ES2320632T3 - Procedimiento para producir uno o varios productos. - Google Patents

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.

Sector técnico de la invención

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.

Antecedentes

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.

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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.

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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.

Resumen de la presente invención

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.

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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.

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Breve descripción de las figuras

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.

Descripción de una realización actualmente preferida

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.

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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.

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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.

Productos alternativos en sistemas similares

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.

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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.

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Referencias citadas en la descripción

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.

Documentos de patente citados en la descripción

\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.