BR112018005513B1 - Processo cíclico e aparelho para produzir embalagem plástica sem clipe contendo produto viscoso - Google Patents

Abstract

PROCESSO E MÁQUINA PARA PRODUZIR EMBALAGEM PLÁSTICA SEM CLIPE CONTENDO PRODUTO VISCOSO. A presente invenção refere-se a um processo de embalagem cíclica, tal como VFFS ou HFFS, embalagens de um produto com uma viscosidade de =100.000 centipoise sem deixar bolsas de ar substanciais na embalagem mediante a utilização de um meio (38) para restringir o fluxo a montante do produto viscoso no filamento do tubo (24). O resultado é que embalagens de peso uniforme do produto viscoso podem ser produzidas sem bolsas de ar substanciais no mesmo e sem ter que usar clipes de metal. Um aparelho (10) para executar o processo é descrito.

Description

Antecedentes

[0001] Por várias décadas, o maquinário de formação, enchimento e selagem foi usado para embalar produtos fluidos, inclusive líquidos, semilíquidos e produtos pastosos. Equipamentos de formação, enchimento e selagem incluem equipamento e processos de formação, enchimento e selagem vertical (VFFS), bem como equipamento e processos de formação, enchimento e selagem horizontal.

[0002] A máquina de formação, enchimento e selagem usa um fil me bobina flexível e plano em vez de sacos ou invólucros pré- formados. Isso reduz os custos de conversão e permite que a mesma máquina produza uma variedade de diferentes tamanhos de embalagem. O caminho de fluxo da bobina de filme e o produto a ser embalado se movem essencialmente na mesma direção, ou seja, horizontalmente em um processo de formação, enchimento e selagem horizontal, ou verticalmente para baixo em um processo de formação, enchimento e selagem vertical. Em cada processo, o filme plano é enrolado em torno de um colar de formação imediatamente depois que as bordas longitudinais do filme plano são seladas uma na outra com uma selagem fina ou uma selagem sobreposta, resultando em um tubo longitudinalmente selado a quente.

[0003] No arranjo de formação, enchimento e selagem vertical, o material de embalagem flexível é introduzido a partir de uma bobina em um formador de tubo, no qual o tubo é modelado a partir do material em folha no formato de um tubo verticalmente orientado e aberto para cima com bordas longitudinais sobrepostas. Em seguida, essas bordas sobrepostas são longitudinalmente seladas (para formar uma selagem sobreposta ou uma selagem fina) por meios bem conhecidos na técnica. Depois disso, a extremidade a jusante do tubo longitudinalmente selado recebe uma selagem transversal para fechar uma extremidade a jusante do tubo.

[0004] O tubo selado é então enchido com uma quantidade medi da de produto a ser embalado. Uma segunda operação de selagem térmica transversal, tipicamente executada depois do tubo enchido ter sido avançado para baixo, completa o fechamento do produto. Simultaneamente ou logo após a segunda etapa de selagem térmica transversal, o tubo é transversalmente cortado por um meio de corte em um espaço entre o par verticalmente espaçado de selagens térmicas transversais, e a unidade de embalagem desloca para baixo o fluxo de embalagens separado do restante do filme. Depois disso, o tubo é avançado para baixo e o ciclo, sucessivamente repetido de modo a formar uma multiplicidade de produtos individualmente embalados.

[0005] Várias, se não a maioria das máquinas de formação, en chimento e selagem vertical, possuem um mecanismo de selagem transversal que faz simultaneamente duas selagens térmicas transversais ao longo do tubo longitudinalmente selado. As duas selagens térmicas transversais podem ser espaçadas a uma distância relativamente curta, com um mecanismo de corte disposto para cortar transversalmente o tubo de filme na distância curta entre as duas selagens térmicas transversais. De maneira alternativa, o dispositivo de selagem pode efetuar uma única selagem térmica transversal relativamente larga e o mecanismo de corte pode cortar transversalmente ao longo da selagem larga, deixando uma selagem hermética ao longo de cada uma das duas novas extremidades do tubo selado preparadas pelo corte transversal ao longo da selagem larga.

[0006] Produtos que fluem imediatamente sob a força da gravida de, por exemplo, líquidos com uma viscosidade de 10-4 a 50 Pa.s (0,1 a 50.000 centipoise), se movimentam imediatamente para baixo de modo a produzir embalagens de peso uniforme em um processo de formação, enchimento e selagem vertical. No entanto, produtos que não fluem imediatamente sob a força da gravidade, por exemplo, produtos com uma viscosidade de pelo menos 100 Pa.s (100.000 centipoise), tal como carne moída, devem ser bombeados para dentro do tubo. Ao entrarem no tubo a partir da extremidade a jusante do conduto de bombeamento, em vez de preencher a totalidade do tubo longitudinalmente selado, tais produtos produzem bolsas de ar porque o produto não flui para preencher o volume dentro do tubo. Como um resultado disso, descobriu-se que com processos de formação, enchimento e selagem, produtos viscosos que não fluem imediatamente sob a força da gravidade não produzem embalagens de peso uniforme, o que é problemático em função da necessidade de se rotular cada embalagem com o mesmo peso. Também não é desejável que haja bolsas de ar dentro da embalagem fechada.

Sumário

[0007] Um aparelho modificado de formação, enchimento e sela gem, bem como um processo associado, foi inventado para a produção de embalagens com produto de peso uniforme, no qual o produto possui uma viscosidade de pelo menos 100 Pa.s (100.000 centipoise) e não flui de modo a deslocar o ar para dentro do tubo. O aparelho pode ser usado para produzir um fluxo de embalagens com produto de peso uniforme.

[0008] Um primeiro aspecto refere-se a um processo cíclico para embalar um produto viscoso em uma embalagem sem clipe, que compreende: (A) avançar um filme plano a partir de uma bobina, o filme plano tendo uma primeira borda lateral e uma segunda borda lateral; (B) passar o filme plano por um colar de formação para configurar o filme em uma configuração tubular; (C) selar termicamente as primeira e segunda porções do filme plano uma na outra com um selador térmi- co longitudinal para formar um tubo longitudinalmente selado, as primeira e segunda porções encontrando-se ao longo das primeira e segunda bordas laterais, respectivamente, com o colar de formação tendo uma primeira passagem através das mesmas; (D) avançar o tubo longitudinalmente selado até um selador térmico transversal e um cortador de tubo transversal; (E) selar termicamente ao longo do tubo de filme longitudinalmente selado com um selador térmico transversal para efetuar uma selagem térmica transversal no fundo da embalagem; (F) bombear o produto viscoso através de um tubo de suprimento que se estende pela primeira passagem, o tubo de suprimento tendo uma extremidade a jusante dentro do tubo de filme longitudinalmente selado, o produto viscoso emergindo a partir da extremidade a jusante do tubo de suprimento e dentro do tubo, o produto viscoso tendo uma viscosidade de > 100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão; (G) encher uma porção do tubo de filme longitudinalmente selado com o produto viscoso durante o bombeamento do produto viscoso dentro do tubo de filme longitudinalmente selado, o produto viscoso enchendo o tubo acima da selagem térmica transversal no fundo da embalagem até um ponto a montante da extremidade a jusante do tubo de suprimento para que a extremidade a jusante do tubo de suprimento seja submersa no produto viscoso de modo a minimizar o acúmulo de ar no produto viscoso dentro do tubo de filme; (H) restringir o movimento a montante do produto viscoso em um ponto a montante da extremidade a jusante do tubo de suprimento, porém, a jusante do selador térmico longitudinal, a restrição sendo executada por meio da provisão de um meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso, com o meio de restrição assistindo para (i) minimizar as bolsas de ar dentro da porção do tubo enchida com o produto viscoso, e (ii) minimizar a variação de peso entre uma pluralidade de produtos embalados produzidos usando-se o tubo; (I) comprimir uma porção enchida com carne do tu- bo com um par dos cilindros de compressão, os cilindros de compressão sendo móveis para e a partir do tubo enchido com produto viscoso, os cilindros de compressão contatando o tubo enchido com produto viscoso entre a extremidade a jusante do tubo de suprimento e o selador térmico transversal, os cilindros de compressão sendo movidos em direção à e contatando a superfície externa de uma porção enchida com carne do tubo e comprimindo o tubo enchido com produto viscoso em uma configuração achatada sem nenhum produto viscoso entre os lados achatados do tubo onde os cilindros de compressão estão em relação de aperto, os cilindros de compressão dividindo o produto viscoso em uma porção de embalagem de produto viscoso a jusante dos cilindros de compressão e uma porção de suprimento de produto viscoso a montante dos cilindros de compressão; (J) avançar o tubo enquanto os cilindros de compressão estão em relação de aperto com o tubo em configuração achatada entre os cilindros de compressão para prover uma porção do tubo em configuração achatada abaixo dos cilindros de compressão, porém, acima de uma porção de embalagem de produto viscoso que está em contato com a primeira selagem térmica transversal; (K) efetuar uma segunda selagem térmica transversal e uma terceira selagem térmica transversal na porção do tubo em configuração achatada abaixo dos cilindros de compressão, porém, acima da porção de embalagem de produto viscoso na porção do tubo abaixo dos cilindros de compressão; (L) efetuar um corte transversal ao longo do tubo entre a segunda selagem térmica transversal e a terceira selagem térmica transversal, desconectando assim uma primeira embalagem enchida com produto viscoso do restante do tubo; (M) mover os cilindros de compressão para longe do tubo de filme, com a porção de suprimento de produto viscoso se movendo em direção à e contatando a terceira selagem térmica, com a porção de suprimento do produto viscoso sendo reabastecida bombe- ando-se mais produto viscoso através do tubo de suprimento; e (N) repetir um ciclo das etapas de (F) a (M) durante a execução de uma segunda embalagem e a preparação de uma terceira embalagem.

[0009] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso compreende um primeiro cilindro de restrição em relação de aperto com um segundo cilindro de restrição, com o tubo achatado entre os mesmos, com pelo menos um dos cilindros de restrição tendo uma seção de diâmetro reduzido para permitir a passagem do tubo de suprimento entre os cilindros de restrição enquanto os cilindros de restrição estão em relação de aperto. Em uma modalidade, os primeiro e segundos cilindros de restrição são do mesmo diâmetro e cada um tem uma seção de diâmetro reduzido para permitir que o tubo de suprimento passe entre os mesmos.

[0010] Em uma modalidade, pelo menos um dos cilindros de res trição é móvel para e a partir do tubo achatado para que se qualquer produto viscoso se comprimir a montante e após os cilindros de restrição, os cilindros de restrição possam ser movidos para longe do tubo de filme achatado, permitindo que o produto viscoso a montante dos cilindros de restrição seja avançado à medida que o tubo de filme for avançado.

[0011] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso compreende um bloqueador de produto interno que se estende em torno do tubo de suprimento, o bloqueador de produto sendo modelado para imitar o formato do tubo de filme. Em uma modalidade, o bloqueador de produto está em uma posição fixa. Em uma modalidade, o bloqueador de produto é livre para flutuar ao longo de um suporte. Em uma modalidade, o suporte é o tubo de suprimento. Em uma modalidade, o suporte é um tubo através do qual o tubo de suprimento passa. Em uma modalidade, o bloqueador de produto é livre para flutuar ao longo do suporte entre um limite inferior e um limite superior. Em uma modalidade, o bloqueador de produto possui um perímetro externo aproximadamente duas vezes a largura achatada do tubo.

[0012] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso é um enchedor de produto que move o produto em direção ao fundo do tubo. Em uma modalidade, o enchedor de produto compreende um êmbolo. Em uma modalidade, o êmbolo é acionado por um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em: cilindro de ar, mola, pistão hidráulico e dispositivo eletromecânico.

[0013] Em uma modalidade, o tubo de filme se desloca vertical mente para baixo a partir do colar de formação durante a embalagem do produto viscoso.

[0014] Em uma modalidade, o tubo de filme se desloca horizon talmente a partir do colar de formação durante a embalagem do produto viscoso.

[0015] Em uma modalidade, o filme possui uma largura uniforme.

[0016] Em uma modalidade, o produto viscoso é bombeado por períodos intermitentes durante o processo. Em uma modalidade, o bombeamento é efetuado apenas durante os períodos em que o filme está sendo avançado.

[0017] Em uma modalidade, o produto viscoso é bombeado de forma contínua durante o processo.

[0018] Em uma modalidade, a extremidade a jusante do tubo de suprimento permanece submersa no produto viscoso durante a repetição do ciclo das etapas de (F) a (M) na produção e corte da segunda embalagem e a preparação da terceira embalagem.

[0019] Em uma modalidade, a rotação de pelo menos um dos ci lindros de compressão é energizada.

[0020] Um segundo aspecto refere-se a um aparelho para embalar um produto viscoso em uma embalagem sem clipe. O aparelho com- preende: (A) um colar de formação para configurar um filme plano em uma configuração tubular, o colar de formação provendo uma primeira passagem através de si; (B) um selador térmico longitudinal para efetuar uma selagem longitudinal no filme plano enquanto o filme plano está em uma configuração não tubular, de modo a formar um tubo longitudinalmente selado; (C) primeiro e segundo pares de rodas energi- zadas em relação de aperto para avançar o tubo selado, com uma segunda passagem entre os primeiro e segundo pares de rodas energi- zadas; (D) um selador térmico transversal superior para efetuar uma selagem transversal no fundo da embalagem e um selador térmico transversal inferior para efetuar uma selagem transversal no topo da embalagem; (E) um cortador de tubo transversal entre o selador térmico transversal superior e o selador térmico transversal inferior; (F) um meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso bombeado dentro do tubo, o meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso estando entre os cilindros energizados e o selador térmico transversal superior, o meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso provendo uma terceira passagem através das mesmas, (G) um tubo de suprimento para bombear o produto viscoso dentro do tubo selado, o tubo de suprimento se estendendo pela primeira passagem, a segunda passagem e a terceira passagem, o tubo de suprimento tendo uma extremidade aberta a jusante que está a jusante do meio para restringir o fluxo do produto viscoso; (H) um par dos cilindros de compressão transversal ao tubo selado, os cilindros de compressão sendo móveis para e a partir do tubo, os cilindros de compressão estando a jusante da extremidade a jusante do tubo de suprimento e a montante do selador térmico transversal superior, os cilindros de compressão sendo móveis quando estão em relação de aperto um com o outro, tendo o tubo longitudinalmente selado entre os mesmos.

[0021] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso compreende um primeiro cilindro de restrição em relação de aperto com um segundo cilindro de restrição, com pelo menos um dos cilindros de restrição tendo uma seção de diâmetro reduzido para prover a terceira passagem enquanto os cilindros de restrição estão em relação de aperto. Em uma modalidade, os primeiro e segundos cilindros de restrição são do mesmo diâmetro e a terceira passagem é provida por uma primeira seção de diâmetro reduzido no primeiro cilindro de restrição em combinação com uma segunda seção de diâmetro reduzido no segundo cilindro de restrição. Em uma modalidade, pelo menos um dos cilindros de restrição é móvel para e a partir do tubo achatado para que se qualquer produto viscoso se comprimir a montante e após os cilindros de restrição, os cilindros de restrição possam ser retirados da relação de aperto relativa entre si para permitir que o produto viscoso a montante dos cilindros de restrição seja avançado à medida que o tubo selado é avançado.

[0022] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso compreende um bloqueador de produto interno que se estende em torno do tubo de suprimento com uma superfície provendo a terceira passagem, o bloqueador de produto tendo um tamanho e um formato correspondentes ao formato transversal do tubo de filme longitudinalmente selado quando o tubo é enchido com produto à base de carne. Em uma modalidade, o bloqueador de produto está presente sobre um elemento de suporte. Em uma modalidade, o elemento de suporte é o tubo de suprimento. Em uma modalidade, o elemento de suporte é um tubo de suporte do bloqueador de produto, e a terceira passagem é a passagem através do tubo de suporte do bloqueador de produto. Em uma modalidade, o bloqueador de produto é livre para flutuar em relação ao tubo de suprimento, entre um limite inferior e um limite superior. Em uma modalidade, o bloqueador de produto está em uma posição fixa acima da extremidade a jusante do tubo de suprimento. Em uma modalidade, o bloqueador de produto possui um perímetro externo aproximadamente duas vezes a largura achatada do tubo.

[0023] Em uma modalidade, o meio para restringir o fluxo a mon tante do produto viscoso é um enchedor de produto que move o produto em direção ao fundo do tubo longitudinalmente selado.

[0024] Em uma modalidade, o enchedor de produto compreende um êmbolo. Em uma modalidade, o êmbolo compreende um acionador de êmbolo que compreende um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em: acionador pneumático, acionador hidráulico, acio- nador eletromecânico e mola.

[0025] Em uma modalidade, o aparelho é projetado para o movimento vertical descendente do filme à medida que ele é longitudinalmente selado, enchido com produto viscoso e transversalmente sela do.

[0026] Em uma modalidade, o aparelho é projetado para o movi mento horizontal do filme à medida que ele é longitudinalmente selado, enchido com produto viscoso e transversalmente selado.

[0027] Em uma modalidade, o tubo de filme se desloca horizon talmente a partir do colar de formação durante a embalagem do produto viscoso.

[0028] Em uma modalidade, o aparelho também compreende uma bomba para bombear o produto viscoso através do tubo de suprimento.

[0029] Em uma modalidade, a rotação de pelo menos um dos ci lindros de compressão é energizada.

Breve Descrição dos Desenhos

[0030] A figura 1 é uma vista de elevação lateral da representação esquemática de uma primeira modalidade operacional de um aparelho VFFS em um estágio de um processo cíclico de formação, enchimento e selagem de embalagem.

[0031] A figura 2 é uma vista de elevação frontal da representação esquemática do aparelho VFFS e do estágio do processo ilustrado na figura. 1.

[0032] A figura 3A é uma vista em perspectiva ampliada de uma série dos cilindros bloqueadores de refluxo de produto em uma estrutura de montagem, a qual é usada no aparelho das figuras 1 e 2.

[0033] A figura 3B é uma vista em perspectiva ampliada de um único cilindro bloqueador de refluxo de produto da figura 3A.

[0034] A figura 4 é uma vista de elevação lateral da representação esquemática de uma segunda modalidade operacional de um aparelho VFFS em um estágio de um processo cíclico de formação, enchimento e selagem de embalagem.

[0035] As figuras de 5A a 5I são vistas de elevação lateral de re presentações esquemáticas da segunda modalidade operacional da figura 4 em estados sucessivos de um processo de formação, enchimento e selagem de embalagem, com os estágios executando o ciclo completo do processo.

[0036] A figura 6 é uma vista de elevação lateral de uma represen tação esquemática de uma modalidade da técnica anterior de um aparelho VFFS em um estágio de um processo cíclico de formação, enchimento e selagem de embalagem.

[0037] A figura 7 é uma vista de elevação frontal da representação esquemática da modalidade da técnica anterior do aparelho VFFS e do estágio do processo ilustrado na figura 6.

[0038] A figura 8 é uma vista de elevação frontal de uma represen tação esquemática de uma terceira modalidade operacional de um aparelho VFFS que emprega um primeiro meio alternativo de restrição de refluxo de produto viscoso.

[0039] A figura 9 é uma vista de elevação lateral de uma represen tação esquemática de uma quarta modalidade operacional de um aparelho VFFS que emprega um segundo meio alternativo de restrição de refluxo de produto viscoso.

[0040] A figura 10 é uma vista em perspectiva de um conjunto de êmbolos para embalagem de produto a ser apresentado no aparelho VFFS ilustrado na figura 9.

[0041] A figura 11 é uma vista de elevação lateral de uma repre sentação esquemática de uma quinta modalidade operacional de um aparelho VFFS que emprega uma série alternativa dos cilindros de compressão.

Descrição Detalhada

[0042] Conforme utilizados aqui, os termos cilindros e rodas são usados de forma intercambiável e ambos são giratórios. Em uma modalidade, um cilindro pode ter um comprimento de eixo pelo menos tão longo quanto seu diâmetro. Em uma modalidade, a roda pode ter um comprimento de eixo de 1 % a 50 % de seu diâmetro.

[0043] Conforme usada aqui, a expressão "relação de aperto" refe re-se a rodas e cilindros que ou se contatam diretamente em um ponto de contato, ou que estão em contato indireto um com o outro enquanto os cilindros ou as rodas estão em contato direto com o mesmo artigo (tal como um filme ou um tubo de filme) localizado entre os mesmos, ou com uma série de artigos em contato um com o outro localizado entre os mesmos, para que o(s) artigo(s) se mova à medida que os cilindros ou as rodas forem giradas em conjunto enquanto estão em relação de aperto. A rotação dos cilindros e rodas em relação de aperto é usada para avançar o(s) artigo(s) entre os cilindros ou as rodas, podendo ser fornecida energia para os cilindros e/ou as rodas em relação de aperto.

[0044] Conforme usado aqui, o termo "sem clipe" refere-se a uma embalagem feita a partir de um tubo com selagens terminais que não compreendem clipes de metal. Por várias décadas, os clipes de metal foram usados para prover selagens herméticas em cada extremidade de uma embalagem plástica feita a partir de um tubo de filme, por exemplo, embalagem de produto à base de carne moída (por exemplo, salsicha) em uma embalagem plástica. No entanto, o uso de clipes de metal em embalagens é indesejável, particularmente em embalagens contendo produto alimentício, já que existe a possibilidade de o clipe de metal entrar no produto alimentício durante a abertura da embalagem.

[0045] Embora seja sabido que todos os materiais apresentam al gum grau de fluxo com o passar do tempo, conforme usada aqui a expressão "viscoso" aplica-se a produtos que não fluem imediatamente mediante a ação da gravidade nas condições em que o produto é embalado. Tais produtos possuem uma viscosidade de > 100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão (22°C, pressão atm 1, 50% de umidade relativa). Por exemplo, a água flui imediatamente por ter uma viscosidade de cerca de 10-3 Pa.s (1 centipoise) em condições padrão, enquanto a carne moída (tal como carne de hambúrguer) possui uma viscosidade de > 100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão.

[0046] Conforme usada aqui, a expressão "bobina de filme plano" refere-se a um filme flexível enrolado em um tubo. O filme plano pode ser desenrolado do tubo para prover um filamento que pode ser reconfigurado e modificado para formar uma embalagem. Em uma modalidade, o filme plano possui uma largura constante.

[0047] Conforme descrito aqui, o "meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso" é um meio para limitar a quantidade de fluxo a montante do produto viscoso no tubo de filme longitudinalmente selado assim que o produto viscoso sair da extremidade de descarga do tubo de suprimento. A expressão "fluxo a montante" refere-se à ex-tremidade do tubo de suprimento que fornece o produto viscoso para o tubo longitudinalmente selado.

[0048] As figuras 1 e 2 ilustram respectivamente uma vista lateral e uma vista frontal de uma representação esquemática de um aparelho, e um processo associado, em funcionamento que utiliza uma nova máquina de formação, enchimento e selagem vertical de embalagem 10 em uso, ou seja, em uma etapa intermediária do processo cíclico de formação de embalagem e enchimento de embalagem. Nas figuras 1 e 2, a máquina de embalar 10 é suprida com filme plano 12 que passa em torno e através do colar de formação 14 e em seguida desce circundando o tubo de formação 16. O tubo de suprimento 18 passa através do tubo de formação 16. Tanto o tubo de formação 16 quanto o tubo de suprimento 18 passam por uma primeira passagem através do colar de formação 14. Ao passar em torno do colar de formação 14 e por uma primeira passagem que atravessa o colar de formação 14, o filme plano 12 é conformado em uma configuração tubular em torno do tubo de formação 16, com suas regiões de borda sobrepostas. O sela- dor térmico 20 é usado para produzir a selagem longitudinal 22 das regiões de borda uma na outra (como uma selagem sobreposta ou uma selagem fina), com o tubo longitudinalmente selado resultante 24 sendo abaixado para além da extremidade inferior 26 do tubo de formação 16.

[0049] Depois que o tubo longitudinalmente selado 24 desce verti calmente para baixo da extremidade inferior 26 do tubo de formação 16, o tubo selado 24 é expandido em uma configuração mais achatada por uma barra de expansão 28 (porém, tendo ainda o tubo de suprimento 18 no mesmo, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2), formando a primeira região de borda achatada 30 e a segunda região de borda achatada 32. A primeira região de borda achatada 30 é passada entre e através do primeiro par de rodas de acionamento 34 em relação de aperto (veja a figura1). A segunda região de borda achatada 32 é passada entre e através do segundo par de rodas de acionamento 36 também em relação de aperto. Os pares de roda de acionamento 34 e 36 são energizados por um motor, puxam o filme plano 14 em torno, sobre e ao longo do colar de formação 14, e também puxam o tubo selado 24 para baixo a partir do selador 20 e encaminham o tubo selado 24 para outras operações a jusante, nas quais o tubo longitudinalmente selado 24 é transversalmente selado e enchido com produto. Um meio adicional para avançar o filme (não ilustrado), conforme co-nhecido por aqueles versados na técnica, pode ser opcionalmente usado para ajudar no avanço do filme plano 12 a montante do colar de formação 14.

[0050] O tubo de suprimento 18 se estende para dentro do tubo longitudinalmente selado 24 e através de uma segunda passagem entre o primeiro par de rodas de acionamento 34 e o segundo par de rodas de acionamento 36, enquanto os pares de roda de acionamento 34 e 34 apenas contatam as regiões de borda do tubo 30 e 32, respectivamente. Depois que o tubo longitudinalmente selado 24 passa pelos espaços entre os respectivos pares de rodas de acionamento 34 e 36, o tubo longitudinalmente selado 24 continua descendo por um espaço entre os cilindros bloqueadores de refluxo de produto 38 montados sobre a armação 40.

[0051] Conforme ilustrado nas figuras 3A e 3B, os cilindros blo- queadores de refluxo 38 estão em um estágio do ciclo do processo no qual eles se encontram em relação de aperto um com o outro. Os cilindros bloqueadores de refluxo 38 possuem uma seção de diâmetro reduzido 42 que provê uma terceira passagem através da qual o tubo de suprimento 18 se estende. Os cilindros bloqueadores 38 são montados na armação 40, a qual possui fenda para permitir o movimento lateral dos cilindros bloqueadores de refluxo 38, ou seja, para que os cilindros 38 possam ser separados um do outro, ou seja, liberados da relação de aperto um com o outro em uma ou mais porções dos pontos do processo cíclico. No caso em que qualquer do produto viscoso VP se comprime a montante dos cilindros bloqueadores 38, a suspensão da relação de aperto entre os cilindros bloqueadores 38 permite que o produto viscoso VP comprimido se mova a jusante com o avanço do tubo longitudinalmente selado 24 à medida que o processo continua. Um ou mais dos vários meios de movimento lateral para pôr e retirar os cilindros bloqueadores 38 de sua relação de aperto não são (e nem precisam ser) ilustrados ou descritos, visto que isso pode ser obtido por meio de habilidade comum para uso de componentes, tais como molas de inclinação, cames giratórios, válvulas solenoides, pistões pneumaticamente acionados etc.

[0052] Durante o ciclo de formação de embalagem e embalagem de produto ilustrado nas figuras 1 e 2, o produto viscoso VP havia sido bombeado através do tubo de suprimento 18 e para dentro do tubo 24. Um par de cilindros de compressão e avanço 44 giratoriamente acionados foi movido lateralmente, ou seja, horizontalmente, a partir de uma posição inicial ao lado (mas não contatando) do produto-enchido tubo, até uma posição final conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, ou seja, em relação de aperto um com o outro. O movimento lateral dos cilindros de compressão 44 para o contato com o tubo longitudinalmente selado 24 e enchido com produto viscoso VP, desloca o produto viscoso VP a partir dessa porção do tubo selado 24 remodelada em uma configuração achatada pelos cilindros de compressão 44 que se movem quando estão em relação de aperto um com o outro. Ou seja, o produto viscoso VP é deslocado tanto para cima quanto para baixo dentro do tubo por meio do avanço lateral dos cilindros de compressão 44, os quais comprimiram o tubo em uma configuração achata- da no local do aperto 46 entre os cilindros de compressão 44. A aproximação dos cilindros de compressão 44 por meio da relação de aperto divide o produto viscoso em duas porções: porção fornecedora de produto viscoso VP-SP acima dos cilindros de compressão 44 e porção de embalagem de produto viscoso VP-P abaixo dos cilindros de compressão 44.

[0053] No estágio do ciclo do processo ilustrado nas figuras 1 e 2, o tubo longitudinalmente selado 24 havia sido avançado depois que os cilindros de compressão 44 entraram em relação de aperto um com o outro. O avanço do tubo selado 24 fez: (i) a porção de embalagem de produto viscoso VP-P se mover para baixo (pela força da gravidade) enquanto os cilindros de compressão 44 giravam (na direção indicada na figura 1) e permaneciam em relação de aperto um com o outro, deixando uma seção 48 do tubo longitudinalmente selado 24 em configuração achatada e essencialmente sem nenhum produto viscoso VP em si.

[0054] A configuração achatada da seção 48 do tubo selado 24 é uma configuração adequada para selagem térmica e corte transversais, visto que os lados achatados do tubo estão em grande proximidade um do outro e o produto viscoso não está presente para interferir na selagem térmica do tubo ou para cortar o tubo. Embora possa haver um pouco de gordura na parte interna da superfície da seção 48 do tubo selado 24 no momento em que produto à base de carne moída está sendo embalado, a selagem térmica pode ser imediatamente feita a despeito desse pequeno grau de contaminação.

[0055] Os blocos 50 são uma representação esquemática de um selador térmico lateralmente móvel para efetuar duas selagens térmicas transversais, ou uma selagem térmica larga, ao longo do tubo 24 em configuração achatada. Tal selagem térmica forma uma selagem transversal de topo que fecha a embalagem abaixo, bem como uma selagem de fundo na embalagem acima. Vários seladores térmicos são conhecidos por aqueles versados na técnica por efetuarem duas ou mais selagens estreitas ou uma selagem térmica larga no tubo 24 enquanto ele está na configuração achatada conforme ilustrada nas figuras 1 e 2.

[0056] Depois que o par de selagens térmicas (ou uma única sela gem térmica larga) é feito pelo selador térmico representado pelos blocos 50 no estágio do processo ilustrado nas figuras 1 e 2, uma ou mais selagens térmicas resultantes podem ser abaixadas até o local centralizado entre os blocos 52 na próxima etapa do ciclo do processo. Os blocos 52 representam de maneira esquemática o meio de corte 52 lateralmente móvel, o qual pode ser movido lateralmente para contatar e cortar ao longo de todo o tubo 24 enquanto ele estiver em configuração achatada, para que a selagem mais inferior (uma porção da selagem) forme a selagem de fechamento superior da embalagem contendo a porção de embalagem de produto viscoso VP-P, e a selagem mais superior (uma porção da selagem) forme a selagem inferior da próxima embalagem a ser enchida com uma porção da porção fornecedora de produto viscoso.

[0057] Conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, um produto embalado que irá conter a porção de embalagem de produto viscoso já possui uma selagem térmica inferior 56 como um resultado de um ciclo do processo anterior. Assim que o tubo é cortado pelo meio de corte 52, o produto embalado resultante é separado do filamento de tubo 24 e avança, por exemplo, para a etapa de encaixotamento e despacho. Como o produto embalado possui o formato de tubo achatado que se estende a partir de cada extremidade, ele pode ser amassado em uma configuração mais plana com o produto que está saindo em direção à selagem inferior 56 e à selagem superior (não mostrada nas figuras 1 e 2).

[0058] A figura 4 ilustra uma vista lateral de uma modalidade alter- nativa do aparelho de formação, enchimento e selagem vertical 58 de modelo e operação iguais aos da modalidade das figuras 1 e 2 exceto pelo fato de que no lugar de selador 50 e cortador 52 separados, o aparelho da figura 4 possui uma combinação de conjunto de selado- res/cortadores 60 que não exige o encaminhamento do tubo longitudinalmente selado 24 entre as etapas para efetuar uma ou mais selagens transversais e cortar uma embalagem a partir do filamento de tubo longitudinalmente selado 24.

[0059] A combinação do conjunto de seladores/cortadores 60 é disposta entre os pares superior e inferior de elementos de suporte do filme 74. O conjunto de seladores/cortadores 60 compreende uma barra de aquecimento horizontal 62 para a selagem térmica em sentido horizontal ao longo da porção achatada não enchida do tubo longitudinalmente selado 24 formada pelo avanço do tubo selado 24 enquanto os cilindros de compressão 44 estão em relação de aperto, uma barra de resfriamento horizontal 64 para resfriar uma região selada a quente pela barra de aquecimento 62, a lâmina do cortador 66 posicionada entre a barra de aquecimento 62 e a barra de resfriamento 64 para cortar ao longo da porção selada a quente, blocos de rolamento 72 dispostos de frente para a barra de aquecimento 62, a barra de resfriamento 64 e a lâmina de corte 66. Os blocos de rolamento 72 são móveis horizontal e perpendicularmente em relação à direção vertical na qual o filme tubular 24 é abaixado.

[0060] A barra de aquecimento 62 possui um aquecedor (não mos trado) alojado em sua extremidade distal que faceia o filme tubular 24 e é suportado de modo angularmente móvel sobre as extremidades superiores de dois elos de junção paralelos 68 que são fixamente montados sobre os respectivos eixos giratórios 70. A barra de resfriamento 64 é suportada de modo angularmente móvel sobre as extremidades inferiores dos elos de junção 68. A barra de aquecimento 62 e a barra de resfriamento 64 têm suas respectivas extremidades distais verticalmente espaçadas uma da outra a uma distância suficiente para permitir que a lâmina de corte 66 passe entre as mesmas quando os componentes de conjunto de seladores/cortadores 60 estiverem posicionados conforme mostrado na figura. 4.

[0061] Pelo menos um dos eixos 70 é acoplado a uma fonte de acionamento (não mostrado) para que os eixos 70 possam ser girados desse modo. Quando os eixos 70 são girados em sentido anti-horário pela fonte de acionamento com os blocos de rolamento 72 deslocados em direção ao tubo de filme longitudinalmente selado 24, a barra de resfriamento 64 é retraída para longe do filme tubular 24 e a barra de aquecimento 62 é movida em direção ao filme tubular 24 até que tanto a barra de aquecimento 62 quanto os blocos de rolamento 72 pressionem o tubo de filme 24. Por outro lado, quando os eixos 70 são girados em sentido horário pela fonte de acionamento, a barra de aquecimento 62 é retraída para longe do tubo de filme 24 e a barra de resfriamento 64 é movida em direção ao tubo de filme 24 até que tanto a barra de resfriamento 64 quanto os blocos de rolamento 72 pressionem o tubo de filme 24.

[0062] A fonte de acionamento para a rotação dos eixos 70 pode ser de qualquer mecanismo contanto que ela possa girar os eixos 70 em sentido reverso em qualquer ângulo desejado. Por exemplo, a fonte de acionamento pode ser um motor passo a passo ou um mecanismo do tipo coroa e pinhão, que inclui um pinhão fixado a um dos eixos 70 e uma coroa acionável para frente e para trás por um cilindro e mantida em conexão com o pinhão.

[0063] A lâmina de corte 66 é disposta verticalmente entre a barra de aquecimento 62 e a barra de resfriamento 64 para ser movimentada por um cilindro em uma direção horizontal perpendicular à direção vertical na qual o tubo de filme 24 é abaixado.

[0064] Os blocos de rolamento 72 compreendem dois elementos verticalmente separados um do outro ao longo da direção horizontal na qual a lâmina de corte 66 é móvel, os dois elementos sendo verticalmente móveis um em relação ao outro. Quando os elementos dos blocos de rolamento 72 são verticalmente espaçados para longe um do outro, uma lacuna é produzida entre os mesmos para que a lâmina de corte 66 possa entrar. A lâmina de corte 66 é movida através do tubo de filme 24 e para dentro a lacuna criada entre os dois elementos de blocos de rolamento 72 verticalmente espaçados, cortando assim o filme tubular 24.

[0065] A operação da máquina de encher e embalar 58 do tipo vertical será descrita abaixo, começando em um ponto do processo cíclico conforme ilustrado na figura 5A, no qual os cilindros de compressão 44 e os elementos de suporte do filme 74 estão em uma posição "aberta", o conjunto de seladores/cortadores 60 está em uma posição retraída, o tubo de filme 24 é enchido com produto viscoso VP, e a extremidade inferior do tubo de filme 24 já havia sido previamente fechada por selagem a quente 56, e o conjunto de selado- res/cortadores 60 foi cortado a partir de uma embalagem (não mostra-da) que havia sido avançada a jusante. Uma bomba (não ilustrada) está bombeando o produto viscoso VP através do tubo de suprimento 18 e para dentro do tubo de filme 24. Os cilindros bloqueadores de refluxo de produto 38 estão em posição fechada, ou seja, em relação de aperto um com o outro, para impedir o refluxo ascendente do produto viscoso VP no tubo de filme 24.

[0066] Em seguida, conforme mostrado na figura 5B, os cilindros de compressão 44 são fechados, dividindo o produto viscoso na porção fornecedora de produto viscoso VP-SP e na porção de embalagem de produto viscoso VS-P. Nesse momento, a bomba pode continuar bombeando o produto viscoso VP através do tubo de suprimento 18 e para dentro do tubo de filme 24, e os cilindros bloqueadores de refluxo 38 permanecem em sua posição fechada. No entanto, um pouco do produto viscoso pode se comprimir ao longo dos cilindros blo- queadores 38 e momentaneamente se assentar a montante dos cilindros bloqueadores 38 enquanto os cilindros bloqueadores 38 estão em sua posição fechada.

[0067] Em seguida, conforme mostrado na figura 5C, os pares de rodas de acionamento 34 e 36 e os cilindros de compressão 44 acionados são girados nas direções indicadas pelas setas. O resultado dessa rotação é que o tubo de filme 24 é avançado para baixo e comprimido pelos cilindros de compressão 44, produzindo desse modo a seção 48 do tubo selado 24 em configuração achatada. Nesse momento, os cilindros bloqueadores de refluxo 38 são abertos a uma pequena distância para que qualquer produto viscoso VP que tenha sido comprimido a montante dos cilindros bloqueadores possa descer pelos cilindros bloqueadores agora abertos 38 com o movimento de descida do tubo de filme 24.

[0068] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5D, depois que uma extremidade inferior da seção 48 do tubo selado 24 em configuração achatada chega ao par inferior de elementos de suporte do filme 74, os pares de rodas de acionamento 34 e 36 e cilindros de compressão acionados 44 são desativados para suspender o movimento de descida do tubo selado 24 e por meio disso, os elementos de suporte do filme 74 são fechados, ou seja, comprimidos contra o tubo selado 24, conforme mostrado na figura 5D. Nesse estágio do ciclo do processo, a seção 48 do tubo selado 24 em configuração achatada é suportada por ambos os pares de elementos de suporte 74, ou seja, em locais tanto acima quanto abaixo do conjunto de seladores/cortadores 60. Além disso, os cilindros bloqueadores de refluxo 38 são novamente fechados (retornados para a configuração de aperto) para que o produto viscoso VP que está sendo bombeado através do tubo de suprimento 18 seja impedido de se deslocar a montante e para além dos cilindros bloqueadores 38.

[0069] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5E, após o fe chamento dos cilindros bloqueadores de refluxo 38 e com a seção 48 do tubo selado 24 em configuração achatada sendo retida pelos elementos de suporte do filme 74, os blocos de rolamento 72 são colocados em contato com a seção 48 do tubo selado 24 e os eixos 70 são girados em sentido anti-horário. A barra de aquecimento 62 é então colocada em contato com a seção 48 do tubo selado 24 e com uma porção da seção 48 do tubo selado 24 que é retida entre os blocos de rolamento 72, a barra de aquecimento 62 é prensada e aquecida até que uma ou mais selagens térmicas transversais sejam formadas. A seção não enchida 48 do tubo selado 24 é prensada pela barra de aquecimento 62 ao mesmo tempo em que é suportada pelos elementos de suporte 74.

[0070] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5F, imediatamen te depois que uma ou mais selagens térmicas transversais são feitas e enquanto o tubo selado 24 é segurado pelos elementos de suporte 74, os eixos 70 são girados em sentido horário, retraindo assim a barra de aquecimento 62 a partir do tubo selado 24 e ao mesmo tempo colocando a barra de resfriamento 64 em contato com o tubo selado 24. O calor das selagens térmicas transversais sobre o tubo de filme 24 é transferido para barra de resfriamento 64, resultando no resfriamento da porção selada a quente de tubo de filme 24. Para acelerar o resfriamento do tubo de filme 24 efetuado pela barra de resfriamento 64, a barra de resfriamento 64 pode ser opcionalmente provida com um canal interno de passagem de líquido para o líquido de resfriamento usado para aumentar a transferência de calor a partir da porção selada a quente do tubo de filme 24 para a barra de resfriamento 64.

[0071] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5G, assim que a porção selada a quente de filme 24 é adequadamente resfriada, os eixos 70 são girados em sentido anti-horário até que a barra de aquecimento 162 e a barra de resfriamento 64 retornem para sua posição inicial.

[0072] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5H, os blocos de rolamento 72 são abertos, ou seja, os elementos dos mesmos são dis-tanciados um do outro e a lâmina de corte 66 é movida ao longo do tubo de filme 24 e para a lacuna 76 nos blocos de rolamento 72, cortando desse modo o tubo de filme entre duas selagens térmicas ou em uma selagem térmica larga, para que o tubo de filme 24 tenha uma selagem térmica transversal em cada lado da posição na qual ele é transversalmente cortado.

[0073] Em seguida, conforme ilustrado na figura 5I, depois que o tubo de filme 24 é cortado na posição entre a duas selagens térmicas ou ao longo de uma selagem térmica larga, os blocos de rolamento 72 são fechados, e os blocos de rolamento 72 e lâmina de corte 66 retornam para suas respectivas posições inativas, e os elementos de suporte do filme 74 são abertos, ou seja, devolvidos às suas posições inativas. O retorno dos blocos de rolamento 74 libera o produto recém- embalado 78, permitindo que ele se mova a jusante e separado do tubo de filme 24.

[0074] O ciclo do processo ilustrado nas figuras de 5A a 5I é com pletado pela abertura dos cilindros de compressão 44 conforme ilustrada na figura 5A, permitindo que a porção fornecedora de produto viscoso VP-SP (figura 5I) desça até o tubo de filme 24 à medida que mais produto viscoso VP é bombeado dentro do tubo de filme 24, resultando na configuração de aparelho e processo ilustrada na figura. 5A. Depois disso, o ciclo único do processo e aparelho ilustrado pelas figuras de 5A a 5I, conforme descrito acima, é sucessivamente repeti- do para cada produto embalado 78 produzido.

[0075] Conforme descrito acima, visto que a seção 48 do tubo se lado 24 é suportada nas posições acima e abaixo da porção selada a quente pelos elementos de suporte do filme 74 depois que a seção 48 do tubo selado 24 é selada a quente e cortada, a porção selada a quente do tubo de filme 24 não é submetida ao peso do material de enchimento enquanto a selagem permanece quente, com o tubo 24 em um estado de ação reduzida. Portanto, como a seção 48 do tubo selado 24 não é esticada para baixo pelo peso da porção de embalagem do produto viscoso VP-P antes de a porção selada a quente ser adequadamente resfriada para adquirir resistência, um filme de camada única ou um filme fino com múltiplas camadas de polietileno pode ser usado para produzir o tubo de filme 24.

[0076] Visto que o tubo de filme longitudinalmente selado 24 é se lado a quente, resfriado e cortado sem ser movido pela moção sucessiva da barra de aquecimento 62, da barra de resfriamento 64, dos blocos de rolamento 72 e da lâmina de corte 66, o tubo de filme 24 pode ser cortado na mesma posição em que ele é transversalmente selado. Além disso, o avanço do tubo de filme longitudinalmente selado 24 enquanto os cilindros de compressão 44 são fechados produz uma seção 48 do tubo achatado substancialmente livre de produto viscoso VP para que a selagem possa ocorrer sem que haja uma quantidade substancial de "contaminação" na área de selagem. Isso serve para prevenir vazamentos ao longo das selagens e o risco de apodrecimento do produto alimentício na área das selagens.

[0077] A barra de aquecimento 62 é provida com um aquecedor embutido (não ilustrado). No entanto, a máquina de encher e embalar pode empregar um ou mais seladores por impulso que compreendem uma ou mais barras de aquecimento com um ou mais aquecedores feitos de borracha, tal como uma borracha de nicromo montada sobre sua superfície de compressão, o(s) aquecedor(s) feito de borracha podendo ser energizado para a produção de uma ou mais selagens ao longo do tubo de filme 24.

[0078] O mecanismo de selagem/corte 60 e seu uso em um apare lho de formação, enchimento e selagem vertical, é descrito na patente U.S., número 5.463.851, de Nagai, a qual está incorporada aqui, em sua totalidade, por meio da referência feita à mesma.

[0079] Em uma modalidade, o aparelho 10 é provido com uma bar ra de selagem feita de borracha, com uma superfície correspondente (sobre os blocos de rolamento 72, ou um mecanismo alternativo ao conjunto de selagem/corte 60) tendo uma ou mais camadas de fita antiaderente (por exemplo, fita "TEFLON") aderidas à superfície. Em uma modalidade, o aparelho 10 não possui a barra de resfriamento. Em uma modalidade, o aparelho é provido com um meio para aumentar a taxa de resfriamento da selagem com sopro de ar sobre a selagem recém-formada. O resfriamento com ar soprado pode ser provido conforme descrito na Patente U.S., número 4.719.741, de Mabry, a qual está incorporada aqui, em sua totalidade, por meio da referência feita à mesma.

[0080] Embora os pares de rodas de acionamento sejam rotacio- nalmente energizados com o propósito de avançar o filme plano e o tubo de filme, e possam ser o acionador primário de filme sobre o aparelho, em uma modalidade, uma ou mais séries adicionais de cilindros podem ser acionadas para auxiliar no avanço do tubo de filme. Os cilindros de compressão podem ser acionados pelo menos durante uma parte do tempo em que eles estão em contato com o tubo de filme longitudinalmente selado. Os cilindros de restrição de refluxo também podem ser acionados durante aquele estágio do ciclo no qual o tubo de filme é avançado.

[0081] Embora o processo acima seja descrito para um aparelho e processo de formação, enchimento e selagem vertical, um aparelho alternativo, e seu processo associado, utiliza um aparelho e processo de formação, enchimento e selagem horizontal, com o tubo selado que contém produto viscoso sendo suportado a jusante dos cilindros de restrição de refluxo (tal como com uma esteira contendo cilindros ou uma correia sem fim) e com cilindros adequados sendo energizados para garantir que a porção enchida com produto do tubo de filme possa ser avançada quando desejado.

[0082] As figuras 6 e 7 ilustram respectivamente uma vista lateral e uma vista frontal de uma representação esquemática do aparelho de formação, enchimento e selagem vertical da técnica anterior 80 em uso, ou seja, em uma etapa intermediária do processo cíclico de formação de embalagem e enchimento de embalagem que corresponde à etapa do processo ilustrada nas figuras 1 e 2. Nas figuras 6 e 7, a máquina de embalar 80 é suprida com filme plano 12, o qual passa através do colar de formação 14 e em seguida desce circundando o tubo de formação 16. O tubo de suprimento 18 passa através do tubo de formação 16, e tanto o tubo de formação 16 quanto o tubo de suprimento 18 passam através do colar de formação 14. O filme plano 12 é conformado em uma configuração tubular em torno do tubo de formação 16, e o selador térmico 20 é usado para produzir uma selagem longitudinal 22 nas regiões de borda do filme, com o tubo longitudinalmente selado resultante 24 continuando em descida e sendo um pouco achatado pela barra de expansão 28 e em seguida, o tubo de filme achatado 24 é avançado pelos primeiro e segundo pares de rodas de acionamento 34 e 36, respectivamente, com os pares de rodas de acionamento 34 e 36 estando em relação de aperto um com o outro. O tubo de suprimento 18 se estende para dentro do tubo longitudinalmente selado 24 e através de uma segunda passagem entre o primeiro par de rodas de acionamento 34 e o segundo par de rodas de acio- namento 36, visto que os pares de roda de acionamento 34 e 36 contatam apenas as regiões de borda do tubo 30 e 32, respectivamente. Depois que o tubo longitudinalmente selado 24 passa através dos espaços entre os respectivos pares de rodas de acionamento 34 e 36, o tubo longitudinalmente selado 24 continua descendendo e atravessando um espaço entre os cilindros de compressão 44. Uma bomba bombeia o produto não viscoso NVP através do tubo de suprimento 18, bomba essa que possui uma extremidade de descarga acima dos cilindros de compressão 44 que estão em relação de aperto com o tubo selado 24 e em configuração achatada entre os mesmos, impedindo a porção fornecedora de produto não viscoso NVP-SP de continuar descendo pelo tubo 24. Depois disso, o dispositivo de selagem 50 efetua duas selagens térmicas transversais (ou uma selagem térmica larga) e o tubo selado 24 é avançado até o cortador 52 que corta transversalmente o tubo 24 entre as selagens transversais feitas pelo dispositivo de selagem 50, ou ao longo de uma selagem larga feita pelo dispositivo de selagem 50 e em seguida, os cilindros de compressão 44 são abertos o suficiente para que a porção de embalagem de produto não viscoso desça até a selagem térmica transversal feita ao longo do tubo 24. Os cilindros de compressão 24 são em seguida fechados e mais produto não viscoso NVP é descarregado dentro do tubo 24 pelo tubo de suprimento 18 à medida que o tubo selado 24 é avançado e transversalmente selado novamente pelo dispositivo de selagem 50 e em seguida avançado até o cortador 52, onde a embalagem completamente selada 82, contendo a porção de produto e produto não viscoso NVP-PP é cortada a partir do filamento de tubo de filme 24.

[0083] O aparelho e processo das figuras 6 e 7 diferem do apare lho e processo das figuras 1 e 2 no sentido de que o aparelho, e o processo associado, das figuras 6 e 7 está embalando um produto que imediatamente fluido, ou seja, um produto que não possuem uma vis- cosidade de pelo menos 100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão (ou seja, 22°C, 1 atm, 50% de umidade relativa). Sem uma manipulação adequada, os produtos com uma viscosidade de pelo menos 100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão não fluem imediatamente quando bombeados para dentro de um tubo de filme e acabam produzindo bolsas de ar substanciais.

[0084] A carne moída (de boi, porco, frango etc.) é um produto desse tipo, ou seja, ela possui uma viscosidade >100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão. Quando a carne moída é bombeada para dentro do tubo do aparelho das figuras 6 e 7 usando-se o processo descrito para formar e encher embalagens de acordo com as figuras 6 e 7, mesmo se for usado o mesmo comprimento de tubo para cada embalagem, o resultado será embalagens com variações relativamente grandes no peso do produto. Além disso, o produto dentro da embalagem contém bolsas de ar, o que também é esteticamente indesejável e expõe o produto a mais oxigênio do que se as bolsas de ar fossem removidas da embalagem.

[0085] O aparelho das figuras 1, e 4 pode ser usado para embalar produtos com uma viscosidade >100 Pa.s (100.000 centipoise) e obter produtos com pesos muito mais uniformes do que com o aparelho das figuras 6 e 7. Os cilindros bloqueadores de refluxo de produto no aparelho das figuras 1 e 2 confinam o produto que está sendo bombeado dentro do tubo selado e o ar é retirado da região entre os cilindros de compressão e os cilindros bloqueadores de refluxo à medida que a bomba bombeia mais carne moída para dentro da região do filme entre os cilindros de compressão e os cilindros bloqueadores de refluxo. O resultado é que para a embalagem de um produto resistente ao fluxo e com uma viscosidade >100 Pa.s (100.000 centipoise) nas condições de embalagem, a quantidade de ar na embalagem é reduzida pela presença dos cilindros bloqueadores de refluxo e o peso do produto na embalagem é mais consistente devido à presença dos cilindros blo- queadores de refluxo.

[0086] O produto resistente ao fluxo e de alta viscosidade usado no processo pode ter uma viscosidade em condições padrão de >100 Pa.s (100.000 centipoise), ou >150 Pa.s (150.000 centipoise), ou >200 Pa.s (200.000 centipoise), ou >300 Pa.s (300.000 centipoise), ou >400 Pa.s (400.000 centipoise), ou >500 Pa.s (500.000 centipoise), ou >600 Pa.s (600.000 centipoise), ou >800 Pa.s (800.000 centipoise), ou >1000 Pa.s (1.000.000 centipoise); de maneira alternativa, o produto pode ter uma viscosidade de 100 a 5000 Pa.s (100.000 a 5.000.000 centipoise), ou de 125 a 2000 Pa.s (125.000 a 2.000.000 centipoise), ou de 150 a 1500 Pa.s (150.000 a 1,500.000 centipoise), ou de 200 a 1400 Pa.s (200.000 a 1,400.000 centipoise), ou de 250 a 1200 Pa.s (250.000 a 1,200.000 centipoise), ou de 300 a 1000 Pa.s (300.000 a 1.000.000 centipoise), ou de 400 a 800 Pa.s (400.000 a 800.000 centipoise).

[0087] O produto a ser embalado pode compreender um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em: carne moída (de boi, porco ou frango), massa de biscoito, recheio, massa líquida, recheio de sanduíche (por exemplo, queijo pimento) e caldo (por exemplo, caldo de espinafre) etc.

[0088] Em uma modalidade, o processo de formação, enchimento e selagem é executado para que a quantidade de produto viscoso no tubo seja mantida em um nível no qual a extremidade de descarga do tubo de suprimento permanece coberta pelo produto (ou seja, submersa no produto) durante toda a duração do ciclo do processo de embalagem. Desse modo, há menos oportunidade para que o produto viscoso bombeado para fora da extremidade do tubo de suprimento produza bolsas de ar no tubo, o que ajuda a eliminar ou reduzir a presença das bolsas de ar em um produto embalado e auxilia na obtenção de embalagens contendo produto de peso uniforme produzidas por meio desse processo.

[0089] A descrição feita acima do aparelho 10 ilustrado nas figuras 1 e 2, bem como do aparelho 58 ilustrado na figura 4, inclui a presença e o uso dos cilindros bloqueadores de refluxo de produto 36. No entanto, os cilindros bloqueadores de refluxo de produto são um exemplo do que é mais comumente um meio para restringir o fluxo a montante de um produto viscoso.

[0090] A figura 8 ilustra um aparelho de formação, enchimento e selagem vertical 82 que possui um primeiro meio alternativo para restringir o fluxo a montante de um produto viscoso no tubo. Na figura 8, os numerais de referência que correspondem àqueles nas figuras 1 e 2 representam as mesmas características mencionadas na descrição das figuras 1 e 2. É válido observar que o aparelho VFFS 82 na figura 8 não possui nenhum cilindro bloqueador de refluxo de produto 36, mas sim um primeiro meio alternativo para restringir o fluxo a montante do produto viscoso, na forma do bloqueador de produto 84 localizado em torno do tubo de suprimento 18. O bloqueador de produto 84 encontra-se dentro do tubo selado 24 e circunda o tubo de suprimento 18.

[0091] Conforme ilustrado na figura 8, o bloqueador de produto 84 é provido com um colar integral para ajudar a fixar o bloqueador de produto ao tubo de suprimento 18. O bloqueador de produto 84 possui o formato de uma arruela, ou seja, possui um perímetro externo dimensionado para corresponder ao tamanho do tubo de filme 24, por exemplo, um perímetro externo dimensionado para corresponder à distância que é duas vezes a largura achatada do tubo de filme. O blo- queador de produto 84 é provido com uma passagem dimensionada para permitir a passagem do tubo de suprimento 18, porém, com um encaixe no tubo de suprimento 18 firme o suficiente para impedir que o produto viscoso seja comprimindo entre o bloqueador de produto 84 e o tubo de suprimento 18.

[0092] O bloqueador de produto pode estar em uma posição fixa sobre o tubo de suprimento 18, ou pode estar "flutuando" ao longo do tubo de suprimento 18 entre meios de trava superior e inferior posicionados sobre o tubo de suprimento 18 ou em qualquer outro local adequado. O bloqueador de produto 18 pode ser feito a partir de um metal espesso ou de outro material para que seja pesado o bastante a ponto de aplicar um nível de pressão desejado sobre o produto viscoso de modo a minimizar a presença de bolsas de ar dentro do produto viscoso.

[0093] A figura 9 ilustra um aparelho de formação, enchimento e selagem vertical 82 que possui um segundo meio alternativo para restringir o fluxo a montante de um produto viscoso no tubo longitudinalmente selado 24. Na figura 9, os numerais de referência que correspondem àqueles na figura 4 representam as mesmas características mencionadas na descrição da figura 4. É válido observar que o aparelho VFFS 86 na figura 9 também não possui nenhum cilindro bloquea- dor de refluxo de produto 36.

[0094] No lugar dos cilindros bloqueadores de refluxo 36, o apare lho VFFS 86 da figura 9 possui um segundo meio alternativo para restringir o fluxo a montante do produto viscoso: conjunto de êmbolos 88, o qual compreende uma combinação de cabeça de êmbolo 90 afixada ao corpo do êmbolo 92 que por sua vez está conectado ao acionador do êmbolo 94. O acionador do êmbolo 94 pode avançar e retrair o corpo do êmbolo 92 e a cabeça do êmbolo 90 de modo a mover o produto viscoso em direção ao fundo de tubo 24, ou seja, em direção aos cilindros de compressão 44. O acionador de êmbolo 94 pode ser um dispositivo pneumático (por exemplo, um cilindro de ar), mola, um dispositivo hidráulico (por exemplo, um pistão hidráulico), um dispositivo ele- tromagnético (por exemplo, uma válvula solenoide) etc. Em operação, o acionador 94 move o eixo do êmbolo 92 para que a cabeça do êmbolo 90 introduza o produto viscoso dentro do tubo e desse modo, reduza a presença de bolsas de ar dentro do produto viscoso, o que produz um produto de peso mais uniforme em cada embalagem resultante. Na modalidade ilustrada na figura 9 e conforme ilustrado na figura 10, o tubo de suprimento 18 se estende por dentro do corpo do êmbolo 92, em uma relação de encaixe deslizável com o mesmo.

[0095] A figura 11 ilustra outra modalidade da invenção que em prega conjuntos 98 dos cilindros de compressão 100, os quais giram durante o ciclo do processo, com o menor cilindro de compressão 102 estando em relação de aperto durante o fechamento total do mesmo. Embora sejam ilustrados tendo o bloqueador de produto como meio de restrição de refluxo, os conjuntos dos cilindros de compressão podem ser usados com qualquer meio de restrição de refluxo.

[0096] Embora determinadas modalidades preferidas da presente invenção tenham sido mostradas e descritas em detalhes, é válido ressaltar que várias mudanças e modificações podem ser feita nas mesmas sem que se fuja do escopo das reivindicações em anexo.

Claims (9)

1. Processo cíclico para embalar um produto viscoso em uma embalagem sem clipe, compreendendo: (A) avançar um filme plano a partir de uma bobina, o filme plano tendo uma primeira borda lateral e uma segunda borda lateral; (B) passar o filme plano por um colar de formação (14) para configurar o filme em um tubo (24); (C) selar termicamente as primeira e segunda porções do filme plano com um selador térmico longitudinal (20) para formar um tubo longitudinalmente selado, as primeira e segunda porções estando ao longo das primeira e segunda bordas laterais, respectivamente, com o colar de formação (14) tendo uma primeira passagem através das mesmas; (D) avançar o tubo longitudinalmente selado até um selador térmico transversal (50, 62) e um cortador de tubo transversal (52, 66); (E) selar termicamente ao longo do tubo de filme longitudinalmente selado com um selador térmico transversal (50, 62) para efetuar uma selagem térmica transversal no fundo da embalagem; (F) bombear o produto viscoso através de um tubo de suprimento (18) se estendendo pela primeira passagem, o tubo de suprimento (18) tendo uma extremidade a jusante dentro do tubo de filme longitudinalmente selado, o produto viscoso emergindo a partir da extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) e dentro do tubo (24); (G) encher uma porção do tubo de filme longitudinalmente selado com o produto viscoso durante o bombeamento do produto viscoso dentro do tubo de filme longitudinalmente selado (24), o produto viscoso enchendo o tubo acima da selagem térmica transversal no fundo da embalagem até um ponto a montante da extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) para que a extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) seja submersa no produto viscoso de modo a minimizar o acúmulo de ar no produto viscoso dentro do tubo de filme; (H) restringir o movimento a montante do produto viscoso em um ponto a montante da extremidade a jusante do tubo de suprimento (18), a jusante do selador térmico longitudinal (20); (I) comprimir uma porção enchida com carne do tubo com um par de cilindros de compressão (44), os cilindros de compressão (44) sendo móveis em direção ao e se afastando do tubo enchido com produto viscoso, os cilindros de compressão (44) contatando o tubo enchido com produto viscoso entre a extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) e o selador térmico transversal (50,62), os cilindros de compressão (44) sendo movidos em direção à e contatando a superfície externa de uma porção enchida com carne do tubo e comprimindo o tubo enchido com produto viscoso em uma configuração achatada sem nenhum produto viscoso entre os lados achatados do tubo onde os cilindros de compressão (44) estão em relação de aperto, os cilindros de compressão (44) separando o produto viscoso em uma porção de embalagem de produto viscoso a jusante dos cilindros de compressão (44), e uma porção de suprimento de produto viscoso (VP-SP) a montante dos cilindros de compressão (44); (J) avançar o tubo enquanto os cilindros de compressão (44) estão em relação de aperto com o tubo em configuração achatada entre os cilindros de compressão para prover uma porção (48) do tubo em configuração achatada abaixo dos cilindros de compressão (44), porém, acima de uma porção de embalagem de produto viscoso que está em contato com a primeira selagem térmica transversal; (K) efetuar uma segunda selagem térmica transversal e uma terceira selagem térmica transversal na porção do tubo em configuração achatada abaixo dos cilindros de compressão (44), porém, acima da porção de embalagem de produto viscoso (VP-PP) na porção do tubo abaixo dos cilindros de compressão (44); (L) efetuar um corte transversal ao longo do tubo entre a segunda selagem térmica transversal e a terceira selagem térmica transversal, desconectando assim uma primeira embalagem enchida com produto viscoso do restante do tubo; (M) mover os cilindros de compressão (44) para longe do tubo de filme, com a porção de suprimento de produto viscoso se movendo em direção à e contatando a terceira selagem térmica, com a porção de suprimento do produto viscoso sendo reabastecida bombeando-se produto viscoso adicional através do tubo de suprimento (18); (N) repetir um ciclo das etapas de (F) a (M) durante a execução de uma segunda embalagem e a preparação de uma terceira embalagem, caracterizado pelo fato de que o produto viscoso tem uma viscosidade >100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão, e em que a restrição na etapa H é executada por meio da provisão de um meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso, com o meio de restrição assistindo para (i) minimizar as bolsas de ar dentro da porção do tubo enchida com o produto viscoso, e (ii) minimizar a variação de peso entre uma pluralidade de produtos embalados produzidos usando-se o tubo, em que nos meios para restringir o fluxo a montante de produto viscoso compreende um primeiro cilindro de restrição (38) em relação de aperto com um segundo cilindro de restrição (38), com o tubo achatado entre os mesmos, com pelo menos um dos cilindros de restrição (38) tendo uma seção (42) de diâmetro reduzido para permitir a passagem do tubo de suprimento (14) entre os cilindros de restrição (38) enquanto os cilindros de restrição estão em relação de aperto.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos cilindros de restrição (38) é móvel em direção ao e se afastando do tubo achatado de modo que se qualquer produto viscoso se comprimir a montante após os cilindros de restrição, os cilindros de restrição (38) possam ser movidos para longe do tubo de filme achatado e permitam que o produto viscoso a montante dos cilindros de restrição (38) seja avançado à medida que o tubo de filme é avançado.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tubo de filme (24): i) viaja verticalmente para baixo a partir do colar de formação (14) durante a embalagem do produto viscoso; ou ii) viaja horizontalmente a partir do colar de formação durante a embalagem do produto viscoso.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) permanece submersa no produto viscoso durante toda a repetição do ciclo das etapas (F) a (M) na fabricação e separação da segunda embalagem e a preparação da terceira embalagem.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a rotação de pelo menos um dos rolos de compressão (44) é acionada.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o produto viscoso possui uma viscosidade de 100 a 5000 Pa.s (100.000 centipoise a 5.000.000 centipoise) em condições padrão, e o produto viscoso compreende um membro selecionado do grupo que consiste em carne moída, massa de biscoito, recheio , massa, recheio de sanduíche e caldo.

7. Aparelho para embalar um produto que possui uma viscosidade >100 Pa.s (100.000 centipoise) em condições padrão, o aparelho compreendendo: (A) um colar de formação (14) para configurar um filme plano em uma configuração tubular, o colar de formação (14) provendo uma primeira passagem através de si; (B) um selador térmico longitudinal (20) para efetuar uma selagem longitudinal do filme plano nele mesmo enquanto o filme plano está na configuração tubular, para formar um tubo longitudinalmente selado (24); (C) primeiro e segundo pares de rodas energizadas em relação de aperto para avançar o tubo selado, com uma segunda passagem entre os primeiro e segundo pares de rodas energizadas (34); (D) um selador térmico transversal superior (50, 62) para efetuar uma selagem transversal no fundo de embalagem, e um sela- dor térmico transversal inferior para efetuar uma selagem transversal no topo de embalagem; (E) um cortador de tubo transversal (52, 66) entre o selador térmico transversal superior e o selador térmico transversal inferior; (F) um meio para restringir o fluxo a montante de produto viscoso bombeado dentro do tubo, o meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso estando entre os cilindros energizados (34) e o selador térmico transversal superior (50, 62), o meio para restringir o fluxo a montante do produto viscoso provendo uma terceira passagem através dos mesmos, (G) um tubo de suprimento (18) para bombear produto viscoso dentro do tubo selado, o tubo de suprimento (18) se estendendo pela primeira passagem, a segunda passagem e a terceira passagem, o tubo de suprimento (18) tendo uma extremidade aberta a jusante que está a jusante do meio para restringir o fluxo do produto viscoso; (H) um par de cilindros de compressão (44) transversal ao tubo selado, os cilindros de compressão (44) sendo móveis em direção ao e se afastando do tubo, os cilindros de compressão (44) estando a jusante da extremidade a jusante do tubo de suprimento (18) e a montante do selador térmico transversal superior (50), os cilindros de com- pressão (44) sendo móveis em relação de aperto um com o outro, com o tubo longitudinalmente selado entre os mesmos, caracterizado pelo fato de que o meio para restringir o fluxo a montante de produto viscoso compreende um primeiro cilindro de restrição (38) em relação de aperto com um segundo cilindro de restrição (38), com pelo menos um dos cilindros de restrição (38) tendo uma seção (42) de diâmetro reduzido para prover a terceira passagem enquanto os cilindros de restrição (38) estão em relação de aperto.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos rolos de restrição (38) é móvel na direção e para longe da tubulação plana, de modo que se qualquer produto viscoso se espremer a montante dos rolos de restrição, os rolos de restrição (38) podem ser movidos para fora da relação de aperto em relação um ao outro para permitir que o produto viscoso a montante dos rolos de restrição (38) seja encaminhado à medida que a tubulação vedada é encaminhada.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o aparelho é projetado para: i) movimento vertical descendente do filme, que é selado longitudinalmente, preenchido com produto viscoso e selado transversalmente; ou ii) movimento horizontal do filme, que é selado longitudinalmente, preenchido com produto viscoso e selado transversalmente.

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