ES2347773T3 - Envase que tiene un bastidor inflado. - Google Patents
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Abstract
Envase (10) para contener un producto (16), comprendiendo el envase: unas hojas (18, 20) de cámara flexibles opuestas superior e inferior precintadas entre sí en una zona de precinto (22) de cámara seleccionada para definir una parte de cámara (12) estanca al agua que es capaz de contener el producto; y un bastidor (14) hueco que circunscribe la parte de cámara y adaptado para soportar la parte de cámara cuando el bastidor está inflado.
Description
La presente invención se refiere a un envase que tiene una
- parte
- de cámara para contener un producto y un bastidor
- inflado
- que rodea la cámara, y a métodos de producción de
- dicho envase.
En las operaciones de envasado de alimentos es habitual
colocar un producto alimenticio (p. ej., carne fresca) en una
bandeja rígida (p. ej., una bandeja de poliestireno expandido
termoconformada que tiene una zona deprimida central y un
borde periférico circundante). Luego es posible colocar una
película termoplástica sobre el alimento y termosellarla al
borde periférico para cerrar herméticamente el producto
alimenticio.
No obstante, un alto porcentaje de los costes de envasado
finales para dichos sistemas de envasado se debe al coste
relativamente alto de dichas bandejas. Adicionalmente, existen
costes e inconvenientes asociados al transporte y
almacenamiento de las bandejas antes de su uso en los envases.
Además, dichas bandejas aumentan el volumen del material de
desecho de envasado del que debe encargarse el consumidor
después de abrir el envase. Un envase de alimentos sin bandeja
que está soportado parcialmente es conocido por US-5137154.
La presente invención trata uno o más de los problemas
mencionados anteriormente.
Un envase para contener un producto incluye unas hojas de
cámara flexibles opuestas superior e inferior. Estas hojas
están precintadas entre sí en una zona de precinto de cámara
seleccionada para definir una parte de cámara estanca al agua
que es capaz de contener el producto. Un bastidor hueco
circunscribe la parte de cámara. El bastidor soporta la parte
de cámara cuando el bastidor está inflado.
Un proceso de envasado incluye las siguientes etapas: 1)
proporcionar una banda de base que comprende un material en
forma de lámina flexible; 2) colocar un producto en la banda
de base; 3) colocar sobre el producto una banda de tapa que
comprende un material en forma de lámina flexible; 4)
precintar la banda de tapa a la banda de base en una zona de
precinto de cámara seleccionada para formar una parte de
cámara que encierra el producto; y 5) precintar la banda de
tapa a la banda de base en una o más zonas de precinto de
bastidor seleccionadas para formar un bastidor hueco que
circunscribe la parte de cámara, y adaptado para soportar la
parte de cámara cuando el bastidor está inflado.
Mediante el envase de la invención es posible eliminar la
necesidad de una bandeja rígida, de modo que el envase puede
ser considerado “sin bandeja”.
Estos y otros objetivos, ventajas y características de la
invención se comprenderán y apreciarán más fácilmente haciendo
referencia a la descripción detallada de la invención y a los
dibujos.
La Fig. 1 es una vista en planta de un envase de la
presente invención que tiene el bastidor en estado inflado y
una atmósfera modificada en la parte de cámara;
la Fig. 2 es una vista seccional tomada a lo largo de la
línea 2-2 de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en planta de una realización del
envase de la presente invención en la que el bastidor está
interrumpido por unos precintos;
la Fig. 4 es una vista en planta de otra realización del
envase de la presente invención;
la Fig. 5 es una vista esquemática representativa de una
- línea
- de proceso para producir un envase de la presente
- invención;
- la
- Fig. 6 es una vista en planta de una realización
adicional del envase de la presente invención en la que la
parte de cámara que contiene el producto envasado puede
separarse del bastidor exterior;
la Fig. 7 es una vista en planta de un envase de la
presente invención que tiene un paso de inflado de bastidor y
un paso de inflado de cámara;
la Fig. 8 es una vista seccional representativa de un
envase de la presente invención que tiene una hoja de base
termoconformada;
la Fig. 9 es una vista seccional representativa de un
envase de la presente invención que tiene una hoja de base
termoconformada y una hoja de tapa termoconformada;
la Fig. 10 es una vista seccional representativa de la
cámara de vacío/inyección de gas/sellado/inflado de la Fig. 5,
en el modo abierto de la cámara;
la Fig. 11 es una vista seccional representativa de la
cámara de vacío/inyección de gas/sellado/inflado de la Fig. 5,
en el modo cerrado de la cámara;
la Fig. 12 es una vista seccional representativa de la
cámara de vacío/inyección de gas/sellado/inflado de la Fig. 5,
en el modo de precinto de parte de cámara;
la Fig. 13 es una vista seccional representativa de la
cámara de vacío/inyección de gas/sellado/inflado de la Fig. 5,
en el modo de precinto de bastidor;
la Fig. 14 es una vista seccional representativa de la
cámara de vacío/inyección de gas/sellado/inflado de la Fig. 5,
en el modo abierto de la cámara, con un envase de la presente
invención conformado;
la Fig. 15 es una vista seccional representativa de una
estación de termoconformado;
la Fig. 16 es una vista seccional representativa de otra
estación de termoconformado;
la Fig. 17 es una vista esquemática representativa de una
línea de proceso alternativa para producir un envase de la
presente invención;
la Fig. 18 es una vista seccional representativa de una
hoja de base termoconformada preferida adecuada para la
fabricación de un envase de la presente invención;
la Fig. 19 es una vista en planta de una banda de base
termoconformada como la mostrada en la Fig. 18;
las Figs. 20a, 20b y 20c son vistas en planta de envases
de la presente invención equipados con diferentes
características de fácil apertura.
Haciendo referencia a la Figura 1 y a la vista seccional
del mismo envase de la Figura 2, el envase 10 comprende una
parte de cámara 12 circunscrita por un bastidor 14 hueco. La
parte de cámara 12 puede ser, y preferiblemente es, “estanca
al agua” (es decir, no permite escapes o permeación de agua
líquida excepto si está sujeta a una discontinuidad
estructural) y, adicionalmente, puede ser, y preferiblemente
es, “estanca al aire” o “hermética” (es decir, no permite la
permeación de oxígeno a una velocidad superior a 1000
centímetros cúbicos (a temperatura y presión estándar) por
metro cuadrado por día por 1 atmósfera de diferencial de
presión de oxígeno, medida a una humedad relativa del 0% y a
23 °C, salvo que esté sujeta a una discontinuidad
estructural). La parte de cámara 12 es capaz de contener un
producto 16 o está adaptada para ello. La parte de cámara 12
puede incluir una hoja 18 de cámara superior y una hoja 20 de
cámara inferior, que pueden estar yuxtapuestas y precintadas
entre sí en una zona de precinto 22 de cámara para formar la
parte de cámara 12. La terminología hojas “superior” e
“inferior” de la presente aplicación incluye el significado de
una hoja de material doblada sobre sí misma para formar las
hojas superior e inferior.
El bastidor 14 hueco, que se muestra en estado inflado,
circunscribe la parte de cámara 12. El bastidor 14 está
adaptado para soportar la parte de cámara 12 cuando el
bastidor 14 está inflado. El bastidor 14 puede inflarse con
cualquier material fluido, tal como líquidos, polvos fluidos
o, preferiblemente, con gases.
El bastidor 14 puede tener forma de tubo continuo que
rodea la parte de cámara 12, tal como se muestra en la Fig. 1,
o dicho tubo continuo puede estar interrumpido por uno o más
precintos 23, tal como se muestra en la Figura 3.
Cuando el bastidor 14 está interrumpido por más de un
precinto, dichos precintos crean dos o más cámaras 25 de
bastidor discontinuas. La ventaja de tener cámaras
discontinuas consiste claramente en la posibilidad de que la
cámara del bastidor pueda desinflarse sin que la totalidad del
bastidor se desinfle. Preferiblemente, en esta realización,
los precintos que interrumpen el bastidor son dos o más, y
están dispuestos simétricamente a lo largo del bastidor para
impedir o evitar en la mayor medida posible cualquier
distorsión del envase final. Preferiblemente, en el caso de
envases de forma sustancialmente rectangular o cuadrada, tal
como se muestra en la Fig. 3, dichos precintos están colocados
en las esquinas.
En una realización adicional, mostrada en la Figura 4,
dicho uno o más precintos 23 pueden contener cortes 123
continuos o discontinuos (dentados). La ventaja de esta
realización consiste en la posibilidad de que el usuario final
pueda abrir fácilmente el envase sujetando con las manos los
dos bordes del bastidor que están separados por los cortes-
precintos 123 y desgarrarlos, usando por lo tanto el corte-
precinto como una entalla. Esto puede hacerse con o sin el
desinflado previo del bastidor, en el caso de un único corte-
precinto, o de las cámaras discontinuas 25 del bastidor que
son adyacentes al corte-precinto usado como entalla del
envase.
El bastidor 14 puede incluir una hoja 26 de bastidor
superior y una hoja 28 de bastidor inferior, que pueden estar
yuxtapuestas y precintadas entre sí en una zona de precinto 30
interior de bastidor y en una zona de precinto 32 exterior de
bastidor para formar el bastidor 14.
Tal como se muestra en la Fig. 2, una hoja 34 de tapa se
extiende continuamente desde el bastidor hasta la parte de
cámara, incluyendo de este modo la hoja 18 de cámara superior
y la hoja 26 de bastidor superior. Tal como se muestra también
en la Fig. 2, la hoja 36 de base se extiende continuamente
desde el bastidor hasta la parte de cámara, incluyendo de este
modo la hoja 20 de cámara inferior y la hoja 28 de bastidor
inferior. La hoja 34 de tapa puede estar formada a partir de
una banda 38 de tapa (Fig. 5) y la hoja 36 de base puede estar
formada a partir de una banda 40 de base (Fig. 5). En la
presente memoria, una “banda” es una longitud continua de
material en forma de lámina manipulada en forma de rollo, a
diferencia del mismo material cortado en longitudes cortas.
Para soportar la parte de cámara 12 cuando el bastidor 14
está inflado, el bastidor 14 puede estar fijado al perímetro
exterior de la parte de cámara 12, por ejemplo, mediante uno o
más precintos térmicos o adhesivos, o mediante una cinta (no
mostrada) u otra unión mecánica que fija el bastidor 14 a la
parte de cámara 12. Por ejemplo, tal como se muestra en la
Fig. 2, el bastidor 14 está fijado a la parte de cámara 12
gracias a la hoja 34 de tapa y la hoja 36 de base, que se
extienden continuamente desde el bastidor 14 hasta la parte de
cámara 12 para fijar el bastidor 14 a la parte de cámara 12.
Cada una de las hojas de tapa y de base, o ambas, pueden
extenderse continuamente desde el bastidor hasta la parte de
cámara para fijar el bastidor 14 a la parte de cámara 12.
La zona de precinto 30 interior de bastidor puede ser
coincidente con la zona de precinto 22 de parte de cámara, tal
como se muestra en las Figs. 1-2. De forma alternativa, la
zona de precinto 30 interior de bastidor puede estar separada
de la zona de precinto 22 de parte de cámara o puede ser
adyacente a la zona de precinto 22 de parte de cámara. Si la
hoja 34 de tapa está precintada a la hoja 36 de base de modo
que la zona de precinto 30 interior de bastidor es coincidente
con la zona de precinto 22 de parte de cámara, el bastidor 14
y la parte de cámara 12 pueden compartir un precinto común,
tal como se muestra en la Fig. 2. En ese caso, puede decirse
que la zona de precinto 30 interior de bastidor incluye o
comprende la zona de precinto 22 de parte de cámara, o puede
decirse que la zona de precinto 22 de parte de cámara incluye
o comprende la zona de precinto 30 interior de bastidor.
Las hojas (es decir, las hojas de cámara superior e
inferior, las hojas de bastidor superior e inferior, las hojas
- de
- tapa y de base) pueden estar precintadas entre sí en
- cualquiera
- de las zonas de precinto (p. ej., la zona de
- precinto
- 22 de cámara, la zona de precinto 30 interior de
bastidor y la zona de precinto 32 exterior de bastidor)
mediante cualquier método, tal como termosellado (p. ej.,
sellado por conductancia, sellado por impulsos, sellado
ultrasónico, sellado dieléctrico) o mediante la aplicación de
un adhesivo adecuado (p. ej., un adhesivo curable por UV) (no
mostrado) entre las hojas en la zona de precinto aplicable.
Estos métodos y el equipamiento respectivo son bien conocidos
por los expertos en la técnica.
Tal como se muestra en la Figura 6, también es posible
crear una línea de debilidad 31 integrada en el precinto
coincidente que separa la parte de cámara 12 del bastidor 14
hueco o colocada entre la zona de precinto 22 de parte de
cámara, y la zona de precinto 30 interior de bastidor, en el
caso de que esas dos zonas estén separadas entre sí. La
presencia de tal línea de debilidad puede permitir la
separabilidad de la parte de cámara 12 que contiene el
producto 16 envasado del bastidor 14 inflado si se desea y
cuando se desee. Esta posibilidad puede ser especialmente
útil, p. ej., cuando es necesario que el consumidor reduzca el
tamaño del envase para almacenarlo mejor en casa. En la Figura
6, la línea de debilidad 31 se muestra como un dentado en
zigzag integrado en un precinto 22-30 coincidente ancho que
separa la parte de cámara 12 del bastidor 14. Por lo tanto,
rompiendo el dentado es posible separar la parte de cámara 12
precintada que contiene el producto 16 de la parte de bastidor
14 que la circunscribe. En esta realización, una vez se separa
la parte de cámara, si se desea, también es posible usar la
forma de los bordes del dentado en zigzag como iniciador de
desgarre para abrir fácilmente el envase.
Tal como se muestra en otra realización mostrada en la
Fig. 7, el envase 10 incluye un paso de inflado 42 de bastidor
fijado al bastidor 14 para proporcionar acceso al interior del
bastidor 14 hueco para inflar el bastidor. En consecuencia, el
paso de inflado 42 de bastidor puede estar conectado a una o
más partes del bastidor 14 y estar en comunicación de fluido
con el espacio interior del bastidor 14. Un paso de inflado 44
de cámara puede estar fijado a la parte de cámara 12 para
proporcionar acceso al espacio interior de la parte de cámara
12 para introducir una atmósfera modificada en el espacio
interior de la parte de cámara 12.
El paso de inflado 44 de cámara puede estar conectado a
una o más partes de la parte de cámara 12 y estar en
comunicación de fluido con el espacio interior de la parte de
cámara 12. Ejemplos de paso de inflado 42 de bastidor y de
paso de inflado 44 de cámara incluyen pasos de inflado
sellables o válvulas de inflado unidireccionales, por ejemplo,
tal como se muestra en US-6.276.532, de Sperry y col.
Tal como se muestra en otra realización preferida mostrada
en la Figura 8, el envase 11 incluye una hoja 120 de cámara
inferior termoconformada y una hoja 128 de bastidor inferior
termoconformada, que pueden estar dispuestas como una hoja 136
de base termoconformada. La hoja 120 de cámara inferior
termoconformada permite proporcionar una configuración
adaptada para una colocación o adaptación conveniente del
producto 16 dentro de la parte de cámara 12.
Tal como se muestra en otra realización preferida mostrada
en la Figura 9, el envase 11 puede incluir una hoja 120 de
cámara inferior termoconformada y una hoja 128 de bastidor
inferior termoconformada, que pueden estar dispuestas como una
hoja 136 de base termoconformada, así como una hoja 118 de
cámara superior termoconformada y una hoja 126 de bastidor
superior termoconformada correspondientes, que pueden estar
dispuestas como una hoja 134 de tapa termoconformada.
El envase de la presente invención puede ser útil para el
envasado de productos alimenticios, así como no alimenticios.
Cuando se envasa un producto 16 que se almacena
preferiblemente en una atmósfera diferente al aire ambiente,
el envase 10 (11) puede incluir convenientemente una atmósfera
modificada 24 en la parte de cámara 12, de modo que el
producto 16 puede ser envasado en dicha atmósfera modificada
24. Una atmósfera modificada puede ser útil, por ejemplo, para
disminuir la concentración de oxígeno con respecto a la del
aire ambiente o para aumentar la concentración de oxígeno y
dióxido de carbono con respecto a la del aire ambiente para
alargar el periodo de almacenamiento o el periodo de color
fresco de un producto envasado. Por ejemplo, al envasar carne,
la atmósfera del envase sellado puede comprender
aproximadamente el 80% en volumen de oxígeno y aproximadamente
el 20% en volumen de dióxido de carbono para inhibir el
crecimiento de microorganismos perniciosos y alargar el
- periodo
- de tiempo que la carne conserva su coloración roja
- (“fresca”)
- atractiva. En la presente memoria, el término
- “atmósfera
- modificada” se refiere a un entorno de gas que
tiene una composición modificada con respecto a la del aire
ambiente para alargar el periodo de almacenamiento, mejorar el
aspecto o reducir la degradación de un producto envasado.
Ejemplos de atmósfera modificada 24 incluyen entornos de
gas que tienen una concentración de oxígeno (en volumen): 1)
superior a aproximadamente cualquiera de los siguientes
valores: 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% y 90%, 2) entre
cualquiera de los valores anteriores (p. ej., de
aproximadamente el 30% a aproximadamente el 90%), 3) no
superior a aproximadamente cualquiera de los siguientes
valores: 15%, 10%, 5%, 1% y 0%, y 4) entre cualquiera de los
valores anteriores (p. ej., de aproximadamente el 0% a
aproximadamente el 15%). Una atmósfera modificada puede
incluir además un entorno de gas que tiene una concentración
de dióxido de carbono superior a aproximadamente cualquiera de
los siguientes valores: 10%, 20%, 30%, 40% y 50% en volumen.
La atmósfera modificada 24 puede incluir además cantidades no
ambientes de uno o más gases seleccionados, p. ej., de argón,
nitrógeno, monóxido de carbono, helio y gases similares.
Cuando se utiliza una atmósfera modificada 24, el envase
según la presente invención es especialmente útil para el
envasado de artículos sensibles al oxígeno (es decir,
artículos que son perecederos, degradables o que de otro modo
cambian en presencia de oxígeno). Ejemplos de productos o
artículos sensibles al oxígeno incluyen carne roja (p. ej.,
vaca, ternera y cordero), carne procesada, cerdo, aves de
corral, pescado, queso y verduras. El envase 10 (11) puede
incluir además una almohadilla absorbente (no mostrada) dentro
de la parte de cámara 12, por ejemplo, para absorber las
sustancias purgadas de la carne y/o la humedad o fragancias
liberadas.
En la presente memoria, “las hojas” se refiere a
cualquiera de las hojas 18 (118), 20 (120) de cámara superior
e inferior, hojas 26 (126), 28 (128) de bastidor superior e
inferior, y hojas 34 (134), 36 (136) de tapa y de base.
Cualquiera de las hojas puede comprender una o más capas de
materiales poliméricos termoplásticos, tales como, por
ejemplo, poliolefinas, poliestirenos, poliuretanos,
poliamidas, poliésteres, poli(cloruros de vinilo), ionómeros y
mezclas de los mismos.
Las poliolefinas útiles incluyen homo-y copolímeros de
etileno y homo-y copolímeros de propileno. Los homopolímeros de
etileno incluyen polietileno de alta densidad (“HDPE”), un
polietileno con una densidad superior a 0,94 g/cm3, típicamente
comprendida entre 0,94 y 0,96 g/cm3, polietileno de media densidad
(“MDPE”), un polietileno con una densidad típicamente comprendida
entre 0,93 y 0,94 g/cm3, y polietileno de baja densidad (“LDPE”), un
polietileno con una densidad inferior a 0,93 g/cm3. Los copolímeros
de etileno incluyen copolímeros de etileno/alfa-olefina (“EAO”) y
copolímeros de etileno/éster insaturado (en la presente
aplicación, “copolímero” significa un polímero derivado de dos
o más tipos de monómeros, e incluye terpolímeros, etc.). Los EAO son copolímeros de etileno y una o más alfa-olefinas, teniendo el copolímero un contenido mayoritario en % en moles de etileno. El comonómero puede incluir una o más �-olefinas C3-C20, tal como una o más �-olefinas C4-Q2, preferiblemente una o más �olefinas C4-C8. Las �-olefinas útiles incluyen 1-buteno, 1hexeno, 5-metil-1-penteno, 1-octeno y mezclas de las mismas. Los EAO incluyen uno o más de los siguientes componentes: polietileno de media densidad lineal (“LMDPE”), por ejemplo, con una densidad de 0,926 a 0,94 g/cm3, polietileno de baja densidad lineal (“LLDPE”), por ejemplo, con una densidad de 0,915 a 0,930 g/cm3, y polietileno de muy baja o de ultra-baja densidad (“VLDPE” y “ULDPE”), por ejemplo, con una densidad inferior a 0,915 g/cm3. Salvo que se indique lo contrario, todas las densidades de la presente memoria se miden según ASTM D1505. Los polímeros y copolímeros de polietileno pueden ser heterogéneos u homogéneos. Tal como es conocido en la técnica, los polímeros heterogéneos tienen una variación relativamente amplia en el peso molecular y en la distribución de la composición; mientras
que los polímeros homogéneos tienen una variación relativamente
pequeña en el peso molecular y en la distribución de la
composición. Los polímeros heterogéneos pueden prepararse, por
ejemplo, con catalizadores Ziegler Natta convencionales. Por otro
- lado,
- los polímeros homogéneos se preparan típicamente usando
- metaloceno
- u otros catalizadores de tipo de un único centro
- activo.
Otro copolímero de etileno útil es el copolímero de
etileno/éster insaturado, que es el copolímero de etileno y
uno o más monómeros de éster insaturado. Los ésteres
insaturados útiles incluyen ésteres de vinilo de ácidos
carboxílicos alifáticos que contienen de 4 a 12 átomos de
carbono (p. ej., acetato de vinilo), y ésteres de alquilo de
ácido acrílico o metacrílico (colectivamente, “alquilo
(met)acrilato”) que contienen de 4 a 12 átomos de carbono.
El copolímero de propileno útil incluye copolímeros de propileno/etileno (“EPC”), que son copolímeros de propileno y etileno que tienen un contenido mayoritario en % en peso de propileno, tales como los que tienen un contenido de comonómero de etileno inferior al 10%, preferiblemente menos del 6% y más preferiblemente de aproximadamente el 2% al 6% en peso; y terpolímeros de propileno-etileno-buteno (o terpolímeros de propileno-etileno-�-olefina superior) que tienen un contenido mayoritario en % en peso de propileno, tales como los que tienen una cantidad total en peso de etileno y buteno (o etileno y �-olefina superior) inferior al 25% en peso, preferiblemente menos del 20% en peso. Además, los polímeros de propileno pueden ser heterogéneos u homogéneos.
Las poliamidas adecuadas son homo-poliamidas o co- (ter- o
multi-)poliamidas, que pueden ser alifáticas, aromáticas o
parcialmente aromáticas. Las homopoliamidas derivan de la
polimerización de un único tipo de monómero que comprende las
funciones químicas que son típicas de las poliamidas, es
decir, grupos de amino y ácido, siendo típicamente dichos
monómeros lactamas de aminoácidos, o de la policondensación de
dos tipos de monómeros polifuncionales, es decir, poliaminas
con ácidos polibásicos. Por otro lado, las co-, ter- y multipoliamidas derivan de la copolimerización de monómeros
precursores de por lo menos dos (tres o más) poliamidas
diferentes, p. ej., dos lactamas diferentes, o dos tipos de
poliaminas y/o poliácidos, o una lactama en un lado y una
poliamida y un poliácido en el otro. Ejemplos de poliamidas
adecuadas son PA 6, PA 6/66, PA 6/12, PA 6I/6T, PA MXD6, PA
MXD6/MXDI y poliamidas similares.
Ejemplos de poliésteres útiles incluyen (co)poliésteres
amorfos, que comprenden un ácido dicarboxílico aromático, p.
ej., ácido tereftálico, ácido naftalendicarboxilico y ácido
isoftálico, como el componente principal del ácido
dicarboxílico y un glicol alifático, p. ej., etilenglicol,
trimetilenglicol, tetrametilenglicol, mezclado como opción con
un glicol alicíclico, tal como ciclohexano dimetanol, como el
componente principal del glicol. Pueden ser preferidos
poliésteres con por lo menos aproximadamente el 75% en moles,
más preferiblemente por lo menos aproximadamente el 80% en
moles, de ácido tereftálico, basándose en el total del
componente de ácido dicarboxílico.
Tal como se ha explicado anteriormente, cualquiera de las
hojas puede ser monocapa o multicapa. Si una hoja es
multicapa, la hoja puede incluir una o más capas exteriores de
un material termosellable para facilitar el termosellado de
las hojas entre sí, tal como es conocido en la técnica. Tal
capa de precinto puede incluir uno o más de los polímeros
termoplásticos descritos anteriormente.
Puede ser ventajoso que cualquiera o una o más de las
hojas tengan atributos de barrera de gas (p. ej., oxígeno,
dióxido de carbono) para disminuir la permeabilidad al gas de
la hoja. Los atributos de barrera pueden ser útiles, por
ejemplo, para aumentar el periodo inflado del bastidor 14,
para mejorar el periodo de almacenamiento de un producto 16
envasado contenido dentro de la parte de cámara 12 que puede
degradarse al quedar expuesto al oxígeno (p. ej., carne roja)
y para ayudar a mantener una atmósfera modificada 24 que puede
estar contenida dentro de la parte de cámara 12.
Por lo tanto, cualquiera o una o más de las hojas pueden
comprender uno o más materiales (“componentes de barrera”) que
disminuyen considerablemente la velocidad de transmisión de
oxígeno o dióxido de carbono a través de la hoja y, de este
modo, transmiten propiedades de barrera a la hoja. (Debido a
que las propiedades de barrera de dióxido de carbono están
correlacionadas generalmente con las propiedades de barrera de
oxígeno, en la presente memoria solamente se describen en
detalle las propiedades de barrera de oxígeno). Ejemplos de
componentes de barrera incluyen: copolímero de etileno/alcohol
vinílico (“EVOH”), poli(alcohol vinílico) (“PVOH”), polímeros
de cloruro de vinilideno (“PVdC”), carbonato de polialquileno,
poliéster (p. ej., PET, PEN), poliacrilonitrilo (“PAN”) y
poliamida. Los materiales de barrera preferidos son EVOH, PVDC,
poliamidas y mezclas de EVOH y poliamidas.
El EVOH puede tener un contenido de etileno de entre
aproximadamente el 20% y el 40%, preferiblemente entre
aproximadamente el 25% y el 35%, más preferiblemente de
aproximadamente el 32% en peso. El EVOH puede incluir
copolímeros de etileno/acetato de vinilo saponificados o
hidrolizados, tales como los que tienen un grado de hidrólisis de
por lo menos el 50%, preferiblemente de por lo menos el 85%.
El polímero de cloruro de vinilideno (“PVdC”) hace
referencia a un copolímero que contiene cloruro de vinilideno,
es decir, un polímero que incluye unidades monoméricas
derivadas del cloruro de vinilideno (CH2 = CCl2) y unidades
monoméricas derivadas de uno o más de los componentes que
consisten en cloruro de vinilo, estireno, acetato de vinilo,
acrilonitrilo y éster alquilos C1-C12 de ácido (met)acrílico
(p. ej., acrilato de metilo, acrilato de butilo, metacrilato
de metilo). Tal como es conocido en la técnica, es posible
usar uno o más estabilizantes térmicos, plastificantes y
mejoradores del proceso de lubricación en conjunción con el
PVdC.
Si una hoja es multicapa, la capa o capas de la hoja que
incorporan componentes de barrera en una cantidad suficiente
para disminuir notablemente la permeabilidad al oxígeno de la
hoja se consideran “capas barrera”. Si la hoja es monocapa,
los componentes de barrera pueden estar incorporados en la
única capa de la hoja y la propia hoja puede considerarse una
“capa barrera”.
Una capa barrera útil incluye las que tienen un espesor y
una composición suficientes para transmitir a la hoja que
incorpora la barrera una velocidad de transmisión de oxígeno
no superior a aproximadamente cualquiera de los siguientes
valores: 150, 100, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10 y 5
centímetros cúbicos (a temperatura y presión estándar) por
metro cuadrado por día por 1 atmósfera de diferencial de
presión de oxígeno, medida a una humedad relativa del 0% y a
23 °C. Todas las referencias a la velocidad de transmisión de
oxígeno de la presente aplicación se miden en esas condiciones
según ASTM D-3985. Por ejemplo, las hojas 18 (118), 20 (120)
de cámara superior e inferior, así como las hojas 26 (126), 28
(128) de bastidor superior e inferior, pueden tener cada una
un espesor y una composición suficientes para transmitir a
cada una de las hojas cualquiera de las velocidades de
transmisión de oxígeno mencionadas anteriormente.
Cuando la atmósfera modificada 24 de la parte de cámara 12
está libre de oxígeno y el producto 16 envasado es
especialmente sensible al oxígeno, también puede ser
aconsejable incluir un agente de eliminación de oxígeno en las
hojas 18 (118), 20 (120) de cámara superior y/o inferior, en
una capa más cercana al producto envasado que la capa barrera
de gas. El agente de eliminación de oxígeno presente en dicha
capa reaccionará con el oxígeno residual que está atrapado en
el envase o que penetra en el envase a pesar de la capa
barrera de gas, manteniendo por lo tanto la atmósfera
modificada 24 libre de oxígeno. El uso de eliminadores de
oxígeno se describe, por ejemplo, en US-5.350.622, mientras un
método general para activar el proceso de eliminación de
oxígeno se describe en US-5.211.875.
Las hojas pueden tener cualquier espesor adecuado para la
aplicación de envasado, teniendo en cuenta preferiblemente
factores tales como la presión de inflado deseada del bastidor
y/o la parte de cámara, la resistencia a la tracción del
material en forma de lámina, la tensión circular producida por
la configuración inflada determinada del bastidor y/o la parte
de cámara, la cantidad de abuso prevista para la aplicación,
si las hojas están termoconformadas o no y la velocidad de
permeación de gas deseada a través de las hojas. Los
intervalos de espesor útiles de las hojas incluyen de
aproximadamente 12,7 a 254 micrómetros (de 0,5 a
aproximadamente 10), preferiblemente de aproximadamente 25,4 a
228,6 micrómetros (de 1 a aproximadamente 9) y más
preferiblemente de aproximadamente 50,8 a 203,2 micrómetros
(de 2 a aproximadamente 8).
Cualquiera de las hojas o la totalidad de las mismas
pueden tener una o más de las características seleccionadas de
flexible, estirable, extensible y elástica. Por ejemplo, una
hoja puede ser estirada por inflado. Preferiblemente, las
hojas presentan un módulo de Young suficiente para soportar
las condiciones de manipulación y uso previstas. El módulo de
Young puede medirse según uno o más de los siguientes
procedimientos ASTM: D882; D5026-95a; D4065-89. Cualquiera de
las hojas o la totalidad de las mismas pueden tener un módulo
de Young de por lo menos aproximadamente cualquiera de los
siguientes valores: 100 MPa, 200 MPa, 300 MPa y 400 MPa,
medido a 100°C. El módulo de Young para las hojas también
puede variar de aproximadamente 70 a aproximadamente 1000 MPa,
y puede variar preferiblemente de aproximadamente 100 a 500,
medido a 100 °C.
- Una
- hoja o la totalidad de las mismas pueden estar
- orientadas
- en la dirección de la máquina (es decir,
- longitudinal)
- o en la dirección transversal, o en ambas
direcciones (es decir, orientadas biaxialmente), para reducir
la permeabilidad y para aumentar la resistencia y durabilidad
de la hoja. Por ejemplo, la hoja puede estar orientada por lo
menos en una dirección según cualquiera de las siguientes
relaciones: por lo menos 2,5:1, de aproximadamente 2,7:1 a
aproximadamente 10:1, por lo menos 2,8:1, por lo menos 2,9:1,
por lo menos 3,0:1, por lo menos 3,1:1, por lo menos 3,2:1,
por lo menos 3,3:1, por lo menos 3,4:1, por lo menos 3,5:1,
por lo menos 3,6:1 y por lo menos 3,7:1.
Una hoja o la totalidad de las mismas pueden ser
termoencogibles o no termoencogibles. Si son termoencogibles,
las hojas pueden tener un encogimiento libre total a 85 °C
(185 °F) de por lo menos aproximadamente cualquiera de los
siguientes valores: 5%, 10%, 15%, 40%, 50%, 55%, 60% y 65%. El
encogimiento libre total a 85 °C (185 °F) también puede estar
dentro de cualquiera de los siguientes intervalos: del 40 al
150%, del 50 al 140% y del 60 al 130%. El encogimiento libre
total se determina mediante la suma del porcentaje de
encogimiento libre en la dirección de la máquina
(longitudinal) y el porcentaje de encogimiento libre en la
dirección transversal. Por ejemplo, una hoja que presenta un
50% de encogimiento libre en la dirección transversal y un 40%
de encogimiento libre en la dirección de la máquina tiene un
encogimiento libre total del 90%. No es necesario que la hoja
se encoja en ambas direcciones. El encogimiento libre de la
hoja se determina midiendo el porcentaje de cambio dimensional
en una muestra de hoja de 10 cm x 10 cm al ser sometida a un
calor seleccionado (es decir, a una temperatura de exposición
determinada) según ASTM D 2732. Las hojas pueden templarse o
estabilizarse térmicamente para reducir el encogimiento libre
ligeramente, sustancialmente o totalmente; no obstante, una
hoja no se estabilizará térmicamente o se templará una vez ha
sido estirada si se desea que la hoja tenga un alto nivel de
encogimiento térmico.
En una realización preferida de la presente invención, la película no es termoencogible. Cuando, tal como se muestra en el envase 11 de las Figs. 8 y 9, una o ambas hojas de base y de tapa están termoconformadas por lo menos parcialmente, dichas hojas termoconformables están preferiblemente sustancialmente no orientadas y su espesor, antes de la etapa de termoconformado, es preferiblemente � 63,5 micrómetros (2,5), más preferiblemente � 76,2 micrómetros (3).
Una o más capas de cualquiera de las capas usadas en la
fabricación del envase de la presente invención pueden incluir
cantidades adecuadas de aditivos, incluidos típicamente para
mejorar la procesabilidad o rendimiento de los materiales
termoplásticos, tales como agentes de deslizamiento, agentes
antibloqueo, antioxidantes, cargas, tintes, pigmentos,
potenciadores de reticulación, inhibidores de reticulación,
estabilizantes de radiación, agentes antiestáticos y agentes
similares.
En particular, cuando el producto 16 envasado es un
producto alimenticio, por lo menos la hoja 18 (118) de cámara
superior incorpora o tiene dispersadas preferiblemente
cantidades eficaces de uno o más agentes antivaho en la resina
de la hoja antes de conformar la resina en una hoja y, en el
caso de una hoja multicapa, en una o más de las capas de la
hoja. El agente antivaho también puede aplicarse como un
recubrimiento antivaho por lo menos en una superficie de la
hoja. Los agentes antivaho útiles y sus cantidades eficaces
son bien conocidos en la técnica.
Cualquiera de las hojas, por ejemplo, la hoja 18 (118) de
cámara superior y/o la hoja 26 (126) de bastidor superior,
puede ser transparente a la luz visible para permitir al
consumidor ver el producto envasado en las zonas en las que la
hoja no soporta una imagen impresa (p. ej., información de
etiquetaje). En la presente memoria, “transparente” significa
que el material transmite la luz incidente con una dispersión
despreciable y con una absorción pequeña, permitiendo que los
objetos (p. ej., un producto envasado o una impresión) se vean
claramente a través del material bajo condiciones de
observación típicas (es decir, las condiciones de uso
previstas del material). Además, cualquiera de las hojas puede
ser opaca, de color o pigmentada. Por ejemplo, la hoja 20
(120) de cámara inferior y/o la hoja 28 (128) de bastidor
inferior pueden ser opacas, de color o pigmentadas para
proporcionar un fondo para el producto 16 envasado o para
simular el aspecto de una bandeja de carne convencional, o
para ocultar la presencia de una almohadilla absorbente o de
gotas.
Las películas útiles para conformar las hojas pueden
seleccionarse de una o más de las películas descritas en la
publicación de aplicación de patente internacional núm. WO
01/68363 A1, publicada el 20 de septiembre de 2001, titulada
- “Bi-Axially
- Oriented and Heat-Set Multilayer Thermoplastic
- Film
- for Packaging”, y en US-6.299.984, concedida el 9 de
- octubre
- de 2001, titulada “Heat-Shrinkable Multilayer
Thermoplastic Film” (correspondiente a EP 0 987 103 A1,
publicada el 22 de marzo de 2000).
Otra clase de estructuras termoplásticas que ha demostrado ser útil para la fabricación de un envase según la presente invención, especialmente para la fabricación de un envase como el mostrado en la Fig. 8 y en la Fig. 9, en el que una o ambas hojas de base y de tapa están termoconformadas (o por lo menos termoconformadas parcialmente), comprende laminados con una capa de termosellado exterior que comprende un homo-o copolimero de etileno (p. ej., LLDPE, VLDPE, copolímeros de etileno-�-olefina homogéneos, LDPE, EVA, ionómeros, etc.), una capa barrera de gas que comprende preferiblemente EVOH y otra capa exterior resistente al abuso que comprende poliamida, preferiblemente una poliamida con un punto de fusión igual o superior a 175 °C. El espesor de este laminado, que puede obtenerse mediante laminación térmica o por adhesivo de capas formadas previamente o mediante recubrimiento por coextrusión
o extrusión, está comprendido generalmente entre 50,8 y 254
micrómetros (2 y 10), preferiblemente entre 63,5 y 228,6
micrómetros (2,5 y 9) y más preferiblemente entre 76,2 y 203,2
micrómetros (3 y 8). La estructura comprende típicamente una o
más capas de volumen interiores para alcanzar el espesor
deseado, típicamente de poliolefinas de bajo coste, p. ej.,
resinas de polietileno y/o polipropileno. Unas capas de unión
para mejorar el enlace entre las diversas capas y evitar su
separación también pueden estar presentes en caso necesario o
adecuado.
Un ejemplo de una estructura de película termoplástica de
especial interés es la siguiente estructura de nueve capas con
un espesor total de 150 micrómetros (6 mils):
LLDPE1/LLDPE2/PP/PP/PP/PP/PP/EVOH/PA6
con los siguientes espesores parciales (µm)
13,5/30/6/21/15/21/6/15/22,5
en donde:
LLDPE1 es un polietileno de baja densidad lineal que
contiene también aditivos de deslizamiento y antibloqueo,
usado como la capa termosellable de la estructura;
LLDPE2 es polietileno de baja densidad lineal;
PP es polipropileno;
EVOH es copolímero de etileno/alcohol vinílico; y
PA6 es Nylon 6, usado como la capa exterior resistente al
abuso.
En una realización, el envase 10 puede conformarse usando
una máquina de envasado 74 (Figura 5). La máquina de envasado
74 incluye un mandril 45 de desenrollado de base que soporta
un rollo 46 de banda de base, de modo que la banda 40 de base
puede ser suministrada a una cámara 48 de vacío/inyección de
gas/sellado/inflado (es decir “cámara de precinto 48”). Un
mandril 51 de desenrollado de tapa soporta un rollo 50 de
banda de tapa, de modo que la banda 38 de tapa también puede
ser suministrada a la cámara de precinto 48.
La cámara de precinto 48 incluye una carcasa 52 de cámara
superior y una carcasa 54 de cámara inferior opuesta. Las
carcasas de cámara superior e inferior son móviles una con
respecto a otra hasta un modo abierto de la cámara, mostrado
en las Figuras 10 y 14, y hasta un modo cerrado de la cámara,
mostrado en las Figuras 11, 12 y 13. En el modo abierto de la
cámara, las carcasas superior e inferior están separadas entre
sí para permitir que las bandas de tapa y de base 38, 40 y el
producto 16 entren en la cámara de precinto 48. En el modo
cerrado de la cámara, las carcasas 52, 54 superior e inferior
están próximas una con respecto a otra para formar un volumen
68 de cámara cerrado.
La carcasa 52 de cámara superior puede encerrar y alojar
de forma deslizante una barra 56 de precinto interior y una
barra 58 de precinto exterior. La carcasa 54 de cámara
inferior puede soportar un yunque 60 de precinto que está
opuesto a las barras de precinto interior y exterior. La barra
56 de precinto interior y el yunque 60 de precinto son móviles
uno con respecto a otro entre una posición encajada de la
barra de precinto interior y una posición desencajada de la
barra de precinto interior. En la posición encajada de la
barra de precinto interior, mostrada en las Figuras 12 y 13,
la barra 56 de precinto interior y el yunque 60 de precinto
están próximos uno con respecto a otro para definir un volumen
70 de cámara de precinto interior y un volumen 72 de cámara de
precinto exterior. En la posición desencajada de la barra de
precinto interior, mostrada en la Figura 11, la barra 56 de
precinto interior y el yunque 60 de precinto están separados
entre sí.
Asimismo, la barra 58 de precinto exterior y el yunque 60
de precinto son móviles uno con respecto a otro entre una
posición encajada de la barra de precinto exterior y una
posición desencajada de la barra de precinto exterior. En la
posición encajada de la barra de precinto exterior, mostrada
en la Figura 13, la barra 58 de precinto exterior y el yunque
60 de precinto están próximos uno con respecto a otro. En la
posición desencajada de la barra de precinto exterior,
mostrada en las Figuras 11 y 12, la barra 58 de precinto
exterior y el yunque 60 de precinto están separados entre sí.
La cámara de precinto 48 incluye una fuente 62 de vacío,
una fuente 64 de atmósfera modificada y una fuente 66 de gas
de inflado, cada una de las cuales es capaz de obtener una
comunicación de fluidos controlada con la cámara de precinto
48, tal como se describe adicionalmente a continuación.
Un cortador 76 está situado corriente abajo de la cámara
de precinto 48. Los cortadores adecuados son bien conocidos en
la técnica e incluyen, por ejemplo, cortadores rotatorios,
cutters, cuchillas cortadoras y cortadores láser.
Durante el funcionamiento de la máquina de envasado 74, la
banda 40 de base se desenrolla del rollo 46 de banda de base
soportado por el mandril 45 de desenrollado de base y es
suministrada a la cámara de precinto 48. La banda 40 de base
puede ser estirada por unas cadenas de agarre (no mostradas)
por las dos caras, tal como es conocido en la técnica. El
producto 16 puede colocarse en la banda 40 de base antes de
que la banda sea suministrada a la cámara de precinto 48. La
banda 38 de tapa se desenrolla del rollo 50 de banda de tapa
soportado por el mandril 51 de desenrollado de tapa y también
es suministrada a la cámara de precinto 48. La banda 38 de
tapa también puede ser estirada por unas cadenas de agarre (no
mostradas) por las dos caras, tal como es conocido en la
técnica. Por lo menos una parte de la banda 38 de tapa puede
colocarse sobre el producto 16, antes o después de que el
producto 16 entre en la cámara de precinto 48.
Las bandas 38, 40 de tapa y de base en cada lado del
producto 16 están situadas entre la carcasa 52 de cámara
superior y la carcasa 54 de cámara inferior mientras la cámara
de precinto 48 está en el modo abierto de la cámara (Figura
10). A continuación, la cámara de precinto 48 se mueve hasta
un modo cerrado de la cámara, de manera que las carcasas 52,
54 de cámara superior e inferior encajan, comprimen o aprietan
las bandas 38, 40 de tapa y de base entre las mismas y, en
consecuencia, forman tres volúmenes de cámara cerrados
esencialmente estancos al aire: un volumen 68 de cámara
superior (que es un volumen sobre la banda 38), un volumen 69
de cámara inferior (que es un volumen debajo de la banda 40) y
un volumen 67 de cámara intermedio (que es un volumen entre
las bandas 38 y 40 que encierran el producto 16). (Figura 11)
Como opción, los volúmenes 68, 69 de cámara superior e
inferior pueden estar dispuestos en comunicación de fluidos
mediante conductos, tubos u otros medios adecuados, tal como
es conocido en la técnica.
En el modo cerrado de la cámara (Figura 11), es posible
aplicar un vacío en el volumen 67 de cámara intermedio
encerrado para evacuar una cantidad deseada de aire ambiente
encerrado a través de la fuente 62 de vacío. A continuación,
es posible introducir una atmósfera modificada de una
composición y cantidad deseadas en el volumen 67 de cámara
intermedio a través de la fuente 64 de atmósfera modificada.
La atmósfera modificada puede introducirse a una temperatura
inferior a la temperatura ambiente, de modo que mediante un
calentamiento posterior hasta la temperatura ambiente la
atmósfera modificada dentro de la parte de cámara 12 permite
obtener una presión superior a la presión ambiente.
Puede ser deseable mantener un equilibrio de fuerza en las
bandas superior e inferior (es decir, evitar el inflado del
volumen 67 de cámara intermedio) al introducir la atmósfera
modificada en el volumen 67 de cámara intermedio. Para ello,
es posible aumentar la presión en los volúmenes 68, 69 de
cámara superior e inferior introduciendo un gas (p. ej., gas o
una atmósfera modificada) en esos volúmenes de cámara al
introducir la atmósfera modificada en el volumen 67 de cámara
intermedio.
Posteriormente, la barra 56 de precinto interior y el
yunque 60 de precinto se mueven hasta la posición encajada de
la barra de precinto interior (Fig. 12) para comprimir las
bandas 38, 40 de tapa y de base entre los mismos y también
para definir el volumen 70 de cámara de precinto interior, el
volumen 72 de cámara de precinto exterior y el volumen 73 de
bastidor (entre las bandas de tapa y de base). La barra de
precinto interior se calienta hasta una temperatura eficaz
para termosellar las bandas entre sí en la zona de precinto 22
de cámara (ver Figura 2). Al hacer esto, la parte de cámara 12
queda conformada, encerrando la atmósfera modificada 24 y el
producto 16 (ver Figura 2).
A continuación, se introduce un gas de inflado en el
volumen 73 de bastidor a través de la fuente 66 de gas de
inflado. El gas de inflado adecuado incluye, por ejemplo,
aire, nitrógeno o una atmósfera modificada (incluyendo una
atmósfera modificada que tiene la misma composición que la
introducida a través de la fuente 64 de atmósfera modificada,
tal como se ha descrito anteriormente). Se añade una cantidad
de gas de inflado para elevar la presión dentro del volumen 73
de bastidor hasta una cantidad deseada, por ejemplo, una
presión de manómetro (donde “presión de manómetro” es la
diferencia de presión entre el sistema y la presión
atmosférica) de por lo menos aproximadamente cualquiera de los
siguientes valores: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8 y 1 bar;
una presión de manómetro inferior a aproximadamente 2 bar; y
una presión de manómetro entre cualquiera de los valores
anteriores (p. ej., de aproximadamente 0,2 bar a
aproximadamente 0,8 bar, y de aproximadamente 0,3 bar a
aproximadamente 2 bar).
También puede ser deseable mantener un equilibrio de
fuerza en las bandas superior e inferior (es decir, evitar el
inflado prematuro del volumen 73 de bastidor) al introducir el
gas de inflado en el volumen 73 de bastidor. Para ello, es
posible aumentar la presión en el volumen 72 de cámara de
precinto exterior introduciendo un gas de inflado en ese
volumen de cámara al introducir el gas de inflado en el
volumen 73 de bastidor.
Haciendo referencia a la Figura 13, la barra 58 de
precinto exterior y el yunque 60 de precinto se mueven hasta
la posición encajada de la barra de precinto exterior (Fig.
13) para comprimir las bandas 38, 40 de tapa y de base entre
los mismos. La barra de precinto exterior se calienta hasta
una temperatura eficaz para termosellar las bandas entre sí en
la zona de precinto 32 exterior de bastidor (ver Figura 2). Al
hacer esto, el bastidor 14 hueco queda conformado, encerrando
el gas de inflado a presión elevada.
A continuación, los volúmenes 70, 72 de cámara de precinto
interior y exterior y el volumen 69 de cámara inferior pueden
ser ventilados para recuperar la presión ambiente antes de
abrir la cámara. Luego, las carcasas de cámara superior e
inferior vuelven al modo abierto de la cámara, con la barra 56
de precinto interior y el yunque 60 de precinto en la posición
desencajada y la barra 58 de precinto exterior y el yunque 60
de precinto en la posición desencajada, tal como se muestra en
la Figura 14.
Al quedar expuesto a la presión ambiente, el bastidor 14
adopta un estado inflado, debido a que la presión dentro del
bastidor 14 es superior a la presión ambiente. Al adoptar un
estado inflado, el bastidor 14 intenta alejarse de la parte de
cámara 12 tirando de la misma, creando por lo tanto una
tensión que proporciona cierta rigidez o tenacidad al envase
10 y a la parte de cámara 12 (que contiene la atmósfera
modificada) con respecto al estado en el que el bastidor 14 no
está inflado. La presión dentro del bastidor 14 puede ser
cualquiera de las presiones mencionadas anteriormente con
respecto a la presión dentro del volumen 72 de cámara de
precinto exterior.
Las bandas de tapa y de base pueden ser indexadas hacia
delante para que el cortador 76 (Figura 5) pueda cortar las
bandas para liberar el envase 10. El cortador puede cortar las
bandas, por ejemplo, mediante cortes de tope o de troquel, tal
como es conocido en la técnica. Aunque el cortador 76 mostrado
en la Figura 5 está situado corriente abajo de la cámara de
precinto 48, de forma alternativa, el cortador puede estar
situado justo corriente arriba de la cámara de precinto 48. La
máquina de envasado 74 puede funcionar de manera indexada y/o
esencialmente continua para producir numerosos envases 10 a
partir de los rollos de banda de tapa y de base.
Tal como se muestra en las Figs. 8 y 9, la fabricación de
un envase 11 en el que una o ambas hojas de tapa y de base
están termoconformadas supone el uso de por lo menos una
estación de termoconformado para termoconformar una parte de
la banda 40 de base corriente arriba del punto en el que el
producto 16 se coloca en la banda y/o de la banda 30 de tapa
corriente arriba de la cámara de vacío 48. Las estaciones de
termoconformado y los métodos de termoconformado son bien
conocidos en la técnica e incluyen el conformado al vacío
positivo o negativo y el conformado por aire comprimido
positivo o negativo, pudiendo ser usado cualquiera de los
mismos con o sin estiramiento previo mecánico y con o sin la
ayuda de moldes positivos. Por ejemplo, es posible modificar
la máquina de envasado mostrada en la Figura 5 para incluir
una estación de termoconformado, tal como la representada por
la estación de termoconformado 80 (Figura 15), que tiene un
molde 82 y un molde positivo 84 opuesto que cooperan para
conformar la banda de base en una forma deseada, tal como la
forma de la hoja 136 de base termoconformada (que, en la
Figura 8, incluye la hoja 120 de cámara inferior
termoconformada y la hoja 128 de bastidor inferior
termoconformada). Otro ejemplo de una estación de
termoconformado adecuada está representado por la estación de
termoconformado 86 (Figura 16), que tiene un molde 88 de
conformación, una placa 90 caliente opuesta y unas cámaras 92,
94 superior e inferior que los encierran. La estación de
termoconformado 86 también puede usarse para conformar la
banda de base en una forma deseada, tal como la forma de la
hoja 136 de base termoconformada (Figura 8). La banda 40 de
base puede conformarse en una serie de formas de bandeja que
tienen unos bordes para facilitar el sellado de la banda 38 de
tapa a la banda 40 de base. La hoja de bastidor inferior puede
estar o no estar termoconformada. De forma alternativa,
solamente las hojas de bastidor, las hojas de bastidor
inferior y/o superior, pueden estar termoconformadas, no
estándolo las hojas de cámara.
En otra realización preferida, el envase 10 (11) puede ser
conformado usando la máquina de envasado representada
esquemáticamente en la Fig. 17 e indicada como 100.
En dicha Figura, 101 es la estación de desenrollado para
el rollo de banda de base, mientras 102 es la estación de
- desenrollado
- para el rollo de banda de tapa. 103 y 104
- identifican
- dos estaciones de termoconformado separadas que
- pueden quedar excluidas si ni la base ni la tapa deben
- ser
termoconformadas, o que pueden ser accionadas de forma
separada e independiente para termoconformar por lo menos
parcialmente solamente la banda 40 de base o solamente la
banda 38 de tapa, o ambas bandas de base y de tapa.
Cuando por lo menos una de las bandas de base y de tapa
está termoconformada, un perfil preferido de termoconformado
es el indicado en la Fig. 18 para una banda de base. En dicha
Fig. 18, 136 es la hoja de base termoconformada en su
conjunto, 128 es la hoja de bastidor inferior termoconformada,
109 es el borde más exterior de la hoja 128 de bastidor
inferior termoconformada, 120 es la hoja de cámara inferior
termoconformada y 110 es el borde que separa la hoja 128 de
bastidor inferior termoconformada de la hoja 120 de cámara
inferior termoconformada. En dicha Figura 18, 120, 128 y 136
se corresponden con los artículos identificados con los mismos
numerales en el envase 11 de las Figuras 8 y 9, y 109 y 110 se
corresponden con los mismos numerales de la vista en planta de
la banda termoconformada de la Figura 19.
105 es la estación en la que el producto 16 se coloca
adecuadamente en la banda de base. Cuando la banda 40 de base
está termoconformada, p. ej., como en la realización de la
Fig. 18, el producto 16 se carga en la hoja de cámara inferior
termoconformada.
La banda 40 de base cargada con el producto 16 y la banda
38 de tapa correspondiente avanzan luego hasta una cámara de
vacío/inyección de gas/sellado, indicada esquemáticamente por
el numeral 106 (“primera cámara”). Dicha primera cámara 106
difiere de la cámara 48 descrita anteriormente esencialmente
porque no incluye una fuente de gas de inflado.
Si se desea, en dicha primera cámara 106 es posible
aplicar vacío dentro de la parte de cámara 12, a través de una
fuente 162 de vacío, e introducir como opción en la misma una
atmósfera modificada 24 adecuadamente, a través de una fuente
164 de atmósfera modificada. Luego, las barras de precinto y
los yunques de precinto se mueven hasta la posición encajada,
en una única etapa o en dos etapas separadas, realizándose
todos los precintos del envase 10 (11) final, es decir, el
precinto 32 exterior de bastidor, el precinto 30 interior de
bastidor y el precinto 22 de parte de cámara. El envase
intermedio obtenido de este modo, en el que el producto 16
está precintado dentro de la parte de cámara 12, bajo vacío o
bajo la atmósfera deseada, modificada como opción, y la parte
de bastidor 14 está precintada pero todavía no está inflada,
pasa luego a una segunda cámara 107 de corte/inflado (“segunda
cámara”). En dicha segunda cámara 107, las bandas se cortan
mediante unos cortadores adecuados para separar el envase
intermedio individual, y luego la parte de bastidor 14 se
infla introduciendo el gas deseado a través de un orificio 108
que puede estar situado en la hoja 26 (126) de bastidor
superior o en la hoja 28 (128) de bastidor inferior. Una vez
la parte de bastidor 14 está inflada, el orificio 108 se
cierra o se separa de cualquier manera de la parte de bastidor
14 inflada, p. ej., por termosellado, antes de que el envase
final abandone dicha segunda cámara 107.
Preferiblemente, el orificio 108 se crea en una de las
estaciones de termoconformado 103 y 104, en la estación de
carga 105 o en una estación dedicada separada que puede estar
colocada entre las estaciones de termoconformado y de carga
del producto.
La Figura 19 representa una vista en planta de una banda
de base termoconformada adecuadamente que entra en la estación
de carga 105. En dicha Figura 19, 108 es el orificio que se
usará para inflar la parte de bastidor 14 en la cámara 107 de
corte/inflado, y las líneas dobles 109 y 110 son los bordes de
las partes termoconformadas (la correspondencia con el perfil
de la Figura 18 se indica mediante el uso de los mismos
numerales). La banda también contiene unas hendiduras 111
cortadas a través de la banda que se usan para las etapas
opcionales de aplicación de vacío e introducción de la
atmósfera modificada 24. Preferiblemente, dichas hendiduras
111 se cortan a través de la banda con la forma de una cruz,
tal como se muestra en la Figura 19. La banda 40 de base
cargada con el producto 16 avanza hasta una primera cámara
106, donde la misma queda colocada de modo que las hendiduras
111 están situadas inmediatamente sobre una matriz que
contiene unos orificios que están conectados a través de un
conducto colocado debajo de las hendiduras a la fuente 162 de
vacío. Una vez la primera cámara 106 de vacío se cierra,
sujetando las bandas de base y de tapa en su interior, es
posible aplicar vacío a través de dicho conducto, y los bordes
de las hendiduras 111, indicados en la Figura 19 como 111a,
111b, 111c y 111d, son desplazados hacia abajo contra el lado
interior del conducto para agrandar el paso para el aire. Para
evitar que la banda 38 de tapa se pliegue sobre la de base 40
debido a la aplicación de vacío en el espacio entre ambas,
también se aplica vacío desde la parte superior de la cámara
de vacío para mantener la banda de tapa elevada sobre la banda
40 de base. Esto puede llevarse a cabo usando una fuente 162
de vacío diferente o la misma, tal como se muestra
esquemáticamente en la Figura 17. Después de aplicar vacío, se
inyecta la atmósfera modificada 24 deseada en la primera
cámara 106, a través de las mismas hendiduras 111, excluyendo
la fuente 162 de vacío y accionando la fuente 164 de atmósfera
modificada. Una vez la presión del gas forzado hacia arriba a
través de las hendiduras 111 en la cámara de vacío ha
alcanzado el valor deseado, el mecanismo de sellado dentro de
la cámara se dispone para precintar los envases
individualmente a lo largo de las líneas cerradas de precinto
32, 30 y 22, entre la banda 40 de base y la banda 38 de tapa,
excluyendo las hendiduras 111 y dejando el orificio 108 dentro
de la parte de bastidor 14. Haciendo referencia a la Figura
19, dichas líneas cerradas se corresponderán preferiblemente
con las líneas dobles 109 y 110.
Luego, la primera cámara 106 se abre y las bandas
precintadas avanzan hasta la segunda cámara 107, donde unos
cortadores adecuados cortan las bandas precintadas para
liberar el envase individual. Luego, se introduce aire o
cualquier otro gas deseado en la parte de bastidor 14 a través
de una boquilla adecuada en correspondencia con el orificio
108, conectada a una fuente 166 de gas de inflado. Para
mantener el orificio 108 en correspondencia con la boquilla,
es posible usar adecuadamente un dispositivo de presión hueco.
Haciendo referencia a la realización específica mostrada en la
Figura 19, en la que el orificio 108 comunica con la parte de
bastidor 14 a través de un paso 112, esto debería conseguirse
de hecho sin comprimir el paso 112 no precintado, que debe
estar libre para permitir el inflado de la parte de bastidor
14.
De forma alternativa, es posible introducir en el orificio
108 un tubo pequeño y flexible, todavía conectado a la fuente
166 de gas de inflado, y usarlo para inflar la parte de
bastidor 14. Cuando se usa un tubo pequeño, también es posible
conectarlo a una bomba y a un depósito adecuados e inflar y,
por lo tanto, rigidizar, la parte de bastidor 14 con cualquier
fluido, incluyendo líquidos, tales como agua y soluciones
acuosas, y polvos fluidos.
Tan pronto la parte de bastidor 14 está inflada según se
desea, el orificio 108 se cierra y/o la comunicación entre el
orificio 108 y la parte de bastidor 14 se cierra mientras el
envase sigue en la cámara 107 de corte/inflado. Esto puede
conseguirse mediante cualquier medio, tal como por ejemplo
aplicando una etiqueta de barrera sobre el orificio,
termosellando la hoja superior a la hoja inferior del envase
en una zona que incluye por lo menos el orificio 108 y que es
más grande que el orificio, o mediante una línea de precinto
cerrada alrededor del orificio para eliminar cualquier
comunicación entre el orificio 108 y la parte de bastidor 14.
Haciendo referencia a la Figura 19, el orificio 108 puede
cerrarse preferiblemente termosellando el paso 112 o
termosellando la hoja superior a la hoja inferior en toda la
zona alrededor del orificio 108, delimitada en dicha Figura
por las líneas dobles y por el paso 112.
En la realización mostrada en la Figura 7, la atmósfera
modificada 24 se introduce en la cámara 12 por el paso 44 de
inflado de cámara, que se precinta o cierra de otro modo a
continuación. El bastidor 14 se infla introduciendo un gas de
inflado o el fluido deseado a través del paso 42 de inflado de
bastidor, que se precinta o cierra de otro modo a
continuación.
El usuario final puede abrir el envase 10 (11), por
ejemplo, cortando la hoja 18 (118) de cámara superior para
obtener acceso al producto 16. Después de retirar el producto
16, el bastidor 14 inflado puede pincharse para desinflarlo o
el paso 42, si existe, puede abrirse. Luego, el envase 10 (11)
desinflado está listo para su reciclado.
No obstante, el nuevo envase según la presente invención
puede estar dotado de características de apertura fácil que
pueden ayudar al usuario final a abrir el envase, y
especialmente la parte de cámara 12, sin recurrir al uso de
herramientas de corte o punción.
En las Figs. 20a, b y c se muestran ejemplos de
características de apertura fácil aplicadas en el nuevo
envase.
Tal como se muestra en la Figura 20a, la hoja 20 (120) de
cámara inferior o, preferiblemente, la hoja 18 (118) de cámara
superior, puede presentar una línea de debilidad 113 que puede
ser, p. ej., un corte pasante, continuo o discontinuo, o una
línea en la que el espesor de la banda se reduce para que una
ligera presión permita romper la película, cubierta por una
etiqueta 114 adhesiva que tiene una lengüeta (114a) no
adhesiva integral a la misma para poder desprenderla
fácilmente cuando se desee sujetando dicha lengüeta no
adhesiva con los dedos, desprendiéndola y dejando por lo tanto
la línea de debilidad al descubierto.
De forma alternativa, tal como se muestra en la Figura
20b, la hoja 18 (118) de cámara superior tiene fijada a su
superficie exterior una lengüeta 115 hecha de material
resiliente que comprende unas líneas de debilidad 116 que
definen un cortador 117 capaz de pinchar la hoja 18 (118) de
cámara superior al ser presionado contra la misma. Para abrir
el envase, el usuario levanta la lengüeta y dobla, rompe o
desgarra las líneas de debilidad 116 para dejar al descubierto
el borde de corte del cortador 117, que luego es presionado
contra la hoja de cámara superior para pincharla. También en
este caso, de forma alternativa, la característica de apertura
fácil puede estar colocada en la hoja 20 (120) de cámara
inferior, incluso si es claramente más visible para el usuario
si está colocada en la hoja de cámara superior.
En la Figura 20c, se muestra una realización preferida de
la invención en la que se crea una hendidura desgarrable, en
forma de corte continuo o discontinuo, en una zona de las
hojas de tapa y de base yuxtapuestas, aislada de la parte de
bastidor 14 y adyacente a la zona de precinto 22 de cámara,
siendo dicha hendidura casi perpendicular al precinto 22 de
cámara. El envase mostrado en dicha Figura puede obtenerse
convenientemente usando la máquina de envasado 100 de la
Figura 17 y el proceso mostrado anteriormente, donde la parte
de bastidor 14 se infla a través de un orificio 108 y luego se
excluye la comunicación entre la parte de bastidor 14 y el
orificio 108 termosellando el paso 112 o termosellando entre
sí las hojas de tapa y de base en toda la zona alrededor de
dicho orificio, que está delimitada por las líneas dobles y
por el paso 112. Dicha zona se identifica en la Figura 20c con
el numeral 200. A lo largo de la frontera de la zona 200 en
contacto con la zona de precinto 30 interior de bastidor está
presente un dentado 201, y la zona 200 está dividida en dos
partes por un segundo dentado 202, casi perpendicular a la
zona de precinto 22 de cámara. Por lo tanto, ejerciendo
presión sobre esta zona, es posible romper los dentados 201 y
202 y separar las dos aletas 200a y 200b creadas de este modo,
abriendo fácilmente la parte de cámara 12. De forma
alternativa, en vez de líneas de dentado, es posible prever
cortes a través de las bandas superior e inferior.
Las descripciones anteriores son las de realizaciones
preferidas de la invención. Es posible realizar varias
alteraciones y cambios sin apartarse de los aspectos más
amplios de la invención definidos en las reivindicaciones, que
se interpretarán según los principios de la ley de patentes,
incluyendo la doctrina de equivalentes. Excepto en las
reivindicaciones y en los ejemplos específicos, o en los casos
en que se indique expresamente de otro modo, todas las
cantidades numéricas de esta descripción que indican
cantidades de material, condiciones de reacción, condiciones
de uso, pesos moleculares y/o números de átomos de carbono y
similares, se entenderán como modificadas por la palabra
“aproximadamente” al describir el alcance más amplio de la
invención. Cualquier referencia a un artículo de la
descripción o a un elemento de la reivindicación en singular,
usando los artículos “uno”, “un”, “el” o “dicho”, no se
5 considerará una limitación del artículo o elemento al
singular, salvo que se especifique expresamente. Todas las
referencias a los ensayos ASTM son a la versión del ensayo ASTM
identificado aprobado en la actualidad y publicado más reciente, en
el momento de la fecha de presentación de esta aplicación.
10
Claims (21)
- REIVINDICACIONES1. Envase (10) para contener un producto (16), comprendiendoel envase: unas hojas (18, 20) de cámara flexibles opuestas superior e inferior precintadas entre sí en una zona de precinto (22) de cámara seleccionada para definir una parte de cámara (12) estanca al agua que es capaz de contener el producto; yun bastidor (14) hueco que circunscribe la parte de cámara y adaptado para soportar la parte de cámara cuando el bastidor está inflado.
- 2. Envase (10) de la reivindicación 1, en el que el bastidor(14) comprende unas hojas (18, 20) de bastidor flexibles opuestas superior e inferior precintadas entre sí en una zona de precinto (32) exterior de bastidor seleccionada próxima al perímetro del bastidor y en una zona de precinto (30) interior de bastidor seleccionada próxima a la parte de cámara.
- 3. Envase (10) de la reivindicación 2, en el que:una hoja (18) de tapa comprende la hoja de bastidor superior y la hoja de cámara superior; una hoja de base (20) comprende la hoja de bastidor inferior yla hoja de cámara inferior; y las hojas de tapa y de base se extienden continuamente desdeel bastidor (14) hasta la parte de cámara (12).
- 4. Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, enel que: una hoja (18) de tapa comprende la hoja de bastidor superior y la hoja de cámara superior, en dondela hoja de tapa está formada a partir de una banda de tapa; yuna hoja (20) de base comprende la hoja de bastidor inferior yla hoja de cámara inferior, en donde la hoja de base está formada a partir de una banda de base.
- 5. Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, enel que: la hoja (18) de tapa está precintada a la hoja (20) de base en la zona de precinto (32) exterior de bastidor y en la zona de precinto (30) interior de bastidor; yla zona de precinto interior de bastidor es coincidente con la zona de precinto (22) de cámara.
-
- 6.
- Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que las hojas (18, 20) de bastidor superior e inferior están termoselladas entre sí en la zona de precinto (32) exterior de bastidor.
-
- 7.
- Envase de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, que comprende una línea de debilidad (31) que se extiende continuamente entre la zona de precinto (30) interior de bastidor y la zona de precinto (22) de cámara para permitir la separabilidad de la parte de cámara (12) del bastidor (14).
-
- 8.
- Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, que comprende adicionalmente una hendidura desgarrable (123) en forma de corte continuo o discontinuo, creada en una zona de las hojas (18, 20) de tapa y de base yuxtapuestas, aislada de la parte de bastidor (14) y adyacente a la zona de precinto (22) de cámara, siendo dicha hendidura prácticamente perpendicular al precinto de cámara.
-
- 9.
- Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las hojas (18, 20) de cámara superior e inferior tienen, cada una, una velocidad de transmisión de oxígeno inferior a aproximadamente 150 centímetros cúbicos (a temperatura y presión estándar) por metro cuadrado por día por 1
atmósfera de diferencial de presión de oxígeno, medida a una humedad relativa del 0% y a 23 °C. -
- 10.
- Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las hojas (18, 20) de bastidor superior e inferior tienen, cada una, una velocidad de transmisión de oxígeno inferior a aproximadamente 150 centímetros cúbicos (a temperatura y presión estándar) por metro cuadrado por día por 1 atmósfera de diferencial de presión de oxígeno, medida a una
- humedad relativa del 0% y a 23 °C.
-
- 11.Envase
- (10) de cualquiera de las reivindi caciones
- anteriores,
- que comprende adicionalmente un paso de inflado
- (42) de bastidor
- para inflar el bastidor.
-
- 12.Envase
- (10) de cualquiera de las reivi ndicaciones
- anteriores,
- que comprende adicionalmente un paso de inflado
(44) de cámara para introducir una atmósfera modificada en la parte de cámara. - 13. Envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente una atmósfera modificada en la parte de cámara (12).
- 14.Envase de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el bastidor (14) está inflado hasta una presión superior a la presión ambiente.
- 15.Envase de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el bastidor (14) está inflado hasta una presión manométrica de por lo menos aproximadamente 0,2 bar.
- 16.Producto envasado, que comprende:el envase (10) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y un producto (16) dentro de la parte de cámara (12).
- 17.Proceso de envasado, que comprende:proporcionar una banda de base que comprende un material en forma de lámina (20) flexible;colocar un producto (16) en la banda de base; colocar sobre el producto una banda de tapa que comprende un material en forma de lámina (18) flexible;precintar la banda de tapa a la banda de base en una zona de precinto (22) de cámara seleccionada para formar una parte de cámara (12) que encierra el producto; yprecintar la banda de tapa a la banda de base en una o más zonas de precinto (30, 32) de bastidor seleccionadas para formar un bastidor (14) hueco que circunscribe la parte de cámara y adaptado para soportar la parte de cámara cuando el bastidor está inflado.
- 18.Proceso de la reivindicación 17, que comprende adicionalmente doblar por lo menos una parte de la banda de base sobre el producto (16) para formar la banda de tapa.
- 19.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 y 18, en el que por lo menos una de las zonas de precinto (30, 32) de bastidor seleccionadas es coincidente con la zona de precinto(22) de cámara seleccionada. 20.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que el sellado de la banda de tapa a la banda de base en la zona de precinto (22) de cámara seleccionada forma una partede cámara (12) que encierra una atmósfera modificada dentro de la parte de cámara. 21.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, enel que el sellado de la banda de tapa a la banda de base en una o más zonas de precinto (30, 32) de bastidor seleccionadas forma el bastidor (14) hueco que encierra gas a una presión superior a la presión ambiente.
- 22.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, que comprende adicionalmente introducir una atmósfera modificada en la parte de cámara (12).
- 23.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, que5 comprende adicionalmente inflar el bastidor (14) hueco. 24.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23, que comprende adicionalmente termoconformar por lo menos una parte de la banda de base en una configuración deseada antes de colocar el producto (16) en la banda de base.10 25.Proceso de cualquiera de las reivindicaciones 17 a 24, que comprende adicionalmente termoconformar por lo menos una parte de la banda de tapa en una configuración deseada antes de colocarla sobre el producto (16).
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