MXPA04010728A - Metodo y maquina de envasado para producir envases sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas precortadas sin terminar de material laminar de envasado. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para producir un envase sellado de un producto alimenticio derramable a partir una pieza precortada sin terminar (2) sustancialmente tubular de material laminar de envasado con extremos opuestos abiertos (3, 4). El metodo incluye los pasos de alimentar la pieza sin terminar (2) en un mandril (9) de formacion relativa; sellar un extremo (3) de la pieza sin terminar (2) para formar un recipiente (6, 106, 206) abierto en el extremo opuesto (4); remover el recipiente (6, 106, 206) del mandril (9); y esterilizar el recipiente (6, 106, 206) antes de llenarlo con el producto alimenticio derramable; y el metodo tambien incluye el paso de precalentar el recipiente (6, 106, 206) al calentar el mandril (9) antes de esterilizar el recipiente (6, 106, 206).

Description

— be/ore the expiration of the lime limil for amending the For tv/o-tetler cades and alher abbreviations. refer lo thc "G d- claims and 10 be rep blished in the eveni of recetpi of anee Notes on Cades and Abbrewaiions" appeanng ai ihe begm- amendments ning ofeach regular issue of the PCT Gozeue, METODO Y MAQUINA DE ENVASADO PARA PRODUCIR ENVASES SELLADOS DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS DERRAMABLES A PARTIR DE PIEZAS PRECORTADAS SIN TERMINAR DE MATERIAL LAMINAR DE ENVASADO Campo de la invención La presente invención se refiere a un método y máquina de envasado para producir envase sellado de productos alimenticios derramables a partir de piezas precortadas sin terminar de material laminar de envasado. Antecedentes de la invención Como se conoce, muchos productos alimenticios derramables, tal como jugo de frutas, leche UHT (tratada a temperatura ultra-alta), vino, salsa de tomate, etc., se venden en envases producidos en máquinas de envasado, completamente automáticas, a partir de una sucesión de láminas de material de envasado, que se pliegan para sobreponerse y sellar los bordes opuestos, y formar de este modo las respectivas piezas sin terminar, sustancialmente tubulares o en forma de manguito, abiertas en ambos extremos. El material de envasado puede comprender un material plástico de capa única o múltiples capas, un material polimérico, un material polimérico relleno con mineral, o un material tipo cartón laminado. Por ejemplo, un material de envasado tipo cartón, conocido, tiene una estructura de múltiples capas que REF: 159530 2 comprende una capa de material de papel cubierto en ambos lados con capas de material plástico térmicamente sellable, por ejemplo, polietileno y, en el caso de envases asépticos para productos de almacenamiento prolongado, tal como leche UHT, comprende una capa de material de barrera definido, por ejemplo, por película de aluminio, y que se sobrepone en una capa de material plástico térmicamente sellable y se cubre a su vez con otra capa de material plástico térmicamente sellable que forma eventualmente la superficie interior del envase que hace contacto con el producto. Para producir envases sellados en máquinas convencionales de envasado, las piezas tubulares sin terminar se alimentan en mandriles respectivos de formación que se pueden mover a lo largo de una ruta dada. De manera más específica, las piezas sin terminar se alimentan sucesivamente sobre los mandriles respectivos de formación en una sección de entrada; se pliegan cada uno y se sellan en un extremo a lo largo de la ruta; y se remueven de los mandriles en una sección de salida, donde se alimentan a un transportador y se transfieren a una parte aséptica de la máquina de envasado, donde cada una se esteriliza y rellena. Como se conoce, el eje de cada mandril de formación puede ser horizontal y paralelo a, o transversal o vertical con respecto a, su dirección de viaje.

De manera más específica, los extremos plegados de las piezas sin terminar se sellan normalmente al prensar los 3 extremos entre los extremos respectivos de los mandriles de formación y un miembro de presión, calentado, para obtener varios recipientes, cada uno con un extremo abierto a través del cual se rellena el recipiente con el producto alimenticio. El extremo sellado puede definir igualmente la parte superior o fondo del envase terminado. Los recipientes abiertos se alimentan por el transportador relativo a la parte aséptica de la máquina de envasado y por debajo de una estación de precalentamiento con aire caliente estéril. El pre-calentamiento dura normalmente dos ciclos de máquina, y el aire estéril que se extrae de un tanque y se calienta por calentadores de resistencia eléctrica . Los recipientes pre-calentados entonces se alimentan a una estación de esterilización donde se inyectan con un agente esterilizante en la forma de vapor, normalmente con una base de peróxido de hidrógeno (H202) , que se remueve en una estación de secado subsiguiente. El propósito de la operación de precalentamiento es asegurar que la temperatura superficial de los recipientes en la estación de esterilización esté unos pocos grados más arriba que la temperatura de condensación del vapor de peróxido de hidrógeno; cualquier condensado residual de peróxido de hidrógeno, en realidad, es difícil de remover de la estación de secado, que se diseña sólo para remover el 4 vapor, y por lo tanto, puede permanecer en el producto envasado . La cantidad de agente esterilizante residual permitida en el producto envasado se gobierna por regulaciones estrictas, la cantidad máxima que está en la región de 0.5 partes por millón. Las máquinas de envasado del tipo anterior se usan ampliamente de forma satisfactoria en un amplio ámbito de industrias alimenticias, y el desempeño de la estación de esterilización en particular, más que cumplir requisitos que gobiernan la esterilidad de los envases y la cantidad de agente esterilizante residual. Sin embargo, dentro de la industria se percibe la necesidad de una mejora adicional, particularmente con respecto a la eliminación del agente esterilizante residual. El pre-calentamiento con aire caliente estéril falla en asegurar una temperatura uniforme sobre la superficie interior, completa, calentada de los recipientes de modo que la temperatura de ciertas áreas superficiales, por ejemplo, las regiones de las esquinas, pueden estar por abajo de la temperatura de condensación del vapor de peróxido de hidrógeno, dando por resultado de esta manera condensación localizada del vapor y las consecuencias descritas anteriormente . Breve Descripción de la Invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y máquina de envasado para producir envases sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas precortadas sin terminar de material laminar de envasado, diseñadas para proporcionar a la desventaja anterior una solución directa, efectiva de bajo costo. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para producir envase sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas pre-cortadas de material laminar de envasado, como se reivindica en la reivindicación 1. De acuerdo con la presente invención, también se proporciona una máquina . de envasado para producir envases sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas pre-cortadas sin terminar de material laminar de envasado, como se reivindica en la reivindicación 2. Breve Descripción de las Figuras Se describirá a manera de ejemplo una modalidad preferida, no limitante de la presente invención con referencia a las figuras anexas, en las cuales: La Figura 1 muestra una vista en planta, superior, esquemática de una máquina de envasado, de acuerdo con la presente invención, para producir envases sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas pre-cortadas sin terminar de material laminar de envasado; La Figura 2 muestra una sección a una escala mayor a lo 6 largo de la línea II-II en la Figura 1 ; La Figura 3 es una vista en perspectiva de un recipiente semi-terminado que tiene un extremo sellado y un extremo abierto; y La Figura 4 es una vista en perspectiva de un recipiente semi -terminado que tiene un extremo sellado con una porción de cuello provista con una tapa de rosca, y un extremo abierto. Descripción Detallada de la Invención El número 1 en la Figura 1 indica como una totalidad una máquina de envasado para producir envases sellados (no mostrados) de productos alimenticios derramables a partir de piezas precortadas sin terminar 2, sustancialmente tubulares o de forma de manguito, de material laminar de envasado con extremos 3, 4 opuestos, abiertos y una sección transversal circular o poligonal. Como se señala, el material de envasado puede comprender un material tipo cartón laminado, material plástico de capa única o múltiples capas, material polimérico o polímeros rellenos con mineral. La máquina 1 de envasado comprende de forma sustancial una estación 5 de sellado para sellar uno (3) de los extremos 3, 4 de las piezas sin terminar 2 para formar los recipientes respectivos 6, abiertos en el extremo opuesto (4); y una estación 7 de esterilización para esterilizar los recipientes 7 6 antes que se rellenen con el producto alimenticio. De manera más específica, en la estación 5 de sellado, las piezas sin terminar 2 se alimentan a lo largo de una ruta en la forma de un arco de un círculo con un eje vertical A, y se someten, de manera conocida, no descrita, por no ser pertinentes a la presente invención, a operaciones sucesivas para plegar y sellar los extremos 3. Los extremos sellados 3 pueden definir igualmente la parte superior o fondo de los envases terminados. Los extremos 3 se pueden sellar al sellar conjuntamente las superficies interiores de la pieza tubular sin terminar 2 para producir un recipiente 106 semi -terminado, de extremos abiertos como se muestra en la figura 3, o al conectar de forma sellable al extremo 3 de la pieza tubular sin terminar 2 una porción 207 de cuello, elaborada por ejemplo de material plástico y provista con un cierre 208 tal como una tapa de rosca y/o membrana rasgable, para producir un recipiente 206 semi-terminado, de extremos abiertos, como se muestra en la figura 4. Las piezas sin terminar 2 se alimentan a través de la estación 5 de sellado por un miembro giratorio 8 del eje A, que tiene varios mandriles 9 de formación periférica que acopla las piezas sin terminar 2 respectivas y que tiene ejes longitudinales respectivos paralelos al eje A. Se arreglan los mandriles 9 en pares separados igualmente de forma angular; y los mandriles 9 en cada par se 8 alinean en una dirección radial con respecto al eje A. De manera alternativa, los ejes longitudinales de los mandriles 9 pueden ser horizontales y estar paralelos o transversales a la dirección de alimentación. Las piezas sin terminar 2 se alimentan sucesivamente en los mandriles respectivos 9 en una sección 10 de entrada en la estación 5 de sellado, y se remueven de los mandriles 9 en una estación 11 de salida localizada, en el ejemplo mostrado, aproximadamente 270° desde la sección 10 de entrada con referencia al eje A. los mandriles 9 se desprenden de los recipientes 6 respectivos al retirar los mandriles 9 a lo largo de sus ejes longitudinales respectivos. En la estación 7 de esterilización, se alimentan los recipientes 6 por un transportador 12 (mostrado esquemáticamente en la Figura 1) a lo largo de una ruta recta, y se esteriliza de forma sucesiva, por inyección con un agente esterilizante en la forma de vapor, por ejemplo, peróxido de hidrógeno, y entonces se seca para remover cualquier agente esterilizante, residual de los recipientes 6. Para asegurar que la temperatura de las superficies interiores de los recipientes 6 en la estación 7 de esterilización esté a unos pocos grados más que la temperatura de condensación del vapor de peróxido de hidrógeno, se pre-calientan primero los recipientes 6. Una característica importante de la presente invención 9 está en los recipientes 6 que se pre-calientan por mandriles 9 de calentamiento. Propósito para el cual, se puede usar cualquier tipo de medio de calentamiento, por ejemplo, un calentador 13 de resistencia eléctrica, termostáticamente controlado, como se muestra en la Figura 2. Cada mandril 9 se calienta a una temperatura que varía entre temperatura ambiente y 95 °C, y de manera preferente entre 50°C y 95°C. Cada calentador 13 se controla termostáticamente por un sensor 14 para detectar la temperatura del mandril relativo 9, o cualquier cantidad relacionada a este, y para suministrar una señal correspondiente de temperatura a una unidad 15 de control que controla por consiguiente el calentador 13. La máquina de envasado mostrada en las figuras 1 y 2 se diseña para producir recipientes 6 de forma paralelepípeda ; una máquina de envasado para formar recipientes 106, 206 sustancialmente cilindricos diferirá de la máquina 1 de envasado sólo al ser provista con mandriles sustancialmente cilindricos . Las ventajas de la presente invención serán claras de la descripción anterior. En particular, al realizar la operación de precalentamiento directamente en los mandriles 9 del miembro giratorio 8, no se requiere por más tiempo una estación dedicada para precalentar los recipientes 6, 106, 206 corriente 10 arriba de la estación 7 de esterilización reduciendo de esta manera la longitud del transportador 12 y el tiempo total tomado para producir cada envase. Además, los mandriles de calentamiento proporcionan calentamiento uniforme de la superficie interior completa de los recipientes 6, 106, 206, reduciendo de esta manera grandemente el riesgo de condensación de vapor de peróxido de hidrógeno cuando los recipientes 6, 106, 206 de esterilización y permitiendo de este modo el uso de concentraciones mayores de vapor de peróxido de riesgo de que el agente esterilizante residual permanezca en el producto envasado. Finalmente, las pruebas han mostrado que el pre-calentamiento de los recipientes 6, 106, 206 por los mandriles de calentamiento demanda menos energía que las máquinas conocidas que incorporan una estación dedicada de precalentamiento con aire caliente. Claramente, se pueden hacer4 cambios a la máquina 1 de envasado y al método de envasado implementado de este modo sin apartarse sin embargo del alcance de las reivindicaciones anexas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (4)

11 REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método para producir un envase sellado de un producto alimenticio derramable a partir de una pieza precortada sin terminar, sustancialmente tubular, de material laminar de envasado con extremos opuestos abiertos, el método que comprende los pasos de: alimentar la pieza sin terminar en un mandril relativo de formación; - sellar un extremo de la pieza sin terminar en el mandril para formar un recipiente abierto en el extremo opuesto; - remover el recipiente del mandril; y - esterilizar el recipiente antes de llenarlo con el producto alimenticio derramable; el método que. también comprende el paso de precalentar el recipiente antes de esterilizarlo; caracterizado en porque el paso de precalentamiento del recipiente se realiza al calentar el mandril. 2. Una máquina de envasado para producir envases sellados de productos alimenticios derramables a partir de piezas precortadas sin terminar, sustancialmente tubulares, de material laminar envasado con extremos opuestos abiertos, la máquina que comprende una estación de sellado para sellar un extremo de la pieza sin terminar para forma recipientes respectivos abiertos en el extremo opuesto, y una estación de esterilización para esterilizar los recipientes; la estación de sellado que comprende varios mandriles de formación que acoplan las respectivas piezas sin terminar y que viajan a lo largo de una ruta dada, a lo largo de la cual la pieza sin terminar se convierte en un recipiente relativo abierto en un extremo; caracterizada porque la estación de sellado comprende un medio de calentamiento para calentar los mandriles para permitir calentar los recipientes respectivos antes de que se alimenten a la estación de esterilización. 3. Una máquina de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el medio de calentamiento comprende un calentador de resistencia eléctrica para cada mandril. 4. Una máquina de conformidad con la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque comprende un medio para controlar electrostáticamente la temperatura de los mandriles.