ES2308554T3 - Procedimiento para colocar una capsula sobre el cuello de una botella plastica durante el llenado de la botella. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el llenado de una botella plástica con cuello y la colocación de una cápsula con al menos una sustancia contenida en ésta, que se va a dispensar a la botella plástica, caracterizado por la siguiente secuencia de pasos: a) Llenado aséptico de la botella plástica, b) soldadura de una primera membrana sobre el cuello de botella, c) aplicación directa o indirecta de la sustancia, que se va a dispensar a la botella plástica, sobre la membrana soldada y d) fijación de la sustancia, que se va a dispensar, mediante otra membrana y unión de la otra membrana con la primera membrana o el cuello de botella y e) colocación de un tapón sobre el cuello de botella en una posición segura de garantía de primera apertura encima de la cápsula formada.

Description

Procedimiento para colocar una cápsula sobre el cuello de una botella plástica durante el llenado de la botella.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el llenado de una botella plástica con cuello y a la colocación de una cápsula con al menos una sustancia contenida en ésta, que se va a dispensar a la botella plástica, según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a una botella plástica con una cápsula colocada sobre el cuello de la botella según el preámbulo de la reivindicación 11.

Es conocida la existencia de muchos productos mezclados que después de un cierto tiempo se separan, se descomponen o se transforman y, por tanto, se vuelven inutilizables. Esto se debe a que, por ejemplo, ciertas sustancias de fácil descomposición se almacenan por separado y el consumidor es el que se ocupa de unirlas antes del uso real. Esto se aplica especialmente a distintos medicamentos, en los que se ha de añadir una sustancia en polvo o una pastilla al contenido líquido y estos dos componentes se toman juntos a continuación. Este concepto está cada vez más difundido también en la industria alimentaria. Así, por ejemplo, se ofrecen yogures con frutas envasados en un recipiente de dos partes. El yogur está envasado en un recipiente y el muesli crujiente, en el otro recipiente y tras separarse una membrana de recubrimiento, el recipiente de muesli se puede mover en forma de bisagra y el contenido se puede vaciar en el recipiente de yogur. Como los dos componentes se pueden consumir también por separado sin ningún problema, tampoco resulta problemático que el consumidor pueda disponer de ambos elementos por separado. En el caso de productos lácteos mezclados, en los que, por ejemplo, el contenido líquido obtenido de la leche se presenta con otras sustancias, por ejemplo, diversas vitaminas, oligoelementos u otros contenidos buenos para la salud en forma sólida, no resulta adecuado que el consumidor pueda disponer de estos dos elementos por separado.

Conforme a esto, se pueden adquirir en el mercado desde hace pocos años botellas plásticas combinadas con una cápsula que contiene una sustancia que se va a aplicar en la botella plástica. Del documento WO98/40289 se conoce una forma de realización especialmente conocida. En este caso se describe una primera versión, en la que una pastilla se encuentra en una cavidad de un tapón que está cerrada con una tapa. Al abrirse por primera vez, esta tapa se perfora y la pastilla cae en el recipiente. Esta solución resulta insuficiente en relación con las exigencias de durabilidad y la higiene, ya que la pastilla no está sellada en una cápsula por separado. En una segunda variante, la pastilla se encuentra en una cápsula y se separa de ésta mediante un elemento perforador para caer entonces en el contenido líquido situado debajo. Como la cápsula permanece en la zona de salida del tapón, hay que desenroscar el tapón después de la apertura inicial y quitar la cápsula. Esto resulta incómodo para el consumidor y apenas comprensible. El consumidor se enfadará a lo sumo debido a las malas características de salida del tapón.

Además de los documentos mencionados, que representan el estado más actual de la técnica, se han dado a conocer todas las ideas posibles y prácticamente todas incluyen una cámara en un tapón, en la que la pastilla está colocada directamente o en una cápsula perforable. Estos documentos son, por ejemplo, el GB-A-2321231 o el GB-A-2364699, previendo el último documento la posibilidad de situar una cápsula sobre un disco de sellado o de mantener aprisionada la cápsula sobre el cuello de la botella.

El documento GB-A-2210014 recoge un planteamiento completamente diferente al mostrarse aquí un recipiente de agua, lleno de agua, para tomar pastillas que se encuentran en un blister dispuesto sobre el recipiente. Por último, el documento EP-Q-857662 muestra también una solución algo inusual, en la que un envase o su tapa presentan un tapón secundario que puede ser usado por una máquina llenadora para el llenado aséptico en frío de un envase.

Las soluciones mostradas hasta ahora en relación con tapones y envases, en las que una cápsula con una sustancia se sujeta sobre el cuello del envase, parten hasta el momento de la idea de que estas cápsulas se pueden separar después de vaciarse para hacer uso del envase con el tapón. El solicitante se ha distanciado de esta idea y es consciente de que el concepto de una cápsula con una sustancia contenida en ésta, que se debe introducir en el líquido del envase, representa en sí un enorme potencial, pero que este potencial se puede usar sólo cuando es posible colocar la cápsula conforme a la producción sobre el envase durante el proceso de llenado. Una solución, ya patentada anteriormente por el solicitante, se basa en soldar una cápsula ya terminada directamente sobre el cuello de la botella y en dimensionar convenientemente la cápsula y el cuello de la botella. Sin embargo, se ha demostrado que esta solución apenas se puede materializar razonablemente en diversas aplicaciones desde el punto de vista logístico, sobre todo cuando se trabaja con velocidades muy altas de llenado.

Otro problema radica en que en muchas ocasiones el líquido envasado, si se trata de una bebida, se ha de esterilizar también después del llenado aséptico. Sin embargo, durante la esterilización se producen temperaturas que destruirían en determinadas circunstancias el contenido de la cápsula ya situada sobre la botella.

Como el envase se cierra con la cápsula, no es posible realizar la esterilización antes de colocarse la cápsula. Este problema se presenta especialmente cuando se trata de zumos de fruta o de bebidas a base de leche.

Del documento US5884759 se conoce un procedimiento, en el que una cápsula abierta por un lado se sitúa sobre un envase y su fondo está sellado con una lámina. En este caso no se explica la posibilidad de la esterilización.

Por tanto, el objetivo de la presente invención es mostrar un procedimiento para el llenado de una botella plástica con cuello y la colocación de una cápsula con al menos una sustancia contenida en ésta, que se va a dispensar a la botella plástica, que resulta adecuado para plantas de llenado con velocidades muy altas, así como para el envasado de líquidos que se van a esterilizar en la botella.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

La invención tiene también el objetivo de mostrar una botella plástica con cápsula colocada sobre el cuello de la botella, que se puede realizar conforme al procedimiento según la reivindicación 1. Este objetivo se consigue mediante una botella plástica con cápsula colocada sobre el cuello de la botella que presenta las características de la reivindicación 11. De las reivindicaciones dependientes 2 a 10 se derivan configuraciones ventajosas del procedimiento, mientras que las reivindicaciones dependientes 11 y siguientes muestran formas ventajosas de configuración de la botella plástica.

En el dibujo está representado esquemáticamente el procedimiento, así como una botella plástica llenada y provista de una cápsula según el procedimiento. Muestran:

Fig. 1 el desarrollo del procedimiento en pasos parciales a) hasta g) y

Fig. 2 una botella plástica, llenada según el procedimiento, con cápsula colocada encima y con tapón situado sobre la cápsula, parcialmente en corte.

El producto final obtenido se compone de una botella plástica llena con un cuello de botella, sobre el que está situada una cápsula. La cápsula contiene una sustancia que se va a dispensar y que puede estar disponible en forma sólida, en forma de pastilla, en forma de polvo o incluso en forma líquida.

La botella plástica, identificada en general con el número 1, está hecha preferentemente de plástico y presenta un cuello 2 de botella. En el cuello 2 de botella está moldeado un collarín periférico exterior 3. Naturalmente, el collarín existente aquí no resulta relevante para el procedimiento real. Sobre el cuello 2 de botella está soldada una cápsula identificada en general con el número 4. Sobre la cápsula soldada 4 está situado un tapón 5. El tapón 5 presenta una cinta 6 de garantía que rodea el collarín 3. El tapón 5 está provisto de una boquilla 7 para beber que se puede cerrar con una tapa 8 de obturación. El tapón 5 tiene una pared 9 de recubrimiento con rosca interior 10. El tapón se puede enroscar de la posición de garantía, representada aquí, a una posición de uso. En este caso, la cápsula 4 se perfora y su contenido pasa al líquido existente en la botella plástica 1. La configuración más precisa del tapón no es objeto de la presente invención y, por tanto, su configuración exacta no se describe aquí.

Sobre la base de la figura 1 se explica a continuación el procedimiento según la invención. Los pasos a) hasta c) están enmarcados por una línea de puntos y rayas. Este marco de puntos y rayas debe representar esquemáticamente que estos pasos se realizan en una cámara aséptica 20. La cámara aséptica 20 es en sí una cámara cerrada en una planta de llenado y está integrada, por tanto, en esta planta. En un primer paso, identificado con a) en la figura, se introduce un conducto 11 de llenado en la botella plástica 1 que se llena con el líquido, que se va a envasar, hasta el nivel deseado. En un próximo paso, la botella plástica 1 se transporta a una estación de soldadura y se sella aquí con una primera membrana 12. En principio, los términos soldar y sellar se usan con el mismo significado. En realidad tiene lugar una soldadura de dos capas termoplásticas. Por consiguiente, la membrana está recubierta por ambos lados de una capa sellable. Esta capa se somete a una soldadura termoplástica con el cuello del envase. La propia membrana, fabricada preferentemente de aluminio, se coloca aquí mediante sellado sobre el cuello 2 de botella. A tal efecto, está representado convenientemente de forma esquemática un cabezal 13 de sellado o soldadura, calentado por electricidad, mediante el que la membrana se une con el cuello del envase. Después de este sellado, la botella plástica 1 queda cerrada de manera absolutamente hermética mediante la primera membrana 12. El cabezal 14 de moldeo, calentado por electricidad, se separa y a la primera membrana 12 se le puede dar su forma final opcionalmente de manera puramente mecánica o térmica. Por consiguiente, la primera membrana 12 ya puede estar colocada en su for-
ma final o se le puede dar la forma final en el siguiente paso de la figura c), por ejemplo, con un cabezal calentado 14.

La botella plástica 1, cerrada herméticamente mediante la primera membrana 12, abandona la cámara aséptica 20 y se puede esterilizar como paso intermedio opcional en el propio envase. Este paso intermedio está representado en la figura 1 como d). Después de la esterilización se puede almacenar temporalmente el envase llenado y cerrado de manera absolutamente hermética antes de realizarse los demás pasos.

En un próximo paso, el envase sellado 1 se sitúa en un espacio 30 de secado. El espacio 30 de secado puede estar configurado, dado el caso, también simultáneamente como espacio limpio. En este espacio 30 de secado se aplica sobre la primera membrana 12, ya soldada sobre el cuello de botella, una sustancia 16 que se va a introducir en el envase. Como ya se mencionó, esta sustancia 16 se puede presentar en forma de pastilla, según la representación. Sin embargo, también es posible que esta sustancia 16 se aplique en forma de polvo o en una forma líquida y pastosa sobre la primera membrana 12. Por tanto, la primera membrana 12 está configurada en dependencia de la consistencia de la sustancia 16 que se va a aplicar.

Si la sustancia 16, que se va a introducir, está colocada sobre la primera membrana 12, se sitúa una segunda membrana 17 sobre ésta. Esta segunda membrana 17 también puede estar premoldeada. Esta segunda membrana 17 puede ser a su vez, por ejemplo, una lámina de aluminio. Esta lámina de aluminio puede estar impresa, anodizada o presentar nuevamente otro recubrimiento que debe ser suficiente esencialmente desde el punto de vista estético. Resulta ventajoso con seguridad que este recubrimiento pueda impedir un desgaste de la lámina. Como la primera membrana 12 puede estar provista por ambos lados de una capa de sellado en caliente, según se mencionó arriba, la segunda membrana 17 ya no necesita llevar una capa de sellado. La segunda membrana 17 se sitúa sobre la primera membrana 12, solapándose de manera congruente al menos las superficies de la primera y de la segunda membrana, que se sitúan sobre el cuello del envase. En el paso siguiente, representado con f) en el dibujo, la segunda membrana 17 se suelda sobre la primera membrana 12. En este caso se ha previsto también un correspondiente cabezal eléctrico 18 de sellado. La segunda membrana 17 se configura con preferencia en una forma casi diametralmente opuesta a la primera membrana 12, por lo que se origina un espacio interior lo más grande posible. Según se desee, la primera membrana puede estar más embutida en profundidad que la segunda membrana o también a la inversa. Esto depende a su vez nuevamente de la consistencia de la sustancia que se debe colocar en la cápsula 4 que se va a llenar. En caso de que esta
sustancia sea un líquido, la segunda membrana puede tener, por supuesto, una configuración absolutamente plana.

La soldadura de las membranas 12 y 17 se realiza a temperaturas relativamente bajas que resultan inofensivas para el contenido. Las temperaturas, que se van a seleccionar, dependen esencialmente de los recubrimientos de sellado en caliente, colocados sobre la primera membrana. En principio, la primera membrana 12 se puede proveer por ambos lados de una capa de sellado en caliente, procesable aproximadamente a la misma temperatura. Sin embargo, es más ventajoso proveer la primera membrana por un lado de una capa de sellado a baja temperatura y por el otro lado, de una capa de sellado a alta temperatura. En este caso, la primera membrana 12 se suelda con la capa de sellado a baja temperatura sobre el cuello del envase o de la botella en el primer paso. La segunda capa de sellado a alta temperatura no se ve afectada a esta temperatura. Por consiguiente, la segunda membrana 17 se suelda después a una temperatura convenientemente mayor sobre la capa de sellado a alta temperatura. Como ya se mencionó, la segunda membrana 17 no está provista en este caso de una capa de sellado en caliente.

Como alternativa es posible también naturalmente proveer ambas membranas de una capa de sellado en caliente. Sin embargo, en este caso se colocan ventajosamente sobre ambas membranas capas de sellado en caliente con diferentes intervalos de temperatura. La primera membrana 12 se provee de una capa de sellado en caliente que se suelda a una temperatura mayor, mientras que la segunda membrana 17 se suelda sobre esta primera membrana a una temperatura menor que en el caso de la primera membrana. Por tanto, la segunda membrana presenta una capa de sellado a baja temperatura.

Dicho de una forma algo más general, se obtiene una botella plástica con un cuello de botella con cápsula colocada encima, presentando al menos la primera membrana 12 una capa de sellado en caliente para un primer intervalo de temperatura, que se va a soldar sobre el cuello del envase y una segunda capa de sellado en caliente que está dispuesta por el segundo lado de la primera membrana 12 o por un lado de la segunda membrana 17 y que es adecuada para un segundo intervalo de temperatura.

Tanto la primera membrana 12 como la segunda membrana 17 pueden tener naturalmente una configuración unilaminar o multilaminar. Los materiales, con los que pueden estar fabricadas estas membranas, son muy diversos. Para las membranas embutidas en profundidad o premoldeadas son más adecuadas naturalmente las membranas de aluminio o plástico o una mezcla de estos. Esto resulta válido también para la segunda membrana 17 en caso de que ésta deba presentar asimismo una forma abombada. Si se trata de una membrana plana, se pueden considerar también naturalmente las láminas de papel recubiertas de aluminio. Asimismo, se pueden tener en cuenta en general las láminas de plástico metalizadas para las membranas. La capa de sellado en caliente es en cada caso el recubrimiento más externo.

Tan pronto se termina de colocar la cápsula sobre el envase o sobre la botella 1, el tapón 5 se colocará encima, quedando protegida así la cápsula de los efectos mecánicos.

Una botella, llenada según este procedimiento, garantiza una alta capacidad de almacenamiento del producto introducido aquí. Gracias a las temperaturas relativamente bajas, a las que se pueden colocar las membranas mediante los recubrimientos correspondientes de sellado en caliente, resulta extremadamente pequeña también la influencia de la temperatura sobre la sustancia 16 que se va a introducir. Además, el espacio de secado puede estar, dado el caso, convenientemente frío.

Como ya se mencionó, la primera membrana puede ser también una membrana plana. Esto resulta especialmente adecuado, si la sustancia activa, que se va a dispensar a la botella, se aplica a continuación de forma ya encapsulada sobre esta membrana y, por tanto, la segunda membrana forma parte de esta cápsula. Esta solución es algo costosa, pero puede resultar necesaria por razones logísticas. En este caso, la primera membrana se puede proveer por ambos lados de una capa de sellado en caliente, siendo adecuadamente la capa de sellado en caliente, que se apoya sobre el cuello del envase, una capa de sellado a baja temperatura, mientras que la otra capa de sellado se configura para un intervalo mayor de temperatura con la segunda membrana que forma parte de una cápsula. Este procedimiento permite obtener un producto con una manipulación especialmente buena desde el punto de vista logístico y de la técnica de almacenamiento.

Una solución especialmente simple en relación con la técnica de fabricación, que requiere incluso menos inversión, radica en que los diámetros de las membranas de cápsula son mayores que el diámetro del cuello 2 de botella. En este caso, en el centro de la primera membrana se sitúa la segunda membrana que forma parte de la cápsula y se introduce a presión el tapón o un elemento de un tapón de varias partes, de modo que la cápsula queda sujeta prácticamente por arrastre de forma sobre el cuello de botella alrededor del borde, así como queda sujeta con seguridad mediante el tapón o un elemento del tapón. Especialmente para este tipo de montaje, todas las membranas se fabricarán de manera ventajosa de aluminio o de un compuesto de aluminio.

Habría que señalar además que la enumeración de los pasos a) hasta g), representados en la figura 1, no coincide con la enumeración en las reivindicaciones.

Se ha de mencionar también, aunque sin que se aborde de manera explícita, que las membranas pueden estar configuradas de modo que se formen varias cámaras y, por consiguiente, sea posible dispensar también distintas sustancias activas.

Lista de números de referencia

1

Envase

2

Cuello de botella

3

Collarín

4

Cápsula

5

Tapón

6

Cinta de garantía

7

Boquilla para beber

8

Tapa

9

Pared de recubrimiento con rosca

10

Rosca interior

11

Conducto de llenado

12

Primera membrana

13

Cabezal de soldadura

14

Cabezal de moldeo calentado

20

Cámara aséptica

16

Sustancia

17

Otra membrana

18

Cabezal eléctrico de soldadura

30

Espacio de secado

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Referencias citadas en la descripción

Este listado de referencias citadas por el solicitante es únicamente para conveniencia del lector. Este no forma parte del documento de la patente europea. Aunque se ha tomado especial cuidado en la compilación de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP no reconoce reclamaciones o responsabilidad en este sentido.

Documentos de patentes citados en la descripción

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WO 9840289 A [0003]

\bullet

GB 2210014 A [0005]

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GB 2321231 A [0004]

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EP 0857662 A [0005]

\bullet

GB 2364699 A [0004]

Claims (16)

1. Procedimiento para el llenado de una botella plástica con cuello y la colocación de una cápsula con al menos una sustancia contenida en ésta, que se va a dispensar a la botella plástica, caracterizado por la siguiente secuencia de pasos:

a)

Llenado aséptico de la botella plástica,

b)

soldadura de una primera membrana sobre el cuello de botella,

c)

aplicación directa o indirecta de la sustancia, que se va a dispensar a la botella plástica, sobre la membrana soldada y

d)

fijación de la sustancia, que se va a dispensar, mediante otra membrana y unión de la otra membrana con la primera membrana o el cuello de botella y

e)

colocación de un tapón sobre el cuello de botella en una posición segura de garantía de primera apertura encima de la cápsula formada.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera membrana se coloca como disco de lámina, embutido en profundidad, que presenta una cavidad de alojamiento para la sustancia que se va a aplicar encima.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera membrana se deforma térmicamente después o durante la soldadura de manera que se forma al menos una cavidad de alojamiento para la sustancia que se va a aplicar encima y dispensar a la botella.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda membrana se aplica como membrana abombada premoldeada.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera membrana es una membrana plana y la sustancia activa se aplica indirectamente sobre ésta de forma encapsulada, siendo la lámina de la cápsula, que se apoya sobre la primera membrana ya colocada, la segunda membrana para la fijación de la sustancia que se va a dispensar.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la otra membrana es una lámina que presenta un diámetro mayor que el diámetro del cuello de botella y que al introducirse a presión el tapón se sujeta por arrastre de forma al cuello de botella alrededor de éste y queda fijada mediante el tapón o el elemento del tapón sobre el cuello de botella.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque la otra membrana es una de las dos láminas para formar la cápsula y porque la lámina es una lámina de aluminio o una lámina con contenido de aluminio.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque después del paso b) se esteriliza el contenido de la botella sellada y a continuación se realizan los otros pasos mencionados.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos los pasos c) y d) se ejecutan en un espacio de secado.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos los pasos a) hasta d) se realizan en condiciones de espacio limpio según las regulaciones sobre los alimentos.

11. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la primera membrana está provista por un lado de una capa de sellado a baja temperatura y por el otro lado, de una capa de sellado a alta temperatura, caracterizado porque la primera membrana se suelda con la capa de sellado a baja temperatura sobre el cuello de botella y la segunda membrana se suelda después sobre la capa de alta temperatura de la primera membrana.

12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la primera y la segunda membrana presentan respectivamente una capa de sellado, pero para diferentes intervalos de temperatura, caracterizado porque la primera membrana se suelda a una temperatura mayor, adaptada a la capa de sellado colocada, mientras que la segunda membrana se suelda sobre la primera membrana a una temperatura menor que la de la primera membrana.

13. Botella plástica con cápsula colocada sobre el cuello de botella, fabricada al menos según una de las reivindicación 1 a 10, caracterizada porque al menos la primera membrana presenta una capa de sellado en caliente para un primer intervalo de temperatura para soldarla sobre el cuello de botella y adicionalmente un segundo recubrimiento de sellado que está dispuesto por el segundo lado de la primera membrana y que es adecuado para un segundo intervalo de temperatura.

14. Botella plástica según la reivindicación 13, caracterizada porque al menos la primera membrana presenta dos o más hendiduras moldeadas para diferentes sustancias o sustancias que se van a dispensar consecutivamente.

15. Botella plástica según la reivindicación 13, caracterizada porque el cuello de botella presenta un collarín de seguridad unido por arrastre de forma con una cinta de garantía dispuesta en el extremo inferior de la pared circunferencial de recubrimiento.

16. Botella plástica según la reivindicación 13, caracterizada porque la primera membrana es una membrana plana y la segunda membrana es una membrana también plana de una cápsula, en la que ya está introducida la sustancia que se va a dispensar.