica, de modo que o filme 52 tenda a retornar em direção a sua configuração original depois que os mecanismos terminarem de agir no filme 52. A frase "substancialmente isento de deformação plástica", como usado aqui, refere-se à deformação plástica menor ou igual a cerca de 1%. Em alguns casos, pode ser desejável que haja uma deformação plástica menor que ou igual a cerca de 0,5%, ou menor que ou igual a cerca de 0,2%. A manta inferior de material 52 pode ser completamente isenta de deformação plástica. Em modalidades nas quais o filme 52 é substancialmente isento de deformação plástica, a porção formada do filme 52 será tipicamente isenta de quaisquer linhas de dobra macroscopicamente visíveis, ranhuras, regiões permanentemente estendidas, ou regiões adelgaçadas. Naturalmente, em outras modalidades, é possível que o filme contenha alguma quantidade de deformação plástica. Entretanto, se a primeira manta de material 52 contém uma barreira de vapor que seria indesejavelmente rompida por tal deformação plástica, então tal deformação plástica deve ser evitada. Conforme descrito em mais detalhes abaixo, em adição a conservação das propriedades de barreira de vapor do filme 52, assegurar que o filme seja substancialmente isento de deformação plástica irá minimizar qualquer estiramento do filme que pode fazer com que a largura do filme aumente excessivamente. Se a largura do filme aumenta excessivamente, as bordas da manta inferior de material 52 podem se estender além das bordas da manta superior de material 62 (ou vice- versa). Isto pode exigir que as bordas de um dos filmes sejam aparadas, de modo que as mesmas coincidam.

[00066] Quando a manta inferior de material 52 é defletida para o interior das cavidades 56, as bordas laterais 52A da manta inferior de material 52 são puxadas para dentro, de modo que o filme 52 se torne mais estreito como resultado da deflexão. No caso da esteira transportadora 54 mostrada na Figura 10 (por exemplo), uma redução de largura do filme de cerca de 2 mm pode ocorrer. A redução total na largura da manta inferior de material 52 será maior se existirem duas ou mais raias de bolsos 56 lado a lado para formação de sachês a partir de uma única manta de filme. Por exemplo, no caso de uma manta inferior de material 52 que tem uma largura inicial de 96 mm, para uma execução de duas raias, o filme 52 pode ter uma redução na largura de cerca de 4 mm, de modo que a largura do filme defletido seja de cerca de 92 mm. No caso de um exemplo de uma execução de doze raias, a manta inferior de material 52 pode ter uma largura inicial de 585 mm, ou mais.

[00067] Uma variedade de métodos e mecanismos diferentes pode ser usada, de modo que a manta inferior de material 52 possa ser defletida e passe por uma redução na largura, enquanto as porções de borda 52A da manta inferior de material 52 permanecem presas pelo vácuo. Em uma modalidade, o vácuo pode ser aplicado de modo bem sucedido inicialmente à porção central (ao longo da largura) do filme 52, e, então, às porções externas ao longo das bordas da manta de material. Em tal modalidade ou em outras modalidades, um vácuo mais alto pode ser aplicado à porção central do filme 52 do que às porções externas ao longo das bordas do filme. Em ainda outras modalidades, a manta inferior de material 52 pode ser conformada ou pré-formada mecanicamente, conforme descrito acima, antes do filme entrar nas cavidades 56, de modo que as bordas da mesma sejam puxadas para dentro na quantidade desejada antes de o vácuo ser aplicado.

[00068] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, o produto 48 pode ser depositado na manta inferior de material 52 por qualquer dispositivo ou aparelho dispensador adequado incluindo, mas não se limitando a bocais 60, bombas de deslocamento positivo, e dispositivos para dispensação de sólidos ou pós, dependendo do produto a ser dispensado. Embora a seguinte descrição descreva bocais, outros dispositivos dispensadores podem ser usados em vez disso. Os bocais 60 são posicionados acima da manta de filme inferior 52 em uma zona de dispensação 58. Os bocais 60 podem dispensar um produto como um produto líquido (ou em pasta) 48 sobre a manta de filme inferior 52, e especificamente para o interior das porções defletidas na manta de filme inferior 52 que correspondem às cavidades 56. O bocal 60 e o orifício do mesmo podem ser de qualquer tipo e configuração adequados. A Figura 13 mostra uma configuração de bocal adequada. O bocal 60 compreende uma estrutura de bocal 150, uma câmara 152 que tem um pistão 154 na mesma, um orifício de bocal 156 e um mecanismo ou válvula com comando tipo cogumelo de fechamento 158. O corpo de bocal 150 tem várias aberturas, incluindo: uma entrada 160 para o produto líquido 48; uma entrada 162 de ar para abrir a câmara de êmbolo 152, e uma entrada de ar 164 para fechar a câmara de êmbolo 152. O bocal 60 pode ter um orifício circular conforme mostrado na Figura 14. Um bocal adequado é um bocal de orifício circular com fechamento positivo Hibar HPS de 3,5 cm (1,375 polegadas), número de peça 147742, que tem um diâmetro interno de 6,4 mm (% de polegada), disponível junto à Hibar Systems Limited, de Boone, North Carolina, EUA.

[00069] A Figura 15 mostra que em outra modalidade, o bocal pode ter um orifício em formato de fenda. Isto pode ser usado para depositar uma dose de líquido de perfil (ou altura) inferior na manta inferior de material 52 que bocais que têm um orifício redondo, que depositam microesferas de líquido em relevo. Em algumas modalidades nas quais um bocal em formato de fenda 60 é usado, o bocal irá depositar uma fita de líquido relativamente plana sobre a manta inferior de material 52. A fita de líquido pode ter qualquer configuração de vista em planta adequada, incluindo, mas não se limitando a, uma configuração genericamente retangular. O bocal em formato de fenda 60 está disposto acima da manta inferior de material 52 com sua dimensão mais longa orientada na direção transversal à máquina e sua dimensão mais curta orientada na direção da máquina. O orifício pode ter quaisquer dimensões adequadas. Em uma modalidade, a fenda pode ter 25 mm de comprimento e 1,1 mm de largura. Conforme mostrado na Figura 15, o bocal 60 pode compreender um mecanismo de fechamento 158 que tem o mesmo formato que o formato da fenda 156, a fim de interromper o fluxo do bocal.

[00070] Em outras modalidades, o bocal pode ter múltiplos orifícios. Ou seja, o bocal pode ser um bocal de múltiplos orifícios ou "multiorifícios". Exemplos de bocais multiorifícios são descritos no pedido de patente provisório US n° 61/713.696, depositado em 15 de outubro de 2012. Tal bocal multiorifícios é mostrado nas Figuras 21 e 22. A Figura 21 mostra que o conjunto do bocal multiorifícios 200 pode compreender, em geral, um cilindro de ar 222, uma estrutura de conexão opcional 224 e uma estrutura de bocal 226. O cilindro de ar 222 move o tampão 228 dentro da estrutura de bocal 226 para abrir e fechar o bocal. A estrutura de conexão opcional 224 conecta o cilindro de ar 222 à estrutura de bocal 226. A Figura 22 mostra que o cilindro de ar 222 pode compreender um invólucro 230 que tem um espaço oco interior 232 no mesmo. O cilindro de ar 222 compreende adicionalmente uma haste 234, um pistão 236 e uma mola 238. Em sua orientação normal, durante o funcionamento, o cilindro de ar 222 moverá a haste 234 para cima a fim de abrir o bocal e para baixo para fechar o bocal. A mola 238 prende o tampão 228 contra as aberturas na estrutura de bocal 226 e evita que o líquido saia do bocal na ocorrência da pressão de ar na máquina de preenchimento ser desligada (por uma emergência, manutenção, falha na tubulação de ar, etc). O cilindro de ar 222 pode compreender qualquer cilindro de ar adequado comercialmente disponível. A estrutura de conexão opcional 224 pode compreender um elemento de qualquer configuração que é adequado para conectar o cilindro de ar 222 à estrutura de bocal 226.

[00071] O conjunto do bocal multiorifícios 200 pode compreender um componente de bocal 252. O componente de bocal 252 compreende ou porção da estrutura de bocal 226 que tem passagens na mesma; ou uma peça de bocal separada que tem passagens formadas na mesma. Uma modalidade de um componente de bocal 252 sob a forma de uma peça de bocal separada é mostrada na Figura 23. O componente de bocal 252 tem uma periferia 254, um lado de entrada 256 que tem uma superfície e um lado de saída 258 que tem uma superfície. O componente de bocal 252 tem uma pluralidade de passagens separadas 250 que se estendem através do componente de bocal a partir da posição adjacente de seu lado de entrada 256 até seu lado de saída 258, de modo que as passagens 250 formem uma pluralidade de aberturas 250A na superfície do lado de saída 258 do componente de bocal 252. Em uma modalidade, a superfície do lado de saída 258 do componente de bocal 252 tem uma pluralidade de sulcos 262 na mesma que estão dispostos para passar entre as aberturas 250A na superfície do lado de saída 258 do componente de bocal. O bocal pode compreender adicionalmente um tampão 228 que pode ser de qualquer configuração adequada e pode ser produzido a partir de qualquer material(is) adequado(s). Na modalidade mostrada nas Figuras 21 e 24, o tampão 228 é configurado de modo a ter uma extremidade distal substancialmente plana que é grande o bastante para cobrir simultaneamente toda(s) a(s) abertura(s) 250A formadas pelas passagens no lado de entrada da estrutura de bocal. O tampão pode ser produzido a partir de qualquer material adequado, como aço inoxidável.

[00072] Embora a extremidade de descarga do conjunto do bocal "multiorifícios" e do componente de bocal seja mostrada como tendo uma seção transversal circular nos desenhos, a extremidade de descarga do conjunto do bocal e do componente de bocal pode ter qualquer configuração(ões) adequada(s). Por exemplo, quando o bocal multiorifícios é usado em um processo de formação, preenchimento e vedação vertical, pode ser desejável que a extremidade de descarga do bocal multiorifícios tenha um formato achatado, como um formato de diamante achatado, de modo que esse seja mais bem configurado para se encaixar no espaço entre as duas mantas de material usadas para formar as embalagens.

[00073] Pode haver qualquer número adequado de bocais 60, de um único bocal a múltiplos bocais. É tipicamente desejável ter dois ou mais bocais 60 dispostos na direção da máquina (DM) em cada raia de sachês, conforme mostrado na Figura 3, para preencher múltiplas embalagens em uma única raia ao mesmo tempo. Isto pode aumentar substancialmente a velocidade de preenchimento em relação a um aparelho de VFFS, como aquele mostrado na Figura 2. Conforme mostrado na Figura 4, múltiplos bocais também podem ser fornecidos na direção transversal à máquina (DT) em um aparelho que compreende múltiplas raias na DT para formação de embalagens. Os múltiplos bocais 60 podem ser substancialmente alinhados, como em fileiras em ambas na DM e na DT.

[00074] Os bocais 60 podem ser estacionários ou móveis. Em certas modalidades, os bocais 60 podem se mover em relação ao receptáculo. O "receptáculo" compreende o artigo sobre, ou no qual o fluido será dispensado. O termo "no", como usado aqui com referência à dispensação, inclui dispensação de ambos sobre e nos receptáculos, o que for adequado para dispensação adequada do fluido. O receptáculo pode compreender qualquer tipo de artigo incluindo, mas não se limitando a cavidades na manta inferior de material 52, ou qualquer tipo de recipiente que é preenchido com um fluido, incluindo tubos e outros tipos de recipientes que contêm mais de uma dose única do produto. Embora o movimento dos bocais 60 seja descrito aqui em relação a dispensação de fluido nas cavidades da manta inferior de material 52, os recursos dos bocais e o sistema de preenchimento são aplicáveis a qualquer outro tipo de receptáculo.

[00075] Os bocais 60 podem ser móveis de uma maneira reciprocante, por exemplo, de modo que se movam na mesma direção DM com as cavidades 56 e, então, retornem à sua posição inicial para o próximo ciclo de dispensação. Em modalidades onde os bocais 60 são móveis, os bocais podem, mas não precisam, ser completamente sincronizados para se mover na mesma velocidade que a manta inferior de material 52. Por exemplo, os bocais 60 podem se mover na mesma velocidade que a manta inferior de material 52, ou podem se mover mais devagar que a manta inferior de material 52. Os bocais 60 podem se mover a uma velocidade constante ou a uma velocidade variável durante a dosagem. Se a velocidade dos bocais é variável, o movimento dos bocais pode se acelerar ou desacelerar durante a dosagem. Por exemplo, pode ser desejável que o movimento dos bocais desacelere, de modo que a dose de produto tenha uma altura (ou perfil) tão baixa e uniforme quanto possível. Isto ajudará a evitar que o produto seja dispensado ou flua para dentro de porções das mantas que serão vedadas juntas. Se os bocais 60 são móveis, os bocais 60 podem dispensar o produto 48 em qualquer uma das seguintes vezes: quando os bocais 60 estão parados; quando os bocais 60 estão se movendo na mesma direção e na mesma velocidade que a manta inferior de material 52; quando os bocais 60 estão se movendo na mesma direção, mas em uma velocidade diferente que a manta inferior de material 52; ou, quando os bocais 60 estão se movendo na direção oposta que a manta inferior de material 52. Com o uso do sistema de controle de movimento e preenchimento aqui descrito, os bocais 60 podem ser movidos em um perfil de movimento personalizado durante a sequência de preenchimento para controlar o formato do depósito no receptáculo.

[00076] O mecanismo de bocal móvel e o sistema de preenchimento aqui descritos podem ser usados no método aqui descrito, bem como em outros processos de dispensação. Tais outros processos de dispensação incluem, mas não se limitam a: processos de formação, preenchimento e vedação vertical (VFFS); e processos de preenchimento para qualquer tipo de recipiente que é preenchido com um fluido inclusive aqueles que são usados para preencher tubos e outros tipos de recipientes que contêm mais que uma dose única do produto. Dessa forma, o sistema de preenchimento aqui descrito não se limita ao preenchimento de embalagens de dose unitária dos tipos aqui descritos. Conforme mostrado na Figura 2, se o mecanismo de bocal móvel é usado em um processo de formação, preenchimento e vedação vertical (VFFS), os bocais se moveriam verticalmente para cima e para baixo na direção da seta.

[00077] É desejável que cada dose de líquido seja dispensada de modo limpo sobre ou no receptáculo, como a manta inferior de material 52 e que pare de modo substancialmente imediato o fluxo de líquido entre as doses. Se o bocal de dispensação 60 goteja ou produz tiras de produto entre as doses, a área da vedação entre as doses pode ser contaminada, causando potencialmente uma falha na vedação e um sachê mal vedado. O controle de dosagem é alcançado através do uso de um sistema de preenchimento ou sistema de controle de preenchimento. O sistema de preenchimento (ou dosagem) com um sistema de controle de preenchimento (junto com/ou sem o mecanismo de bocal móvel) aqui descrito também pode ser usado em outros processos de dispensação.

[00078] A Figura 16 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de um sistema de preenchimento. Conforme mostrado na Figura 16, o sistema de preenchimento compreende um suprimento de armazenagem 168 para o líquido 48 a ser depositado sobre ou no receptáculo, como a manta inferior de material 52. O suprimento de armazenagem do líquido 168 está conectado por uma tubulação a um tanque 170 de líquido 48. O tanque 170 pode ser pressurizado, ou para produtos com baixa viscosidade, o mesmo não precisa ser pressurizado e pode depender do nível de líquido para controle da pressão de carga. Na modalidade mostrada nos desenhos, o mesmo é pressurizado. Uma linha de pressão de ar regulamentada 172 conecta o tanque 170 a um suprimento de ar principal 171, e tem, também, a habilidade de expelir pressão em excesso no tanque com base no controle de pressão por cápsula de ar 179. Uma linha 174 para transporte do líquido 48 até o bocal 60 conecta o tanque 170 ao bocal 60. O suprimento de líquido do tanque 170 é equipado com um nível 175 e um equipamento para teste de pressão 176 para permitir controle e monitoramento rápido e preciso da pressão de carga. Uma combinação de um controle de nível de líquido 178 utilizando o sensor de nível do tanque 175 e controle do fluxo de entrada através de vários meios (como bombas 177, válvulas, ou um escovilhão movido a ar), juntamente com o controle de pressão por cápsula de ar do tanque 179 permite a modulação da pressão de carga da rede de bocal. Ambos o controle de nível do tanque 178 e o controle de pressão por cápsula de ar do tanque podem ou ser controladores isolados ou residentes no CLP 183 como um sistema de controle de processo integrado total. Se existem múltiplos bocais, os bocais podem ser conectados a uma tubulação 180 e uma tubulação de bocal individual 184, que pode ter uma configuração idêntica para todos os bocais. Se for desejado, um sensor de pressão adicional 188 pode ser adicionado próximo à tubulação 180 para fornecer um ponto de monitoramento da pressão de carga total adicional (carga do líquido mais carga da cápsula de ar), que pode ser usado para fornecer um ajuste de pressão de cancelamento ao controle de pressão por cápsula de ar 179 ou controle de nível de líquido 178 para manter uma pressão de carga total constante.

[00079] O bocal 60 pode ter um sistema atuador 181 conectado ao mesmo para fornecer um controle para abrir/fechar positivo e de resposta rápida do líquido. O sistema atuador 181 pode compreender qualquer dispositivo adequado, incluindo, mas não se limitando a uma bomba de deslocamento positivo, uma ou mais válvulas, como válvulas solenoides movidas a ar (pneumáticas) 186, ou válvulas solenoides acionadas eletricamente. O sistema atuador do bocal 181 pode ser conectado a um dispositivo de medição de fluxo (ou dispositivo de retroinformações de fluxo) como um medidor de fluxo 182. O dispositivo de retroinformações de fluxo pode ser um medidor de fluxo de massa ou um medidor de fluxo volumétrico para fornecer uma captura precisa e rápida de cada massa da amostra ou volume de fluido, respectivamente. Um controlador lógico programável (CLP) 183 e dispositivos de entrada 185 e saída 187 de alta velocidade associados (como os cartões de entrada e saída nas Figuras 16A e 16B) podem estar em comunicação com a bomba, a(s) válvula(s) e o medidor de fluxo, e podem ser usados para permitir totalizações de massa ou volume adequadas e controle do bocal de cada preenchimento de massa ou volume, bem como o nível e o controle de pressão por cápsula de ar do tanque descritos acima.

[00080] O dispositivo de entrada 185 pode ser qualquer dispositivo que é capaz de obter dados a partir do medidor de fluxo 182. O dispositivo de entrada 185 deve ser de um tipo que é capaz de obter data mais rapidamente a partir daquele tipo específico de medidor de fluxo 182. O dispositivo de entrada 185 pode, dessa forma, ser selecionado a partir do grupo que inclui, mas não se limita a: uma placa de rede, uma conexão Ethernet, uma placa de contador digital, e uma placa analógica. A quantidade de fluxo real pode ser calculada no CLP, ou no dispositivo de entrada 185, ou pode ser calculada no próprio medidor de fluxo 182, dependendo do tipo de medidor de fluxo, como a entrada é recebida e qualquer pré-processamento necessário. O CLP, dessa forma, recebe uma quantidade de retroinformações de fluxo para compará-la ao ponto de ajuste desejado para gerar um erro e, então, usa isto para calcular a ação corretiva como um novo tempo de atuação de controle. O dispositivo de saída de alta velocidade 187 é descrito em maiores detalhes abaixo.

[00081] Um algoritmo está associado ao CLP (como sendo programado no CLP). O algoritmo recebe a retroinformações de quantidade de preenchimento medida como uma entrada e faz ajustes corretivos. Os dados do CLP podem ser usados para computar ajustes no momento do preenchimento e o tempo de precisão do comando de saída ao solenoide para o controle de válvula ou um ajuste de controle ao fluxo total e ao perfil de fluxo de uma bomba de deslocamento positivo para cada ciclo de preenchimento. Se componentes de alto desempenho adequados são acoplados à estrutura e aos algoritmos de um sistema de controle adequado, um sistema de preenchimento fornecendo preenchimentos rápidos e com alta precisão com um perfil de depósito controlado (se for desejado) pode ser alcançado. Tal sistema de preenchimento pode, se for desejado, ser usado para dispensar rapidamente e precisamente doses relativamente pequenas de produtos (por exemplo, menos que ou igual a cerca de 5 gramas de produto). Em alguns casos, as doses de produto podem ser dispensadas em menos que ou igual a cerca de 100 milissegundos. Em alguns casos o tempo de ciclo em que doses podem ser dispensadas, medidas, calculadas para correção de controle e qualquer carro de bocal reciprocante retornado à sua posição, de modo que o mesmo esteja pronto para próxima dispensação, possa ser executado em menos que ou igual a cerca de 300 milissegundos, alternativamente menos que ou igual a cerca de 200 milissegundos; ou em uma faixa de cerca de 50 ou cerca de 100 milissegundos a cerca de 300 milissegundos, alternativamente de cerca de 50 milissegundos a cerca de 200 milissegundos. A dispensação também pode ser acoplada a um controle de movimento de precisão do bocal em relação ao receptáculo para fornecer um perfil de depósito controlado.

[00082] Alcançar um preenchimento preciso e em alta velocidade que pode ser coordenado com o movimento do bocal/receptáculo exige um sistema de controle, atuadores, sensores e um design de algoritmo e arquitetura do sistema de controle para sincronizar precisamente estas capacidades. Ele também exige um sistema de ressuprimento de fluido bem projetado para o tanque de suprimento de fluido principal 170, que minimiza perturbações da pressão de carga juntamente com um sistema de controle de pressão de carga bem projetado que pode rejeitar perturbações de pressão ao sistema. Isto é feito através da seleção dos componentes de sistema de controle adequados e, então, combinação dos mesmos de uma maneira que permite o controle mais excelente dos sistemas de interação. Para o preenchimento em alta velocidade, é desejável que todos os componentes necessários para o controle do bocal bem como o sistema de medição de retroinformações de fluxo de massa alcancem certas exigências de desempenho dinâmicas.

[00083] Uma modalidade de tal sistema de controle de preenchimento é mostrada na Figura 16A. Os componentes de atuação do bocal podem ser selecionados, de modo que o tempo da inicialização dentro do CLP 183 até o bocal em si 60 que está totalmente aberto não seja maior que 30 milissegundos. Isto é executado com o uso de um dispositivo de saída como um dispositivo de saída planejado (por exemplo, um cartão de saída digital planejado programaticamente) 187, que controla eletricamente uma válvula como uma válvula pneumática 186, que está situada em estreita proximidade com o bocal 60. O cartão de saída digital planejado 187 tem seu próprio processador. Isto fornece a vantagem de ser capaz de operar sem atrasos para espera por um sinal do CLP e ser capaz de interpolar eventos de abertura/fechamento necessários entre atualizações do CLP ao cartão. A saída planejada pode ter a habilidade de controlar saídas digitais em incrementos de período de tempo menores que 100 microssegundos e, opcionalmente, pode ser controlada programaticamente para acionar a abertura com o uso de uma posição de movimento eletrônico específico e permanecer aberta pela quantidade de tempo gerada pelo algoritmo de controle. O sistema de controle tem a capacidade de ligar o preenchimento do medidor de fluxo ao perfil do formato de fluxo personalizado através da utilização do cartão de saída planejado, juntamente com o desenvolvimento e a execução do CLP 183 dos perfis de movimento para o bocal em relação ao receptáculo. O componente de medidor de fluxo 182 e o cartão de entrada digital associado 185 pode ter ajustes de parâmetro interno para fornecer não mais que 30 milissegundos de tempo de retardo do início de fluxo real até a medição de fluxo detectada no CLP 183 e fornecer capacidade de medição repetível dentro do ciclo de tempo total concedido de 10% ou menos a partir de amostras pesadas. A exatidão de 10% mencionada aqui é a massa pesada real em função da massa de preenchimento alvo. Isto deve ser distinguido da variabilidade mostrada em leituras de medição eletrônica. Em outras palavras, a medição de massa eletrônica pode mostrar baixa variabilidade, mas estar distante por uma inclinação, e no presente método, isto pode ser corrigido para fazer com que a massa final depositada esteja dentro de 10% do valor de massa alvo.

[00084] Em geral, a versão do sistema de controle aqui descrito que usa ambos o cartão contador de medição de fluxo de alta velocidade 185 bem como o cartão de saída planejado 187, quando projetado com o algoritmo adequado, é exclusivo no sentido em que o mesmo permite sincronização muito justa do sistema de controle de preenchimento de fluido (isto é, início ou fim do preenchimento) com o sistema de controle de movimento (durante operação da manta ou unitária em uma posição específica), enquanto também permite um controle de tempo de preenchimento bem preciso (controlar o tempo de abertura/fechamento a frações de um milissegundo) devido à arquitetura, o algoritmo e a seleção de componente do sistema de controle projetado.

[00085] Uma versão alternativa de um sistema de controle de preenchimento é mostrada na Figura 16B. Este sistema de controle de preenchimento alternativo que pode não oferecer uma sincronização tão justa com a posição de movimento nem uma precisão de controle de preenchimento tão precisa utiliza um cartão de entrada contador de alta velocidade, que pode ter uma capacidade de saída de alta velocidade. O algoritmo de controle nesse caso necessita tipicamente fornecer um ponto acionador para quando o contador de entrada em alta velocidade aumenta além de um limite de totalização de massa durante o preenchimento; a saída é ativada para fechar a válvula de preenchimento. Este limite de totalização de massa, ou acionador de desligamento, será um valor de massa menor que ou igual à massa totalizada desejada final devido aos atrasos do sistema.

[00086] Em resumo, o sistema de controle de preenchimento utiliza o seguinte: entrada de feedback do sistema de medição de vazão; controle de saída de quando e quanto tempo o bocal está aberto; e o algoritmo fornece o tempo de preenchimento corrigido e ou o disparo de início ou bloqueio relacionado com uma variável de processo (tal como a posição do bocal em relação ao receptáculo). No caso de modalidades como aquela mostrada na Figura 16A, o cartão de saída planejado fornece a habilidade de se começar ou parar precisamente o ciclo de preenchimento em momentos que podem ocorrer entre atualizações do CLP. (O cartão de saída planejado pode se interpolar onde o sistema de dispensação é do tipo posição/processo, e pode acionar um sinal de abrir ou fechar entre as comunicações do CLP). O algoritmo de controle usa a retroinformações de volume de fluxo ou massa (ou seja, a medição da retroinformações de quantidade de preenchimento) para fazer ajustes corretivos no tempo de preenchimento, e gera ao menos um dentre um sinal de controle e um tempo de atuação de controle para quando o sistema atuador do dispositivo dispensador deve suprir o fluido. O sinal de controle pode compreender um controle de sinal "aberto" ou "fechado", ou o mesmo pode compreender um sinal ao cartão de saída planejado, de modo que o cartão de saída planejado possa interpolar e acionar um sinal de abertura ou fechamento (conforme descrito acima). A saída é determinada ou quando o início ou quando o término (mas tipicamente, não em ambos) do preenchimento ocorrerá. O oposto (término ou início) é então ajustado pela adição/subtração do tempo de preenchimento corretivo fornecido pelo algoritmo).

[00087] No caso da modalidade mostrada na Figura 16B, o algoritmo fornece um limite alvo de quantidade de preenchimento total corretiva (o que significa que o mesmo pode ser alterado dinamicamente com o uso de retroinformações/erro) e envia o mesmo a um cartão de entrada/saída digital combinado a cada ciclo de preenchimento. O uso de um cartão de saída planejado na modalidade mostrada na Figura 16A, entretanto, pode ajustar com maior precisão o início ou término absoluto do preenchimento, bem como um ajuste com maior precisão da quantidade total de tempo em que o bocal fica aberto (tempo de preenchimento).

[00088] Conforme mostrado na representação geral da Figura 3, a jusante da zona de dispensação 58, uma segunda manta de material, como um filme de manta superior 62, é colocado no processo acima da manta inferior de material 52. Embora o seguinte possa descrever a manta de material secundária (ou superior) como um filme, entende-se que a segunda manta de material não se limita a um filme. A manta superior de material pode ser de quaisquer tipos de material específicos da presente invenção, que são adequados para uso como a manta inferior de material. A manta superior de material 62 é mantida no lado inferior de uma esteira transportadora de formação superior horizontal (ou "esteira transportadora superior") 64. A esteira transportadora superior 64 pode ser uma esteira transportadora a vácuo.

[00089] A manta superior de material 62 pode ser disposta de maneira plana sobre a manta inferior de material formada 52 sem deflexão da manta superior de material 62. Entretanto, a esteira transportadora superior 64 pode também ter uma superfície perfilada para criar canaletas ou rebaixos na manta superior de material 62. As canaletas ou rebaixos na manta superior de material 62 podem ser substancialmente da mesma largura e profundidade que os rebaixos ou cavidades 56 para dentro dos quais a manta inferior de material 52 é defletida.

[00090] Existem várias razões pelas quais é desejável defletir a manta superior de material 62. Defletir a manta superior de material 62 de modo similar à manta inferior de material 52 fornece distância acima do produto acumulado 48 que acabou de ser colocado sobre a manta inferior de material 52, e evita espalhamento de produtos líquidos ao longo da manta inferior de material 52. O espalhamento de produtos líquidos pode levar a uma variedade de problemas com o sachê como rugas e/ou vazamentos. Defletir a manta superior de material 62 também cria um sachê mais simétrico. Além disso, em sachês típicos, o filme em ambos os lados do sachê terá impressões no mesmo (por exemplo, o nome do produto e informação sobre o produto) que são em geral circundadas por uma porção não impressa que será disposta na área da vedação do sachê finalizado. Defletir a manta superior de material 62 de modo similar à manta inferior de material 52 permite que um filme com uma largura igual ou substancialmente igual seja usado para ambas mantas inferior e superior de material, e cria a mesma redução de largura em ambos filmes durante o processo de fabricação, de modo que as porções impressas e não impressas do filme sejam alinhadas uma com a outra. Naturalmente, em outras modalidades, o filme pode ser isento de impressões. Em ainda outras modalidades, a impressão pode ser adicionada ao filme depois que a embalagem é formada.

[00091] Um processo de formação similar aquele usado para formar a manta inferior de material 52 (ou seja, um sistema similar com uma placa estática, esteiras móveis, ou combinações dos mesmos) pode ser usado para defletir a manta superior de material 62. A Figura 11 mostra uma modalidade de um elemento de formação superior 90 para uso em um aparelho que tem duas raias de largura, que compreende as raias L1 e L2. Em outras palavras, o elemento de formação superior 90 tem (ao menos) dois conjuntos de cavidades 96 no mesmo. Em tal modalidade o filme superior 62 terá uma largura grande o bastante para ser puxado para o interior das cavidades superiores 96 nas raias adjacentes L1 e L2. A etapa de deflexão da manta superior de material 62 e as propriedades da manta superior de material 62 durante a deflexão podem ser substancialmente iguais, como no caso da manta inferior de material 52. (Por exemplo, a manta superior de material 62 pode passar por deformação elástica, mas ser substancialmente isenta de deformação plástica).

[00092] Conforme mostrado na Figura 11, o elemento de formação superior 90 compreende uma placa que tem superfícies elevadas 108 que estão situadas entre as, bem como lateralmente fora das, reentrâncias ou cavidades superiores 96. Em uma modalidade não limitadora, as cavidades 96 têm 30 mm de largura e as superfícies elevadas 108 têm uma largura de 14 mm. As superfícies elevadas 108 têm bordas laterais longitudinais 109 que são curvadas para evitar rompimento da manta superior de material 62. As superfícies elevadas 108 têm canaletas de vácuo 110 na mesma para manter a manta superior de material 62 contra as superfícies elevadas 108. A placa superior também tem canaletas de vácuo 112 nas reentrâncias 96. As canaletas de vácuo 110 e 112 são conectadas a uma tubulação de vácuo que está conectada a uma fonte de vácuo. Uma esteira móvel 80 similar aquela mostrada na Figura 8 ou Figura 10 está situada dentro de cada uma das cavidades superiores 96, ou em uma reentrância 96A adjacente a, ou dentro de, cada uma das cavidades superiores 96. Na Figura 11, as reentrâncias 96A são formadas na base das cavidades 96. Como no caso das cavidades inferiores, ao menos uma porção do fundo das cavidades de formação 96 pode ser formada pela superfície de topo 81 das esteiras 80. (Deve-se compreender que a porção das cavidades superiores 96 nas quais uma manta superior 62 é defletida mais longe serão chamadas de "fundo" das cavidades, embora as cavidades superiores 96 sejam invertidas em relação às cavidades de fundo 56. A mesma convenção será aplicada no que diz respeito às esteiras 80 nas cavidades superiores 96. Dessa forma, as "superfícies de topo" das esteiras nas cavidades superiores irão corresponder às mesmas superfícies que as superfícies de topo das esteiras nas cavidades inferiores 56.) Vácuo é usado para formar a manta (ou reter uma manta superior pré-formada em uma condição defletida) e as esteiras 80 são usadas para transportar a manta 62 ao longo de placas de formação estáticas e rígidas.

[00093] Como no caso do elemento de formação inferior, pode haver canaletas de vácuo 114 levando às superfícies de topo 81 das esteiras 80. As esteiras 80 podem ter orifícios de vácuo 79 nas mesmas para manter a manta 62 em contato com as superfícies de topo 81 das esteiras 80. Na modalidade mostrada na Figura 11, os orifícios de vácuo 79 estão situados ao longo de cada porção lateral longitudinal das esteiras 80, embora em outras modalidades, os orifícios de vácuo podem estar situados em outro lugar nas esteiras, como ao longo dos lados da esteira, conforme mostrado na Figura 8. A Figura 12 mostra uma modalidade alternativa da placa superior 90 na qual as cavidades 96 não têm uma reentrância separada no piso da mesma. Em uma variação desta modalidade alternativa, as esteiras (se estiverem presentes) estão dispostas para fora a partir do piso das cavidades 96, mas ainda estão situadas no interior das cavidades. (Tais esteiras estariam no espaço ocupado pelos elementos designados 102.) Nesta modalidade, há um vão entre os lados das cavidades 96 e as bordas laterais das esteiras. Nesta modalidade, a distância entre o topo das superfícies elevadas 108 e o topo das esteiras é a profundidade da cavidade de topo. Em outra variação desta modalidade, não há esteiras. Em tal variação, a localização que seria de outro modo ocupada pelas esteiras pode compreender uma placa ou peça estacionária 102 que é espaçada da porção mais interna da reentrância para permitir uma passagem de ar em torno da placa estacionária 102.

[00094] Deve-se compreender que a profundidade das cavidades de topo 96 e a profundidade das cavidades de fundo 56 podem ser iguais, ou a profundidade das cavidades de topo 96 pode ser menor que, ou maior que a profundidade das cavidades de fundo 56. Por exemplo, em modalidades nas quais existem trilhos transversais 86 formando as cavidades de fundo, a profundidade das cavidades de fundo 56 pode ser de 4 mm e a profundidade da cavidade ou cavidades de topo 96 pode ser de cerca de 3 mm, a fim de se fornecer a mesma colocação em fase na direção transversal à máquina da manta superior de material 62 devido ao contorno da manta inferior de material 52 pelos trilhos transversais que formam as cavidades de fundo 56.

[00095] Em modalidades nas quais os filmes são primariamente conformados por um aparelho mecânico, a manta superior de material 62 pode ser retida com cerca de 130 cm (50 polegadas) de vácuo de água. Em outras modalidades, os filmes são primariamente conformados pelo vácuo. Nas modalidades posteriores, se o aparelho tem doze raias de largura, as porções da manta superior de material nas seis raias centrais podem ser formadas com cerca de 100 a 130 cm (40 a 50 polegadas) de vácuo. As porções da manta superior de material 62 nas três raias externas em cada lado das raias centrais podem ser formadas com entre cerca de 38 a 65 cm (cerca de 15 a 25 polegadas) de vácuo.

[00096] A manta inferior de material 52 e a manta superior de material 62 são defletidas para o interior das cavidades inferiores 48 e cavidades superiores 96, respectivamente, de modo que a manta inferior de material 52 e a manta superior de material 62 tenham, cada uma, um perfil na direção transversal à máquina. As mantas inferior e superior de material 52 e 62 irão, portanto, ter uma largura de direção transversal à máquina defletida que é menor que sua largura não defletida. A Figura 17 mostra as larguras não defletidas Wu da manta inferior de material 52 e da manta superior de material 62. A Figura 18 mostra as larguras defletidas Wd da manta inferior de material 52 e da manta superior de material 62 em relação a suas larguras não defletidas WU. A largura na direção transversal à máquina defletida Wd da manta inferior de material 52 pode ser substancialmente igual aquela da manta superior de material 62. O termo "substancialmente igual", como usado aqui em referência às larguras defletidas relativas Wd dos materiais refere-se às larguras defletidas que diferem menos que ou igual a cerca de 0,2% uma da outra. Em algumas modalidades, pode ser desejável que as larguras defletidas Wd difiram por menos que ou igual a cerca de 0,1% uma da outra. Se o aparelho 50 tem ao menos duas raias na direção transversal à máquina, pode ser desejável que as larguras na direção transversal à máquina defletidas Wd da manta inferior de material 52 e da manta superior de material 62 em cada raia sejam substancialmente iguais (diferentes por menos que ou igual a cerca de 0,2%). A porção defletida da manta de material de topo 62 e da manta de material de fundo 52 pode ser simétrica. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 18, as porções defletidas da manta de material de topo 62 e da manta de material de fundo 52 podem ter configurações diferentes, desde que as porções defletidas em cada raia sejam reduzidas em largura substancialmente pela mesma quantidade.

[00097] A Figura 19 mostra uma modalidade não limitadora de um processo completo de formação de sachês, com detalhes adicionais nas etapas de vedação. Conforme mostrado na Figura 19, as duas mantas de material (por exemplo, filmes) 52 e 62 são enroladas, de modo que os lados vedantes dos materiais estejam voltados para dentro. A formação do filme inferior 52 começa primeiro. O filme inferior 52 pode ser (opcionalmente) pré-formado mecanicamente com o uso de um aparelho como mostrado nas Figuras 5 e 6 na localização P1. Vácuo é aplicado ao filme inferior 52 pela esteira transportadora inferior 54 para ou formar o filme inferior nas cavidades ou para prender o filme pré-formado nas cavidades. Um produto 48 é dispensado nos rebaixos, ou cavidades formadas no filme inferior 52, como a partir de um ou mais bocais 60. O filme superior 62 pode ser (opcionalmente) pré-formado mecanicamente com o uso de um aparelho como aquele mostrado nas Figuras 5 e 6 na localização P2. Vácuo é aplicado ao filme superior 62 pela esteira transportadora de formação superior 64 para ou formar o filme superior na configuração de um rebaixo ou cavidades, ou para prender o filme pré-formado em tal configuração. O filme superior 62, nesta modalidade, é formado com o mesmo perfil na direção transversal à máquina que o filme inferior 52.

[00098] Nesta modalidade, um dispositivo de formação de vedação na direção da máquina 120 que é usado para formar vedações na direção longitudinal ou da máquina é mostrado adjacente às esteiras transportadoras de formação 54 e 64. As vedações na direção da máquina formarão as vedações laterais nos sachês. O dispositivo de formação de vedação na direção da máquina pode estar sob a forma de elementos (barras) aquecidos orientados na direção da máquina (DM) 120 que estão situados entre raias adjacentes e também lateralmente fora da primeira e última raia. As barras aquecidas 120 podem ser acionadas por mola verticalmente uma contra a outra para vedar os dois filmes 52 e 62 juntos. O dispositivo de formação de vedação 120 fornece idealmente pressão adequada para minimizar qualquer ar entre as camadas selantes dos filmes 52 e 62, de modo que as camadas selantes estejam em contato íntimo. As camadas selantes são aquecidas até seu ponto de fusão para vedar as mesmas por calor juntas.

[00099] Depois que a manta preenchida e vedada longitudinalmente deixa a área de formação, pode haver uma linha de contato de vedação na direção da máquina 122. A linha de contato de vedação na direção da máquina pode ser motriz ou não motriz. A linha de contato de vedação na direção da máquina 122 aplica uma pressão leve para assegurar a adesão dos filmes nas áreas das vedações longitudinais (mas de preferência não aplica pressão às porções do filme nas quais o produto 48 foi depositado). Em uma modalidade, a linha de contato 122 pode ser formada por um cilindro relativamente macio e um cilindro de suporte. O cilindro relativamente macio pode compreender um cilindro que tem uma superfície que compreende um material com um durômetro Shore A 20. Tal cilindro pode ser usado para prensar as porções vedadas na direção da máquina (ou longitudinais) juntas melhor para um contato mais uniforme. Ao menos um dentre os cilindros que formam a linha de contato podem também ser resfriados para resfriar as vedações na DM.

[000100] Após a linha de contato de vedação na direção da máquina 122, um par de placas de vácuo opostas opcionais 124 pode ser usado para manter os dois materiais de filme 52 e 62 separados nas áreas não vedadas, de modo que as doses de material 48 depositadas em posições distintas da manta inferior de material 52 permaneçam separadas.

[000101] A jusante das esteiras transportadoras de preenchimento e formação 54 e 64 está um dispositivo 65 para formação de vedações orientadas na direção transversal à máquina. Isto será chamado de dispositivo de vedação na DT 65. O dispositivo de vedação na DT 65 pode ser qualquer dispositivo adequado que é capaz de formar vedações orientadas na direção transversal à máquina entre as mantas 52 e 62 no espaço entre doses de produto. Uma versão de tal dispositivo é mostrada na Figura 3, que compreende um par de componentes superior e inferior 65A e 65B, como barras orientadas na direção transversal à máquina 65A e 65B que se unem para formar uma vedação na DT única. O dispositivo de vedação na DT pode ser estacionário em relação ao movimento na direção da máquina dos filmes 52 e 62, de modo que as barras orientadas na direção transversal à máquina superior e inferior 65A e 65B se movam apenas em direção uma a outra e para longe uma da outra. Em outras modalidades, as barras orientadas na direção transversal à máquina superior e inferior 65A e 65B se movem com os filmes 52 e 62. Na modalidade mostrada na Figura 3, as barras orientadas na direção transversal à máquina superior e inferior 65A e 65B se movem de maneira paralela aos filmes 52 e 62 de uma maneira reciprocante (na direção das setas), enquanto simultaneamente colocam as barras orientadas na direção transversal à máquina superior e inferior 65A e 65B contra os filmes conforme as mesmas se movem com os filmes.

[000102] Em outras modalidades, como mostrado na Figura 20, o dispositivo de vedação na DT 65 pode compreender componentes vedantes que têm outras configurações. A Figura 20 mostra uma modalidade na qual os componentes superior e inferior 65A e 65B compreendem elementos genericamente em formato de U que compreendem, cada um, um par de barras de vedação espaçadas 65A1 e 65A2, e 65B1 e 65B2, respectivamente. As duas barras de vedação permitem vedação com mais tempo de permanência versus apenas uma barra de vedação. A unidade de barra de vedação 65 atravessa para frente e para trás (a montante e a jusante) em relação ao fluxo de produto enquanto as barras de vedação 65A e 65B abrem e fecham para vedar os filmes 52 e 62. Cada uma das barras de vedação pode ser fornecidas com uma mola 67 que está situada entre a barra de vedação e uma estrutura 69, de modo que as mesmas sejam acionadas por mola para se moverem verticalmente para cima e para baixo. Os componentes superior e inferior 65A e 65B do dispositivo de vedação na DT 65 mostrada na Figura 20 podem ser usados para formar simultaneamente as vedações no topo e no fundo de um sachê. Os componentes vedantes 65A e 65B compreendem uma barra de vedação a montante, como 65A1 e 65B1, e uma barra de vedação a jusante, como 65A2 e 65B2.

[000103] Quando cada componente de vedação 65A e 65B compreende mais de uma barra de vedação, as barras de vedação podem ser fixas em relação a uma a outra, ou ajustáveis em relação uma a outra. Pode ser desejável para ao menos uma dentre as barras de vedação em cada componente de vedação ser fixa. A barra de vedação fixa pode compreender ou a barra de vedação a montante, ou a barra de vedação a jusante. Na modalidade mostrada na Figura 20, as barras de vedação a jusante 65A2 e 65B2 são ajustáveis com configurações diferentes 1, 2, 3 e 4. Tornar ao menos uma dentre as barras de vedação ajustável permite que o espaçamento entre as vedações seja ajustado para acomodar alterações no comprimento da embalagem. Naturalmente, outras variações de tais componentes são possíveis, inclusive aquelas que têm barras de vedação adicionais que são capazes de formar simultaneamente três ou mais vedações na DT, como entre múltiplos sachês.

[000104] O vácuo aplicado aos filmes 52 e 62 durante a formação da embalagem pode ser liberado em qualquer estágio adequado no processo. O vácuo pode ser liberado em qualquer um dos seguintes momentos: (1) antes da formação de qualquer uma das vedações (no caso em que o vácuo residual que permanece sobre a manta inferior de material 52 após a aplicação inicial de vácuo para defletir a manta inferior de material poderá continuar a manter a manta inferior de material 52 no lugar); (2), após a formação das vedações na direção da máquina; (3), após a formação de uma das vedações DT em uma dada embalagem; ou (4), após a formação de todas as vedações em uma dada embalagem. Tipicamente, o vácuo será liberado após a formação das vedações na direção da máquina a fim de se facilitar a formação das vedações na DT. Quando o vácuo é liberado, as porções defletidas da primeira manta de material (e da segunda manta de material, se defletida) retornam em direção a suas configurações não defletidas originais. As porções defletidas podem retornar completamente a sua configuração não defletida, ou apenas parte do caminho até sua configuração não defletida (o termo "em direção a" destina-se a incluir ambos). Tipicamente, as porções defletidas retornaram apenas parte do caminho até sua configuração não defletida devido à presença do produto 48 entre as mantas de material que compreendem a embalagem.

[000105] A jusante do dispositivo de vedação transversal 65 está um aparelho 126 para formação de fendas na direção da máquina, e um aparelho 128 para perfuração/corte na direção transversal à máquina. O corte de fendas na direção da máquina pode ser feita por qualquer mecanismo adequado 126, incluindo, mas não se limitando a um cortador por compressão contra uma bigorna ou por um aparelho de corte de fendas por cisalhamento. A manta das embalagens de dose unitária pode ser fendida entre cada raia ou de outro modo, conforme desejado. As fendas podem ser contínuas ou as mesmas podem ser perfurações intermitentes. O processo de perfuração na direção transversal à máquina pode ser projetado e operado para cortar entre fileiras específicas para criar esteiras (matrizes de produtos). Na modalidade mostrada na Figura 19, ferramentas mecânicas são usadas para ambos o aparelho de corte de fendas na direção da máquina 126 e o aparelho de corte de fendas na direção transversal à máquina 128. Entretanto, corte de fendas a laser na direção da máquina ou na direção transversal à máquina pode ser utilizado.

[000106] Numerosas modalidades alternativas do aparelho 50 são possíveis. Por exemplo, em outras modalidades, todo o sistema poderia compreender esteiras móveis como aquelas mostradas nas Figuras 8 ou 10 e os trilhos laterais 82 podem ser eliminados e substituídos por superfícies elevadas correspondentes em uma esteira móvel mais larga. Nestas ou em outras modalidades alternativas, ao invés de se ter portas de vácuo nos vãos entre a esteira 80 e os trilhos laterais 82, a esteira 80 pode ter portas de vácuo no centro dos bolsos 56. Em ainda outras modalidades, o sistema de esteira pode ser substituído por um sistema de cadeia que liga moldes distintos que têm cavidades formadas nos mesmos. Entretanto, a fabricação de moldes individuais para tal sistema é mais caro que o sistema de esteira móvel aqui descrito. Além disso, se é desejável alterar o sistema a fim de se criar sachês de tamanhos diferentes, o sistema de esteira móvel é mais facilmente alterado. Mais especificamente, um sistema de rolo de impressão une a funcionalidade de formação e direção em um componente, onde o sistema de esteira/placa aqui descrito desacopla a formação dos meios de transporte de manta. Isto fornece flexibilidade para alterar as propriedades da esteira que move a manta separadamente do formato da ferramenta de formação dos bolsos. A faixa de condições de operação possíveis é mais ampla quando a formação e o transporte da manta são desacoplados conforme descrito aqui. Também é uma forma mais econômica de se alcançar o mesmo propósito, em adição a ser mais fácil para manutenção. Tolerâncias podem ser ajustadas facilmente na ferramenta de formação e mantidas precisamente com pouca manutenção, porque estas não são partes móveis. A única parte que se desgasta é as esteiras, que são itens de estoque.

[000107] Conforme discutido acima, o sistema de preenchimento e o sistema de controle de preenchimento podem ser aplicados a tipos alternativos de processos de preenchimento. Isto pode ser usado para fornecer dispensação precisa e períodos de ciclo curtos, bem como para coordenar o preenchimento com o movimento dos receptáculos a serem preenchidos. Os bocais móveis e mecanismos de vedação aqui descritos também podem ser aplicados a tipos alternativos de processos de preenchimento. Por exemplo, o sistema de preenchimento e o sistema de controle de preenchimento podem ser usados em uma modalidade de VFFS como aquela mostrada na Figura 2.

[000108] Um aparelho de formação, preenchimento e vedação vertical (VFFS) 30 como aquele mostrado na Figura 2 pode ter bocais estacionários 36 e barras de vedação estacionárias 40 e 42 enquanto a máquina está trabalhando. Entretanto, os bocais 36 podem precisar ser capazes de se mover para cima e para baixo no caso de ser desejável alterar o comprimento do sachê. Está é uma alteração na configuração que pode ser feita quando a máquina não está trabalhando. Em uma modalidade, as barras de vedação na DM 40 podem ser fixas em um lado das mantas, com a superfície das barras de vedação na DM fixas em um plano que é alinhado à linha central do bocal 36. As barras de vedação na DM opostas 40 podem ser acionadas por mola contra as barras de vedação fixas com os filmes 32 e 34 entre as mesmas. Os bocais 36 podem, por exemplo, permanecer fixos a um nominal de 20 a 90 mm acima do ponto de contato inicial da barra de vedação na DT 42, dependendo do comprimento do sachê e dos volumes de preenchimento.

[000109] Quando mais ajuste de processo é necessário, as barras de vedação na DM 40, os bocais 36, ou ambos poderiam se mover para cima e para baixo em conjunto com o movimento para baixo das mantas 32 e 34. As barras de vedação na DM 40 poderiam se mover para cima e para baixo de maneira reta. Alternativamente, as barras de vedação na DM 40 poderiam se mover em um movimento semielíptico, se separando cerca de 1 mm, apenas o bastante para perder contato com os filmes 32 e 34. As barras 40 poderiam, então, entrar em contato com o filme, se moverem para baixo até uma distância, como de cerca de 5 a cerca de 50 por cento do comprimento do sachê, com seu movimento igualado à velocidade do filme e, então, retraídas e retornadas à posição de contato inicial. É desejável que o movimento e o comprimento das barras de vedação sejam projetados para assegurar que há uma vedação na DM contígua entre o que serão sachês sucessivos antes do corte das mantas em sachês individuais.

[000110] Adicionalmente, os bocais 36 podem ser movidos, de modo que a ponta do bocal 38 sempre permaneça a uma distância fixa do alvo de preenchimento. Por exemplo, se o fundo do sachê está situado 25 mm abaixo da ponta 38 do bocal 36 quando o preenchimento começa, o bocal 36 poderia ser retraído para cima junto com os processos de preenchimento como para manter o espaçamento de ao menos 25 mm da ponta 38 do bocal 36 ao topo do trecho de fluido. O bocal 36 poderia então ser retraído mais rápido para cima na extremidade do preenchimento para permitir que a seladora na DT 42 se feche. Outra alternativa para o movimento do bocal seria ter bocais 36 espaçados o mais longe possível da barra de vedação na DT 42 quando a vedação é primeiro feita para reduzir a deformação no sachê. A ponta 38 do bocal 36 poderia então abaixar até o sachê uma vez que o processo de vedação na DT foi iniciado para progredir através da sequência de preenchimento do fundo para o topo descrita acima.

[000111] As dimensões e valores apresentados na presente invenção não devem ser compreendidos como estando estritamente limitados aos exatos valores numéricos mencionados. Em vez disso, exceto onde especificado em contrário, cada uma dessas dimensões se destina a significar tanto o valor mencionado como uma faixa de valores funcionalmente equivalentes em torno daquele valor. Por exemplo, uma dimensão apresentada como "40 mm" destina-se a significar "cerca de 40 mm".

[000112] Deve-se compreender que cada limite numérico máximo mencionado neste relatório descritivo inclui todos os limites numéricos inferiores, como se tais limites numéricos inferiores estivessem expressamente registrados no presente documento. Cada limite numérico mínimo mencionado neste relatório descritivo inclui cada um dos limites numéricos superiores, como se tais limites numéricos superiores estivessem expressamente registrados no presente documento. Cada intervalo numérico mencionado neste relatório descritivo inclui cada intervalo numérico mais restrito que esteja situado dentro desse intervalo numérico mais amplo, como se tais intervalos numéricos mais restritos estivessem expressamente registrados no presente documento.

[000113] Cada um dos documentos citados na presente invenção, inclusive qualquer referência remissiva, patente ou pedido de patente relacionado, está aqui incorporado na íntegra, a título de referência, a menos que seja expressamente excluído ou, de outro modo, limitado. A citação de qualquer documento não é uma admissão de que o mesmo seja técnica anterior em relação a qualquer invenção apresentada ou reivindicada no presente documento, ou de que o mesmo, por si só ou em qualquer combinação com qualquer outra referência ou referências, ensine, sugira ou apresente qualquer invenção como essa. Além disso, se houver conflito entre qualquer significado ou definição de um termo mencionado neste documento e qualquer significado ou definição do mesmo termo em um documento incorporado a título de referência, terá precedência o significado ou definição atribuído ao dito termo neste documento.

[000114] Embora modalidades particulares da presente invenção tenham sido ilustradas e descritas, deve ficar evidente aos versados na técnica que várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do caráter e âmbito da invenção. Portanto, pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se enquadram no escopo da presente invenção.

Claims

1. Processo para produção de embalagem contendo um produto destinado ao consumidor, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) colocar uma primeira manta de material (52) tendo uma configuração original não-defletida e adjacente a um elemento tendo uma cavidade (56) na mesma, e mover a dita primeira manta de material (52) sobre o elemento tendo a cavidade na mesma, em que a cavidade (56) tem a forma de uma calha contínua na direção em que a manta é movida; b) defletir temporariamente uma porção da primeira manta de material (52) descendente para dentro da cavidade (56) para formar uma porção defletida da dita primeira manta de material (52), em que a deformação plástica da dita porção defletida da dita primeira manta de material (52) é igual ou inferior a 1%; c) depositar dois ou mais produtos discretos (48) sobre a primeira manta de material (52); d) posicionar uma segunda manta de material (62) sobre a primeira manta de material (52) e os produtos (48), fornecer um elemento superior tendo uma cavidade superior nele, e defletir uma porção da referida segunda manta de material (62) para a referida cavidade superior (96); e e) fechar e vedar pelo menos parcialmente a primeira manta de material (52) tendo a porção defletida na mesma até a dita segunda manta de material (62) ao longo de uma ou mais linhas de vedação.

2. Processo de acordo com 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa (f) de permitir que a referida porção defletida da referida primeira manta de material retorne à sua configuração não-defletida original, em que a etapa (b) de deflexionar temporariamente uma parte da primeira manta de material é pelo menos parcialmente realizada usando vácuo, e a etapa (f) compreende a liberação do vácuo aplicado à primeira manta de material e a liberação do vácuo ocorre antes da etapa (d).

3. Processo de acordo com 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa (f) de permitir que a referida porção defletida da referida primeira manta de material retorne à sua configuração não-defletida original, em que a etapa (b) de deflexionar temporariamente uma parte da primeira manta de material é pelo menos parcialmente realizada pelo uso de vácuo, e a etapa (f) compreende a liberação do vácuo aplicado à primeira manta de material e a liberação do vácuo ocorre após a etapa (d).

4. Processo de acordo com 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa (f) de permitir que a referida porção defletida da referida primeira manta de material retorne à sua configuração não-defletida original, em que a etapa (b) de deflexionar temporariamente uma parte da primeira manta de material é pelo menos parcialmente realizado usando vácuo; a etapa (e) de pelo menos parcialmente fechar e selar o material tendo a porção defletida nele com uma segunda manta de material compreende fechar e vedar completamente o material com a referida segunda manta de material; e a etapa (f) compreende a liberação do vácuo aplicado à primeira manta de material que ocorre após a etapa (d).

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cavidade superior é uma cavidade contínua invertida.

6. Processo para produção de embalagem contendo um produto destinado ao consumidor, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) colocar uma primeira manta de material (52) tendo uma configuração original não-defletida e adjacente a um elemento tendo uma cavidade (56) na mesma, e mover a dita primeira manta de material (52) sobre o elemento tendo a cavidade na mesma, em que a cavidade (56) tem a forma de uma calha contínua na direção em que a manta é movida; b) defletir temporariamente uma porção da primeira manta de material (52) descendente para dentro da cavidade (56) para formar uma porção defletida da dita primeira manta de material (52), em que a deformação plástica da dita porção defletida da dita primeira manta de material (52) é igual ou inferior a 1%; c) depositar dois ou mais produtos discretos (48) sobre a primeira manta de material (52); d) posicionar uma segunda manta de material (62) sobre a primeira manta de material (52) e os produtos (48); e e) fechar e vedar pelo menos parcialmente a primeira manta de material (52) tendo a porção defletida na mesma até a dita segunda manta de material (62) ao longo de uma ou mais linhas de vedação; em que a primeira manta de material (52) e a segunda manta de material (62) são defletidas para a cavidade inferior (48) e para uma cavidade superior (96), respectivamente, de modo que a dita primeira manta de material (52) e a dita segunda manta de material (62) tenham cada uma um perfil na direção transversal à máquina, e as ditas primeira e segunda mantas de material (52, 62) têm uma largura na direção transversal da máquina defletida que é inferior à sua largura não-defletida, e as larguras na direção transversal da máquina defletida da referida primeira manta de material e da referida segunda manta de material são iguais.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o referido elemento compreende um elemento inferior com pelo menos duas cavidades inferiores dispostas em pistas adjacentes na direção transversal à máquina, em que a primeira manta de material abrange as referidas pelo menos duas cavidades em pistas adjacentes, e a etapa d) compreende ainda fornecer um elemento superior tendo uma cavidade superior nele com pelo menos duas cavidades superiores dispostas em pistas adjacentes na direção da máquina transversal, em cada uma das cavidades inferiores uma porção da referida primeira teia do material é defletida, em que a segunda manta de material se estende pelas referidas pelo menos duas cavidades superiores em pistas adjacentes, em cada uma das cavidades superiores uma porção da referida segunda manta de material é defletida, em que as larguras de direção transversal da máquina defletidas do referido primeiro material e o referido segundo material em cada pista é substancialmente o mesmo.