ES2320632T3 - Procedimiento para producir uno o varios productos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para producir uno o varios productos, mediante un proceso de moldeado por compresión o a presión que implica a al menos dos piezas de molde dispuestas para acercarse y para alejarse entre sí, que comprenden un marco o un soporte constituido por un material fibroso, al menos una pieza de superficie que está recubierta por una capa que crea una barrera, tal como una hoja o un film resistente a los gases y a la humedad, por ejemplo una hoja o film de plástico, y comprendiendo dichas piezas de molde, cuando están totalmente unidas, una cavidad interna provista de una superficie de definición que sigue parcialmente o enteramente la forma externa del producto, comprendiendo dicho procedimiento: a) introducir una hoja o film alargado con una capa de un material en forma de tramo que reposa sobre esta entre las partes abiertas del molde, b) unir las partes del molde o se acercan entre sí para envolver un tramo de hoja o de film y comprimir una cuerda que forma una estructura material que rodea a dicho tramo de hoja o film contra dicha hoja o film y envolver dicho tramo de hoja o film a lo largo de una línea definidora, que corresponde a una línea definidora orientada según una arista del producto, c) desplazar un tramo de hoja o film, con dicho tramo que forma una estructura material aplicado sobre esta, envuelta por las piezas del molde hacia una cavidad formada en una de las piezas del molde y dentro de esta, cuya forma corresponde parcial o completamente a la forma externa del producto en cuestión, mediante medios que tienen influencia sobre el tramo de hoja o de film, para comprimir dicho tramo que forma una estructura material contra la superficie interna de la pieza de molde, y d) a continuación transportar o desplazar las piezas del molde hacia una posición abierta con vistas a una exposición de un producto no deformable o de productos no deformables, caracterizado por el hecho de que dicha capa de un material es una capa de un material fibroso suelto cuya forma es la de una estructura material vellosa de celulosa o similar,
Description
Procedimiento para producir uno o varios
productos.
La presente invención se refiere en primer lugar
a un procedimiento para producir uno o varios productos, tales como
productos de envasado, mediante un proceso de moldeado por
compresión o a presión que implica a al menos dos piezas de molde
dispuestas para acercarse y para alejarse entre sí.
En una aplicación más específica, la presente
invención propone la fabricación de productos de capa fina, hechos
de un material fibroso, tales como recipientes en los que el
producto, o al menos una parte de superficie del mismo está
cubierta por una capa o film, que hace de barrera y/o una hoja de
alguna otra estructura, tal como una hoja de plástico.
Ambas piezas de molde pueden tener una o más
cavidades internas opuestas o, más ventajosamente, una pieza del
molde inferior puede ser plana, mientras que una pieza superior
puede tener una cavidad, que corresponde a la forma externa del
producto.
Para esta aplicación, cuando las piezas del
molde adoptan una posición totalmente unida, configuran una cavidad
interna, provista de una superficie de definición que sigue
parcialmente o enteramente la forma externa seleccionada del
producto de capa fina.
Los productos de capa fina de este tipo se han
desarrollado ante todo para su uso en el empaquetado de bienes
frágiles.
Respecto a los productos de capa fina, con un
marco fibroso provisto de una hoja o capa de superficial, y en
aplicaciones para el envasado higiénico de comestibles, los
comestibles así envasados permanecerán en contacto con una hoja
resistente a la humedad, mientras que el marco fibroso del producto
de envasado servirá de soporte mecánico y de protección.
Obviamente, los productos de envasado producidos
también pueden usarse para envasar otros bienes y componentes.
Los productos de capa fina del tipo aquí
considerado suelen tener forma plana o ahuecada, con partes
superficiales periféricas dobladas desde la parte plana de fondo, en
la que los bienes, tales como comestibles ahí almacenados, pueden
ser cubiertos por un film de plástico que rodea al producto y todo o
parte de la parte plana, o pueden ser cubiertos por una tapa, tal
como una tapa de cartón y que se ajusta a la parte abierta del
producto.
Ya son conocidos varios productos de capa fina
diferentes, tales como productos de envasado destinados a envolver
uno o varios artículos, en los que el material del producto puede
ser aluminio, o un material de plástico y/o fibra.
Puesto que la presente invención se basa ante
todo en la producción de productos de envasado de tipo desechable,
y emplean un material fibroso de base como material de soporte y de
marco, solamente se tratará en detalle esta aplicación.
Por lo tanto, ya son conocidos varios
procedimientos para producir envases de formas diferentes a partir
de un material fibroso, tal como fibra de madera.
El procedimiento escogido para esto depende de
la elección del material de base, de la velocidad de producción
deseada, de la estructura deseada y de la forma del producto final,
así como de otros criterios.
Este procedimiento previamente conocido para
producir productos a partir de material de pulpa de fibra de madera
está basado en una técnica que puede denominarse "fundición de
fibras" y está basado en un procedimiento "mojado".
Según un procedimiento establecido, esta
fundición de madera se realiza extrayendo madera, un material
fibroso de madera o un material similar disuelto en agua, junto con
otros aditivos, tales como adhesivos, etc., mediante una
herramienta conformadora, que tiene una forma complementaria a la
forma externa del producto, y el material fibroso de madera se
adhiere a la superficie de la herramienta, mientras el agua de la
pulpa pasa a través de unas perforaciones de la herramienta
conformadora.
En este caso, es habitual que la concentración
de fibra de madera sea tan baja como 0,5-1% lo cual
significa que se debe emplear unas 200 a 100 veces equivalentes de
agua.
Además, en las tecnologías conocidas, las
herramientas conformadoras deben ser de material inoxidable.
\newpage
La herramienta conformadora también debe estar
provista de perforaciones distribuidas uniformemente en forma de
pequeños orificios para el paso del agua de la pulpa. La experiencia
ha mostrado que, para un funcionamiento satisfactorio, estos
orificios deben estar herméticamente perforados y bien distribuidos
con un diámetro de 1 o 2 mm.
Además, la utilización de estas herramientas
conformadoras precisa que la superficie complementaria enfrentada
al producto sea recubierta o cubierta con una malla o tejido de
alambre y este, también, debe ser de material inoxidable.
Es conocido que la perforación de todos estos
pequeños orificios, así como el conformado y la aplicación de una
estructura de malla o tejido de alambre, precisa de trabajo manual
cualificado y caro.
Esta herramienta debe resistir al agua, fibras,
productos químicos, vacío y al menos un determinado nivel de
presión.
La malla o tejido de alambre también debe estar
diseñada para tener una alta resistencia de modo que el producto
producido, en la forma de una torta fibrosa, pueda ser liberado de
la malla o del tejido.
La necesidad de limpiar la estructura de la
malla de alambre o tejido, etc., así como el resto de la
herramienta conformadora es considerable.
Después de este tipo de moldeado, se debe
transferir un producto semi-acabado, o comprimido en
húmedo y transferido a una secadora, o se debe realizar una
compresión posterior y/o un secado entre mitades de herramienta
calientes.
Estas mitades de herramientas para un
tratamiento posterior también deben estar hechas de un material
inoxidable, ser perforadas con pequeños orificios y conformadas de
otra manera para dar al producto su forma final.
También es sabido que a medida que el producto
semi-acabado se seca sus dimensiones se reducen o se
encoje, provocando la necesidad de que la herramienta, empleada
para un tratamiento posterior esté adaptada o sea adecuada para las
dimensiones relevantes.
La secuencia de secado usada en este
procedimiento es cara y requiere una energía considerable.
El contenido de la patente publicada
US-A-4 337 116 también pertenece al
estado de la técnica y muestra un producto de envasado de fundición
de fibra, constituido de un material de fibra de madera y provisto
de una capa de poliéster.
El estado de la técnica también se puede
complementar con el contenido de la publicación de patente número
WOA1- 97/19803, que muestra y describe como se puede comprimir un
material textil tejido en forma tridimensional, con ayuda de un
termoplástico con una forma ahuecada, donde se emplea una capa de
adhesivo para sostener la capa termoplástica con el material
textil. Por lo tanto, en WOA1- 97/19803 se describe que los
productos fabricados tienen un soporte constituido por un material
fibroso y al menos una pieza de superficie que está recubierta por
una capa que crea una barrera, tal como una hoja o un film
resistente a los gases y a la humedad, por ejemplo una hoja o film
de plástico. Las piezas del molde empleadas, cuando están totalmente
unidas, tienen una cavidad interna provista de una superficie de
definición que sigue parcialmente o enteramente la forma externa
del producto. El procedimiento comprende esencialmente las etapas
de:
- a)
- permitir que una hoja o film alargado, con una capa de un material en forma de tramo que reposa sobre esta, sea introducida entre las partes abiertas del molde,
- b)
- unir o mover las piezas del molde en dirección al encuentro una de otra para envolver un tramo de hoja o de film y comprimir una cuerda que forma una estructura material que rodea a dicho tramo de hoja o film contra dicha hoja o film y envolver dicho tramo de hoja o film a lo largo de una línea definidora, que corresponde a una línea definidora orientada según una arista del producto,
- c)
- provocar que un tramo de hoja o film, con dicho tramo que forma una estructura material aplicado sobre esta y envuelto por las piezas del molde, sea desplazado hacia una cavidad formada en una de las piezas del molde y dentro de esta, cuya forma corresponde parcial o completamente a la forma externa del producto con la finalidad de, mediante medios que tienen influencia sobre el tramo de hoja o de film, comprimir dicho tramo que forma una estructura material contra la superficie interna de la pieza de molde, y
- d)
- a continuación transportar o desplazar las piezas del molde hacia una posición abierta con vistas a una exposición de un producto no deformable o de productos no deformables.
\vskip1.000000\baselineskip
Sin embargo, aunque el estado de la técnica
descrito más arriba proporcione diferentes procedimientos para la
fabricación de un producto en capas provisto de material fibroso y
una capa de barrera se sigue buscando mejorar el procedimiento de
fabricación y evitar inconvenientes tales como un consumo excesivo
de energía y/o proporcionar unas propiedades mejoradas del producto
tales como la capacidad de absorber impactos, la resistencia al
calor y/o la flexibilidad del producto así como un mayor cuidado del
medio ambiente con respecto a procedimientos del estado de la
técnica.
El punto de partida de la presente invención es
un procedimiento para producir uno o varios productos de capa fina
mediante un procedimiento de moldeado o de fundición que implica a
al menos dos piezas de molde, dispuestas para acercarse y para
alejarse entre sí, y donde dichas piezas de molde, cuando están
totalmente unidas, tienen una cavidad interna con una superficie
definidora interna que sigue parcialmente o enteramente la forma
externa del producto tal como se describe en el preámbulo de la
reivindicación 1.
En este procedimiento, con la finalidad de
resolver uno o varios problemas técnicos expuestos más arriba, la
presente invención propone o sugiere ahora que se permita a una hoja
alargada con una capa de un material velloso trabajado o procesado
junto con una estructura de material velloso en forma de tramo que
reposa sobre esta, ser introducida entre las partes abiertas del
molde. Por lo tanto, los productos son fabricados a partir de un
material fibroso seco, el cual, como tal, puede llamarse una pulpa
vellosa y la presente invención se caracteriza por lo tanto por el
hecho de que dicha capa de material es una capa de un material
fibroso suelto cuya forma es la de una estructura material vellosa
de celulosa o similar.
También se propone que las piezas del molde sean
unidas de manera que, en una primera secuencia de compresión,
envuelvan un tramo de hoja que lleva un tramo velloso que forma una
estructura material y compriman la estructura de material velloso a
lo largo de una superficie estrecha cerrada periférica hacia el
tramo de hoja y contra una pieza de molde inferior, cuya línea
definidora externa corresponda ventajosamente a una línea
definidora orientada según una arista para el producto acabado.
También se propone que tal tramo de hoja, con un
tramo velloso que forma una estructura material aplicado sobre
esta, envuelta por las piezas del molde, sea desplazada hacia y
dentro de una cavidad formada dentro de una pieza de molde superior
cuya forma corresponde parcial o completamente a la forma externa
del producto en cuestión, mediante medios que tienen influencia
sobre el tramo de hoja, para comprimir el tramo de hoja con dicha
estructura de material velloso contra la superficie interna de la
pieza de molde superior.
También se propone que las piezas del molde sean
a continuación transportadas o desplazadas hacia una posición
abierta con vistas a una exposición de un producto
no-deformable o unos productos
no-deformables.
En realizaciones preferidas, que están al
alcance del concepto inventivo, dichos medios pueden consistir en
una capa elástica y/o dicho tramo de hoja influenciado por aire o
gas a una presión positiva.
También se propone que la presión del aire
aplicada sea ajustada para regular el grado de compresión del
producto en el tramo que forma la estructura material vellosa.
También se propone que el grado de compresión
y/o el grado de fijación de un adhesivo añadido sea ajustado de
manera que el producto sea al menos bastante resistente para ser
cuidadosamente transportado intacto a una estación de mecanizado
siguiente.
El grado de fijación o de endurecimiento del
adhesivo puede ser aumentado en la estación de mecanizado
posterior, para dar al producto su estructura definitiva.
La superficie, que forma una cavidad dentro de
una de las piezas de molde o en la superior, está provista de una
determinada cantidad de perforaciones que permiten el paso de aire,
a través de los cuales no solamente pasa un volumen de aire
encerrado en la cavidad, sino también un volumen de aire que forma
el tramo de estructura de material velloso.
Una pieza de molde está concebida y conformada
para formar un producto a partir del tramo velloso que forma una
estructura material encerrada, teniendo dicho producto uno o varios
compartimentos.
También se propone que dichos medios para
influenciar sobre el tramo de hoja y el tramo velloso que forma una
estructura material que reposa sobre este, consista en una capa
elástica y/o un tramo de hoja o de film, influenciado por aire o un
gas a una presión positiva.
Un producto fabricado según el presente
procedimiento también está al alcance de la invención, que consiste
en: un tramo velloso que forma una estructura material comprimido en
una o varias etapas y que tiene una superficie recubierta de una
barrera protectora contra la humedad, el aire y/o el sabor, tal como
una hoja o film resistente a los gases y a los fluidos, un tramo de
estructura vellosa comprimido en una o varias etapas y que tiene
ambas superficies recubiertas con una hoja, un film o similares; un
tramo de estructura vellosa comprimido en una o más etapas y que
tiene una o ambas superficies recubiertas con una hoja o film
resistente a los gases y a los fluidos, donde determinadas hojas o
films deben ser permeables a los gases.
\newpage
Teniendo en cuenta que las consideraciones
técnicas que debe tener el experto en la materia para ser capaz de
ofrecer una solución a uno o más problemas técnicos son un
conocimiento necesario de las medidas y/o la secuencia de medidas a
emprender y también una elección necesaria de los medios, los
siguientes problemas técnicos deberían ser relevantes al
desarrollar el contenido de la presente invención. A continuación se
presentan unos ejemplos de diferentes características y
realizaciones que se pueden emplear junto con la presente
invención.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable ser capaz de producir un producto, tal como un producto de
envasado, en el cual la mayor parte de los materiales se seleccionan
de entre materiales que son fáciles de reciclar, que son
preferiblemente transformables en abono y que, en gran parte, pueda
ser fabricado a partir de y que contenga material fibroso
reciclado.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable ser capaz de ofrecer un procedimiento
"semi-seco" o "seco", según las
definiciones establecidas a continuación, para productos moldeados a
presión, y basado en la utilización de un material fibroso seco o
semi-seco que ha sido trabajado o preparado a partir
de una estructura vellosa.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable ser capaz de percibir las medidas y la secuencia de
medidas asociadas con la fabricación racional de productos a partir
de una pulpa vellosa, trabajada o preparada en forma de estructura
vellosa y con unas mínimas necesidades de energía.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable percibir el significado y las ventajas asociadas con el
moldeado de los productos mediante la técnica de moldeado o de
moldeado por compresión de una estructura vellosa, preferentemente
una pelusa de fibra de madera, una pelusa de celulosa o similar y
que, así comprimida, pueda ofrecer una mayor capacidad de absorción
de impactos y una mayor inmunidad al calor que un material de
plástico y que, en esta forma comprimida, resulte ser más flexible
que un cartón o que un cartón corrugado.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable asociarla con un procedimiento de producción de productos
basado en un material de estructura vellosa, con un material de
partida con un elevado grado de secado, y añadiendo pequeñas
cantidades de aditivos estabilizadores del producto tal como un
material de unión o una cola.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable utilizar uno o más tipos de adhesivos como aditivos de
estabilización, y preferentemente aditivos que puedan ser fijados o
curados por calor.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable utilizar un material velloso que no requiera más cantidad
de líquido o agua de la necesaria que la del material de unión, por
ejemplo cola o adhesivo, necesario para este material.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable utilizar un procedimiento que requiera un trabajo limitado
y que permita eliminar la necesidad de una estructura de alambre y
procesos de perforación especiales, necesarios para sacar el agua
de la pulpa de la herramienta de moldeado.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable utilizar un procedimiento "semi-seco",
donde el procedimiento no precise de ninguna energía de secado de
producto sino solamente la energía térmica necesaria para
estabilizar el material de unión o la cola empleada.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable crear unos criterios tales que el producto, tras la
secuencia de moldeado por compresión, solamente necesite tener la
estabilidad suficiente para ser llevado a una estación de tratado
posterior o subsiguiente, por ejemplo.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable emplear un suministro de calor en al menos una pieza de
molde en una estación de moldeo por compresión o una secuencia de
moldeado por compresión.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable permitir la fijación final del material adhesivo o medio
empleado en una estación de post-compresión o
conformado final del producto, que por lo tanto precise de muy poca
energía.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable proporcionar un procedimiento para la producción de
productos de capa fina, que permita la utilización de tales
materiales fibrosos reciclables y en determinadas aplicaciones
incluso convertibles en abono, y que las materias primas empleadas
puedan ser renovables y puedan estar constituidas, parcial o
totalmente, de papel desechado.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable crear una cinta transportadora, hecha de una hoja plana
con una capa de estructura vellosa que repose sobre ella, y que
permita a una parte de la misma ser introducida entre piezas de
molde abiertas, pertenecientes a una disposición de moldeado por
compresión.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable conformar piezas de molde de modo que, en una primera
secuencia de compresión, puedan comprimir la estructura vellosa a lo
largo de una superficie orientada periféricamente estrecha y
cerrada, cuya línea definidora externa puede corresponder a una
línea definidora orientada según una arista del producto final o
acabado.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable que en una primera secuencia de compresión una pieza de
molde actúe contra una pieza de molde inferior plana y envuelva un
tramo de hoja elástica con una capa, de espesor uniforme, de un
tramo velloso que forma una estructura material aplicado sobre esta,
y que en una segunda secuencia de compresión provoque que el tramo
de hoja elástica y el tramo velloso que forma una estructura
material que reposa sobre este sean desplazados hacia y dentro de la
pieza de molde superior, cuya forma interna corresponda parcial o
completamente a la forma externa del producto, con la finalidad de,
mediante medios que tienen influencia sobre el tramo de hoja
elástica, pueda comprimir gradualmente el tramo de hoja con el
tramo velloso que forma una estructura material contra la superficie
interna de la pieza de molde superior.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable producir productos de capa fina formando solamente una
pieza de molde superior con una cavidad, cuya estructura de
superficie sigue la forma externa del producto, y donde la pieza de
molde inferior puede ser plana y tener o soportar una capa elástica,
que es elástica para expandirse dentro de la cavidad durante el
proceso de moldeado por compresión.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable que antes de la secuencia de moldeado por compresión
efectiva, se dé a la hoja o a la capa elástica una temperatura
elevada adecuada para que sea capaz de resistir la extensión
necesaria para poder formar el producto.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable tener medios de influencia sobre la hoja constituidos por
una capa elástica influenciada por aire o gas a una presión positiva
con la finalidad de, mediante el tramo de hoja, comprimir el tramo
de estructura de material velloso en la cavidad de la pieza de molde
superior, de modo que forme el producto de capa fina solamente
contra la superficie interna de la pieza de molde.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable determinar la densidad del producto en la secuencia de
moldeado por compresión mediante una regulación de la presión del
aire o del gas.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable asignar a la pieza de molde superior un exceso de
temperatura y/o asignar al molde inferior un exceso de temperatura
y/o asignar al aire o al gas empleado un exceso de temperatura y/o
ajustar la duración del tiempo de compresión de modo que el producto
formado quede finalmente fijado o parcialmente fijado, aunque en
este último caso en la medida en que el producto pueda ser movido
intacto a una estación de tratamiento subsiguiente, preferentemente
una estación de post-compresión.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable crear condiciones para un procedimiento de producción de
productos simple, donde la forma interna y la cavidad de solamente
una pieza de molde, la superior, esté concebida para crear un
producto ahuecado con uno o varios compartimentos.
Según un aspecto de la presente invención, es
deseable emplear una estación de post compresión, para dar al
producto su forma final, su estructura superficial final, si es
necesario, completar parcial o totalmente el proceso de fijación o
de endurecimiento suministrando calor.
Ante todo, las ventajas que se suponen que son
propias del procedimiento según la presente invención de producción
de uno o varios productos son que se han creado las condiciones para
la fabricación de productos en serie más simples y económicas, las
cuales, mediante un proceso de moldeado por compresión en seco o en
semiseco, que pueden adoptar una forma estable y donde el material
puede consistir en una pulpa vellosa o similar, trabajada y
preparada para constituir una estructura de material velloso y donde
tramos de esta estructura de material velloso, que descansan sobre
una hoja, film o capa de soporte elástico pueden ser comprimidos
contra una cavidad interna, conformada en una de las piezas del
molde.
Se pueden fabricar productos de capa fina
simplemente conformando una pieza de molde superior con una
cavidad, cuya estructura de superficie sigue la forma externa del
producto, y donde una pieza de molde inferior puede ser plana y
estar provista de una capa elástica, que puede expandirse en la
cavidad durante el proceso de moldeado por compresión.
Las características propias de un procedimiento
según la presente invención, se definen en la parte caracterizadora
de la primera reivindicación adjunta.
\vskip1.000000\baselineskip
Un procedimiento propuesto actualmente,
aplicable en una línea de producción mecánica coordinada, de
producción de uno o varios productos, tales como productos de
envasado, y también un ejemplo de un producto de envasado y una
tapa que se ajusta al producto de envasado, se describirán con más
detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales;
La figura 1 ilustra, en alzado, el principio de
una línea de producción para varios productos, que emplea una tira
u hoja finita como portador de una estructura de material
velloso,
La figura 2 muestra, en una escala algo mayor,
las dos piezas de molde en una estación de moldeo por compresión,
empleada en un procedimiento de moldeo por compresión semiseco según
la invención, y con las dos piezas de molde adoptando una posición
ligeramente abierta, que les permite recibir un tramo de la tira u
hoja alargada con un tramo de la capa de estructura de material
velloso que reposa sobre este,
La figura 3 muestra la pieza de molde superior
adoptando una posición, antes de la compresión de la estructura de
material velloso, para sellar contra un tramo de hoja o de film que
hay debajo y la pieza de molde inferior, una línea definidora
externa seleccionada para seguir una línea definidora orientada
según una arista del producto acabado,
La figura 4 muestra las piezas del molde,
adoptando la posición indicada en la figura 3, y que ilustra el
suministro de una cantidad de aire, introducido a una presión
positiva, para un moldeo inicial del producto,
La figura 5 muestra una posición en la cual se
ha permitido que la presión del aire aplicado actúe para transportar
el tramo velloso que forma una estructura material hacia las
superficies definidoras de la cavidad de la pieza de molde superior
y donde el tramo velloso que forma una estructura material está en
un estado comprimido,
La figura 6 muestra una etapa inicial del
proceso para la evacuación de la presión aplicada, donde se permite
que una capa elástica se encoja o se comprima de vuelta a una
posición de partida,
La figura 7 muestra las piezas del molde en una
posición totalmente abierta de modo que uno o varios productos
acabados, o un producto o productos que sirven como semiproductos,
pueden ser sacados de la estación de moldeo por compresión,
La figura 8 ilustra, en una vista lateral, una
disposición que permite el tratamiento posterior en la forma de
compresión y/o estampado en una herramienta de dos partes,
La figura 9 muestra en perspectiva un producto,
orientado en la dirección correcta, con una tapa que se adapta al
producto, y
La figura 10 muestra en perspectiva un producto,
producido tal como se ha indicado en las figuras 1 a 8.
La figura 1 muestra una línea de producción 1 de
producción de uno o varios productos, tales como productos de
envasado 40, con ayuda de un transportador finito en forma de una
hoja o film elástico alargado. La figura 1 también muestra que un
material fibroso utilizado para producir un producto 40, según la
presente invención, se presenta en la forma de dos rodillos
2,2a.
Estos rodillos 2,2a consisten en una "pulpa
vellosa" enrollada, una pulpa relativamente seca que contiene
fibra de celulosa de tipo conocido.
Por pulpa "seca" se entiende en general un
material de pulpa que contiene material fibroso con un porcentaje
de humedad de entre 6 y 8%.
Una o varias redes de pulpa 2', 2a' salen de los
rodillos 2,2a para ser trituradas y desintegradas en un molino 3 o
un conformador de material velloso, sin que las fibras se destrocen
demasiado.
El material fibroso suelto y fino, así formado,
es transportado con aire añadido mediante un conducto 4 para ser
distribuido uniformemente sobre una superficie, en la forma de un
material velloso 11.
A este estado, en el que el material fibroso
contiene aire, se le llama "estructura vellosa" 11 en la
descripción siguiente.
La estructura vellosa 11 es transportada de
manera conocida por el conducto 4 y es distribuida mediante medios
de por sí conocidos. La estructura vellosa es aplicada como una capa
11 a lo largo de una mesa 5.
La mesa 5 puede consistir en una cinta de
alambre o malla sin fin 5a, que lleva la estructura vellosa 11
hacia la derecha en la figura 1.
La estructura vellosa 11 se esparce sobre la
mesa 5 o, según la presente realización sobre una cinta 5a, como
una capa 11a con un espesor predeterminado.
El espesor de la capa 11 se escoge en función,
entre otros, de la velocidad de introducción de la estructura
vellosa a través del conducto 4, la anchura de la mesa 5 y la
velocidad de alimentación de la cinta sin fin 5a, factores que
dependen a su vez del espesor del producto acabado, el grado de
compresión de la estructura vellosa en una herramienta de moldeado
por compresión de la estación de moldeo por compresión, la elección
del adhesivo o cola, etc.
Un distribuidor 6, en la forma de escobillas que
giran en la dirección contraria a la de transporte, está concebido
para distribuir y nivelar la estructura vellosa 11 para que la capa
11 formada tenga una superficie superior relativamente elevada.
El proceso de moldeado por compresión en una
estación de compresión 13 se describirá con más detalle a
continuación, con referencia a las figuras 2 a 7.
Por lo tanto, la realización ilustrada en la
figura 1 se refiere a una línea de producción para una pluralidad
de los productos de envasado 40 y está basada en el principio de
utilización de una malla 12.
Esta malla finita 12 está constituida por una
hoja o tira de material de soporte 7, sobre la cual descansa una
capa 11a de una estructura vellosa de espesor adecuado.
La figura 1 muestra la tira de hoja 7 enrollada
en un rodillo 8, introduciéndose la tira 7 mediante una disposición
de rodillos 8a hacia una posición "P", donde la tira de hoja 7
está provista de dicha capa 11a.
La tira de hoja 7 con una capa 11a de estructura
vellosa que descansa sobre esta es introducida mediante fuerzas de
tracción que se generan cerca de la estación de moldeo por
compresión o conformadora 13.
La introducción de la tira 7 en la estación 13
es discontinua, mientras que la introducción de la capa 11a sobre
la tira de hoja 7 en la posición "P" es continua. Por lo tanto,
se requieren unos medios 10 los cuales, mediante un movimiento de
subida y de bajada en la posición 9, puede alterar la longitud de la
tira entre la posición "P" y dicha estación 13.
La figura 1 también muestra que, cerca y aguas
debajo de la estación de moldeo por compresión 13 hay una estación
de tratamiento 14 para el tratamiento final de un producto o de un
producto semiacabado, para producir dicho producto final 40.
Con referencia ahora a la figura 2, esta muestra
un alzado lateral de la posición inicial entre dos piezas de molde
21, 22, una pieza de molde superior 21 y una pieza de molde inferior
22 pertenecientes a la estación de moldeo por compresión 13.
Por lo tanto, según la invención, un tramo de
hoja alargado 7 con una capa 11a de una estructura vellosa 11 que
reposa sobre este, puede ser introducida entre las piezas de molde
21, 22, ligeramente abiertas tal como se muestra en la figura
2.
Las piezas del molde 21, 22 pueden ser después
unidas o desplazadas conjuntamente y comprimidas, tal como se
muestra en la figura 3, a lo largo de una sección periférica
estrecha 7b, formada por la sección externa estrecha 21a de la
pieza de molde superior 21, definiendo estas secciones 7b, 21a una
línea definidora cerrada externa 7b', 21a' que corresponde a una
línea definidora orientada según una arista 40a (ver la figura 10)
del producto 40.
La figura 3 muestra que la pieza de molde
superior 21 presiona contra la pieza de molde plana inferior 22,
cuya superficie superior 22a puede ser cubierta con una capa
elástica 15.
Un tramo de tira 7a, con un tramo 11b de la
estructura vellosa 11 aplicado sobre esta, cercado por la sección
externa 21a de la pieza de molde 21, es desplazado, según la figura
4, hacia la pieza de molde 21 con una cavidad 23 cuya forma
corresponde total o parcialmente a la forma exterior del producto
40, mediante medios que tienen influencia sobre el tramo que
pertenece a la tira 7a para comprimir el tramo definidor de
estructura vellosa 11b contra las superficies que definen la cavidad
interna de la pieza de molde 21, algunas de las cuales se han
designado por 21b, 21c, 21d, 21e y 21f.
Dichas piezas de molde 21, 22, en una posición
totalmente unida y cerrada tal como se muestra en la figura 3,
tienen por lo tanto una cavidad interna 23 dividida en dos
subcavidades 23a, 23b para permitir la fabricación de un producto
según la figura 9 y/o la figura 10.
En la figura 4 un tramo de hoja 7a, con un tramo
de estructura vellosa 11b aplicado sobre esta, envuelto por la
pieza de molde 21 es desplazado hacia arriba en dirección a las
superficies internas de las cavidades 23a, 23b, donde las cavidades
23a, 23b de la pieza de molde 21 están conformadas para
corresponderse total o parcialmente con el exterior del producto,
por medios que tienen influencia sobre el tramo de hoja 7a y la
capa 15, para comprimir tramos individuales de estructura vellosa
11b y tramos de hoja individuales 7a contra las superficies internas
de la pieza de molde.
La figura 5 tiene como objetivo ilustrar que una
capa elástica expandida o tirante 15a ha comprimido y estirado el
tramo de hoja 7a' y el tramo de estructura vellosa 11b' contra todas
las superficies definidoras de la cavidad 23 (23a) dentro de la
primera o superior pieza de molde 21 y es llevada a fijarse o
solidificarse total o parcialmente en este posición.
El tramo de estructura vellosa 11b se presenta
aquí en la forma de una estructura vellosa comprimida 11b', con el
tramo de hoja 7a' estirado de manera que, a través de la estructura
vellosa, es capaz de cubrir todas las superficies definidoras de la
cavidad en el tramo de cavidad 23a de la pieza de molde 21.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
La figura 5 ilustra la utilización de la capa
elástica tirante y expandida 15a, dispuesta bajo el tramo de hoja
tirante similar 7a', y donde esta capa 15a, mediante aire
suministrado a través del canal 22d en los compartimentos 50,51, ha
comprimido el tramo de hoja 7a' a la posición mostrada en la figura
5.
La figura 6 muestra que la presión del aire
utilizado en los compartimentos 50,51 puede ser ahora retirado y
que se permite a la capa 15a, por su propia elasticidad, recuperar
una posición plana con ayuda de una presión de equilibrio negativa,
en especial la introducción de una presión de aire de entre la capa
15a y el tramo de hoja 7a'.
No son necesarias medidas si la hoja 7a y la
estructura vellosa comprimida 11b se escogen de manera que una
cantidad de aire necesaria pueda pasar a través de la estructura
11b, y la estructura 11b volverá por su propia elasticidad a una
posición más plana.
Aquí se propone una disposición de
pistón-cilindro (no mostrada) la cual, en posición
comprimida, genera una presión suficiente para comprimir la
estructura vellosa y, en posición expandida, permite a la capa
elástica volver a su posición plana.
Si la hoja 7a, 7a' es estanca al aire, se puede
suministrar suficiente aire a los compartimentos 61, 62 a través de
tubos 61a, 62a directamente conectados a la presión atmosférica, una
disposición de pistón-cilindro o una presión
positiva.
Las piezas del molde 21, 22 son a continuación
movidas a una posición totalmente abierta en la que el producto 40
o productos es/son expuestos, tal como se muestra en la figura
7.
Dichos medios pueden consistir en un tramo de
tira elástica 7a influenciada por aire o a gas a una presión
positiva.
Tal como se muestra en la presente realización
dichos medios pueden consistir en una capa elástica 15 que cubre la
posición superior 22a de la pieza de molde 22 donde aire o gas,
preferentemente calentado a una presión positiva, influencia la
capa 15 para elevar el tramo de hoja elástica 7a con el tramo de
estructura 11b hacia las superficies internas 21b, 21c, 21d, 21e y
21f hacia el interior de la cavidad.
La evacuación del aire o el gas puede, como en
la realización mostrada, lograrse a través de canales o agujeros
21j, dispuestos entre la estructura vellosa comprimida 11b y las
superficies 21b, 21e que forman la cavidad de la pieza de molde
21.
La superficie 21e y las superficies definidoras
que forman una cavidad pueden estar provistas de una determinada
cantidad de agujeros 21j, a través de los cuales no solamente pasa
el volumen de aire encerrado en la cavidad, sino también una gran
proporción del volumen de aire que forma la estructura vellosa
11b.
Una pieza de molde 21 está concebida con
sub-cavidades 23a, 23b para formar un producto de
envasado 40 con varios compartimentos 42, 43 (ver la figura 9).
En su zona central 9 la malla 12 tiene un
dispositivo 10 para subir y bajar la tira de hoja 7 con la
finalidad de ajustar la longitud de la tira portadora al guiado
intermitente que tiene lugar en la estación 13 y en una estación de
post-compresión y/o de estampado 14.
Una alternativa para compensar la producción
discontinua es regular la altura de la malla de transporte 12 de
modo que la elevación ocurre lentamente mientras que la bajada
ocurre considerablemente más rápido.
La pieza de molde inferior 22 tiene una
superficie superior plana 22a, que puede ser cubierta por una capa
elástica 15, la cual a su vez puede ser fijada a una zona de borde
22b de la pieza de molde 22. Esta capa puede no ser necesaria si la
hoja es estanca al aire y es suficientemente elástica.
Los productos 40, 41 comprenderán un marco 40c
(ver la figura 10) de material fibroso de madera, una pieza de
superficie 40d que está recubierta por una capa que sirve de barrera
contra sabores, olores, gases y humedad, ilustrada aquí por razones
de simplicidad como un tramo de hoja resistente a la humedad 7a',
tal como una hoja de plástico.
La figura 7 muestra que las piezas del molde 21,
22 han adoptado una posición tal que el producto acabado 40 puede
ser posteriormente introducido en una estación de
post-compresión y/o una estación de corte 14 para
el producto de envasado.
También está claro que una tapa 41 del producto
puede ser perfectamente producida de la misma manera que el
producto 40, donde la tapa 41 cooperará con superficies definidoras
orientadas en la dirección de los bordes.
Varias formas de producto están obviamente al
alcance de la invención y también cubre productos fabricados de
acuerdo con el procedimiento. Esto también se aplica a la tapa que
se ajusta al producto.
El material de partida 2 para la realización
según la figura 1 es una estructura de pulpa seca de calidad y forma
adecuadas. La malla de pulpa 2', 2a' se introduce en un triturador
de pulpa/"fluffer" 3. Es posible que la fibra triturada
tenga que pasar por un desfibrador simple (no mostrado), donde las
fibras vuelven a ser expuestas.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El tramo de fibra, aquí convertido en una
estructura vellosa, es transportada por un ventilador, a través de
un conducto de aire 4, a una conformador de capas de fibra, para
formar la capa previamente mencionada 11a.
Esto puede ser un aparato de tipo Pendistor TM.
El material fibroso velloso es distribuido sobre un alambre o una
red como capa o estera 11a. El aire de transporte es eliminado a
través de la capa de fibra (a partir de ahora llamada estera) y el
alambre, y es devuelto a través de un filtro de tipo adecuado.
El espesor de la estera o capa 11a está
determinado ante todo por la velocidad de los rodillos de
alimentación al triturador y por la velocidad del alambre.
Una escobilla o limitador de capa 6 está
localizado por encima del alambre. Esto afeita cualquier falta de
uniformidad en la estera o capa 11a y devuelve los excesos de fibras
al molino 3.
Antes de dejar el alambre, la estera 11 puede
ser comprimida de manera controlada bajo un rodillo localizado bajo
el rodillo giratorio/de arrastre del alambre. Los bordes de la
estera pueden ser recortados con cuchillas circulares con la
finalidad de obtener bordes rectos.
Las tiras de borde son transportadas de vuelta
al molino 3.
Según la figura 1, en el punto indicado
"P", la estera 11a se encuentra con la hoja 7, seleccionada
según su resistencia al calor, su extensibilidad u otras
características deseadas.
Un adhesivo tal como cola se añade y se
distribuye mediante una o más toberas.
Aquí se sugiere que una cola basada en agua
puede ser distribuida, rociada, sobre la superficie más externa de
la estera 11a y/o, pero ante todo debe ser distribuido sobre la
superficie superior de la hoja 7.
Hasta este punto el proceso es continuo.
A continuación la introducción de la hoja 7, la
estera 11a (a partir de ahora denominada malla 12) ocurre de manera
intermitente. En este ejemplo será introducida por etapas.
Esto se logra mediante un rodillo de
accionamiento 10a, con motores lineales, que levantan la malla (7,
11a) continuamente y considerando la longitud por un cambio de
ángulo.
Una caja de succión 16 mantiene abajo la estera
11a frente a la estación de moldeo 13 durante la elevación.
Un par de cilindros de aire o motores lineales,
con funciones de bloqueo dispuestas tras la estación de moldeo por
compresión 13 a cada lado de la malla, inmovilizan rápidamente los
bordes del producto ya formado y tiran de la malla a lo largo de
este, y al mismo tiempo, el rodillo de accionamiento 10a desciende y
suelta la malla.
Un dispositivo de calefacción, tal como un
calentador por infrarrojos, está colocado sobre (o bajo) la malla
12 antes de la estación 13. El propósito de esto es vaporizar hasta
cierto punto el agua de la cola, de manera controlada, hasta el
contenido en sólidos secos correcto, pero especialmente precalentar
la hoja 7 para rebajar la temperatura y simultáneamente precalentar
la tira o estera de fibra 11a.
La estación 13 está constituida por una
herramienta conformadora superior 21 de acero o de aluminio, con
una superficie interna pulida, estando la superficie también tratada
con un material plástico adecuado. Se sugiere aquí un material
plástico vendido bajo la marca "Teflón".
La pieza de molde 21 está provista de
calefacción eléctrica controlable entre 60 y 300 C.
El movimiento vertical y la presión de
activación de la pieza de molde 12 están controlados por una o más
disposiciones de pistón-cilindro hidráulicos, no
mostrada.
La parte inferior 22 de las dos piezas de molde
consiste principalmente en una placa de acero plana 22. La hoja 7
se desplaza por la placa de acero 22. La hoja 7 tiene que tener una
gran extensibilidad y suficiente resistencia al calor.
Según la figura 5 la cola debería ser capaz de
ser fijada, por ejemplo curada, en esta posición bajo presión y
calor durante, por ejemplo, 3 a 10 segundos.
El aire encerrado y el vapor de aire que quedan
de la cola son evacuados a través de pequeños agujeros 21j en la
pieza de molde 21.
Un eyector permite que el producto 40 sea
mantenido abajo cuando la pieza de molde 21 es elevada tras el
moldeado. Esta disposición garantiza la separación del producto 40
de la pieza de molde 21. La secuencia se repite con la introducción
hacia adelante antes citada.
El producto está ahora constituido por una tira
de productos conformados 40 tridimensionales coherentes. La
siguiente etapa del proceso ocurre en una estación 14 subsiguiente,
ver la figura 8, situada una o dos longitudes de producto más
adelante.
Una herramienta hembra superior 90 se encuentra
aquí con una herramienta macho 91 para realizar una compresión
final.
La herramienta 91 debería tener un espacio
despejado en los lados del producto 40.
La herramienta de acero 90 ó 91 en esta estación
de trabajo puede estar provista de un molde de estampado con un
logo, un patrón, la identificación del fabricante, etc. Unas
cuchillas de estampado para punzonar limpiamente los lados
longitudinales del producto 40 están dispuestas en la placa de
ensamblado 91 b de la herramienta macho. Esta secuencia ocurre
simultáneamente con el ciclo de moldeado anterior.
En una estación final la tira coherente es
cortada transversalmente a lo largo de la tira. Esta secuencia
ocurre durante el ciclo de moldeado anterior.
El producto puede caer en una cinta de
transporte para un refinado posterior o para el apilamiento listo
para su uso para envasado.
Las ventajas del procedimiento seco o semiseco
según la invención respecto a los procedimientos de fundición de
fibra en "mojado" son obvios.
\bullet Costes de herramientas reducidos
mediante la utilización de pocas y simples piezas de molde o
herramientas.
\bullet El producto es fabricado con una
barrera al líquido laminada sobre una capa de fibra en una sola y
misma secuencia, lo cual no es posible con el procedimiento
mojado.
\bullet Todas las operaciones ocurren durante
la misma secuencia. No se pierde el tiempo.
\bullet Se consigue una elevada calidad del
acabado de superficie en ambos lados del producto, no quedan marcas
de la estructura de alambre o malla.
\bullet La cantidad de fibra usada puede ser
minimizada pegando la capa de fibra en lugar de emplear una unión
por hidrógeno que es más pobre.
\bullet Permite la fabricación de un producto
rígido y de capa fina.
\bullet No hay emisión de desechos que
requieran permisos de las comisiones de medio ambiente.
\bullet Una baja inversión. Costes de
mantenimiento bajos. Tecnología simple.
\bullet Bajas necesidades de energía puesto
que se emplea como material de partida un material de fibra
previamente secado.
\bullet Gran capacidad de producción. Pocas y
rápidas estaciones de trabajo. No hay solapamientos de tiempo.
\bullet Se requiere poco espacio puesto que no
son necesarios tanques, disolventes, conductos, bombas, conductos de
suelo.
\bullet El producto puede ser empleado en
atmósfera modificada, es decir en envasados estancos a los
gases.
\bullet El producto puede ser calentado en un
horno a 200 C y obviamente en un horno microondas.
\bullet El producto puede ser congelado.
El adhesivo puede ser añadido directamente en la
línea de soplado para productos en los cuales es aceptable una
estructura de pulpa muy "suelta".
las aplicaciones que emplean termoplástico como
aglomerante podrán utilizar herramientas de conformación por
precalentamiento y frío.
El término procedimiento "seco" debe
entenderse como que la estructura vellosa se mezcla o se recubre
con un aglomerante seco.
\newpage
El término procedimiento "semi seco" debe
entenderse como que la estructura vellosa se mezcla con, o reposa
sobre, una capa de adhesivo en la forma de pequeñas cantidades de
aglomerante basado en líquido.
Obviamente, la invención no se limita a la
realización descrita más arriba a modo de ejemplo, sino que puede
ser objeto de modificaciones al alcance del concepto inventivo tal
como se ilustra en las reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
- \bullet US 4337116 A [0027]
- \bullet WO 9719803 A1 [0028] [0028]
Claims (10)
1. Procedimiento para producir uno o varios
productos, mediante un proceso de moldeado por compresión o a
presión que implica a al menos dos piezas de molde dispuestas para
acercarse y para alejarse entre sí, que comprenden un marco o un
soporte constituido por un material fibroso, al menos una pieza de
superficie que está recubierta por una capa que crea una barrera,
tal como una hoja o un film resistente a los gases y a la humedad,
por ejemplo una hoja o film de plástico, y comprendiendo dichas
piezas de molde, cuando están totalmente unidas, una cavidad
interna provista de una superficie de definición que sigue
parcialmente o enteramente la forma externa del producto,
comprendiendo dicho procedimiento:
- a)
- introducir una hoja o film alargado con una capa de un material en forma de tramo que reposa sobre esta entre las partes abiertas del molde,
- b)
- unir las partes del molde o se acercan entre sí para envolver un tramo de hoja o de film y comprimir una cuerda que forma una estructura material que rodea a dicho tramo de hoja o film contra dicha hoja o film y envolver dicho tramo de hoja o film a lo largo de una línea definidora, que corresponde a una línea definidora orientada según una arista del producto,
- c)
- desplazar un tramo de hoja o film, con dicho tramo que forma una estructura material aplicado sobre esta, envuelta por las piezas del molde hacia una cavidad formada en una de las piezas del molde y dentro de esta, cuya forma corresponde parcial o completamente a la forma externa del producto en cuestión, mediante medios que tienen influencia sobre el tramo de hoja o de film, para comprimir dicho tramo que forma una estructura material contra la superficie interna de la pieza de molde, y
- d)
- a continuación transportar o desplazar las piezas del molde hacia una posición abierta con vistas a una exposición de un producto no deformable o de productos no deformables, caracterizado por el hecho de que dicha capa de un material es una capa de un material fibroso suelto cuya forma es la de una estructura material vellosa de celulosa o similar,
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dichos medios según la
etapa "c" están constituidos por un tramo de hoja o film
elástico, influenciado por aire o gas a una presión positiva.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
2, caracterizado por el hecho de que la presión del aire
aplicada se ajusta para regular el grado de compresión en el tramo
que forma la estructura material vellosa.
4. Procedimiento según la cualquiera de las
reivindicaciones 1,2 ó 3, caracterizado por el hecho de que
el grado de compresión y/o el grado de fijación de un adhesivo
añadido es/son ajustados para que el producto no deformable sea
suficientemente resistente para ser transportado a una estación de
mecanizado siguiente.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que el grado de fijación o de
endurecimiento del adhesivo o de la cola aumenta en la estación de
mecanizado siguiente para dar al producto su estructura
definitiva.
6. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
2, caracterizado por el hecho de que dichos medios, según la
etapa "c" están constituidos por una capa elástica influenciada
por aire o gas a una presión positiva, que actúa contra dicho tramo
de hoja o film.
7. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
6, caracterizado por el hecho de que el aire o el gas puede
ser introducido entre el tramo de hoja o de film y la capa
elástica.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que en la etapa "d" tiene
lugar una introducción de aire o de gas entre un tramo que forma
una estructura material vellosa comprimida y una superficie de la
pieza de molde que forma una cavidad.
9. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
8, caracterizado por el hecho de que la superficie que forma
la cavidad está provista de una determinada cantidad de
perforaciones o agujeros que permiten el paso de aire, a través de
los cuales no solamente pasa un determinado volumen de aire
encerrado en la cavidad sino también un volumen de aire que forma
el tramo de estructura de material velloso.
10. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que una pieza de molde está
concebida para formar un producto con uno o varios
compartimentos.
Applications Claiming Priority (2)
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