ES2224477T3 - Metodo para producir un material de envasado con lineas de plegado. - Google Patents

Abstract

SE DESVELA UN PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR MATERIAL DE EMBALAJE CON LINEA DE PLIEGUE DE ELEVADO GRADO DE PRECISION EN CUANTO A LA COLOCACION Y FORMACION DE LINEAS DE PLIEGUE LONGITUDINALES. SE PROPORCIONA UNA MATERIA PRIMA (1) EN FORMA DE BANDA, EN RELACION CON LA PRODUCCION DEL ESTRATIFICADO, CON UN DIBUJO DE LINEAS DE PLIEGUE (6) QUE SE EXTIENDEN EN ANGULO EN LA DIRECCION LONGITUDINAL DE LA BANDA, TRAS LO CUAL LA MATERIA SE DIVIDE EN BANDAS PARCIALES (9). EN CUANTO A LA CONVERSION DE CADA BANDA PARCIAL (9) EN RECIPIENTES DE EMBALAJE INDIVIDUALES, CADA BANDA PARCIAL ESTA DOTADA CON LINEAS DE PLIEGUE COMPLEMENTARIAS LONGITUDINALES (17,18).

Description

Método para producir un material de envasado con líneas de plegado.

Campo técnico

La presente invención se refiere generalmente a un método para producir material de envasado con líneas de plegado a partir de un material inicial en forma de banda que está provisto de un modelo de líneas de plegado que se extienden formando un ángulo con la dirección de desplazamiento de la banda, y se divide en un número de bandas tributarias o parciales, donde cada banda parcial, después de la división del material de partida, está dotada de una línea de plegado longitudinal, la cual está orientada en paralelo con los bordes longitudinales de las bandas parciales.

Técnica anterior

En la fabricación de envases de un solo uso de tipo desechable para diversos tipos de bebidas, por ejemplo, zumo y leche, se usa frecuentemente un material laminado que es cortado, plegado y cerrado para la formación de un envase impermeable a los líquidos, llenado y cerrado. Un tipo de material común consiste en un laminado que comprende una capa portadora central, relativamente gruesa, de material fibroso, por ejemplo papel, que es revestida a cada lado con capas de material termoplástico. Posiblemente, se pueden incluir también otras capas, por ejemplo capas de barrera tales como lámina de aluminio o alguna forma de barrera plástica, tal como por ejemplo EVOH. A fin de facilitar la formación del envase, el laminado de envasado se debilita en un modelo lineal de líneas de plegado, las cuales, al comprimir por encima de todo la capa portadora del laminado, facilitan su plegado. Normalmente, las líneas de plegado se extienden tanto paralelas a la dirección longitudinal de la banda como a diferentes ángulos respecto a la misma, por ejemplo transversalmente u oblicuamente a lo largo de la banda de material.

En la fabricación de laminados de envasado del tipo arriba descrito, una banda relativamente ancha de material fibroso que subsiguientemente forma la capa portadora del laminado es provista de capas termoplásticas externas, estancas a los líquidos, por ejemplo de polietileno, con ayuda de una unidad laminadora. Las capas de plástico se extrusionan en configuración lineal sobre toda la anchura de la banda, y se emplean rodillos de compresión enfriados para asegurar que el plástico se funde y se une permanentemente a la capa fibrosa. A continuación, se aplican posibles capas adicionales, por ejemplo lámina de aluminio, sobre las cuales una capa exterior de termoplástico estanca a los líquidos completa el proceso de fabricación del laminado. Inmediatamente después, en los métodos de fabricación de la técnica anterior, el laminado es dotado del modelo deseado de líneas de plegado, el cual se realiza con ayuda de dos rodillos cooperantes que giran en sentidos contrarios, entre los cuales pasa el laminado. Los rodillos, que están provistos de herramientas macho y hembra, respectivamente, comprimen el laminado de envasado de forma que se obtiene el modelo deseado de líneas de plegado. La banda de material de partida así producida y dotada de plegados, relativamente ancha, se divide a continuación, mediante herramientas de corte, en el número deseado de bandas tributarias paralelas o bandas parciales, siendo cada una de las cuales de una anchura que corresponde a la anchura del material consumido para producir un envase del tipo relevante. Las bandas parciales se enrollan a continuación en forma de carrete a fin de ser susceptibles de almacenamiento de manera compacta hasta el momento en el que se vaya a emplear el material para ser convertido progresivamente, en una máquina de llenado, en envases llenados y cerrados. El procedimiento anteriormente descrito incluye también habitualmente un proceso de impresión, y también posiblemente un tratamiento posterior para proporcionar al laminado de envasado, por ejemplo, disposiciones de abertura, pero esto no es pertinente a la invención que se considera y es, además, una técnica conocida, por cuya razón no se considerará con mayor detalle en este contexto.

En el documento US-A-4,006,656 se describe una tecnología similar. Esta tecnología se refiere a la fabricación de cartón corrugado. El aparato tiene una construcción que comprende una pluralidad de boquillas de inyección para cortar el miembro de hoja que están conectadas a una fuente de alimentación de líquido a alta presión y están dispuestas para formar al menos dos filas que se extienden transversalmente respecto a la dirección de desplazamiento del miembro de hoja, y una pluralidad de rodillos de marcado que están también dispuestos formando al menos dos filas que se extienden paralelas a las filas de las boquillas de inyección.

En la fabricación subsiguiente de envases a partir de una banda tributaria o parcial de laminado de envasado producida de la manera antes descrita, las líneas de plegado que se produjeron se usan para reformar progresivamente la banda de material de envasado en la configuración de envase deseada. En tal caso, las técnicas anteriores presentan ciertas desventajas, lo cual impide la fabricación de envases y conduce a un resultado más pobre. Una primera desventaja es que las líneas de plegado, cuando el material de envase se va a reformar en envases individuales, demuestran tener un efecto debilitador insuficiente en el material, lo cual impide la operación de plegado y proporciona bordes menos claramente definidos en el envase. Una razón para la pobre calidad de las plegados ha demostrado ser el hecho de que la formación de plegados se ha efectuado en relación con la fabricación del laminado de envasado, cuando la capa fibrosa que sirve como capa portadora presenta un contenido de humedad relativamente alto que se deriva del proceso de fabricación. En esta situación, el contenido de humedad origina que el material -en relación con la operación de plegado - sea comprimido junto de una manera más bien elástica que plástica, con el resultado de que el material fibroso comprimido en las líneas de plegado, después del almacenamiento de las bandas parciales enrolladas durante algún tiempo, volverá a su forma original de manera que las líneas de plegado tengan un efecto debilitador inferior.

Una desventaja adicional que es inherente al método descrito de la técnica anterior es que la división del material inicial relativamente ancho, en forma de banda en cuatro a ocho bandas tributarias o parciales más estrechas tiene lugar al hacer pasar al material inicial por cierto número de cuchillas de corte dispuestas uniformemente en un eje común. El espaciamiento mutuo de las cuchillas de corte es, en tal caso, fijo y la posición transversal de las cuchillas de corte en relación con el material inicial en forma de banda es controlada por uno de los bordes de la banda. Los posibles errores o imprecisiones en el posicionamiento, así como las necesarias tolerancias de corte en las cuchillas individuales, conducirán en este caso a que la acumulación de imprecisión a través de la anchura de la banda sea tan grande que, en casos desafortunados, las incisiones estén colocadas en un registro pobre con el modelo de plegados existente en el material. Más precisamente, la distancia entre dos bordes longitudinales de la banda parcial y las líneas de plegado longitudinales estampadas en la banda no estará de acuerdo con el modelo deseado, lo cual impide la operación de conformado y conduce a una variación circunferencial indeseable en los envases acabados.

Un deseo en la técnica de la fabricación de material de envasado es por tanto realizar un método de fabricar material de envasado con líneas de plegado, obviando el método las desventajas arriba consideradas y asegurando, por una parte, un resultado final suficientemente preciso en la fabricación de material de envasado laminado con líneas de plegado y, por otra parte, que las líneas de plegado estampadas en el material tengan las propiedades deseadas de debilitamiento del material.

Objetos de la invención

Un objeto de la presente invención es realizar un método para fabricar material de envasado con líneas de plegado, haciendo posible el método la realización de líneas de plegado con las propiedades correctas de debilitamiento del material sin que el método sea indebidamente complejo o sin que sea necesario efectuar etapas de fabricación adicionales, costosas.

Un objeto adicional de la presente invención es realizar un método de fabricación de un material de envasado con líneas de plegado, haciendo posible el método reducir los límites de tolerancia para las variaciones de espaciamiento entre los bordes longitudinales de las bandas tributarias o parciales producidas y corriendo las líneas de plegado del patrón de plegados en paralelo con los bordes longitudinales de las bandas parciales.

Un objeto adicional de la presente invención es desarrollar un método de fabricación de material de envasado con líneas de plegado, no sólo posibilitando el método controlar el debilitamiento del material causado por las líneas de plegado, sino también escoger selectivamente diferentes grados de debilitamiento para las líneas de plegado que se extienden respectivamente en forma transversal y longitudinal en relación a la banda.

Otro objeto adicional todavía de la presente invención es realizar finalmente un método para fabricar un material de envasado con líneas de plegado, haciendo posible el método obviar todas las desventajas arriba descritas de las cuales sufren los métodos de la técnica anterior.

Solución

De acuerdo con la presente invención, se han alcanzado los objetos anteriores y otros porque se dispone de un método para la fabricación de material de envasado con líneas de plegado a partir de un material inicial en forma de banda que está provisto de un modelo de líneas de plegado que se extiende formando un ángulo con la dirección de desplazamiento de la banda y que se divide en cierto número de bandas tributarias o parciales, donde cada banda parcial, después de la división del material inicial, está provista de una línea de plegado longitudinal que está orientada en paralelo con los bordes longitudinales de las bandas parciales, donde se le ha dado al método la propiedad caracterizadora de que las líneas de plegado longitudinales de las bandas parciales están creadas mediante rodillos emplazados en la máquina de llenado y entre los cuales la banda es alimentada previamente a la división y reforma en envases individuales.

Al separar en el tiempo, de acuerdo con la presente invención, la fabricación de las líneas de plegado transversales y longitudinales, respectivamente, será posible relacionar el espaciamiento de las líneas de plegado longitudinales con la línea de borde longitudinal de la banda parcial individual, lo cual da una precisión mejor y obvia una acumulación de cualesquiera imprecisiones posibles en la relación entre la línea de borde de la banda y la herramienta de plegado. Puesto que el plegado longitudinal con el método según la presente invención es realizado además después del almacenamiento del material e inmediatamente antes de la fabricación de los envases individuales, las líneas de plegado estampadas en este caso, por una parte serán independientes del contenido de humedad del material y, por otra parte, se producirán inmediatamente antes de que se empleen para plegar el material, lo cual asegura que se obtenga el efecto de debilitamiento deseado. Además, las líneas de plegado transversales y longitudinales tendrán respectivamente efectos de debilitamiento diferentes, lo cual es una necesidad particular para la producción de determinados tipos de envases, como se describirá con mayor detalle más adelante.

Se ha dado a las realizaciones preferidas del método de acuerdo con la presente invención las propiedades caracterizadoras que se establecen en las reivindicaciones subordinadas anexas.

Breve descripción de los dibujos anexos

A continuación se describirá una realización preferida del método según la presente invención con mayor detalle, haciendo referencia en particular al dibujo esquemático anexo, que muestra sólo aquellos detalles indispensables para entender la presente invención. En el dibujo anexo:

la Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra como se dota a un material de partida relativamente ancho, en forma de banda, de líneas de plegado transversales y es dividido en bandas tributarias o parciales; y

la Fig. 2 es una vista en perspectiva que muestra como una banda individual tributaria o parcial es dotada de líneas de plegado longitudinales y es dividida en formatos previos de envase individuales.

Descripción de la realización preferida

La Fig. 1 muestra una parte del ciclo de fabricación de un material de envasado laminado en forma de banda. El material de envasado es de tipo conocido en sí mismo y comprende, por ejemplo, una capa portadora central de material fibroso, preferiblemente papel, que es revestida a cada lado con capas estancas a los líquidos, de material termoplástico, por ejemplo polietileno. El laminado de envasado puede incluir, según se requiera, capas adicionales, por ejemplo una capa de barrera a los gases, tal como la lámina de aluminio u otras capas para impartir al conjunto de laminado de envasado las propiedades deseadas.

La parte principal del método de producción de un laminado de envasado de este tipo es conocida en la técnica y no se describirá con mayor detalle en este contexto. Sin embargo, debería observarse que la fabricación toma como su punto de partida un material fibroso ancho en forma de banda que va a formar la capa portadora del laminado. La banda de papel es suministrada desde una fábrica papelera y es provista, en la fabricación del material de envasado, de capas exteriores de material termoplástico o bien éstas son extrusionadas sobre la banda, es decir, se obliga al plástico en estado fundido a pasar a través de boquillas de extrusionado alargadas dispuestas transversalmente sobre la banda a fin de que a continuación corra sobre la banda junto a la cual es comprimido con ayuda de rodillos enfriados que están a tope contra la banda. Naturalmente, también es posible aplicar las capas en forma de películas plásticas prefabricadas que, con un adhesivo adecuado y calor/presión, se pegan a la capa portadora fibrosa. Una vez se ha proporcionado al laminado de envasado el número deseado de capas de papel, plástico, lámina de aluminio o similares, forma un material de partida 1 que se hace pasar por el hueco entre dos rodillos accionados 2 y 3 que giran en sentidos opuestos. El rodillo 2 está provisto de un modelo de nervios 4 de plegado que cooperan con un modelo correspondiente de entrantes 5 en el rodillo 3. Se hace girar por tanto a los rodillos 2 y 3 en forma síncrona entre sí y con la velocidad de la banda 1 de material de partida que en la Fig. 1 se desplaza de izquierda a derecha. Como resultado de la puesta a tope de los rodillos 2 y 3 entre sí, y con la banda de material que yace entre ambos, se forma en la banda un modelo de líneas de plegado 6, el cual, en la realización ilustrada, se extiende en forma transversal en relación a la dirección longitudinal de la banda 1, es decir, sustancialmente en ángulo recto respecto a los bordes longitudinales 7 y 8 de la banda. Naturalmente, los dos rodillos 2, 3 pueden ser dotados también de modelos complementarios de herramientas de plegado complementarias que se extiendan más o menos transversalmente respecto a la banda, por ejemplo para realizar líneas de plegado que se extiendan según un ángulo de 45º respecto a los dos bordes 7 y 8 de la banda. Naturalmente, la banda puede ser provista también en esta etapa de una o más líneas de plegado que se extiendan longitudinalmente.

Cuando el material de partida en forma de banda ha pasado por tanto el par de rodillos 2, 3, presenta un número de líneas de plegado 6. Puesto que la anchura del material de partida constituye un múltiplo de la anchura deseada para producir cada envase individual, el material de partida 1 se divide a continuación en cierto número de bandas tributarias o parciales más estrechas, por ejemplo, en número de cuatro, seis u ocho. Cada banda parcial 9 tiene por tanto una anchura que corresponde con la anchura del formato previo que se requiere para fabricar envases individuales. La división de la banda 1 de material de partida en las bandas parciales 9 individuales tiene lugar con la ayuda de los dispositivos de corte 10 que están dispuestos con una distribución relativamente uniforme sobre la anchura de la banda 1 de material de partida. El eje 11 central común de los dispositivos de corte 10 se extiende transversalmente sobre la banda 1 de material de partida y es guiado (no representado) a lo largo de un borde de la banda de material de partida, que de esta forma determina la posición de las incisiones individuales entre las bandas parciales 9 y el arriba mencionado borde 7, 8 de la banda de material de partida. El espaciamiento individual entre los dispositivos de corte 10 se ajusta de manera tal que se da a las bandas parciales 9 la misma dimensión de anchura, pero naturalmente las tolerancias de corte y las imprecisiones de ajuste darán todavía cierta variación en lo que se refiere a las posiciones transversales de las incisiones en relación a los bordes longitudinales 7, 8 de la banda 1 de material de partida.

Una vez que se ha dividido el material 1 en forma de banda en las bandas parciales 9 individuales, éstas se enrollan en carretes 12 individuales, los cuales consisten en material de envasado laminado y plegado destinado a ser colocado en una máquina de llenado de tipo conocido y convertido en envases individuales llenados y cerrados. El método de producción descrito incluye también en la práctica fases operacionales adicionales que, sin embargo, no tienen repercusión alguna en el método según la presente invención y además son bien conocidas para una persona experta en la técnica, por cuya razón no es probable que la técnica o el método necesiten una descripción más detallada en este contexto. Por encima de todo, la fabricación del laminado del tipo anteriormente descrito incluye un proceso de impresión de forma que se dote al material de envasado del modelo de arte gráfica deseado así como de diversos marcados de identificación y control. Posiblemente, se incluye también un paso de producción para proporcionar disposiciones de apertura, orificios para pajita de beber, indicaciones para rasgar u otras irregularidades.

Como se mencionó previamente, las bandas parciales 9 enrolladas en forma de carretes 12, después de la fase de producción considerada anteriormente, son colocadas normalmente en alguna forma de almacenamiento pendientes de ser entregados a la máquina de llenado donde cada banda parcial 9 respectiva se va a convertir en envases individuales. El tiempo que transcurre entre la producción y la conversión de las bandas parciales 9 en envases individuales varía naturalmente en gran medida, pero no está fuera de lo común un tiempo de almacenamiento de dos a tres meses. Durante el almacenamiento, las propiedades del material cambian en cierto modo; entre otras cosas, en un periodo de almacenamiento en cualquier caso de larga duración, el contenido de humedad del material fibroso que forma la capa portadora cambiará. Cuando el laminado de envasado se fabricó originalmente, esto tiene lugar con material fibroso que presenta un contenido de humedad relativamente elevado, el cual se deriva del proceso de fabricación del papel. Al almacenar el material, tiene lugar un secado progresivo, con el resultado de que el contenido de humedad de la capa portadora del laminado se reduce considerablemente. Esto tiene su importancia para la conversión continua de la banda parcial 9 en envases individuales, como se describirá a continuación.

Como es obvio en la Fig. 2, una banda parcial 9 en forma de un carrete 12 se ha colocado en un bastidor de carretes (no representado) en el extremo de entrada de una máquina de llenado (no representada) de tipo conocido, por ejemplo del tipo descrito en la Patente Europea Nº 102.616. Cuando la máquina de llenado está en funcionamiento, la banda parcial 9 se desenrolla progresivamente y se dirige en medio de un par de rodillos de plegado 13, 14 en cooperación, los cuales, análogamente al primer par de rodillos de plegado 2, 3 previamente mencionados, se disponen transversalmente en relación a la banda de material y son accionados en sentidos opuestos en forma síncrona tanto con la banda de material como entre sí. El rodillo de plegado 13 presenta un modelo de nervios 15 y el rodillo de plegado 14 presenta un modelo correspondiente de entrantes 16 cooperantes. En la rotación de los rodillos de plegado 13, 14, los entrantes 16 y los nervios 15 de plegado crean un modelo complementario de una o más líneas de plegado 17, 18 longitudinales en la banda parcial 9. Las líneas de plegado 17, 18 se extienden a lo largo de ambos bordes 19, 20 longitudinales de la banda parcial 9, y sirven también como guía para la banda parcial 9 y determinan su posición transversal en relación a los rodillos de plegado 13 y 14. Después de haber pasado los rodillos de plegado 13 y 14, la banda parcial 9 se dirige entre un par de rodillos adicionales en cooperación 21 y 22, los cuales están sincronizados con el movimiento de la banda 9 e interconectados mutuamente a fin de girar a la misma velocidad en sentidos opuestos. Los rodillos 21, 22 presentan herramientas de corte 23 transversales, las cuales dividen la banda parcial 9 en formatos previos 24 de la anchura y longitud deseadas a fin de poderlos convertir en envases del tamaño y configuración deseados. La conversión adicional de los formatos previos 24 en los envases individuales se puede poner en efecto de cualquier manera opcional y no forma parte en modo alguno de la presente invención, por cuya razón no se dará aquí descripción alguna de esta fase operacional.

La producción de líneas de plegado 17, 18 longitudinales en relación con la conversión de la banda parcial 9 en envases individuales en la máquina de llenado asegura que el efecto debilitador de las líneas de plegado sea óptimo en el instante en el que se usan las líneas de plegado para facilitar el plegado del material de envase. Esto se debe en parte a que las líneas de plegado se crean inmediatamente antes de que se vayan a usar, pero también a que el material, en relación con su almacenamiento, se ha secado de forma que el contenido de humedad de la capa fibrosa es inferior y, como resultado, la compresión de la capa fibrosa en relación con la operación de plegado será de una naturaleza más plástica. Puesto que se crean líneas de plegado 6 transversales mientras el contenido de humedad del material es todavía alto, el efecto de estas líneas de plegado en relación con el plegado del material será inferior al efecto de las líneas de plegado longitudinales creadas posteriormente, lo cual es una ventaja puesto que la manipulación del material de banda -tanto antes de la producción de los envases individuales como durante la misma - implica a la vez un estirado y una compresión de la banda parcial 9 en la dirección longitudinal, los cuales, sobre líneas de plegado acentuadas, dan lugar fácilmente a una deformación del material. Las líneas de plegado longitudinales 17, 18 no están sujetas en modo alguno a tensiones correspondientes y, como resultado, pueden tener un mayor efecto debilitador del material sin ninguna consecuencia. Puesto que el material, después de haber sido dividido en formatos previos 24 individuales, es plegado a menudo a lo largo de sus líneas de plegado longitudinales principales para la formación de envolventes de envases en forma de manga (en las cuales las líneas de plegado longitudinales se extenderán verticalmente), esto es de gran importancia para asegurar que las envolventes tengan una dimensión transversal correcta, lo cual a su vez es importante para la conversión continua en envases individuales. La producción de las líneas de plegado longitudinales 17, 18 en relación con la conversión del material en envases individuales en una máquina de llenado trae consigo también que la operación de plegado tenga lugar a un ritmo considerablemente más bajo que la operación de plegado realizada en relación con la producción del material, en cuya ocasión, la banda de material se transporta a menudo a una velocidad entre 300 y 400 m/min. A modo de comparación, se podría mencionar que una velocidad típica de banda en una máquina de llenado está comprendida entre 15 y 80 m/min. Esto influye favorablemente en la precisión, y la colocación de las líneas de plegado longitudinales 17, 18, como se mencionó previamente, será también más exacta debido al hecho de que el plegado de la banda parcial 9 se puede poner en efecto con un guiado directo desde los bordes 19, 20 de la banda parcial, y así, no tiene lugar acumulación alguna de cualesquiera posibles errores o imprecisiones. En la práctica, el método según la presente invención ha demostrado funcionar bien y los errores e imprecisiones asociados con la técnica anterior han sido obviados casi por entero. Los envases producidos serán más exactos, con dimensiones más precisas, bordes rectos y daños inferiores.

La presente invención no se debería considerar limitada a lo anteriormente descrito y mostrado en el dibujo, siendo concebibles muchas modificaciones sin apartarse del objeto de las reivindicaciones anexas.

Claims (3)

1. Un método para fabricar material de envasado con líneas de plegado a partir de un material inicial en forma de banda, el cual está provisto de un modelo de líneas de plegado que se extienden formando un ángulo con la dirección de desplazamiento de la banda, y es dividido en cierto número de bandas tributarias o parciales, donde cada banda parcial (9), después de la división del material de partida, es provista de una línea de plegado (17, 18) longitudinal, la cual está orientada en paralelo con los bordes (19, 20) longitudinales de las bandas parciales (9), caracterizado porque las líneas de plegado (17, 18) longitudinales de las bandas parciales (9) son creadas por medio de rodillos (13, 14) emplazados en la máquina de llenado y entre los cuales se alimenta la banda parcial (9) antes de su división y reformado en envases individuales.

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque cada banda parcial (9), después de la producción, es enrollada en forma de carrete (12) a fin de ser transportada a una máquina de llenado en la cual es desenrollada una vez más durante el plegado longitudinal simultáneo.

3. El método según una o más de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las líneas de plegado (17, 18) longitudinales son colocadas verticalmente en relación con el envase acabado.