ES2895688T3 - Aparato y procedimiento para empaque de productos - Google Patents

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Riccardo Palumbo
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Abstract

Aparato (1) para empacar al menos un producto (P) dispuesto sobre un soporte (4), comprendiendo dicho aparato de empaque (1): un marco (3), al menos una herramienta inferior (2) acoplada al marco (3) y configurada para recibir uno o más soportes (4), al menos una herramienta superior (6) configurada para acoplar una porción de película (5a) con al menos un soporte (4) para fabricar al menos un empaque (40), en el que la herramienta inferior (2) es móvil con respecto al marco (3) al menos entre: una posición de empaque en la que la herramienta inferior (2) está alineada con la herramienta superior (6), una posición de carga, distanciada de la posición de empaque, en la que la herramienta inferior (2) está configurada para recibir dicho soporte (4), caracterizado porque el aparato de empaque (1) comprende al menos una barrera (7) configurada para interceptar el empaque (40) durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hasta la posición de carga para permitir descargar el empaque (40) de la herramienta inferior (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y procedimiento para empaque de productos
Campo de la invención
El objeto de la presente invención es un aparato y un procedimiento relativo para el empaque de productos. En particular, el hallazgo se refiere a aparatos y procedimientos que utilizan un soporte base o bandeja, destinado a alojar al menos un producto, y al menos una película de plástico, destinada a acoplarse con el soporte base para encerrar el propio producto en un empaque. La invención puede encontrar una aplicación particular en el empaque al vacío o en atmósfera controlada de productos de diversa índole.
Técnica anterior
Los aparatos y procedimientos relacionados para el empaque de productos al vacío o en atmósfera controlada son conocidos en el campo del empaque. Entre los procedimientos de empaque, se conocen los procedimientos que producen empaques mediante películas de plástico para el sellado de productos alimenticios; un ejemplo de procedimiento y máquina para el empaque de productos alimenticios se describe en la Solicitud de Patente Núm. WO 2006/084807 A1.
El procedimiento de empaque al vacío -también denominado envasado al vacío (VSP) - es un procedimiento de termoformado que permite disponer un producto (alimento) dentro o encima de un soporte rígido o semirrígido, por ejemplo definido por una bandeja plana, o por una cubeta o por un vaso. El soporte y el producto relacionado se colocan dentro de una cámara de vacío. En el interior de la cámara, se sella una película termoplástica a un borde superior del soporte; a continuación, se extrae el aire presente en el empaque de forma que la película termoplástica pueda adherirse al producto colocado dentro del soporte. El procedimiento de empaque en atmósfera controlada o modificada -también denominado empaque en atmósfera modificada (MAP)- prevé en cambio, antes del cierre hermético del soporte mediante una película de plástico, la descarga de la atmósfera natural entre el espacio presente entre el soporte y la película de plástico y la inyección de gas de composición controlada.
Se han concebido y desarrollado aparatos y procedimientos sofisticados para transferir automáticamente una pluralidad de soportes en un aparato de empaque en el que se fija una porción de película de plástico a los soportes en los que se han cargado los productos, con el fin de obtener eficaz y rápidamente un determinado número de productos empacados. Por ejemplo, este tipo de aparatos y procedimientos conocidos se describen en las siguientes Solicitudes de Patente WO 2014/060507 A1, WO 2014/166940 A1, US 2005/0268579 A1 y EP 0680880 A1.
Aunque las soluciones descritas en las solicitudes de patentes mencionadas anteriormente permiten formar eficazmente productos empacados de alta calidad y permiten una alta productividad, éstas no están, sin embargo, exentas de inconvenientes.
De hecho, algunos de los aparatos descritos en las aplicaciones mencionadas anteriormente tienen una estructura extremadamente compleja y unas dimensiones nada despreciables, por lo que dichos aparatos conocidos requieren una inversión de capital considerable y la disponibilidad de grandes espacios para su planta. Además, los equipos sofisticados con un alto grado de automatización pueden ser sensibles en relación con la fiabilidad de muchos componentes: el mal funcionamiento de una pequeña pieza o de un componente puede provocar una parada completa de la máquina -lo que causa un trastorno importante - y la necesidad de intervención exclusivamente de personal técnico altamente cualificado. También cabe considerar que los aparatos de empaque automático de gran formato suelen presentar una escasa flexibilidad de uso: dichos aparatos no pueden adaptarse fácilmente a pequeños lotes de producción ni al empaque de productos sobre soportes de diferentes geometrías.
Objeto de la invención
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es resolver sustancialmente los inconvenientes y/o limitaciones de la técnica anterior.
Un primer objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y un procedimiento de empaque rápido y altamente flexible que pueda, por tanto, reducir los costes de producción al mínimo.
También es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato de empaque compacto que pueda ser fabricado con una inversión modesta pero que al mismo tiempo exhiba una excelente velocidad de producción de los empaques. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y un procedimiento de empaque capaces de eliminar eficazmente una cantidad adecuada de aire del empaque o de crear una atmósfera modificada dentro del mismo. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y un procedimiento de empaque capaces de operar con seguridad y, en particular, de lograr el objeto de eliminar el aire o generar una atmósfera modificada sin comprometer la estética del producto final empacado. Estos y otros objetos, que se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción, se logran sustancialmente mediante un aparato y un procedimiento de empaque de acuerdo con lo expresado en una o más de las reivindicaciones adjuntas y/o los siguientes aspectos, tomados solos o en cualquier combinación entre sí o en combinación con cualquiera de las reivindicaciones adjuntas y/o en combinación con cualquiera de los otros aspectos o características descritas a continuación.
Breve descripción de los dibujos
Algunas realizaciones y algunos aspectos de la invención se describen a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente con fines ilustrativos y, por tanto, no limitativos, en los que:
^L a Figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención; ^ L a Figura 2 es otra vista en perspectiva de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención; ^ L a Figura 3 es una vista en perspectiva de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención; ^ L a Figura 4 es una vista en sección frontal de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención;
^ L a Figura 5 es otra vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de carga inicial;
^ L a Figura 6 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de carga posterior;
^ L a Figura 7 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa previa al empaque;
^ L a Figura 8 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de empaque;
^ L a Figura 9 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa posterior al empaque;
^ L a Figura 10 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de descarga inicial del empaque;
^ L a Figura 11 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de descarga del empaque;
^ L a Figura 12 es una vista en sección de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de descarga completa;
^ L a Figura 13 es una vista en sección de las herramientas superior e inferior de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención en una condición de apertura;
^ L a Figura 14 es una vista en sección de las herramientas superior e inferior de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de empaque inicial;
^ L a Figura 15 es una vista en sección de las herramientas superior e inferior de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de empaque;
^ L a Figura 16 es una vista en sección de las herramientas superiores e inferiores de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención durante una etapa de succión inicial;
^ L a s Figuras 17A y 17B son vistas en sección detalladas del sistema de succión de gas;
-^La Figura 18 es una vista en perspectiva de una planta de empaque que comprende una pluralidad de aparatos de empaque de acuerdo con la presente invención;
'La Figura 19 es una vista desde arriba esquemática de una planta de acuerdo con la presente invención;
'La Figura 20 es una vista desde arriba de un sistema de desplazamiento de la planta de empaque; ^ L a s Figuras 21 a 25 muestran en detalle el sistema de desplazamiento de la planta de empaque;
^ L a s Figuras 26 a 28A ilustran esquemáticamente posibles movimientos de una herramienta superior de un aparato de empaque de acuerdo con la presente invención;
^ L a Figura 29 es otra vista en sección frontal de una variante de realización del aparato de empaque de acuerdo con la presente invención;
^ L a s Figuras 30 a 39 ¡lustran esquemáticamente las etapas de empaque realizadas por un aparato de acuerdo con la presente invención.
Convenciones
Cabe señalar que en la presente descripción detallada, las partes correspondientes ilustradas en las distintas figuras se indican con los mismos números de referencia. Las figuras pueden ilustrar el objeto de la invención mediante representaciones que no están a escala; por lo tanto, las partes y componentes ilustrados en las figuras relativas al objeto de la invención pueden hacer referencia a representaciones esquemáticas.
Los términos "corriente arriba" y "corriente abajo" se refieren a una dirección de avance de un empaque -o de un soporte para fabricar dicho empaque- a lo largo de una trayectoria predeterminada que parte de una estación de inicio o de formación de un soporte para dicho empaque, a través de un aparato de empaque y luego hasta una estación de descarga del empaque.
DEFINICIONES
Producto
El término producto P significa un artículo o un compuesto de artículos de cualquier tipo. Por ejemplo, el producto puede ser de tipo alimentario y estar en forma sólida, líquida o de gel, es decir, en forma de dos o más de los estados de agregación mencionados. En el sector alimenticio, el producto puede comprender: carne, pescado, queso, carnes tratadas, comidas preparadas y congeladas de diversos tipos.
Unidad de control
El aparato de empaque descrito y reivindicado en la presente memoria incluye al menos una unidad de control diseñada para controlar las operaciones realizadas por el aparato. Evidentemente, la unidad de control puede ser una sola o estar formada por una pluralidad de unidades de control diferentes de acuerdo con las opciones de diseño y las necesidades operativas.
El término unidad de control se refiere a un componente electrónico que puede comprender al menos uno de los siguientes: un procesador digital (por ejemplo, que comprende al menos uno seleccionado del grupo de: CPU, GPU, GPGPU), una memoria (o memorias), un circuito analógico, o una combinación de una o más unidades de procesamiento digital con uno o más circuitos analógicos. La unidad de control puede estar "configurada" o "programada" para realizar algunos pasos: esto puede realizarse en la práctica por cualquier medio que permita configurar o programar la unidad de control. Por ejemplo, en el caso de una unidad de control que comprende una o más CPU y una o más memorias, uno o más programas pueden almacenarse en bancos de memoria apropiados conectados a la CPU o a las CPU; el programa o los programas contienen instrucciones que, al ser ejecutadas por la CPU o las CPU, programan o configuran la unidad de control para realizar las operaciones descritas en relación con la unidad de control. Alternativamente, si la unidad de control es o incluye circuitos analógicos, entonces el circuito de la unidad de control puede estar diseñado para incluir circuitos configurados, en uso, para procesar señales eléctricas con el fin de realizar las etapas relacionadas con la unidad de control. La unidad de control puede comprender una o más unidades digitales, por ejemplo del tipo microprocesador, o una o más unidades analógicas, o una combinación adecuada de unidades digitales y analógicas; la unidad de control puede estar configurada para coordinar todas las acciones necesarias para ejecutar una instrucción y conjuntos de instrucciones.
Accionador
El término accionador designa cualquier dispositivo capaz de provocar un movimiento en un cuerpo, por ejemplo, a partir de una orden de la unidad de control (recepción por el accionador de una orden enviada por la unidad de control). El accionador puede ser de tipo eléctrico, neumático, mecánico (por ejemplo con muelle) o de otro tipo.
Soporte
El término soporte significa tanto un soporte plano como una bandeja que comprende al menos una base y al menos una pared lateral que emerge del perímetro exterior de la base y, opcionalmente, una brida terminal que emerge radialmente hacia fuera desde un borde periférico superior de la pared lateral. La brida externa puede extenderse a lo largo de un único plano de extensión principal o puede tener forma; en el caso de la brida externa con forma, ésta puede, por ejemplo, tener múltiples porciones extendidas a lo largo de planos de extensión principales que son diferentes entre sí, en particular paralelos pero desplazados entre sí. Las porciones de la brida externa conformada pueden ser desplazadas radialmente.
El soporte define una superficie superior sobre la que puede colocarse el producto P y/o un volumen en cuyo interior puede alojarse el producto. La bandeja puede comprender una porción de borde superior que emerge radialmente de un borde libre de la pared lateral opuesta a la base: la porción de borde superior emerge de la pared lateral en una dirección de salida con respecto al volumen de la bandeja.
El soporte plano puede tener cualquier forma, por ejemplo, rectangular, romboidal, circular o elíptica; de forma similar, la bandeja con pared lateral puede tener una base de cualquier forma, por ejemplo, rectangular, romboidal, circular o elíptica. El soporte puede formarse mediante un procedimiento de fabricación específico diferente al procedimiento de empaque o puede implementarse en línea con el procedimiento de empaque.
El soporte puede estar fabricado, al menos en parte, con material de papel, teniendo opcionalmente al menos el 50% en peso, opcionalmente al menos el 70% en peso, de material orgánico que comprende uno o más de celulosa, hemicelulosa, lignina, derivados de la lignina. El material de papel en cuestión se extiende entre una primera y una segunda superficie de extensión principal. El material de la hoja de papel utilizado para fabricar el soporte puede, en una variante de realización, estar revestido por al menos una parte de la primera y/o segunda superficie de desarrollo predominante por medio de un revestimiento de plástico, como por ejemplo una película de calidad alimenticia. Si el revestimiento está dispuesto de manera que reviste al menos una parte de la primera superficie de desarrollo predominante, el mismo revestimiento definirá una superficie interior del soporte. A la inversa, si el revestimiento está dispuesto en la segunda superficie de desarrollo predominante, el mismo revestimiento definirá una superficie exterior del soporte. El revestimiento también puede ser tratado térmicamente de tal manera que pueda actuar como un elemento para acoplar y asegurar porciones del soporte como se describe mejor a continuación. El revestimiento también puede utilizarse para definir una especie de barrera al agua y/o a la humedad, útil para evitar el debilitamiento y la pérdida de estructura del soporte con la consiguiente deformación incontrolada del material de papel que constituye este último componente. El revestimiento puede aplicarse al material de papel (como se ha especificado anteriormente en el interior y/o exterior del soporte) en forma de una denominada laca depositada a partir de una solución o pulverizada, cuyo espesor está comprendido generalmente entre 0,2 y 10 pm. Alternativamente, el revestimiento puede consistir en una película de plástico, por ejemplo de polietileno, que puede aplicarse mediante un procedimiento de enrollado, en una o ambas caras (interior y/o exterior) del material de papel que define el soporte. En caso de que el revestimiento se aplique por laminación, los valores de la película de plástico (revestimiento) pueden oscilar, por ejemplo, entre 10 y 400 pm, en particular, entre 20 y 200 pm, y aún más en particular, entre 30 y 80 pm, de material de revestimiento (es decir, polietileno). El material de revestimiento plástico puede seleccionarse, a modo de ejemplo, entre los siguientes materiales: PP, Pe (HDPE, LDPE, MDPE, Ll Dp E), EVA, poliésteres (incluyendo PET y PETg), PVdC.
El soporte puede estar fabricado alternativamente, al menos en parte, con un material termoplástico monocapa y multicapa. El soporte puede estar provisto de propiedades de barrera contra los gases. Tal como se utiliza en la presente memoria, este término se refiere a una película o lámina de material que tiene un índice de transmisión de oxígeno inferior a 200 cm3/(m2 * día * bar), inferior a 150 cm3/(m2 * día * bar), inferior a 100 cm3/(m2 * día * bar) cuando se mide de acuerdo con la norma ASTM D-3985 a 23° C y 0% de humedad relativa. Los materiales de barrera de gas adecuados para los empaques termoplásticos de una sola capa son, por ejemplo, poliésteres, poliamidas, alcohol vinílico de etileno (EVOH), PVdC y similares.
El soporte puede estar fabricado con un material multicapa que comprenda al menos una capa de barrera de gas y al menos una capa termosellable para permitir el sellado de la película de revestimiento en la superficie del soporte.
Los polímeros de barrera de gas que pueden emplearse para la capa de barrera de gas son PVDC, EVOH, poliamidas, poliésteres y mezclas de los mismos. Generalmente, una capa de barrera de PVDC contendrá plastificantes y/o estabilizadores como se conoce en la técnica.
El espesor de la capa de barrera de gas se establecerá para proporcionar al material del que se compone el soporte un índice de transmisión de oxígeno a 23 °C y 0% de humedad relativa inferior a 50 cm3/(m2 * día * atm), opcionalmente inferior a 10 cm3/(m2 * día * atm), cuando se mide de acuerdo con la norma ASTM D-3985.
En general, la capa termosellable se seleccionará entre las poliolefinas, tal como los homo o copolímeros de etileno, los homo o copolímeros de propileno, los copolímeros de etileno/vinilacetato, los ionómeros y los homo o copoliésteres, por ejemplo el PETG, un tereftalato de polietileno modificado con glicol.
Las capas adicionales, tal como las capas adhesivas, por ejemplo para hacer que la capa de barrera de gas se adhiera mejor a las capas adyacentes, pueden estar presentes preferentemente en el material del que está fabricado el soporte y se seleccionan en función de las resinas específicas utilizadas para la capa de barrera de gas.
En el caso de una estructura multicapa, parte de ésta puede formarse como espuma. Por ejemplo, el material multicapa utilizado para formar el soporte puede comprender (desde la capa más externa hasta la más interna en contacto con los alimentos) una o más capas estructurales, típicamente hechas de un material como poliestireno expandido, poliéster expandido o polipropileno expandido, o cartón, o en lámina, por ejemplo, de polipropileno, poliestireno, poli(cloruro de vinilo), poliéster; una capa de barrera de gas y una capa termosoldable.
Una capa frangible fácil de abrir puede colocarse junto a la capa termosoldable para facilitar la apertura del empaque final. Las mezclas de polímeros de baja cohesión que pueden utilizarse como capa frangible son, por ejemplo, las descritas en el documento WO99/54398. El espesor total del soporte será típicamente, pero sin limitación, de hasta 5 mm, opcionalmente comprendido entre 0,04 y 3,00 mm y más opcionalmente entre 0,05 y 1,50 mm, aún más opcionalmente entre 0,15 y 1,00 mm).
El soporte puede estar fabricado enteramente con material de papel (opcionalmente revestido de película de plástico) o puede estar fabricado enteramente con material de plástico. En otra realización, el soporte está fabricado, al menos en parte, con material de papel y, al menos en parte, con material de plástico; en particular, el soporte está fabricado internamente con material de plástico y externamente revestido, al menos en parte, de material de papel.
El soporte también puede utilizarse para definir los denominados empaques de comida preparada; en esta configuración, los soportes están fabricados de manera que puedan introducirse en el horno para calentar y/o cocinar el producto alimenticio colocado en el empaque. En esta realización (soportes para empaques de comida preparada), el soporte puede, por ejemplo, estar fabricado con material de papel, en particular de cartón, revestido de poliéster o puede estar completamente fabricado con una resina de poliéster. Por ejemplo, los soportes adecuados para los empaques de comida preparada están fabricados con CPET, APET o APET/CPET, materiales espumados o no espumados. El soporte puede comprender además una capa soldable en caliente de un material de baja fusión sobre la película. Esta capa soldable en caliente puede coextruirse con una capa a base de PET (como se describe en las Solicitudes de Patente Núm. EP 1 529 797A y WO2007/093495) o puede ser depositada sobre la película base mediante deposición con medios solventes o mediante revestimiento por extrusión (por ejemplo, descrito en los documentos US 2.762.720 y EP 1252008 A).
En otra realización, el soporte puede ser al menos parcialmente de material metálico, en particular de aluminio. El soporte también puede estar fabricado al menos en parte con aluminio y al menos en parte con material de papel. En general, el soporte puede ser de al menos uno de los siguientes materiales: metal, plástico, papel.
Película
Se aplica una película de material plástico, en particular de material polimérico, a los soportes (soportes planos o bandejas), para crear un empaque hermético al producto. Para fabricar un empaque al vacío, la película aplicada al soporte es típicamente un material multicapa flexible que comprende al menos una primera capa exterior termosoldable capaz de soldarse a la superficie interior del soporte, opcionalmente una capa de barrera de gas y una segunda capa exterior resistente al calor.
Si se desea fabricar un empaque bajo atmósfera controlada (MAP) o un empaque bajo atmósfera natural (atmósfera no modificada), la película aplicada con el soporte (película de plástico, en particular de material polimérico) es típicamente monocapa o multicapa, teniendo al menos una capa termosoldable y posiblemente capaz de encogerse bajo la acción del calor. La película aplicada puede comprender además al menos una capa de barrera de gas y, opcionalmente, una capa exterior resistente al calor.
Especificaciones del material
El término material de papel significa papel o cartón; en particular, el material en láminas que puede utilizarse para fabricar el soporte puede tener un peso de entre 30 y 600 g/m2, en particular entre 40 y 500 g/m2, incluso más particularmente entre 50 y 250 g/m2.
PVDC es cualquier copolímero de cloruro de vinilideno en el que una cantidad prevalente del copolímero comprende cloruro de vinilideno y una cantidad inferior del copolímero comprende uno o más monómeros insaturados copolimerizables con él, típicamente cloruro de vinilo y acrilatos o metacrilatos de alquilo (por ejemplo acrilato o metacrilato de metilo) y sus mezclas en diferentes proporciones.
El término EVOH incluye copolímeros de etileno-acetato de vinilo saponificados o hidrolizados y se refiere a copolímeros de etileno/alcohol vinílico que tienen un contenido de comonómero de etileno preferentemente compuesto por un porcentaje de aproximadamente 28 a aproximadamente 48 molar, más preferentemente de aproximadamente 32 y aproximadamente 44 molar de etileno y aún más preferentemente, y un grado de saponificación de al menos 85%, preferentemente de al menos 90%.
El término poliamidas se refiere a los homo- y co- o ter-polímeros. Este término incluye específicamente las poliamidas o copoliamidas alifáticas, por ejemplo, la poliamida 6, la poliamida 11, la poliamida 12, la poliamida 66, la poliamida 69, la poliamida 610, la poliamida 612, la copoliamida 6/9, la copoliamida 6/10, la copoliamida 6/12, la copoliamida 6/66, la copoliamida 6/69, las poliamidas o copoliamidas aromáticas y parcialmente aromáticas, como la poliamida 61, la poliamida 6I/6T, la poliamida MXD6, la poliamida MXD6/MXDI, y sus mezclas.
El término poliésteres se refiere a los polímeros obtenidos de la reacción de policondensación de ácidos dicarboxílicos con alcoholes dihidroxílicos. Los ácidos dicarboxílicos adecuados son, por ejemplo, el ácido tereftálico, el ácido isoftálico, el ácido dicarboxílico 2,6-naftaleno y similares. Los alcoholes dihidroxílicos adecuados son, por ejemplo, el etilenglicol, el dietilenglicol, el 1,4-butanodiol, el 1,4-ciclohexanodimetanol y similares. Algunos ejemplos de poliésteres útiles son el poli(tereftalato de etileno) y los copoliésteres obtenidos por reacción de uno o más ácidos carboxílicos con uno o más alcoholes dihidroxílicos.
El término "copolímern" significa un polímero derivado de dos o más tipos de monómeros e incluye terpolímeros. Los homopolímeros de etileno incluyen polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE). Los copolímeros de etileno incluyen copolímeros de etileno/alfaolefina y copolímeros insaturados de etileno/éster. Los copolímeros de etileno/alfa-olefina generalmente incluyen copolímeros de etileno y uno o más co-monómeros seleccionados de alfa-olefinas que tienen entre 3 y 20 átomos de carbono, tales como 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 4-metil-1-penteno y similares. Los copolímeros de etileno/alfa-olefina generalmente tienen una densidad que oscila entre 0,86 y 0,94 g/cm3. En general, se comprende que el término polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) incluye ese grupo de copolímeros de etileno/alfa-olefina que se encuentran en el intervalo de densidad entre aproximadamente 0,915 y aproximadamente 0,94 g/cm3 y, en particular, entre aproximadamente 0,915 y aproximadamente 0,925 g/cm3. A menudo, el polietileno lineal en el rango de densidad entre aproximadamente 0,926 y aproximadamente 0,94 g/cm3 se denomina polietileno lineal de media densidad (LMDPE). Los copolímeros de etileno/alfa-olefina de menor densidad pueden denominarse polietileno de muy baja densidad (VLDPE) y polietileno de muy baja densidad (ULDPE). Los copolímeros de etileno/alfa-olefina pueden obtenerse con procedimientos de polimerización heterogéneos u homogéneos. Otro copolímero de etileno útil es un copolímero de etileno/éster insaturado, que es el copolímero de etileno y uno o más monómeros de éster insaturados. Entre los ésteres insaturados útiles se encuentran los ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alifáticos, en los que los ésteres tienen entre 4 y 12 átomos de carbono, tal como el acetato de vinilo, y los ésteres alquílicos del ácido acrílico o metacrílico, en los que los ésteres tienen entre 4 y 12 átomos de carbono. Los ionómeros son copolímeros de un etileno y un ácido mono-carboxílico insaturado que tiene el ácido carboxílico neutralizado por un ion metálico, tal como zinc o, preferentemente, sodio. Entre los copolímeros de propileno útiles se encuentran los copolímeros de propileno/etileno, que son copolímeros de propileno y etileno con un porcentaje en peso mayoritariamente de propileno, y los terpolímeros de propileno/etileno/buteno, que son copolímeros de propileno, etileno y 1-buteno.
Descripción detallada
Aparato de empaque 1
El número de referencia 1 indica en su conjunto un aparato de empaque de al menos un producto P dispuesto sobre un soporte 4 y sellado por una porción de película de sellado 5a, a fin de definir un empaque 40. El aparato de empaque 1 comprende un marco de soporte 3, que constituye una estructura fija destinada a apoyarse en el suelo o en un plano de apoyo.
El aparato 1 comprende al menos una estación de alimentación 5 de acoplamiento al marco 3 y configurada para proporcionar al menos una porción de película 5a que se aplica al soporte 4 que transporta el producto. La porción de película 5a puede obtenerse a partir de una película continua 5b de material plástico enrollada en una bobina (véanse, por ejemplo, las figuras 1-12). La bobina puede estar montada en una rueda loca para permitir que la película de plástico 5b se desenvuelva durante el uso del aparato 1. Alternativamente, el carrete puede ser accionado por un motor eléctrico controlable por una unidad de control.
La porción de película 5a puede ser una porción de la película continua o puede ser un elemento separado obtenido al cortar la película 5b. Para permitir el posicionamiento de la porción de película 5a en una posición de recolección predeterminada, la estación de alimentación 5 comprende una placa de apoyo 74 configurada para recibir la película continua 5b y que define una superficie de apoyo 74a para la porción de película 5a (véanse, por ejemplo, las figuras 5 y 6). La superficie de apoyo 74a puede extenderse en un plano, por ejemplo, dispuesto en un plano vertical, de modo que la porción de película recibida por la superficie de apoyo también está dispuesta de acuerdo con una configuración plana, opcionalmente vertical. Para retener la porción de película 5a en la superficie de apoyo, la placa puede estar provista de medios de agarre 77 (véase el esquema mostrado en las figuras 5-12) tal como, por ejemplo: una fuente de vacío conectada con las aberturas de succión presentes en la superficie de apoyo, uno o más retenedores mecánicos (pinzas, tenazas u otros) asociados a la superficie de apoyo, una o más porciones adhesivas asociadas a la superficie de apoyo, un circuito eléctrico conectado eléctricamente a la superficie de apoyo para cargar dicha superficie con una polaridad predeterminada a fin de ejercer una fuerza de atracción eléctrica sobre la película.
El aparato 1 comprende además al menos una herramienta inferior 2 acoplada al marco 3 y configurada para recibir uno o más soportes 4 que transportan uno o más productos P; la herramienta inferior 2, como se describirá mejor a continuación, está configurada para cooperar con una herramienta superior 6 del aparato 1 para aplicar la porción de película 5a al soporte 4 y definir el empaque 40.
La herramienta inferior 2 comprende un recipiente exterior 2b que define al menos un asiento 8 adaptado para recibir al menos un soporte 4 que sostiene el producto P. El recipiente 2b presenta una abertura superior adaptada para permitir introducir el soporte 4 y extraer posteriormente el empaque 40 de dicho asiento 8. La herramienta inferior 2 comprende además una base 2a asociada al recipiente 2b y configurada para recibir y sostener directamente al menos un soporte 4 o un empaque 40: la base 2a es móvil dentro del recipiente 2b y tiene una forma sustancialmente contraria al recipiente exterior 2b.
En una realización (figuras 13-16), la herramienta inferior 2 comprende una pluralidad de canales 81 configurados para ajustar un volumen interior de la herramienta inferior 2 en conexión con un circuito de succión o soplado de gas. Estos canales 81 están configurados para extraer el gas de una cámara interior 65 definida por las herramientas inferiores y superiores 2, 6, con el fin de definir dentro de la misma cámara una presión inferior a la atmosférica a 20 °C y así realizar empaques al vacío. Los canales 81 de la herramienta inferior 2 pueden estar configurados para soplar gas dentro de la cámara interior 65 definida por las herramientas inferiores y superiores, con el fin de definir una atmósfera modificada dentro de la misma cámara.
La herramienta inferior 2 es móvil con respecto al marco 3 al menos entre una posición de empaque y una posición de carga. En la posición de empaque (mostrada en las figuras 7 y 8), la herramienta inferior 2 está alineada con la herramienta superior 6, mientras que en la posición de carga (mostrada en las figuras 4-6), esta última de alejamiento de la posición de empaque, la herramienta inferior 2 está configurado para recibir el soporte 4. Específicamente, en la posición de empaque, la herramienta inferior 2 se enfrenta a la herramienta superior 6 y, en particular, de acuerdo con una condición de uso del aparato 1, la herramienta superior 6 es colocada por encima de la herramienta inferior 2.
La herramienta inferior 2 es móvil entre la posición de carga y la posición de empaque a lo largo de una trayectoria operativa predeterminada -por ejemplo, rectilínea plana o, alternativamente, que comprende uno o más tramos curvos o variaciones de altura- mediante un mecanismo de traslación 10 dispuesto bajo la herramienta inferior 2. El mecanismo de traslación 10 comprende al menos uno del grupo de un carril, una cinta transportadora, una guía de rodillos, un plano de deslizamiento.
El mecanismo de traslación 10 puede ser movido por un motor eléctrico 10a controlable por una unidad de control. Alternativamente, el desplazamiento de la herramienta inferior 2 desde la posición de carga a la posición de empaque, y viceversa, puede tener lugar mediante el empuje manual de un operador. En las figuras adjuntas, se ha ilustrado una herramienta inferior 2, que se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de un único tramo de desplazamiento de la trayectoria operativa definida entre la posición de carga y la posición de empaque. La base 2a de la herramienta inferior 2 también es móvil con respecto al recipiente 2b entre una posición subida y una posición bajada. En la posición bajada y en una condición de uso del aparato de empaque 1, la base 2a está configurada para disponer al menos un soporte 4 o un empaque 40 a una altura inferior a una altura del soporte 4 o del empaque 40 dispuesto sobre la base 2a en la posición subida. En otras palabras, la base 2a es móvil a lo largo de una trayectoria que tiene al menos un componente en la dirección vertical: el soporte 4 es, por tanto, también móvil verticalmente entre la posición subida y la posición bajada. El desplazamiento de la base 2a está generalmente en función de las dimensiones del soporte 4 y puede ir, por ejemplo, de 5 cm a 80 cm, en particular de 10 cm a 50 cm, y aún más en detalle de 10 cm a 30 cm.
La base 2a está configurada para estar dispuesta en la posición subida durante el desplazamiento de la herramienta inferior 2 desde la posición de empaque hacia la posición de carga (véanse por ejemplo las figuras 10, 11, 35, 36 y 37) mientras que está configurada para disponerse en la posición bajada durante al menos una parte del desplazamiento de la herramienta inferior 2 desde la posición de carga hacia la posición de empaque (véanse por ejemplo las figuras 6, 7, 31 y 32). El desplazamiento de la base 2a de la herramienta inferior 2 entre la posición bajada y la posición subida o viceversa tiene lugar a lo largo de una dirección predeterminada transversal a la trayectoria operativa de la herramienta inferior 2: la dirección predeterminada puede ser ortogonal a la trayectoria de desplazamiento predeterminada de la herramienta inferior 2, opcionalmente ortogonal a un plano de reposo de una superficie superior de la base 2a configurada para sostener el soporte 4. En otras palabras, la base 2a está configurada para moverse entre la posición bajada y la posición subida a lo largo de una dirección predeterminada que tiene al menos una componente vertical, mientras que la trayectoria operativa predeterminada de la herramienta inferior 2, también en condiciones de uso del aparato de empaque 1, se extiende horizontalmente.
En la posición bajada, la base 2a, en cooperación con el recipiente 2b, define el asiento 8 que presenta una pared inferior adaptada para recibir el soporte 4 y/o el empaque 40. En la posición subida, por el contrario, la base 2a está dispuesta en la abertura superior del recipiente 2b para permitir extraer el soporte 4 y/o el empaque 40 fuera del asiento 8. De esta manera, el empaque 40 dispuesto en la base 2a puede deslizarse fuera de la herramienta inferior 2 para facilitar su descarga como se describe mejor a continuación.
Para ello, la herramienta inferior 2 puede comprender al menos un elemento de guía 9 configurado para recibir el empaque 40 descargado por la herramienta inferior 2, durante el movimiento de este último desde la posición de empaque a la de carga. El elemento de guía 9 puede comprender un plano inclinado 9a (véanse, por ejemplo, las figuras 5-12) acoplado a la herramienta inferior 2 de forma rígida o mediante un mecanismo de bisagra; el plano está inclinado hacia abajo a partir de una porción de fijación de dicho plano dispuesta en la abertura superior del recipiente 2b hasta una porción de salida para descargar el empaque 40. La porción de acoplamiento está situada a un nivel superior con respecto a la porción de salida del mismo elemento de guía 9, para definir realmente una canaleta para el empaque 40.
Alternativamente, el elemento de guía 9 puede comprender una catenaria o una cinta 11 (véanse las figuras 29 a 39) acoplada al recipiente 2b de la herramienta superior y configurada para seguir el movimiento de este último entre la posición de empaque y la posición de carga. En detalle, la catenaria o cinta 11, cuando la herramienta inferior 2 está en posición de carga, está configurada para definir una superficie de apoyo 11b para el empaque 40, mientras que cuando la herramienta inferior 2 está en posición de empaque, la catenaria o cinta 11 está configurada para definir una rampa o tramo de caída configurado para permitir que el empaque 40 del elemento de guía 9 caiga, por ejemplo, sobre una cinta transportadora de salida 20a. En las figuras adjuntas, se muestra una cinta 11 (o catenaria 11) que se extiende entre dos porciones de extremo conectadas a porciones opuestas de la herramienta inferior 2, respectivamente (véanse las figuras 29 a 39) para definir, en cooperación con esta última, un perfil cerrado.
El empuje del empaque fuera de la herramienta inferior 2 por encima del elemento de guía 9 es provocado por una barrera 7 dispuesta por encima de la trayectoria operativa definida por la herramienta inferior 2 que está configurada para interceptar el empaque 40 a lo largo de un tramo de desplazamiento de la trayectoria operativa a lo largo de la cual dicha herramienta inferior 2 está configurado para pasar de la posición de empaque a la posición de carga. En detalle, la barrera 7 está configurada para entrar en contacto con el empaque 40 mientras éste está apoyado en la base 2a cuando ésta es colocada en la posición subida, a fin de permitir la descarga del empaque 40 de la herramienta inferior 2. El empaque 40, durante el movimiento de la herramienta inferior de la posición de empaque a la posición de carga, entra en contacto con la barrera 7 y luego hace tope con el elemento de guía 9: el elemento de guía 9, una vez recibido el empaque 40, está configurado para descargar (posicionar) este último, por ejemplo, en una cinta transportadora de salida 20a (véanse, por ejemplo, las figuras 12 y 39).
En la realización en la que el elemento de guía 9 comprende un plano inclinado 9a, el empaque 40 - durante el movimiento de la herramienta inferior desde la posición de empaque a la posición de carga - entra en contacto con la barrera 7 y se posiciona (transfiere) en el plano inclinado 9a; debido a la inclinación del plano 9a, el empaque 40 puede deslizarse sobre el elemento de guía 9 hacia una cinta transportadora de salida 20a, por ejemplo dispuesto hacia atrás del aparato como se muestra en la figura 12.
En la realización en la que el elemento de guía 9 comprende una cinta 11 (o catenaria), la descarga del empaque tiene lugar a través de las etapas descritas a continuación e ilustradas en las figuras 34 a 39. La herramienta inferior 2, al final de la etapa de empaque, está configurada para mover la base 2a a la posición subida (figura 34) para que el empaque 40 pueda entrar en contacto con la barrera 7. A continuación, la herramienta inferior 2 está configurada para pasar de la posición de empaque a la posición de carga: durante esta etapa, la cinta 11 está configurada para extenderse y definir el plano de apoyo 11b adaptado para recibir el empaque 40. En efecto, una vez que la herramienta inferior 2 ha atravesado la barrera 7 (figuras 35 y 36), el empaque 40 está dispuesto por encima del plano de apoyo 11b: el plano de apoyo 11b está totalmente definido cuando la herramienta inferior 2 ha alcanzado la posición de carga (figura 36). Posteriormente, la herramienta inferior (en posición de carga) está adaptada para recibir un nuevo soporte (figura 37) y transportarlo a la posición de carga. Durante la etapa de la posición de carga a la posición de empaque, el plano de apoyo 11b de la cinta 11 está configurado para definir el tramo de caída configurado para permitir la descarga del empaque 40 en la cinta transportadora de salida 20a. En detalle, durante la etapa de la posición de carga a la posición de empaque, el plano de apoyo 11b se mueve junto con la herramienta superior y está configurado para reducir su tamaño de manera que permita la caída (salida) del empaque 40 del elemento de guía 9 (véase el esquema de la figura 38). Es útil destacar que la cinta 11 cuando la herramienta inferior está en la posición de empaque (véase, por ejemplo, la figura 34) está configurada para definir un plano 11a para recibir los soportes 4 y así definir una especie de estación de amortiguación para los soportes 4 que esperan ser cargados en la herramienta inferior 2. El plano 11a definido por dicha cinta o catenaria está configurado para reducirse cuando la herramienta inferior 2 alcanza la posición de carga, de manera que el soporte 4 pueda disponerse sobre la base 2a de la herramienta inferior 2, como se muestra en la figura 30.
En lo que respecta a la herramienta inferior 2, en detalle, el tramo de desplazamiento está definido al menos parcialmente entre un primer y un segundo punto: en el primer punto, la herramienta inferior 2 está alineada verticalmente con la herramienta superior 6 de acuerdo con una condición de uso del aparato de empaque 1 mientras que en el segundo punto, la herramienta inferior 2 está posicionada al menos parcialmente, nuevamente en la condición de uso del aparato de empaque 1, por debajo de la barrera 7. Durante el movimiento de la herramienta inferior 2 a lo largo de dicho trayecto de desplazamiento, la base 2a que lleva el empaque 40 está dispuesta en una posición subida para que el empaque 40 entre en contacto con la barrera 7. En general, la base 2a que aloja el empaque 40 está dispuesta en una posición subida a lo largo de toda l la trayectoria operativa de la herramienta inferior 2 en la dirección de la posición de carga, de modo que el empaque 40 entra en contacto con la barrera 7. Además, en al menos otro tramo de desplazamiento de la trayectoria operativa a lo largo de la cual la herramienta inferior 2 se desplaza de la posición de carga a la posición de empaque, la base 2a está configurada para ser colocada en la posición bajada para permitir el paso del soporte 4 por debajo de la barrera 7, de manera que se evite el contacto entre el soporte 4 y la propia barrera 7, como se muestra en las figuras 6 y 7. El tramo de desplazamiento adicional de la trayectoria operativa se define, al menos en parte, entre una sección de inicio y una sección de llegada. En la sección de inicio, la herramienta inferior 2, de acuerdo con una dirección de desplazamiento de la misma en la dirección de la posición de empaque, es colocada corriente arriba de la barrera 7, mientras que en la sección de llegada la herramienta inferior 2, de acuerdo con la misma dirección de desplazamiento en la dirección de la posición de empaque, es colocada corriente abajo de la barrera 7. En particular, la herramienta inferior 2 en la sección de llegada está, en la condición de uso del aparato, alineada verticalmente con la herramienta superior 6. La barrera 7 se interpone así entre la posición de carga y la posición de empaque de la herramienta inferior 2: la barrera 7 está dispuesta en una parte central de la trayectoria operativa de la herramienta inferior 2.
En la posición de empaque, la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 son móviles una respecto de la otra al menos entre una condición de alejamiento y una condición de acercamiento. En la condición de alejamiento (mostrada por ejemplo en las figuras 7 y 9), la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6 están configuradas para permitir posicionar la porción de película 5a entre el soporte 4 soportado por la herramienta inferior 2 y la propia herramienta superior 6. En particular, en la condición de alejamiento, la porción de película 5a es retenida por la herramienta superior 6 mientras que el soporte 4, que opcionalmente lleva un producto P, es soportado por la herramienta inferior 2. En la condición de acercamiento (mostrada por ejemplo en la figura 8), la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 están configuradas para permitir que la porción de película 5a se acople al soporte 4 y defina el empaque 40. En particular, en la condición de alejamiento, la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 están configuradas para cooperar entre sí de manera que se defina una cámara interior hermética 65 que comprende el soporte 4, el producto P y la porción de película 5a. En la condición de acercamiento, la porción de película 5a se acopla al soporte 4 mediante el sellado térmico, opcionalmente mediante la interposición de material adherente entre el soporte 4 y la porción de película 5a. En la realización, la base 2a de la herramienta inferior 2 está configurada para estar dispuesta en la posición bajada durante la condición de acercamiento entre la herramienta superior y la inferior, de hecho definiendo la cámara interior 65 que aloja el soporte 4 y el producto P: viceversa, la base 2a está configurada para estar dispuesta en la condición subida durante la condición de alejamiento entre la herramienta superior y la inferior.
La herramienta superior 6, al menos en la posición de empaque y en condiciones de uso del aparato de empaque, está alineada verticalmente con la herramienta inferior 2. Además, un tamaño virtual que se extiende verticalmente puede ser definido por la herramienta inferior y superior cuando la herramienta inferior 2 está en la posición de empaque: en este caso, la herramienta inferior 2, en la posición de carga, está dispuesta completamente fuera de dicho tamaño virtual transversal. Cabe señalar que la barrera 7 está dispuesta fuera de dicha medida virtual transversal que se extiende verticalmente. Opcionalmente, la estación de alimentación 5 de la película de plástico 5b puede estar dispuesta al menos parcialmente dentro de dicho tamaño virtual, como se ilustra por ejemplo en la figura 1.
La herramienta superior 6 comprende una placa que tiene una superficie de contacto 6a (véanse las figuras 9-12), orientada hacia la herramienta inferior 2 al menos en la posición de empaque, y configurada para recibir en contacto una porción de película 5a procedente de la estación de alimentación 5 para ser acoplada con el soporte 4 para fabricar el empaque 40. En la superficie de contacto 6a, la herramienta superior 6 comprende una pluralidad de orificios pasantes 60a, estos últimos colocados en comunicación fluida con un conducto principal 60 y con un sistema de succión: los orificios pasantes 60a están adaptados para succionar gas con el fin de retener (o mantener en contacto) la porción de película 5a a la superficie de contacto 6a. En otras palabras, la herramienta superior 6 está configurada para definir una presión inferior a una presión atmosférica en un volumen comprendido entre la porción de película 5a y la superficie de contacto 6a (superficie inferior) de la herramienta superior 6 mediante la succión de gas a través de dichos orificios 60a. Como puede observarse en las figuras 13-16, la herramienta superior 6 comprende además un dispositivo de calentamiento 61 configurado para calentar al menos una parte de la herramienta superior 6, y en particular para calentar la superficie de contacto 6a de la herramienta superior 6. El dispositivo de calentamiento 61 está configurado para permitir un aumento de la temperatura de la superficie de contacto 6a al menos en la condición en la que la porción de película 5a es retenida por la herramienta superior a través de los agujeros pasantes 60a y, por lo tanto, cuando dicha porción de película 5a está al menos parcialmente en contacto con la superficie 6a de la herramienta superior 6; de esta manera, el calentamiento de la superficie de contacto 6a permite que la porción de película 5a se caliente de tal manera que la misma pueda ser constreñida (soldada) al soporte 4. El dispositivo de calentamiento 61 está configurado para calentar toda la superficie de contacto 6a de la herramienta superior 6 adaptada para recibir en contacto la porción de película 5a de tal manera que esta última pueda ser calentada completa y uniformemente para ser luego conectada al soporte 4 para definir un empaque 40. El dispositivo de calentamiento 61 está configurado además para sellar térmicamente la porción de película 5a al soporte 4, de modo que se defina un empaque hermético 40 que tiene una cavidad interior que aloja el producto P. En una realización en la que el soporte 4 define una bandeja que tiene una base y una o más paredes laterales, el sellado térmico se produce en un reborde 4a de la bandeja, en el que dicho reborde se interpone entre la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2, al menos en la condición de acercamiento.
Las figuras 13-16 ilustran una estación de empaque 1 que comprende además un dispositivo de extracción de gas que comprende al menos una aguja 63 configurada para ser insertada -al menos durante la posición de acercamiento de las herramientas superiores e inferiores- dentro de una cavidad definida entre la porción de película 5a y el soporte 4 (figuras 15 y 16); la aguja 63 está interpuesta entre la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 y está configurada para aspirar el gas contenido entre un volumen interior definido entre la porción de película 5a y el soporte 4. En la realización en la que el soporte 4 define una bandeja (véanse, por ejemplo, las figuras 15 y 16), la aguja 63 se interpone entre dicho brida periférica y la porción de película 5a, al menos en la posición de aproximación de la herramienta superior e inferior 2, 3. La aguja 63 está configurada para ser colocada en comunicación fluida con un sistema de succión de gas a través de los canales 81 de la misma herramienta inferior: de hecho, la aguja 63 está configurada para poner en comunicación fluida el volumen comprendido entre la porción de película 5a y el soporte 4 con el sistema de succión de gas. Además, la aguja 63 está configurada para poner en comunicación fluida el volumen comprendido entre la porción de película 5a y el soporte 4 con la cámara interior 65 definida por la cooperación entre la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2.
En detalle, la aguja 63 es móvil en acercamiento y alejamiento de la cámara interior 65 por medio de un sistema de manipulación 62 mostrado en las figuras 13-16. En mayor detalle, la aguja 63 está configurada, tras haber completado la succión de gas de la cámara interior 65 y del volumen interpuesto entre la porción de película 5a y el soporte 4, para ser extraída del empaque 40 por el respectivo aparato de empaque 1.
El sistema de succión mencionado comprende al menos una bomba de vacío 80 que está conectada a uno o varios aparatos de empaque 1 mediante al menos un circuito; la bomba está configurada para aspirar gas de uno o varios aparatos de empaque 1 con el fin de permitir la succión de gas en la cámara interior 65 para la producción de empaques al vacío y/o la succión de gas de la herramienta superior 6 para permitir la retención de la porción de película 5a. El sistema de succión, y en particular la bomba de vacío, se pone en comunicación fluida con la herramienta superior e inferior, así como con el volumen entre la porción de película 5a y el soporte 4 durante la etapa de empaque, mediante el uso de una o más válvulas 64. Dichas válvulas 64 pueden ser accionadas manualmente o automáticamente mediante un sistema de accionamiento controlado por al menos una unidad de control 150.
Además, el aparato de empaque 1 puede comprender un sistema de soplado 80a (véase la figura 15) configurado para soplar un tipo predeterminado de gas dentro de la cámara interior 65 definida, en la condición de acercamiento, por la herramienta superior 6 y la inferior 2: en particular, el gas es soplado dentro del volumen comprendido entre la porción de película 5a y el soporte 4 durante la operación de empaque de un producto P, a fin de definir un empaque 40 hermético y de atmósfera controlada. El gas soplado dentro del empaque 40 tiene propiedades adaptadas para aumentar la calidad de conservación del producto P, especialmente en el caso de que el producto P sea de tipo alimenticio. En el caso específico mostrado en la figura 15, el sistema de succión, mediante la bomba de vacío 80, está configurado para extraer el aire y/o el gas inicialmente contenido en la cámara interior 65 y/o del volumen comprendido entre el soporte 4 y la porción de película 5a: el sistema de soplado 80a está entonces configurado, posterior o simultáneamente a la activación del sistema de succión, para soplar el gas dentro de dicha cámara interior 65 y/o del volumen comprendido entre el soporte 4 y la porción de película 5a, de modo que el empaque 40 tenga sustancialmente sólo el gas predeterminado en su interior. El gas es soplado a través de la herramienta inferior y/o a través de la aguja 63, esta última colocada en comunicación fluida con el sistema de soplado por medio de una o más válvulas 64. Las válvulas colocadas en la herramienta superior e inferior, así como las válvulas colocadas en el sistema de succión y soplado, son comandadas y controladas automáticamente por al menos una unidad de control 150. La bomba de vacío puede ser de tipo giratorio o reciprocante; en particular, la bomba de vacío giratoria comprende un impulsor conectado directamente o mediante la interposición de una transmisión mecánica a un motor configurado para imponer un movimiento giratorio al propio impulsor. Alternativamente, la bomba de vacío es del tipo de movimiento reciprocante, teniendo uno o más pistones también conectados a un motor. El motor, conectado a la bomba de vacío giratoria o de movimiento reciprocante, es un motor eléctrico alimentado por corriente continua o alterna. El motor se controla de forma que pueda ajustarse su velocidad de rotación para variar la presión de succión de la bomba de vacío y/o el caudal del fluido de trabajo aspirado. La presión y/o el caudal de succión del fluido también pueden modificarse mediante la modificación de uno o varios parámetros geométricos del impulsor, en el caso de una bomba de vacío giratoria, o mediante el uso de una o varias válvulas de separación.
La bomba de vacío comprende al menos un sensor de detección configurado para emitir una señal representativa de una presión en una sección de admisión de la propia bomba de vacío 50. En mayor detalle, el aparato 1 puede ser del tipo esquematizado en las figuras 26 a 28A y, en particular, comprender un dispositivo de manipulación 69 interpuesto entre el marco 3 y la herramienta superior 6 que está configurado para mover la herramienta superior 6 al menos entre una primera posición y una segunda posición. Más específicamente, el dispositivo de manipulación 69 está configurado para disponer la herramienta superior 6 en la primera posición, en la que una superficie activa 6a de la herramienta superior 6 se aproxima a la placa de apoyo 74 y, por tanto, también a la porción de película 5a que se encuentra en la posición de recolección predeterminada (figuras 2, 4-6). La superficie activa 6a está a su vez configurada para recibir de la estación de alimentación 5 la porción de película 5a presente en la placa de apoyo 74 y para retener la misma porción de película 5a durante el movimiento de la herramienta superior 6 de la primera a la segunda posición. Para ello, la herramienta superior 6 dispone de los medios 77 respectivos para retener la porción de película 5a en la superficie activa 6a, que pueden comprender uno o varios de los siguientes medios: el sistema de succión conectado con los orificios pasantes 60a presentes en la superficie activa 6a, uno o varios retenedores mecánicos (pinzas, clips u otros) asociados a la superficie activa 6a, una o varias porciones adhesivas asociadas a la superficie activa 6a, un circuito eléctrico conectado eléctricamente a la superficie activa 6a para cargar dicha superficie con una polaridad predeterminada, o más.
Como se ha mencionado, la unidad de desplazamiento 69 está configurada para mover la herramienta superior 6 de la primera posición a la segunda posición (véanse las figuras 7-9), en la que la superficie activa 6a de la herramienta superior está alineada y junto a la herramienta inferior 2 para acoplar la porción de película 5a tomada de la estación de alimentación 5 con al menos un soporte 4 presente en la herramienta inferior 2 y así fabricar al menos un empaque 40. En particular, en la posición de empaque, la herramienta inferior 2 está alineada con la herramienta superior 6, cuando ésta se encuentra en la respectiva segunda posición descrita anteriormente, de modo que la herramienta superior 6 puede acoplar la porción de película 5a retenida por la misma con al menos un soporte 4 respectivo presente en la herramienta inferior 2 (como se muestra en la figura 8).
De acuerdo con un aspecto de la invención, el dispositivo de manipulación 69 -que mueve la herramienta superior 6 de la primera a la segunda posición- está configurado para mover la propia herramienta superior 6 de manera que los puntos de dicha superficie activa 6a se muevan en planos verticales respectivos paralelos entre sí durante todo el movimiento de la herramienta superior 6 entre la primera y la segunda posición. En otras palabras, el movimiento impartido a la herramienta superior 6 por el dispositivo 69 es un movimiento plano, lo que significa que todos los puntos de la superficie activa de la herramienta superior cubren trayectorias planas respectivas verticales en planos verticales paralelos entre sí tanto a lo largo del movimiento de avance desde la primera a la segunda posición como a lo largo de la carrera de retorno desde la segunda a la primera posición. De este modo, el tamaño lateral de la herramienta superior 6 a lo largo de la etapa de manipulación no varía, lo que hace que el volumen en el que opera el aparato 1 sea extremadamente compacto.
Más detalladamente, el dispositivo de manipulación 69 está constituido por una cadena cinemática plana que, por lo tanto, no genera, durante la transición de la herramienta superior 6 entre la primera y la segunda posición, ningún movimiento transversal a dichos planos paralelos.
Como se muestra esquemáticamente en las figuras 26 a 28A, el dispositivo de manipulación 69, o la cadena cinemática plana que define el mismo dispositivo, comprende un miembro accionado 71 capaz de girar alrededor de un primer eje de rotación A ortogonal a dichos planos paralelos y un miembro accionado 72 que tiene una porción extrema articulada al miembro accionado 71 y una segunda porción extrema fijada a la herramienta superior 6. En mayor detalle, el dispositivo de manipulación 69 comprende una primera bisagra plana 73a constreñida al marco 3 para definir el mencionado primer eje de rotación A: el miembro accionado 71 se acopla con la primera bisagra plana para girar en torno al primer eje de rotación A. El dispositivo 69 comprende además una segunda bisagra plana 73b interpuesta entre el miembro accionado y el miembro accionado para constreñirse rotatoriamente uno respecto del otro. Para ello, el miembro accionado 72 tiene una primera porción de extremo, articulada con el miembro conductor 71 mediante la segunda bisagra plana 73b interpuesta entre el miembro accionado y el miembro conductor. El miembro accionado 72 también tiene una segunda porción de extremo, fijada a la herramienta superior 6, y una porción intermedia que se extiende entre las dos porciones de extremo mencionadas. Por último, el dispositivo de manipulación 69 comprende un miembro de guía 73c acoplado por rotación con respecto al marco 3 alrededor de un segundo eje de rotación B paralelo al primer eje de rotación A. El miembro de guía 73c está además conformado para recibir de manera deslizable una tercera porción del miembro accionado 72 intermedia entre dicha primera y dicha segunda porción de extremo de dicho miembro accionado. Por ejemplo, el miembro de guía 73c puede ser un manguito que recibe la porción deslizable del miembro impulsado 72 en el mismo, estando dicho manguito entonces articulado al marco 3, de forma giratoria alrededor del eje B.
En detalle, el miembro de accionamiento 71 puede tener la forma de una varilla cuyos extremos opuestos están respectivamente acoplados con la primera y la segunda bisagra plana 73a, 73b; el miembro accionado 72 puede a su vez tener la forma de una varilla, en particular de un tramo más largo, más particularmente al menos dos veces, con respecto al tramo de la varilla que forma el miembro accionado: como ya se ha dicho, el miembro accionado 72 tiene extremos opuestos respectivamente engranados con la segunda bisagra plana 73b y con la herramienta superior 6; finalmente, el miembro guía 73c consiste en un manguito cilíndrico articulado al marco y que recibe la porción intermedia del miembro accionado 72 de manera deslizante.
Como puede observarse por la comparación de las figuras 26, 26A, 27, 27A y 28, 28A, el dispositivo de manipulación 69 y, por tanto, el miembro accionado 71, el miembro accionado 72, la primera bisagra plana 73a, la segunda bisagra plana 73b y el miembro de guía, están dispuestos y acoplados entre sí y directa o indirectamente al marco 3, de modo que, como resultado de una rotación del miembro accionado 71 alrededor del eje A (por ejemplo, igual a 270 grados), se produce una rotación total (por ejemplo, 90 grados del miembro accionado) con un deslizamiento simultáneo del mismo con respecto al miembro de guía 73c, que aunque es libre de girar no puede trasladarse con respecto al marco 3. En particular, el movimiento del miembro accionado 72 causado por el miembro conductor 71 desde la posición mostrada en la figura 26A hasta la posición mostrada en la figura 28A, comprende las siguientes etapas. El miembro accionado (primera etapa) primero gira y se desliza dentro del miembro de guía causando una rotación y un distanciamiento de la herramienta superior 6 de la placa de apoyo 74, sin riesgo de interferencia mecánica; luego (segunda etapa), el miembro accionado continúa su rotación causando el acercamiento de la herramienta superior al miembro de guía 73c (figura 27A); finalmente (tercera etapa), el último miembro accionado termina su rotación y al mismo tiempo se desliza en la dirección opuesta con respecto al miembro guía 73c para distanciar la herramienta superior 6 del propio miembro guía 73c, moviendo la herramienta superior 6 junto a la herramienta inferior 2 (figura 28A).
Con referencia específica nuevamente a la realización ilustrada, en particular a las figuras 26 a 28A, el dispositivo de manipulación 69 puede estar configurado en la práctica de tal manera que cuando la herramienta superior 6 está en dicha primera posición, la superficie activa 6a de la herramienta superior está dispuesta según un plano vertical paralelo a la superficie de apoyo 74a (también plana y vertical) de la placa de apoyo 74; en esta condición, el dispositivo de manipulación dispone el miembro de conducción 71 verticalmente y el miembro accionado 72 horizontalmente (véase la figura 26A).
Además, el dispositivo de manipulación 69 puede estar configurado de tal manera que, cuando la herramienta superior 6 está en la segunda posición, la superficie activa 6a de la herramienta superior está dispuesta según un plano horizontal y se enfrenta a la herramienta inferior que ha alcanzado la posición de empaque; en esta condición, el dispositivo 69 dispone el miembro accionado 71 horizontalmente y el miembro accionado 72 verticalmente, con la herramienta superior 6 (que de la primera a la segunda posición gira 90 grados) en dicha segunda posición (véase la figura 28A).
De acuerdo con otro aspecto, el aparato 1 comprende un único miembro accionador 70 (mostrado en las figuras 5 y 6), opcionalmente un motor eléctrico o un motor hidráulico o un motor neumático, activo en el dispositivo de manipulación 69 y controlable para mover selectivamente la herramienta superior 6 de la primera posición a la segunda posición y de la segunda posición a la primera posición. El miembro accionador 70 puede ser activo sobre el miembro accionado 71 y comprende un motor enchavetado en el primer eje A para controlar en rotación el miembro accionado alrededor de dicho primer eje de rotación A: de esta manera, simplemente disponiendo un accionador como un motor del tipo descrito, es posible mover en rotación el miembro accionado 72 y con un solo miembro provocar el movimiento descrito de la herramienta superior 6, con una solución por lo tanto muy simple y con espacio limitado dados los componentes utilizados y la trayectoria asignada a la herramienta superior.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el dispositivo de manipulación 69 comprende un mecanismo de sincronización 75 que interconecta mecánicamente la herramienta inferior 2 con la herramienta superior 6 para sincronizar la transición de la herramienta superior 6 de la primera a la segunda posición con la transición de la herramienta inferior 2 de la posición de carga a la posición de empaque. De este modo, cuando la herramienta inferior 2 está en posición de carga, la herramienta superior 6 está en la primera posición para recoger la porción de película 5a mientras que cuando la herramienta inferior 2 está en posición de empaque, la herramienta superior 6 está en la segunda posición para acoplar dicha porción de película 5a al al menos un soporte 4 alojado por la herramienta inferior 2 y formar así el al menos un empaque 40. El mecanismo de sincronización 75 puede comprender, por ejemplo, un enlace conectado al miembro accionado 71 y capaz de transformar el movimiento de rotación del miembro accionado 71 en un movimiento, por ejemplo, de traslación hacia adelante y hacia atrás de la herramienta inferior 2. A este respecto, el aparato 1 puede comprender también un dispositivo de guía para desplazar la herramienta inferior 2 desde la posición de carga hasta la posición de empaque de acuerdo con trayectoria recta, opcionalmente horizontal.
En una realización, el único accionador 70 activo en el dispositivo de manipulación 69 es, debido al mecanismo de sincronización 75, controlable para mover la herramienta superior 6 de la primera posición a la segunda posición y en sincronización mover la herramienta inferior 2 de la posición de carga a la posición de empaque. Del mismo modo, el único accionador 70 activo en el dispositivo de manipulación 69 es, debido al mecanismo de sincronización 75, controlable para mover la herramienta superior 6 de la segunda posición a la primera posición y en sincronización mover la herramienta inferior 2 de la posición de empaque a la posición de carga.
En otra realización, el dispositivo de manipulación 69 se mueve por medio del miembro accionador 70 mientras que la herramienta inferior 2 se mueve hacia adelante y hacia atrás por medio de otro miembro accionador distinto del miembro accionador 70. A modo de ejemplo, el accionador adicional puede ser un accionador hidráulico o un motor eléctrico que define el desplazamiento lineal de la herramienta inferior 2. En dicha realización adicional, el miembro accionador 70 y el accionador adicional están sincronizados entre sí para definir simultáneamente la primera posición de la herramienta superior 6 y la posición de carga de la herramienta inferior 2. Además, el accionador 70 y el accionador adicional están sincronizados entre sí para definir simultáneamente la segunda posición de la herramienta superior 6 y la posición de empaque de la herramienta inferior 2, en la que la herramienta superior 6 está orientada hacia la herramienta inferior 2.
En una realización opcional, la trayectoria definida por cualquier punto de la placa de tope 74 durante su movimiento de la primera a la segunda posición descrita hasta ahora, puede obtenerse sustancialmente eliminando la cadena cinemática que comprende el miembro accionado 71 y el miembro accionado 72 y sustituyéndola por uno o más accionadores. Por ejemplo, la placa de tope 74 puede ser movida por medio de un único miembro de accionamiento que tiene un extremo restringido a la rotación alrededor del primer eje A, en el que dicho miembro de accionamiento único comprende un accionador configurado para variar su tracción durante el movimiento de la placa de tope 74 desde la primera a la segunda posición.
Planta de empaque
Otro objeto de la presente invención es una planta de empaque 100 (véase, por ejemplo, la figura 18) para fabricar empaques que comprenden al menos un producto P. La planta de empaque 100 comprende una pluralidad de aparatos de empaque 1 de acuerdo con la descripción anterior y en cualquiera de las realizaciones de la misma.
Como se ilustra esquemáticamente, por ejemplo, en las figuras 18-20, la planta de empaque 100 comprende una cinta transportadora 20 configurado para recibir y desplazar una pluralidad de soportes 4 a lo largo de una trayectoria de avance predeterminada A. La Figura 20 ilustra una planta 100 en la que los soportes 4 que se desplazan por la cinta transportadora 4 no llevan el producto P: los productos P pueden, de hecho, cargarse una vez que el soporte 4 alcanza un aparato de empaque predeterminado 1. Alternativamente, como se esquematiza en la figura 19, los productos P pueden ser cargados en los soportes 4 - manualmente por un operario asignado o automáticamente mediante estaciones adecuadas - moviéndose en la cinta transportadora 20.
La cinta transportadora 20 comprende un tramo operativo 21 que se extiende a lo largo de un plano y está configurado para desplazar los soportes 4 a lo largo de una trayectoria de avance A (figuras 19 y 20); el tramo operativo 21 representa esencialmente la parte de la cinta transportadora 20 adaptada para soportar y desplazar los soportes 4. El plano de reposo del tramo operativo 21 se extiende horizontalmente, al menos en condiciones de uso de la planta 100; la trayectoria de avance A se encuentra en dicho plano y está definida esencialmente por una dirección de movimiento rectilínea de los soportes 4. En las figuras adjuntas, la trayectoria de avance A es recta, pero no se excluye la posibilidad de realizar una trayectoria A definida por una trayectoria no lineal que se sitúe en el plano del tramo operativo. En cuanto a la estructura, la cinta transportadora 20 puede comprender una cinta (condición ilustrada en las figuras adjuntas) movida por medio de uno o más motores eléctricos. Alternativamente, la cinta transportadora 20 puede comprender una cinta transportadora de rodillos (condición no ilustrada) nuevamente movida por motores eléctricos.
La planta 100 comprende una pluralidad de aparatos de empaque 1 distintos entre sí y adyacentes a la cinta transportadora 20. En particular, los aparatos de empaque 1 están situados junto a la cinta transportadora 20 y configurados para recibir los soportes 4 que transportan los productos P movidos por la cinta transportadora 20. Las figuras 18-20 ilustran una realización de la planta 100 en la que todos los aparatos 1 están dispuestos en un mismo lado de la cinta transportadora 20 y alineados a lo largo de una trayectoria paralela a la trayectoria de avance A. Alternativamente, un número predeterminado de aparatos 1 puede estar dispuesto en un lado de la cinta transportadora mientras que un número predeterminado de aparatos 1 puede estar dispuesto en otro lado: los aparatos pueden estar dispuestos en lados opuestos de la cinta transportadora 20.
Cada aparato de empaque 1 está configurado para recibir al menos un soporte 4 que transporta un producto P y para acoplar una porción de una película 5a con dicho soporte 4 con el fin de fabricar al menos un empaque 40. En detalle, cada aparato de empaque 1 comprende al menos una herramienta inferior 2 configurada para recibir y sostener uno o más soportes 4 y una herramienta superior 6 configurada para acoplar una porción de película 5a con al menos un soporte 4 para fabricar al menos un empaque 40; la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 son móviles entre sí al menos entre una condición de alejamiento y una condición de acercamiento. En detalle, en la condición de alejamiento, la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6 están configuradas para permitir el posicionamiento de al menos una porción de película 5a y un soporte 4 que lleva el producto entre dichas herramientas, o en interposición entre la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6. En la condición de acercamiento, la herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 están configuradas para permitir que la porción de película 5a se acople al soporte 4 y forme el empaque 40.
La planta 100 comprende además al menos un dispositivo de transferencia 30 (mostrado en detalle en las figuras 20­ 25) configurado, al menos en una condición de funcionamiento, para transferir al menos un soporte 4 de la cinta transportadora 20 a uno de dichos aparatos de empaque 1. En una realización, el dispositivo de transferencia 30 está configurado para transferir los soportes en movimiento 4 desde la cinta transportadora 20 a uno o más aparatos de empaque 1: en esta configuración, el dispositivo de transferencia 30, en la condición de funcionamiento, está configurado para interceptar los soportes en movimiento en la cinta transportadora 20. Alternativamente, la cinta transportadora 20 puede estar configurada para detenerse durante instantes de tiempo predeterminados; el dispositivo de transferencia 30 puede estar configurado para entrar en contacto con el soporte 4 en la cinta transportadora 20 durante dicha etapa de parada.
En una realización ilustrada, por ejemplo, en las figuras 18, 19 y 20, la planta 100 comprende un dispositivo de transferencia 30 para cada uno de los aparatos de empaque 1, de modo que cada uno de los dispositivos de transferencia 30 está configurado para desplazar al menos un soporte 4 que se mueve sobre la cinta transportadora 20 hacia un aparato de empaque 1 respectivo. Cada uno de los dispositivos de transferencia 30 está configurado para entregar los soportes 4 a uno solo de dichos aparatos de empaque 1.
Más detalladamente, cada dispositivo de transferencia 30 comprende al menos una guía 31 que presenta un tramo T1 transversal a la trayectoria de avance A de los soportes 4 en la cinta transportadora 20; la guía 31 está fijada con respecto a los aparatos de empaque 1, al menos cuando el dispositivo de transferencia 30 está situado en dicha condición operativa. En particular, el tramo T1 de la guía 31 es rectilíneo y se extiende a lo largo de la cinta transportadora 20 hasta al menos un aparato de empaque 1. La guía 31 del dispositivo de transferencia 30 comprende una barra rectilínea dispuesta, en condiciones de uso de la planta de empaque 100, por encima de la cinta transportadora 20. En particular, al menos una parte del tramo T1 de la guía 31, opcionalmente todo el tramo T1, se extiende paralelamente al plano de reposo del tramo operativo 21 de la cinta transportadora 20. En la misma realización, el tramo rectilíneo T1 de la guía 31 está inclinado con respecto a la trayectoria de avance A de la cinta transportadora 20 por un ángulo comprendido entre 10° y 80°, opcionalmente comprendido entre 20° y 70°. Más detalladamente, la guía 31, en particular la barra de la guía 31, se extiende para cubrir completamente el ancho de la cinta transportadora 20. Dicha guía 31 se extiende entre una primera y una segunda porción de extremo: sólo la segunda porción de extremo está dispuesta en un respectivo aparato de empaque 1 y, en particular, dispuesta en la herramienta inferior 2 del respectivo aparato de empaque 1. En cambio, la primera porción de extremo de la guía 31 está separada del aparato de empaque 1 respectivo y, en particular, está dispuesta en el lado de la cinta transportadora 20 opuesto al lado a lo largo del cual está dispuesto el aparato de empaque 1 respectivo. Cada dispositivo de transferencia 30 está situado, en condiciones de uso de la planta 100, por encima del tramo operativo 21 de la cinta transportadora 20.
Como se ha mencionado anteriormente, la planta 100 comprende una pluralidad de dispositivos de transferencia 30; en dicha configuración, los tramos T1 de las guías 31 son paralelos entre sí (véase, por ejemplo, la figura 2) y, en particular, paralelos al plano de reposo del tramo operativo 21; todos los tramos T1 de las guías 31 son transversales con respecto a la trayectoria de avance A de los soportes 4 en la cinta transportadora 20.
Como puede observarse en las figuras adjuntas, el dispositivo de transferencia 30 comprende además al menos un elemento de desplazamiento 32 acoplado a la guía 31 y configurado, al menos en la condición de funcionamiento del dispositivo de transferencia 30, para desplazarse a lo largo del tramo T1 por encima de la cinta transportadora 20. En particular, el elemento de desplazamiento 32 está configurado para interceptar al menos un soporte 4 dispuesto en la cinta transportadora 20 desplazándolo en el aparato de empaque 1respectivo. El elemento de desplazamiento 32 se desplaza a lo largo del tramo T1 de la guía 31 entre una posición de carga y una posición de salida. El elemento de desplazamiento 32, en la posición de carga mostrada por ejemplo en la figura 21, está distanciado de uno de dichos aparatos de empaque 1 y está configurado para interceptar uno o más soportes 4 que se mueven en la cinta transportadora 20: además, en dicha posición de carga, el elemento de desplazamiento 32 está colocado en una porción final de la guía 31 opuesta con respecto al respectivo aparato de empaque 1. El elemento de desplazamiento 32, en la posición de salida mostrada, por ejemplo, en la figura 22, es colocado en cambio en las proximidades del respectivo aparato de empaque 1 junto a la cinta transportadora 20.
El elemento de desplazamiento 32 es móvil con respecto a la guía 31 entre una condición activa y una condición inactiva. El elemento de desplazamiento 32, en estado activo y cuando es desplazable a lo largo del tramo T1 de la guía 31, es capaz de interceptar al menos un soporte 4 dispuesto, opcionalmente en movimiento, en la cinta transportadora 20. A la inversa, en la condición inactiva, el elemento de desplazamiento 32, cuando se desplaza a lo largo del tramo T1 de la guía 31, está adaptado para evitar el contacto con los soportes 4 colocados en la cinta transportadora 20 (opcionalmente en movimiento sobre la cinta transportadora 20). En efecto, en la condición activa, el elemento de desplazamiento 32 está dispuesto a una distancia mínima de la cinta transportadora 20 inferior a una distancia mínima entre la cinta transportadora 20 y el elemento de desplazamiento 32 cuando éste último está situado en la condición inactiva. En otras palabras, la distancia mínima entre la cinta transportadora 20 y el elemento de desplazamiento 32 aumenta al pasar de la condición activa a la condición inactiva. Por ejemplo, la condición activa se muestra en la figura 21 mientras que la condición inactiva se muestra, de acuerdo con una primera realización del elemento de desplazamiento 32, en las figuras 22 y 23 y, de acuerdo con una segunda realización del elemento de desplazamiento 32, en las figuras 24 y 25. La primera realización del elemento de desplazamiento 32 prevé que éste sea desplazable por traslación desde la posición activa a la posición inactiva, y viceversa; en particular, en la primera realización, el elemento de desplazamiento 32 es desplazable a lo largo de una trayectoria perpendicular al plano de reposo del tramo operativo 21 de la cinta transportadora 20, opcionalmente de forma vertical en función de una condición de uso de la planta. En la segunda realización, el elemento de desplazamiento 32 es móvil por rotación entre la condición activa y la condición inactiva, y viceversa.
Desde un punto de vista estructural, el elemento de desplazamiento 32 comprende una porción de acoplamiento 32a directamente constreñida a la guía 31 y al menos una porción de contacto final 32b orientada, al menos en la posición de carga, hacia la cinta transportadora 20. La porción de acoplamiento 32a representa esencialmente el elemento de conexión entre el elemento de desplazamiento 32 propiamente y la guía 31; en las figuras adjuntas, se ilustra una porción de acoplamiento que comprende un carro deslizante, debajo del cual se constriñe la porción de contacto 32b.
La porción de contacto 32b representa en cambio el elemento adaptado para interceptar directamente el soporte 4 dispuesto, opcionalmente en movimiento, sobre la cinta transportadora 20. En mayor detalle y de acuerdo con una realización, la porción de contacto 32b del dispositivo de transferencia 30 puede comprender una placa que tiene una forma sustancialmente "L" que define un asiento adaptado para recibir un soporte 4. La porción de contacto 32b está así configurada para recibir al menos un soporte 4 dentro de dicho asiento y guiarlo en el movimiento hacia el exterior de la cinta transportadora 20 a lo largo del tramo T1 de la guía 31. En esta configuración, el dispositivo de transferencia 30 actúa como un empujador; no excluyendo la posibilidad de implementar una porción de contacto diferente 32b que pueda, por ejemplo, utilizarse como elemento de remolque.
El dispositivo de transferencia 30 comprende al menos un motor, por ejemplo un motor eléctrico, conectado al elemento de desplazamiento 32 y configurado para mover este último entre la posición de carga y la posición de salida. Además, el dispositivo de transferencia 30 puede comprender un accionador o un motor eléctrico adicional configurado para mover el elemento de desplazamiento 32 entre la condición activa y la condición inactiva.
La planta también puede comprender al menos una estación de amortiguación (no mostrada en las figuras adjuntas) interpuesta entre la cinta transportadora 20 y el al menos un aparato de empaque 1 y configurada para recibir al menos un soporte 4, opcionalmente un soporte que lleva un producto, cuando la herramienta inferior 2 está en la posición de empaque, opcionalmente también cuando la estación está en la posición de espera. La estación de amortiguación está así configurada para permitir el posicionamiento del soporte 4 portado por la misma estación de amortiguación en la herramienta inferior 2. En otras palabras, la estación de amortiguación permite al dispositivo de transferencia 30 posicionar un soporte 4 en, particularmente en las proximidades de, un aparato de empaque 1 incluso cuando éste último tiene la herramienta inferior 2 en la posición de empaque: de esta manera, cuando la herramienta inferior 2 ha terminado la etapa de empaque y ha descargado el empaque respectivo, el soporte 4 está inmediatamente listo para posicionarse en la herramienta inferior 2, sin tener que esperar la llegada de un soporte 4 desde la cinta transportadora 20. La estación de amortiguación puede comprender un plano de apoyo en el que el soporte 4, procedente de la cinta transportadora 20, espera la llegada de la herramienta inferior: el dispositivo de transferencia 30 está entonces configurado para completar el desplazamiento del soporte 4 desde la estación de amortiguación hasta la herramienta inferior 2 del aparato de empaque relativo.
La herramienta inferior 2, cuando se encuentra en la posición de carga, está sustancialmente superpuesta a la estación de amortiguación. En efecto, cuando la herramienta inferior 2 se desplaza de la posición de empaque a la posición de carga, está configurada para recibir automáticamente el soporte 4 de dicha estación de amortiguación.
La estación de amortiguación puede estar asociada a la herramienta inferior. En particular, la herramienta inferior puede estar conectada a una catenaria, opcionalmente con trayectoria cerrada, que está configurada para seguir el movimiento de la herramienta inferior entre la posición de empaque y la posición de carga. En particular, la catenaria o cinta, cuando la herramienta inferior está en posición de empaque, está configurada para definir un plano adaptado para recibir en colindamiento al menos un soporte 4 (estación de amortiguación). El plano definido por dicha catenaria está configurado para verse reducido cuando la herramienta inferior 2 alcanza la posición de carga, de modo que el soporte 4 se dispone en dicha herramienta inferior 2. Durante la reducción de la catenaria, el dispositivo de empaque 30 está configurado para mantener la posición del elemento de desplazamiento 32, de manera que dicho elemento de desplazamiento 32 pueda inhibir un desplazamiento del soporte 4 durante el movimiento de la catenaria: de esta manera, el elemento de desplazamiento 32 está configurado para permitir la descarga del soporte en la herramienta inferior cuando alcanza la posición de carga. Alternativamente, la estación de amortiguación puede estar definida por una base acoplada a la herramienta inferior 2 y móvil junto con esta última. Dicha base está apoyada en una parte superior de la herramienta inferior 2.
La planta puede comprender una unidad de control 150 conectada al dispositivo de transferencia 30 y, en particular, a la pluralidad de dispositivos 30; la unidad de control está configurada para comandar la condición de funcionamiento del dispositivo de transferencia 30 de manera que permita la transferencia de al menos un soporte 4, opcionalmente en movimiento sobre la cinta transportadora 20, desde la cinta transportadora 20 a uno de los aparatos de empaque 1. La unidad de control 150 está configurada para controlar, en particular para definir, la posición del elemento de desplazamiento 32; en mayor detalle, la unidad de control 150 está configurada para controlar el movimiento de cada elemento de desplazamiento 32 entre la posición de carga y la posición de salida, así como para controlar su condición activa e inactiva. La unidad de control 150 está configurada para comandar la condición activa de al menos un elemento de desplazamiento 32 de un dispositivo de transferencia 30 durante el comando de un movimiento de dicho elemento 32 desde la posición de carga hasta la posición de salida; en más detalle, la unidad de control 150 está configurada para comandar la condición activa de un elemento de desplazamiento 32 cuando éste se mueve en la dirección de un aparato de empaque relativo 1. La unidad de control 150 está configurada además para ordenar la condición inactiva de un elemento de desplazamiento 32 de un dispositivo de transferencia 30 durante la orden de un movimiento de dicho elemento 32 desde la posición de salida hasta la posición de carga; más detalladamente, la unidad de control 150 está configurada para ordenar la condición inactiva de un elemento de desplazamiento 32 cuando éste se aleja de un aparato de empaque 1 respectivo para evitar cualquier contacto entre dicho elemento de desplazamiento 32 y uno o más soportes que se mueven en la cinta transportadora 20.
En otras palabras, la unidad de control 150 está configurada para sincronizar la condición activa e inactiva de cada elemento de desplazamiento 32 con el movimiento de estos últimos (los elementos de desplazamiento 32) entre la posición de carga y la posición de salida; de esta manera, la unidad de control 150 puede permitir:
^ q u e los elementos de desplazamiento 32 se desplacen a lo largo de la guía respectiva 31 y se acerquen a un aparato 1 respectivo para interceptar un soporte 4 (opcionalmente un soporte 4 que transporta un producto P) llevado por la cinta transportadora, y
^ q u e los elementos de desplazamiento 32 se desplacen a lo largo de la respectiva guía 31 y se alejen de un aparato 1 respectivo para evitar el contacto con los soportes 4 (opcionalmente un soporte 4 que transporta un producto P), soportado por la cinta transportadora 20.
La unidad de control 150 puede estar configurada para gestionar los motores eléctricos y/o accionadores que permiten el movimiento del elemento de desplazamiento 32 de cada dispositivo 30 con el fin de controlar el desplazamiento de los elementos 32 tanto para el movimiento entre las condiciones activas e inactivas como para el movimiento entre las posiciones de carga y de salida.
Como se ha descrito anteriormente, también la cinta transportadora 20 se mueve por medio de uno o varios motores eléctricos; la unidad de control 150 está conectada a dichos motores eléctricos y está configurada para ordenar, en particular ajustar, la velocidad de la cinta transportadora con el fin de ordenar la velocidad de los soportes 4 a lo largo de la trayectoria de avance A. la cinta transportadora 20 se desplaza por medio de un motor eléctrico conectado a la unidad de control 150, que está configurada para ajustar la velocidad de rotación de dicho motor a fin de fijar o variar la velocidad de la cinta transportadora 20 y, por tanto, la velocidad de desplazamiento de los soportes a lo largo de la trayectoria de avance A. La unidad de control 150 está configurada para sincronizar el movimiento de la cinta transportadora 20 con el dispositivo de transferencia 30; en particular, la unidad está configurada para sincronizar el movimiento del elemento de desplazamiento 32, entre la condición activa y la condición inactiva, con el movimiento de la cinta transportadora 20.
La planta 100 puede comprender al menos un sensor configurado para emitir al menos una señal representativa de la presencia de un soporte 4 dentro de una sección de paso específica de la cinta transportadora 20; en particular, el sensor está configurado para emitir al menos una señal representativa de la posición relativa de un soporte 4 colocado en la cinta transportadora 20 con respecto a al menos un aparato de empaque 1 respectivo. El sistema 100 puede comprender además un sensor adicional configurado para emitir al menos una señal representativa de la velocidad de movimiento de la cinta transportadora 20, en particular de la velocidad de avance de los soportes 4 a lo largo de la trayectoria de avance A de la cinta transportadora 20, La unidad de control 150 está conectada al dispositivo de transferencia 30 a la cinta transportadora 20 y, opcionalmente, a al menos uno de dichos sensores, y está configurada para ordenar la condición operativa al dispositivo de transferencia 30 en función de las señales recibidas de dichos sensores y/o en función de la velocidad de movimiento de la cinta transportadora 20, de manera que un dispositivo de transferencia 30 específico pueda interceptar al menos un soporte 4 que se mueve en la cinta transportadora 20 para desplazarlo a un aparato de empaque relativo 1.
La unidad de control 150 puede estar conectada a cada uno de los aparatos de empaque 1 y está configurada para recibir una señal de supervisión de cada uno de ellos; en función de la señal de supervisión, la unidad de control 150 está configurada para determinar un parámetro operativo de cada aparato de empaque 1 representativo de al menos uno entre una condición de espera y una condición de empaque. En detalle, en la condición de espera, las herramientas inferiores y superiores están en la condición de alejamiento y la herramienta inferior está adaptada para recibir al menos un soporte 4. En la condición de empaque, las herramientas inferiores y superiores están en la condición de acercamiento y están configuradas para fabricar al menos un empaque 40. En función de la señal de control y, por lo tanto, en función de las condiciones operativas de los aparatos de empaque 1, la unidad de control 150 está configurada para ordenar la condición operativa de al menos un dispositivo de transferencia 30 para que éste pueda mover al menos un soporte 4 a un aparato de empaque 1 colocado en la condición de espera.
En general, la unidad de control 150 está configurada para sincronizar el movimiento del dispositivo de transferencia 30, el movimiento de las herramientas superiores e inferiores de cada uno de los aparatos de empaque 1, el movimiento del elemento de desplazamiento 32 de la condición activa a la condición inactiva, el movimiento del elemento de desplazamiento 32 de la posición de carga a la posición de salida y viceversa. De este modo, la unidad de control puede gestionar la pluralidad de dispositivos de transferencia 30 para que éstos puedan servir correctamente los soportes a los aparatos de empaque 1. Además, la unidad de control 150 está configurada para ordenar el mantenimiento de la posición del elemento de desplazamiento 32 en la estación de amortiguación de un aparato de empaque relativo, opcionalmente mientras se espera la llegada de la herramienta inferior en la posición de carga. En particular, la unidad de control 150 está configurada para sincronizar el movimiento del dispositivo de transferencia 30, cuando el elemento de desplazamiento 32 está en dicha estación de amortiguación, con el movimiento de la herramienta inferior 2 del aparato de empaque 1 respectivo.
Procedimiento de empaque
También forma parte del objeto de la presente invención un procedimiento de empaque que utiliza un aparato de empaque 1 de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anexas y/o de acuerdo con la descripción detallada anteriormente expuesta.
El procedimiento descrito en adelante en la presente memoria mediante el aparato 1 comprende varias etapas del procedimiento que serán descritas a continuación en detalle y que pueden ser realizadas por una unidad de control 150 que actúa sobre accionadores y/o motores y/o bombas y/o válvulas adecuadas para llevar a cabo las diversas etapas descritas y, en particular, para determinar los movimientos de las partes móviles; la unidad de control 150 también puede utilizarse para controlar la succión y/o la inyección de gas en una cámara de empaque dentro de la cual se forma el empaque 40, al menos en parte.
El procedimiento comprende una etapa de preparación de al menos un soporte 4 en la herramienta inferior 2 situada en la posición de carga. Las figuras 1 a 4, 30 y 31 muestran el aparato 1 con la herramienta inferior 2 colocada en posición de carga: la herramienta inferior 2 está situada fuera de la dimensión virtual definida por la misma herramienta inferior 2 cuando está alineada con la herramienta superior 6 en posición de empaque y, por tanto, libre para recibir correctamente el soporte (figura 3).
La Figura 3 ilustra la etapa en el que se carga el soporte en la herramienta inferior 2, mientras que las figuras 4 y 30 muestran el soporte cargado en la herramienta 2. En efecto, durante la posición de carga del soporte 4, la herramienta inferior 2 está situada corriente arriba de la barrera 7 con respecto a una dirección de movimiento de la misma herramienta inferior 2 desde la posición de carga hasta la posición de empaque. Durante la posición de carga del soporte en la herramienta inferior 2, la base 2a está dispuesta en posición subida (véanse las figuras 3, 4 y 30); de este modo, es posible evitar la caída del soporte dentro del recipiente 2b. La posición subida de la base 2a facilita el correcto posicionamiento del soporte 4 en la herramienta inferior.
En las figuras adjuntas, se ilustra una etapa de un soporte 4 vacío: el producto P a empacar no está presente en el soporte 4. No se excluye la posibilidad de cargar un soporte 4 que soporte el producto en la herramienta inferior. No se excluye además la posibilidad de cargar el soporte 4 sin producto y de cargar el producto una vez que el soporte 4 se haya colocado correctamente en la herramienta inferior 2. Tras la carga del soporte 4 en la herramienta inferior 2, la base 2a se desplaza de la posición subida (figuras 5 y 30) a la posición bajada (figuras 6 y 31); en la posición bajada, el soporte 4 está dispuesto al menos parcialmente dentro del recipiente 2b de la herramienta inferior 2. En las figuras adjuntas, se muestra una base 2a que define una pared inferior 8 sobre la que descansa el soporte 4 en la posición subida y bajada: en la posición bajada, una porción periférica (por ejemplo, una brida) del soporte 4 está dispuesta en la abertura superior del recipiente 2b.
A continuación, el procedimiento prevé el movimiento de la herramienta inferior 2 de la posición de carga a la posición de empaque (posición de empaque mostrada en las figuras 7, 8 y 32). Durante el movimiento de la herramienta inferior 2 de la posición de carga a la posición de empaque, la base 2a se encuentra en la posición bajada para que, durante el paso de la barrera 7 por la herramienta inferior 2, el soporte 4 no sea interceptado por dicha barrera 7.
En las figuras adjuntas, se esquematizan las etapas del procedimiento en los que la base 2a se coloca en primer lugar en la posición bajada y sólo entonces la herramienta inferior 2 se desplaza de la posición de carga a la posición de empaque. Sin embargo, no se excluye la posibilidad de realizar el movimiento de la base 2a y de la herramienta inferior 2 al mismo tiempo, de manera que la base 2b pase de la posición subida a la posición bajada durante el movimiento de la herramienta desde la posición de carga hacia la posición de empaque; sin embargo, es necesario que la base 2b se encuentre en la posición bajada corriente arriba de la barrera 7 con respecto a un desplazamiento de la herramienta inferior de la posición de carga a la posición de empaque.
Una vez que la herramienta inferior 2 está en la posición de empaque, ésta se alinea con la herramienta superior 6 (figuras 7 y 32), definiendo así el tamaño virtual.
El procedimiento comprende además una etapa de suministro de la porción de película 5a a la herramienta superior 6 para que se acople posteriormente con el soporte para definir el empaque. La etapa de proporcionar la porción de película 5a puede comprender las siguientes subetapas:
^m over al menos una película de cierre 5b desde una estación de alimentación 5 respectiva hacia la herramienta inferior 2 y superior 6 colocada en la condición de alejamiento, la película de cierre 5b puede estar definida por una porción respectiva de una película de cierre continua como se ilustra en las figuras adjuntas o estar definida por un elemento discreto respectivo,
^interponer al menos la porción de película 5a de dicha película de cierre 5b entre la herramienta superior 6 e inferior 2, por encima del soporte 4 que porta el producto P.
En las figuras adjuntas, se ha ilustrado un procedimiento en el que la película de cierre 5b está en forma de película continua alimentada por una bobina; la película de cierre es cortada para definir dicha porción de película por una estación de corte: la porción de película cortada 5a es recogida directamente por la herramienta superior 6 que puede estar provista de un sistema de succión capaz de retener la película cortada. A continuación, la porción de película cortada 5a es transportada por la misma herramienta superior 6 de manera que dicha porción de película 5a se interponga entre la misma herramienta superior 6 y la herramienta inferior 2 colocada en la posición de empaque.
A continuación, el procedimiento prevé una etapa de acoplamiento de la porción de película 5a con el soporte para fabricar al menos un empaque 40 que puede comprender una etapa de fusión en caliente de dicha porción de película 5a con el soporte para sellar herméticamente el producto P dentro del empaque 40. En una realización, la etapa de acoplamiento de la porción de película 5a comprende las siguientes subetapas:
^su je ta r dicha porción de película 5a por la herramienta superior 6, por ejemplo mediante un sistema de succión de aire de la misma herramienta superior, por encima del soporte 4 respectivo;
^opcionalmente calentar dicha porción de película 5a sujeta sobre el soporte 4 respectivo mediante un sistema de calentamiento nuevamente de la herramienta superior. La etapa de calentamiento puede ser realizada por el elemento superior 6 durante la etapa de sujeción de la porción 5a;
^disponer la herramienta inferior y superior 2, 6 en el estado de acercamiento en el que estas últimas definen una cámara en la que se aloja dicho soporte 4 que porta el producto P y dicha porción de película 5a;
^term osellar firmemente dicha porción de película 5a a al menos una porción del soporte 4 para definir un compartimento de alojamiento del empaque 40 dentro del cual se aloja el producto P. La etapa de termosellado puede llevarse a cabo mediante el cabezal de soldadura de la herramienta superior 6.
La etapa de calentamiento de la porción de película 5a, si está presente, puede realizarse tanto durante la posición de alejamiento de las herramientas inferiores y superiores como durante la posición de acercamiento.
Las figuras 13 y 16 muestran las etapas de retención de la porción de película 5a por la herramienta superior 6 y de termosellado, respectivamente, realizadas nuevamente por la herramienta superior 6, de la propia porción de película 5a al soporte 4.
El procedimiento puede comprender además una etapa de eliminación de al menos una parte del aire en el interior de dicha cámara definida por la herramienta inferior y superior, con el fin de eliminar el aire presente en un volumen definido por el soporte 4 en cooperación con la porción de película de cierre 5a, con el fin de realizar un empaque al vacío 40. La etapa de eliminación de aire puede llevarse a cabo antes de la fijación de la porción de película al soporte 4 o después de la soldadura de la porción 5a. Las figuras 16-17B ilustran esquemáticamente una etapa de extracción de gas del empaque 40 que tiene la porción de película 5a soldada al soporte 4. El procedimiento puede incluir alternativamente una etapa de eliminación de aire del empaque y la inserción simultánea de un gas para definir un empaque de atmósfera modificada 40. Esta etapa del procedimiento se esquematiza en la figura 15.
Tras la definición del empaque 40, la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6 son dispuestas en la posición espaciada y la base 2a en la posición subida, tal como se ilustra, por ejemplo, en las figuras 9 y 34, de manera que el empaque 40 esté dispuesto fuera del recipiente 2b de la herramienta inferior 2.
A continuación, la herramienta inferior 2 se desplaza de la posición de empaque a la posición de carga: durante este movimiento, la barrera 7 intercepta el empaque 40 para permitir su descarga de la herramienta inferior 2, como se ilustra esquemáticamente en las figuras 10, 35 y 36. De hecho, durante el movimiento de la herramienta inferior 2 de la posición de empaque a la posición de carga a través de la barrera 7, la base 2a está dispuesta en la posición subida para que el empaque 40 pueda hacer tope contra la barrera 7 y ser descargado por la herramienta inferior 2. La presencia del elemento de guía 9 permite guiar el empaque 40 (descargarlo de forma controlada) fuera de la herramienta inferior 2.
En el caso en que el elemento de guía 9 comprende el plano inclinado 9a, durante el movimiento desde la posición de empaque a la posición de carga de la herramienta inferior, la barrera 7 empuja el empaque fuera de la herramienta inferior 2 por encima del plano inclinado 9a; una vez en el plano 9a, el empaque 40 se desliza hacia abajo de la herramienta inferior 2 fuera del aparato, por ejemplo por encima de una cinta transportadora de salida 20a.
En el caso en el que el elemento de guía 9a comprende la cinta o catenaria 11, durante el movimiento de la herramienta inferior 2 de la posición de empaque a la posición de carga de la herramienta inferior 2, la barrera 7 empuja el empaque 40 fuera de la herramienta inferior 2 por encima de la superficie de apoyo 11b; sólo como resultado del movimiento de la posición de carga a la posición de empaque, la superficie de apoyo 11b está configurada para verse reducida en tamaño hasta definir un tramo de descenso o caída adaptado para permitir que el empaque caiga fuera del aparato 1 y en particular por encima de una cinta transportadora de salida 20a.
En las figuras adjuntas, se ilustran las etapas que prevén el posicionamiento previo de la base 2a en la posición subida y el posterior movimiento de la herramienta inferior 2 desde la posición de empaque hasta la posición de carga. No se excluye la posibilidad de realizar simultáneamente el movimiento de la base de la posición bajada a la posición subida con el movimiento de la herramienta inferior de la posición de empaque a la posición de carga; sin embargo, la posición subida de la base 2a debe alcanzarse corriente arriba de la barrera con respecto a un movimiento de la herramienta que parte de la posición de empaque a la posición de carga: esto es para asegurar que la barrera intercepte correctamente el empaque 40 y haga que se descargue de la herramienta inferior como se ilustra por ejemplo en las figuras 10 y 11.
El procedimiento de fabricación de un empaque 40 comprende además otras etapas de trabajo opcionales que se llevan a cabo utilizando un aparato de acuerdo con la descripción presentada anteriormente: en particular, dichas etapas de trabajo adicionales se muestran en las figuras 5 a 12.
El procedimiento prevé, por lo tanto, posicionar la herramienta superior 6 en dicha primera posición mostrada en la figura 5; durante esta configuración de la herramienta superior 6, el procedimiento prevé alimentar la película 5b de manera que ésta pueda revestir al menos parcialmente la placa de apoyo 74; una vez que la película 5b se coloca para revestir la placa 74, la herramienta superior se coloca en la primera posición de manera que la película 5b se interpone entre la superficie activa 6a de la herramienta superior 6 y la superficie de apoyo 74a de la placa de apoyo 74. A continuación, mediante el dispositivo de corte 76, se corta la película 5b para definir la porción de película 5a (elemento discreto) que es retenida por la herramienta superior 6 gracias a los medios 77: la herramienta superior 6, en la primera posición, recoge entonces la porción de película 5a.
Posteriormente, el procedimiento prevé el movimiento de la herramienta superior 6 de la primera posición a la segunda posición, de modo que la superficie activa 6 de la herramienta superior esté orientada hacia la herramienta inferior en la posición de empaque. Cabe destacar que el movimiento de la herramienta superior 6 de la primera a la segunda posición puede producirse simultáneamente (movimiento sincronizado) al movimiento de la herramienta inferior 2 de la posición de empaque a la posición de carga gracias a los medios de sincronización: en la posición de empaque, la herramienta superior e inferior están alineadas y yuxtapuestas entre sí.
Una vez que la herramienta superior y la inferior están enfrentadas, el procedimiento prevé el acercamiento de las herramientas para que puedan definir una cámara dentro de la cual están dispuestos el soporte que porta el producto y la porción de película 5a. A continuación, el procedimiento prevé una etapa de acoplamiento de la porción de película 5a con el soporte 4 para fabricar al menos un empaque 40 que puede comprender una etapa de fusión en caliente de dicha porción de película 5a al soporte 4 para sellar herméticamente el producto P dentro del empaque 40. En una realización, la etapa de acoplamiento de la porción de película 5a comprende las siguientes subetapas:
^su je ta r dicha porción de película 5a por la herramienta superior 6, por ejemplo mediante un sistema de succión de aire del mismo herramienta superior, por encima del soporte 4 respectivo;
^opcionalmente calentar dicha porción de película 5a sujeta sobre el soporte 4 respectivo mediante un sistema de calentamiento nuevamente de la herramienta superior. La etapa de calentamiento puede ser realizada por el elemento superior 6 durante la etapa de sujeción de la porción 5a;
^d isponer la herramienta inferior y superior 2, 6 en una posición de acercamiento en la que estas últimas definen una cámara en la que se aloja dicho soporte 4 que porta el producto P y dicha porción de película 5a;
^term osellar firmemente dicha porción de película 5a a al menos una porción del soporte 4 para definir un compartimento de alojamiento del empaque 40 dentro del cual se aloja el producto P. La etapa de termosellado puede llevarse a cabo mediante el cabezal de soldadura de la herramienta superior 6.
La etapa de calentamiento de la porción de película 5a, si está presente, puede realizarse tanto durante una posición de alejamiento (figura 7) de las herramientas inferiores y superiores como durante la posición de acercamiento (figura 8).
El procedimiento puede comprender además una etapa de eliminación de al menos una parte del aire en el interior de dicha cámara definida por la herramienta inferior y superior, con el fin de eliminar el aire presente en un volumen definido por el soporte 4 en cooperación con la porción de película de cierre 5a, con el fin de realizar un empaque al vacío 40. La etapa de eliminación de aire puede llevarse a cabo antes de la fijación de la porción de película al soporte 4 o después de la soldadura de la porción 5a.
El procedimiento puede incluir alternativamente una etapa de eliminación de aire del empaque y la inserción simultánea de un gas para definir un empaque de atmósfera modificada 40.
Tras la definición del empaque 40, la herramienta inferior y superior son dispuestas en la posición de alejamiento y, en particular, vuelven respectivamente a la posición de carga y a la primera posición; durante este movimiento de las herramientas, el empaque 40 se descarga de la herramienta inferior 2. La Figura 12 ilustra una etapa del procedimiento que prevé la descarga del empaque en una cinta transportadora de salida 20a.
Procedimiento de empaque de un empaque por el uso de la planta 100
También forma parte del objeto de la presente invención un procedimiento de empaque mediante el uso de una planta 100 de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anexas y/o de acuerdo con la descripción detallada anteriormente expuesta.
El procedimiento comprende una etapa de desplazamiento de una pluralidad de soportes 4 a lo largo de la trayectoria de avance predeterminada por medio de la cinta transportadora 20. Los soportes 4 que se desplazan a lo largo de dicho trayectoria 4 pueden ser del tipo que porta al menos un producto P o, alternativamente, pueden no estar provistos del mismo. El producto P puede prepararse en el soporte 4 antes o durante el movimiento de los soportes 4 propiamente dichos en la cinta transportadora 20. El posicionamiento de los productos P en los soportes puede ser realizado manualmente por un operario (condición mostrada en la figura 19) o puede ser realizado automáticamente mediante estaciones adecuadas. Sin embargo, también es posible realizar el posicionamiento de los productos P sobre los soportes 4 previamente dispuestos en el aparato de empaque 1.
El procedimiento comprende además una etapa de desplazamiento de al menos un soporte 4, opcionalmente en movimiento sobre la cinta transportadora 20, de la cinta transportadora 20 a un aparato de empaque 1 mediante el desplazamiento del elemento de desplazamiento 32 a lo largo de la guía 31 de al menos un dispositivo de transferencia 30. Más detalladamente, dicha etapa de desplazamiento prevé el accionamiento de al menos un dispositivo de transferencia 30 para que éste pueda interceptar un soporte colocado en la cinta transportadora 20 para su desplazamiento dentro de un aparato de empaque 1 respectivo. Como se ha descrito anteriormente, el sistema 100 comprende una pluralidad de aparatos 1 e igual número de dispositivos de transferencia 30; la etapa de desplazamiento de los soportes de la cinta transportadora 20 al aparato de empaque puede prever el accionamiento simultáneo de una pluralidad de dispositivos 30, de modo que cada uno de estos pueda desplazar un soporte 4 respectivo hacia un aparato 1 específico.
La etapa de desplazamiento de cada dispositivo de transferencia 30 comprende las siguientes subetapas:
^d isponer el elemento de desplazamiento 32 en la condición activa. ^desplazar dicho elemento de desplazamiento de la posición de carga a la posición de salida a lo largo de la guía 31.
Durante el movimiento del elemento de desplazamiento 32 de la posición de carga a la posición de salida, el elemento de desplazamiento 32 intercepta uno o varios soportes 4, opcionalmente en movimiento, en la cinta transportadora 20: el elemento de desplazamiento 32 es capaz de interceptar el soporte 4 dado que está dispuesto en la condición activa ilustrada por ejemplo en la figura 21.
Tras la etapa de interceptación, el elemento de desplazamiento 32 que se desplaza a lo largo del tramo T1 de la guía 31 desplaza el soporte 4 fuera de la cinta transportadora y hacia un aparato de empaque 1 respectivo; en particular, el elemento de desplazamiento 32 dispone el soporte directamente en la herramienta inferior del aparato de empaque 1.
Una vez que el soporte 4 (opcionalmente el soporte 4 que porta el producto P) ha sido cargado en el aparato de empaque, el procedimiento prevé una etapa de reposicionamiento del elemento de desplazamiento 32 durante la cual este último se desplaza de la posición de salida a la posición de carga: de esta manera, el dispositivo de transferencia 30 puede entonces realizar una nueva condición operativa para desplazar otro soporte 4 de la cinta transportadora 20 hacia el aparato 1. Durante esta etapa de reposicionamiento del elemento de desplazamiento 32, éste se lleva inicialmente a la condición inactiva y luego se desplaza de la posición de salida a la posición de carga siempre a lo largo del tramo T1 de la guía 31: de esta manera, la porción de contacto final 32b se aleja de la cinta transportadora y se configura para moverse por encima de ésta evitando el contacto con los soportes 4. El procedimiento puede comprender además una etapa de supervisión de las condiciones operativas de la planta 100 realizada por medio de la unidad de control 150; dicha etapa de supervisión comprende al menos una subetapa de determinación de al menos un parámetro seleccionado del grupo de los siguientes parámetros representativos de al menos una entre las siguientes condiciones operativas:
^ la presencia de un soporte 4 dentro de una sección de paso específica de la cinta transportadora 20,
^ la posición relativa de un soporte 4 colocado en la cinta transportadora 20 con respecto a al menos un aparato de empaque 1 respectivo,
^ la velocidad de desplazamiento de la cinta transportadora 20, en particular la velocidad de avance de los soportes 4 a lo largo de la trayectoria de avance A de la cinta transportadora 20,
^ u n a condición de espera de al menos un aparato de empaque 1 en el que la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6 están en la condición de alejamiento y la herramienta inferior 2 está adaptada para recibir al menos un soporte 4,
-^una condición de empaque de al menos un aparato de empaque en el que la herramienta inferior 2 y la herramienta superior 6 están en la condición de acercamiento y configuradas para fabricar al menos un empaque 40.
En función de las condiciones operativas, el procedimiento prevé comandar la condición operativa de al menos un dispositivo de transferencia 30 para que éste pueda desplazar al menos un soporte 4 hacia un aparato de empaque 1 colocado en la condición de espera. De hecho, a través de la etapa de supervisión, la unidad de control 150 es capaz de determinar si uno o más aparatos de empaque 1 están en la condición de espera y por lo tanto son capaces de recibir un soporte 4. Alternativamente, o en combinación, la unidad de control 150, debido a la etapa de supervisión, es capaz de reconocer un soporte 4 que se mueve en la cinta transportadora 20 y, opcionalmente, detectar la posición relativa del mismo con respecto a un aparato 1 y/o una velocidad de movimiento a lo largo de la trayectoria de avance A. En función de estas condiciones operativas adicionales, la unidad de control 150 está configurada para definir la condición operativa de uno o más dispositivos de transferencia 30 con el fin de determinar qué soporte 4 en movimiento en la cinta transportadora 20 debe cargarse en un aparato de empaque 1 específico.
Como se ha descrito anteriormente, el tramo T1 de la guía 31, a lo largo del cual se mueve el elemento de desplazamiento 32, es transversal a la trayectoria de avance A de los soportes; si el desplazamiento de los soportes por el dispositivo de transferencia 30 se realiza durante el movimiento de los soportes 4 a lo largo de la trayectoria A, la unidad de control puede calcular y/o ajustar la velocidad de movimiento de la cinta transportadora 20 y, por tanto, la velocidad de avance de los soportes 4 a lo largo de la trayectoria A y gestionar la velocidad de movimiento de los elementos de desplazamiento 32 de manera que la velocidad de movimiento de los soportes 4 en la cinta transportadora 20 sea sustancialmente idéntica a la del componente de la velocidad de movimiento de los elementos de desplazamiento 32 paralela a la trayectoria de avance A; de este modo, la unidad de control 150 puede asegurar la extracción de un primer soporte 4 de la cinta transportadora 20 sin que pueda impactar contra un segundo soporte adyacente colocado inmediatamente corriente arriba o corriente abajo del primer soporte con respecto a la trayectoria de avance de los soportes 4.
Una vez realizada la carga del soporte 4, en particular del soporte que lleva el producto 4, en la herramienta inferior de un aparato 1, el procedimiento prevé la realización de una etapa de empaque durante la cual:
^ la s herramientas superiores e inferiores de dicho aparato de empaque 1 están dispuestas en la condición de acercamiento;
^ a l menos una porción de la película 5a está dispuesta, por ejemplo mediante termosellado, con al menos una porción de dicho soporte 4 para definir el empaque 40 que aloja el al menos un producto P.
La etapa de empaque puede ser de tipo conocido y también prevé al menos una de las siguientes etapas:
^ u n a etapa de extracción de gas de una cámara definida por las herramientas inferiores y superiores colocadas en la condición de acercamiento, para definir un empaque al vacío (también denominado envase al vacío);
^ u n a etapa de introducción de un gas dentro de un espacio de alojamiento definido por el soporte en cooperación con la película 5a, para definir un empaque de atmósfera controlada.
Al final de la etapa de empaque, las herramientas inferiores y superiores son dispuestas nuevamente en la condición de alejamiento o distal para permitir la extracción del empaque 40 del aparato. Una vez extraído el empaque 40, el aparato 1 vuelve a la condición de espera y puede recibir un nuevo soporte 4 para fabricar un nuevo empaque.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Aparato (1) para empacar al menos un producto (P) dispuesto sobre un soporte (4), comprendiendo dicho aparato de empaque (1):
^un marco (3),
^ a l menos una herramienta inferior (2) acoplada al marco (3) y configurada para recibir uno o más soportes (4),
^ a l menos una herramienta superior (6) configurada para acoplar una porción de película (5a) con al menos un soporte (4) para fabricar al menos un empaque (40),
en el que la herramienta inferior (2) es móvil con respecto al marco (3) al menos entre:
^ u n a posición de empaque en la que la herramienta inferior (2) está alineada con la herramienta superior ( 6 ),
^ u n a posición de carga, distanciada de la posición de empaque, en la que la herramienta inferior (2) está configurada para recibir dicho soporte (4),
caracterizado porque el aparato de empaque (1) comprende al menos una barrera (7) configurada para interceptar el empaque (40) durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hasta la posición de carga para permitir descargar el empaque (40) de la herramienta inferior (2).
2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la herramienta inferior (2) comprende una base (2a) móvil entre una posición subida y una posición bajada,
estando dicha base (2a), en la posición bajada y en una condición de uso del aparato de empaque (1), configurada para disponer al menos un soporte (4) o un empaque (40) a una altura inferior a una altura del soporte (4) propiamente dicho o del empaque (40) propiamente dicho dispuesto sobre la base (2a) en la posición subida,
estando dicha base (2a) configurada para estar dispuesta en la posición subida durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hasta la posición de carga,
en el que la barrera (7) está configurada para entrar en contacto con el empaque (40) mientras éste está apoyado en la base (2a) colocada en la posición subida para permitir la descarga de la herramienta inferior (2).
3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la herramienta inferior (2) es móvil a lo largo de una trayectoria operativa predeterminada,
en el que la barrera (7) está configurada para entrar en contacto con el empaque (40) durante el movimiento de la herramienta inferior (2) a lo largo de un tramo de desplazamiento de dicha trayectoria operativa predeterminada, a lo largo de la cual dicha herramienta inferior (2) está configurada para pasar de la posición de empaque a la posición de carga,
opcionalmente dicho tramo de desplazamiento está definido al menos parcialmente entre:
^ u n primer punto en el que la herramienta inferior (2) está alineada verticalmente con la herramienta superior (6) de acuerdo con condición de uso del aparato de empaque (1),
^ u n segundo punto en el que la herramienta inferior (2) está situada, al menos parcialmente, -en el estado de uso del aparato de empaque (1)- por debajo de la barrera (7),
en el que la base (2a) está configurada para estar dispuesta en la posición subida al menos para el tramo de desplazamiento de dicha trayectoria operativa predeterminada a lo largo de la cual dicha herramienta inferior (2) está configurada para moverse desde la posición de empaque hacia la posición de carga,
en el que la barrera (7) está configurada para entrar en contacto con el empaque (40) durante el movimiento de la herramienta inferior (2) hacia la posición de carga, a lo largo de dicho tramo de desplazamiento.
4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que la base (2a) está configurada para permanecer en la posición subida durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hacia la posición de carga.
5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en el que la base (2a) está configurada para estar dispuesta en la posición bajada durante al menos un tramo de desplazamiento adicional de dicha trayectoria operativa predeterminada a lo largo de la cual dicha herramienta inferior (2) se mueve desde la posición de carga hacia la posición de empaque, para permitir que el soporte (4) pase a través de la barrera (7) con el fin de evitar un contacto entre esta última y dicho soporte (4),
opcionalmente el tramo de desplazamiento adicional de la trayectoria operativa predeterminada está definido al menos parcialmente entre:
^ u n tramo inicial en el que la herramienta inferior (2), de acuerdo con una dirección de desplazamiento del mismo en el sentido de la posición de empaque, está situado corriente arriba de la barrera (7),
^ u n a sección de llegada en la cual la herramienta inferior (2), de acuerdo con una dirección de desplazamiento de la misma en la dirección de la posición de empaque, es colocada a continuación de la barrera (7), en particular la herramienta inferior (2) en la sección de llegada está -en la condición de uso del aparato- alineada verticalmente con la herramienta superior (6).
6. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta inferior (2) es móvil hacia delante y hacia atrás a lo largo de un único tramo de desplazamiento definido entre la posición de carga y la posición de empaque en la cual se interpone la barrera (7),
la herramienta inferior (2) siendo móvil a lo largo de dicho tramo de desplazamiento único de acuerdo con un movimiento de avance en el que la herramienta inferior (2) -desde la posición de carga- pasa a través de la barrera (7) para alcanzar la posición de empaque,
la herramienta inferior (2) siendo móvil a lo largo de dicho tramo de desplazamiento único de acuerdo con un movimiento de retorno, en el que la herramienta inferior (2) -desde la posición de empaque- pasa a través de la barrera (7) para alcanzar la posición de carga,
en el que la barrera (7) está configurada para entrar en contacto con el empaque (40) durante dicho movimiento de retorno,
en el que la base (2a) está configurada para estar dispuesta en la posición subida durante el movimiento de retorno de la herramienta inferior (2) a lo largo de dicho tramo de desplazamiento único,
en el que la base (2a) está configurada para estar dispuesta en la posición bajada durante el movimiento de avance de la herramienta inferior (2) a lo largo de dicho tramo de desplazamiento único.
7. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la barrera (7) es estacionaria con respecto al marco (3) y está configurada para entrar en contacto únicamente con el empaque (40) durante el movimiento de la herramienta inferior (2) definido desde la posición de empaque hacia la posición de carga.
8. Aparato de acuerdo con de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos la base (2a) de la herramienta inferior (2), cuando dicha herramienta inferior (2) está en posición de empaque y en las condiciones de uso del aparato de empaque (1), está alineada verticalmente con la herramienta superior (6),
dicha herramienta superior (6) y dicha base (2a) de la herramienta inferior (2), cuando dicha herramienta inferior (2) está en la posición de empaque, definiendo un tamaño virtual que se extiende verticalmente,
en el que la base (2a) de la herramienta inferior (2), cuando está en la posición de carga, está dispuesta al menos parcialmente fuera de dicho tamaño virtual,
opcionalmente, la barrera (7) está dispuesta fuera de dicho tamaño virtual que se extiende verticalmente.
9. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta inferior (2) comprende:
^ u n recipiente (2b) que define al menos un asiento (8) adaptado para recibir al menos un soporte (4) que sostiene el producto (P), exhibiendo dicho recipiente (2b) una abertura superior adaptada para permitir introducir dicho soporte (4) y extraer el empaque (40) de dicho asiento (8),
^ la base (2a) asociada al recipiente (2b) y móvil dentro de este último entre:
^ la posición bajada, en la cual la base (2a) -cooperativamente con el recipiente (2b)- define dicho asiento (8), definiendo la base (2a), en la posición bajada, una pared inferior del asiento (8) adaptada para recibir de manera colindante el soporte (4) y/o el empaque (40),
^ la posición subida en la cual la base (2a) está dispuesta en la abertura superior del recipiente (2b) para permitir extraer el soporte (4) y/o el empaque (40) fuera de dicho asiento (8).
10. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta superior (6) y la herramienta inferior (2) -al menos en la posición de empaque- son móviles entre sí al menos entre:
^ u n a condición de alejamiento en la cual la herramienta inferior (2) y la herramienta superior (6) están configuradas para permitir posicionar al menos una porción de película (5a) entre el soporte (4) sostenido por la herramienta inferior (2) y la herramienta superior (6) propiamente dicha, y
^ a l menos una condición de acercamiento en la que dicha herramienta superior (6) y la herramienta inferior (2) están configuradas para permitir que la porción de película (5a) se acople al soporte (4) y defina el paquete (40),
en el que la base (2a) de la herramienta inferior (2) está configurada para estar dispuesta en la posición bajada durante la condición de acercamiento entre la herramienta superior y la herramienta inferior (2, 6), opcionalmente estando la base (2a) configurada para estar dispuesta en la condición elevada durante la condición de alejamiento entre las herramientas superiores e inferiores.
11. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta inferior (2) comprende al menos un elemento de guía (9) configurado para recibir el empaque (40) descargado por la herramienta inferior (2) - durante el movimiento de este último desde la posición de empaque a la de carga,
en el que el elemento de guía (9) comprende:
- un plano inclinado constreñido a al menos una parte de la herramienta inferior (2), opcionalmente constreñido al recipiente (2b), dicho plano inclinado (9a) se extiende, de acuerdo con una condición de uso del aparato de empaque (1), hacia el fondo desde una porción inicial de dicho plano dispuesta en la abertura superior del recipiente (2b) hasta una porción de salida para descargar el empaque (40), o
- una catenaria o una cinta (11) acoplada al recipiente (2b) de la herramienta inferior (2) opcionalmente acoplada a una porción de acoplamiento situada en una abertura superior del recipiente, y configurada para seguir el movimiento de la herramienta inferior (2) entre la posición de empaque y la posición de carga,
en el que la catenaria o cinta (11) está configurada para:
^definir, durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque a la posición de carga, un plano de apoyo (11b) configurado para recibir un empaque (40) empujado por la barrera (7) fuera de la herramienta inferior (2),
^reducir, durante el movimiento de la herramienta inferior desde la posición de carga hasta la posición de empaque, el plano de apoyo para definir una sección de caída o una sección de descenso configurada para permitir la caída del empaque desde el elemento de guía (9).
12. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la herramienta inferior (2) y la herramienta superior (6) están configuradas para definir -en la condición de acercamiento- una cámara en la que se alojan dicho soporte (4) que soporta el producto (P) y dicha porción de película (5a), comprendiendo además dicho aparato de empaque (1) al menos uno entre:
^ u n sistema de succión en comunicación fluida con dicha cámara, estando dicho sistema de succión configurado para eliminar el aire del interior de la cámara con el fin de definir en su interior una presión inferior a la atmosférica,
^ u n sistema de soplado en comunicación fluida con dicha cámara y configurado para introducir un gas en el interior de esta última para definir dentro de la misma un ambiente de atmósfera modificada.
13. Procedimiento de empaque de al menos un producto (P) mediante la utilización de un aparato de empaque (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:
^d isponer al menos un soporte (4) que apoya al menos un producto (P) en la herramienta inferior (2) colocada en posición de carga,
^ mover la herramienta inferior (2) de la posición de carga a la posición de empaque,
^acop la r una porción de película (5a) con el soporte (4) para fabricar al menos un empaque (40), por la herramienta superior (6)
^ mover la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque a la posición de carga, durante la cual la barrera (7) intercepta el empaque (40) para permitir la descarga del empaque (40) de la herramienta inferior (2).
14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación anterior, en el que durante la etapa de disposición del soporte (4) en la herramienta inferior (2), ésta está dispuesta corriente arriba de la barrera (7) de acuerdo con la dirección de movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de carga hasta la posición de empaque, opcionalmente durante la etapa de disposición del soporte (4) en la herramienta inferior (2), la base (2a) se dispone en posición subida para recibir y sostener dicho soporte (4).
15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la etapa de acoplar la porción de película (5a) con el soporte (4), comprende las siguientes subetapas:
^su je ta r dicha porción de película (5a) por la herramienta superior (6) por encima del soporte (4) respectivo, ^ca lentar dicha porción de película (5a) mantenida sobre el soporte (4) respectivo,
^term osellar dicha porción de película (5a) firmemente a al menos una porción del soporte (4) para definir un compartimento de alojamiento del empaque (40) dentro del cual es alojado el producto (P),
en el que tras la etapa de fabricación del empaque (40), el procedimiento prevé las siguientes etapas:
^d isponer las herramientas inferiores y superiores (2, 6) en condición distanciada,
^desplazar la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hasta la posición de carga a través de la barrera (7) para que esta última pueda interceptar el empaque (40) para descargarlo de la herramienta inferior (2),
opcionalmente, durante el movimiento de la herramienta inferior (2) desde la posición de empaque hasta la posición de carga a través de la barrera (7), la base (2a) está dispuesta en la posición subida para que el empaque pueda hacer tope con la barrera (7) y pueda ser descargado por la herramienta inferior (2).
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