PT1365955E - Peça em cartão dobrado para enchimento de embalagens, expandida no local de utilização - Google Patents

Description

ΡΕ1365955 - 1 - DESCRIÇÃO "PEÇA EM CARTAO DOBRADO PARA ENCHIMENTO DE EMBALAGENS, EXPANDIDA NO LOCAL DE UTILIZAÇÃO"

I. DOMÍNIO DA INVENÇÃO A presente invenção diz genericamente respeito a materiais para enchimento de embalagens, ou materiais de estiva ("dunnage") como por vezes são designados. Tradicionalmente, estes materiais têm sido fornecidos sob a forma de peças de enchimento ("chips") como, por exemplo, fragmentos ("peanuts") em plástico. Mais especificamente, a invenção refere-se a: (1) folhas compactas de precursores de peças de enchimento que podem ser transportadas e armazenadas de forma mais económica; e (2) peças para enchimento de embalagens que podem ser obtidas a partir da dobragem ou expansão dos precursores de peças de enchimento, no local onde se pretendem utilizar tais peças para enchimento de embalagens. 0 documento US 5 488 556 faz a divulgação de uma peça para enchimento de embalagens assumindo um formato em coração, ou outros formatos. Esta peça de enchimento não é constituída por segmentos. ΡΕ1365955 - 2 - 0 documento US 4 6 43 647 divulga igualmente uma peça para enchimento de embalagens assumindo um formato em coração. 0 documento US 5 439 730 descreve, na sua figura 16, uma peça para enchimento de embalagens apresentando um formato com três lados. Porém, o dito documento divulga peças para enchimento de embalagens que não se encaixam nem entrecruzam entre si. Nele não é usado um precursor, antes sendo lançados segmentos para dentro de um equipamento de formação.

II. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A experiência tem mostrado que um material para enchimento de embalagens deve apresentar um certo número de atributos importantes, entre os quais são de referir: 1. Propriedades de Amortecimento: O material para enchimento de embalagens tem de proporcionar amortecimento aos artigos empacotados, par os proteger durante o transporte. Este amortecimento deve dissipar ou difundir os esforços de choque sofridos pelo receptáculo de empacotamento (normalmente uma "caixa") durante 0 transporte, de modo que estes esforços não sejam directamente aplicados sobre o artigo empacotado. É igualmente importante que o material para enchimento de embalagens apresente elevadas características de reacção (dentro da respectiva gama de utilização), para que possa PE 1365955 - 3 - continuar a proporcionar o amortecimento à medida que os esforços vão sendo repetidamente aplicados. Os diversos artigos empacotados para serem transportados podem exigir diferentes graus de constrangimento, para serem protegidos de forma adequada. 2. Propriedades de Bloqueio e de Consolidação: A capacidade do material para enchimento de embalagens em "bloquear e consolidar" diz respeito à respectiva possibilidade de evitar movimentações do artigo empacotado no interior do receptáculo, de modo que o material de enchimento consiga amortecer esse artigo. Quando se permite que um artigo empacotado se movimente de encontro às paredes do receptáculo, sem amortecimento intermediário, então ele irá ficar directamente sujeito a quaisquer esforços de choque aplicados pelo lado de fora da caixa, numa posição adjacente a essa localização. 3. Facilidade de Utilização: 0 material para enchimento de embalagens deverá ser fácil de usar, de maneira a minimizar a mão-de-obra requerida para empacotar um artigo. Em particular, deverá ser possível posicionar fácil e rapidamente o material para enchimento de embalagens em redor do artigo empacotado. 4. Armazenagem de materiais para enchimento de embalagens: A forma física segundo a qual um material para enchimento de embalagens é armazenado constitui um - 4 - ΡΕ1365955 importante atributo. De uma forma geral, os materiais para enchimento de embalagens caiem em duas categorias: a) Materiais "previamente expandidos" - como os fragmentos plásticos ou folhas com bolhas de ar - são fornecidos pelo fabricante ao embalador já na sua forma final. b) Materiais "expandidos no local de utilização" são fornecidos ao empacotador num estado compacto e não expandido. 0 material de enchimento é expandido para a sua forma final no local de empacotamento. Os sistemas das tecnologias antecedentes têm utilizado o enchimento com ar, ou o acolchoamento e amachucamento, para produzir material de enchimento expandido a partir de materiais lisos. A formação de material em espuma, para enchimento no local de utilização, também pode ser incluída nesta categoria de materiais expandidos no local. As razões de expansão variam desde aproximadamente 10:1, para o amortecimento com papel Kraft acolchoado, até valores tão elevados como 50:1, para espumas de expansão. Os materiais expandidos no local de utilização desfrutam de uma grande vantagem que deriva do facto de eles não irem ocupar espaço de armazenamento - que é altamente valorizado - na instalação do empacotador, e representarem custos de transporte muito mais reduzidos para o empacotador. 5. Aspectos económicos: O material para enchimento de embalagens deverá ser competitivo, em termos ΡΕ1365955 - 5 - de preço, com outros materiais que proporcionem o mesmo nivel de protecção. Os custos da mão-de-obra e do transporte (para fazer chegar o material ao empacotador) poderão representar uma percentagem significativa do custo total de empacotamento de produtos. Os materiais previamente expandidos irão necessariamente implicar mais elevados encargos com o transporte do que os materiais expandidos no local de utilização, cujo volume útil apenas é estabelecido junto do empacotador. 6. Formação de Poeiras: 0 material para enchimento de embalagens não deverá originar poeiras ou outros detritos, que possam vir a aderir ao artigo empacotado e o tornem pouco apresentável para o destinatário. Este é um problema particularmente relevante quando se trata de materiais não comprimidos moldados a partir de pasta celulósica, que apresentam superfícies rugosas e arestas de onde tendem a separar-se pequenas partículas, no decurso do normal manuseamento e utilização. 7 . Densidade: 0 material para enchimento de embalagens deverá ser tão leve quanto possível, para minimizar os encargos com o transporte do artigo empacotado. De uma forma geral , estes encargos de transporte tomam por base o peso da embalagem e do seu conteúdo. 8. "Amizade" ambiental: Os materiais de enchimento feitos a partir de plásticos - ou em duas peças ΡΕ1365955 - 6 - de espuma de expansão, tóxicas - são desvantajosos em termos de mercado, quando comparados com produtos feitos à base de papel, porque eles não são rapidamente biodegradáveis na mesma perspectiva amiga do ambiente que caracteriza os produtos feitos à base de papel. Além disso, os destinatários dos artigos empacotados preferem normalmente as embalagens feitas à base de papel, dada a imagem ambientalmente negativa associada aos materiais feitos à base de plástico. 9. "Fluidez" e efeitos colaterais associados: Os materiais para enchimento de embalagens com capacidade de fluidez, como os "fragmentos" plásticos, estão em vasta utilização hoje em dia, porque eles reduzem substancialmente os encargos de mão-de-obra associados com o empacotamento. Os materiais com elevada capacidade de "fluidez" podem ser vertidos e rapidamente colocados num receptáculo de transporte. Além disso, eles não requerem a execução de embrulhos, o seu envolvimento com fitas, ou outras operações consumidoras de mão-de-obra, como acontece com muitos outros materiais de empacotamento. No entanto, estes materiais "com fluidez" (ou seja, materiais para enchimento de embalagens com constituição solta) não têm manifestado adequadas caracteristicas de bloqueio e consolidação. Os fragmentos plásticos, por exemplo, manifestam boas propriedades de amortecimento, mas apresentam tão fracas caracteristicas de bloqueio e de consolidação que o artigo empacotado se consegue movimentar dentro do receptáculo ou caixa. Quando o artigo empacotado - 7 - ΡΕ1365955 atinge uma parede do receptáculo, ele deixa de estar protegido pelo material de enchimento, e fica susceptível de se quebrar no caso da embalagem sofrer uma pancada externa. Por definição, os materiais "com fluidez" movimentam-se facilmente dentro da caixa durante o empacotamento, mas também se continuam a movimentar dentro da caixa depois do empacotamento, permitindo a movimentação do artigo empacotado. A excepção a esta situação é personificada pelas peças para enchimento de embalagens E-Cubes®, que são divulgadas na Patente norte-americana com o No. 5 900 119. As peças de enchimento E-Cubes® constituíram o primeiro material para enchimento de embalagens, com capacidade de fluidez, que apresentavam boas propriedades de bloqueio e de consolidação. Isto era conseguido por intermédio de uma combinação de textura e de formato que possibilitava o entrecruzamento das peças depois de elas terem sido colocadas em redor de um artigo empacotado. Não existe até à data nenhum material para enchimento de embalagens, comercialmente utilizado, que satisfaça todas estas caracteristicas. Em resumo, o produto ideal para enchimento de embalagens deverá: 1. Ser um material com capacidade de fluidez para fazer empacotamentos rápidos e económicos; 2. Apresentar boas propriedades de amortecimento, e de bloqueio e consolidação; ΡΕ1365955 - 8 - 3. Ser um material do tipo dos que se expandem no local de utilização, recorrendo a máquinas simples e fiáveis; 4. Ser feito a partir de papel reciclado, e ser reciclável para proteger o ambiente; 5. Minimizar os custos de transporte, tanto para o empacotador como para o destinatário, de um artigo empacotado; e 6. Ser limpo, de modo a não serem produzidas poeiras ou outros detritos no decurso da sua utilização, e a não serem transferidas para o artigo que é transportado.

III. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Foi descoberto um inovador material para enchimento de embalagens - como se encontra sobretudo reivindicado nas reivindicações 1, 8, 17, 26 e 32 - o qual apresenta todas estas caracteristicas. 0 material de enchimento tem capacidade de fluidez e é feito a partir de um material vulgarmente conhecido por "cartão cinzento" ou "papelão" ("chipboard"). 0 cartão cinzento é produzido nas fábricas de papel de todo o mundo e consiste normalmente em 100% de conteúdo reciclado. O cartão cinzento é transformado num material para enchimento de embalagens, expandido no local de utilização, ao adicionar ao cartão cinzento liso linhas de dobragem, recortes, perfurações - 9 - PE 1365955 e/ou linhas de furos. Poderão também ser aplicados meios de ligação, por exemplo uma cola, em partes apropriadas do material expansível no local de utilização. 0 cartão cinzento transformado poderá ser empilhado, enrolado ou dobrado em harmónio para ser transportado até ao empacotador. Com isso reduzem-se significativamente os custos de transporte e as necessidades de espaço/custo para armazenamento por parte do cliente.

Quando o empacotador pretender usar este material expansível no local de utilização, ele irá retirar da zona de armazenamento a quantidade apropriada de precursores de peças de enchimento, desdobra ou expande estes precursores até ao formato do material para enchimento de embalagens, e mantém-no nesse formato. Estas etapas podem ser realizadas manualmente ou através de máquinas. Em qualquer destes processos, são separadas as apropriadas porções do material precursor expansível no local de utilização, relativamente ao restante material intermediário, e as peças de material para enchimento de embalagens são moldadas no seu formato final. São activadas as propriedades adesivas nos segmentos de acasalamento de cada peça, para manter o material no seu formato final. A montagem pode ser feita no próprio posto de empacotamento, ou próximo dele, onde o material para enchimento de embalagens irá ser colocado em redor de um artigo para ser transportado no respectivo receptáculo de transporte. As peças de enchimento poderão igualmente ser fornecidas ao empacotador já expandidas e prontas para serem usadas. -10- ΡΕ1365955 A invenção descrita neste documento diz respeito a um material para enchimento de embalagens, expansível no local de utilização, sob as suas formas intermediária (ou seja, precursora) e final (ou seja, já expandida), e refere-se ainda aos métodos de fabrico, tanto do material expansível no local de utilização como do material já expandido.

IV. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 consiste numa ilustração de uma configuração preferida de folha intermediária contendo precursores de peças para enchimento de embalagens num formato apropriado para ser entregue a um empacotador. A Figura 2 constitui uma ilustração dos componentes de um único precursor de peça de enchimento, pertencente à folha intermediária que foi apresentada na Figura 1. A Figura 3 consiste numa ilustração do material para enchimento de embalagens já acabado, quer dizer, já depois de expandido pelo empacotador a partir da folha intermediária apresentada na Figura 1. A peça de enchimento ilustrada na Figura 3 apresenta uma secção transversal sob a forma de um triângulo. A Figura 4 ilustra o aspecto de uma fila dupla de peças de enchimento provenientes da folha intermediária da -11- PE 1365955

Figura 1, no decurso do seu processo de transformação em várias peças de enchimento do tipo apresentado na Figura 3.

V. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO E DA SUA CONFIGURAÇÃO

PREFERIDA

Entre outras coisas, a presente invenção consiste numa peça para enchimento de embalagens constituída a partir de uma folha intermediária plana contendo dois ou mais precursores de peças de enchimento; a peça de enchimento é composta por: (i) lados configurados de maneira a que a peça para enchimento de embalagens apresente uma secção transversal com um formato seleccionado dentro de um grupo constituído por triângulo, circulo ou poligono; e (ii) meios de fixação para manter os lados da peça de enchimento no respectivo formato final. A invenção também contempla: (i) uma folha intermediária com dois ou mais precursores de peças para enchimento de embalagens - com possibilidade de serem transformados em peças para enchimento de embalagens já expandidas -, estando cada precursor de peça de enchimento ligado, com possibilidade de separação, a pelo menos outro precursor de peça de enchimento adjacente, e sendo constituído por um ou mais segmentos, cada um dos quais estando preso de forma dobrável a pelo menos um outro segmento, para dar origem, após dobragem, aos lados da peça para enchimento de embalagens já expandida; e (ii) meios de fixação, seleccionados dentro do grupo constituído por -12- ΡΕ1365955 meios de colagem e por componentes de ligação, para manter os lados da peça de enchimento já expandida no respectivo formato final. Para além disso, a invenção contempla ainda um método para formação de uma folha intermediária com dois ou mais precursores de peças para enchimento de embalagens, constituído pelas etapas seguintes: (i) formação de linhas de separação para ligar, com possibilidade de separação, cada peça de enchimento às peças de enchimento adjacentes na mencionada folha intermediária; (ii) constituição de, pelo menos, três segmentos em cada peça de enchimento, através do estabelecimento de linhas de dobragem entre esses segmentos; e (iii) adicionamento de um ou mais meios de fixação, seleccionados dentro do grupo constituído por meios de colagem e por componentes de ligação, para manter os lados no respectivo formato final já depois de expandido.

Por último, a invenção contempla um método para formação de uma peça para enchimento de embalagens, expansível no local de utilização, a partir de uma folha intermediária contendo dois ou mais precursores de peças de enchimento, constituído pelas etapas seguintes: (i) dobragem do precursor em pelo menos três segmentos para formar os lados da peça para enchimento de embalagens já expandida; (ii) fixação dos lados da peça para enchimento de embalagens já expandida; e (iii) separação da peça de enchimento já expandida, relativamente à peça ou peças de enchimento adjacentes. -13- ΡΕ1365955 A invenção poderá ser melhor compreendida fazendo referência às Figuras 1 e 2 que ilustram um material intermediário, expansível no local de utilização, feito a partir de cartão cinzento, e à Figura 3 que ilustra a peça para enchimento de embalagens produzida a partir daquele material intermediário, no seu formato já expandido.

Como já foi previamente destacado, o "cartão cinzento" é produzido em diversas fábricas de papel, como por exemplo a Republic Paperboard Company, em Hutchinson no Kansas. 0 cartão cinzento consiste num material pouco espesso e com acabamento liso, feito a partir de papel reciclado e normalmente fornecido sob a forma de um rolo continuo. 0 cartão cinzento está geralmente associado a um papel grosso ou cartão de baixa qualidade, e é frequentemente usado para fazer as costas nos blocos de apontamentos, como cartão rígido para envio de fotografias pelo correio ou para as emoldurar, e para outras utilizações semelhantes. No entanto, e tanto quanto é do conhecimento dos Requerentes, o "cartão cinzento" não foi ainda utilizado para formar peças para enchimento ("chips") de embalagens, e a sua designação ("chipboard") não deve ser interpretada como sugestiva de uma precedente associação deste material com aquela utilização. Os Requerentes descobriram agora que o cartão cinzento é um bom material de base para produzir peças para enchimento de embalagens, devido ao seu baixo custo, resistência e rigidez. Entre os materiais especificamente empregados até ao momento presente, incluem-se os seguintes produtos da -14- ΡΕ1365955 empresa Republic Paperboard: "24-point core Standard", "20-point tan bending stock" e "18 point brown bending chipboard". Poderão ser usadas outras espessuras e tipos de cartão cinzento, e de outros materiais que satisfaçam estas exigências tais como o papel Kraft. Poderão igualmente ser usados materiais sintéticos ou plásticos, especialmente quando for exigido material de enchimento à prova de água, à prova de fogo, ou resistente em termos químicos. A Figura 1 ilustra uma configuração preferida para a invenção, onde é feito o processamento de uma folha contínua de cartão cinzento 1, dando origem à folha contínua 2 de elementos precursores ou intermediários de peças de enchimento, expansíveis no local de utilização. Como se ilustra na Figura 1, a folha 2 consiste em duas filas de tais peças de enchimento - uma fila consistindo nas peças 5A, 6A e 7A, que se encontram encostadas a uma fila adjacente de peças 5B, 6B e 7B. No entanto, e dependendo da largura do cartão cinzento 1, tanto poderá ser formada uma única fila de tais peças de enchimento, como qualquer número de filas adjacentes de peças lado a lado sobre a folha 2. Independentemente do número de filas, é preferível que os precursores de peças de enchimento formados sobre a folha de cartão cinzento fiquem todos ligados uns aos outros, até que sejam separados e expandidos pelo empacotador.

Normalmente, a folha de cartão cinzento 1 é fornecida pela fábrica sob forma enrolada ou dobrada em -15- PE 1365955 harmónio. A folha é desenrolada e continuamente processada por um "conversor" intermédio que apresenta postos para fazer perfurações ou linhas de enfraquecimento destinadas à dobragem ou separação, consoante for aplicável, e para abrir orifícios ou outro tipo de aberturas nos precursores das peças de enchimento. Além disso, o conversor pode adicionar meios de fixação, por exemplo colas ou componentes de ligação, em localizações apropriadas. A sequência segundo a qual estas etapas são executadas poderá ser alterada, em função do projecto dos precursores das peças de enchimento e da respectiva disposição sobre a folha 2. Pode-se antecipadamente afirmar que as máquinas que são normalmente empregadas pelos fabricantes de formulários ou sobrescritos informáticos, assim como as máquinas usadas para fazer embalagens de cartão para bebidas, podem ser utilizadas na produção das folhas intermediárias 2 como são aqui descritas. Todas ou uma parte das etapas desenvolvidas pelo conversor podem ser realizadas no local onde o cartão cinzento é feito, e/ou nas instalações de um fabricante intermédio. Elas poderão igualmente ser realizadas nas instalações do empacotador final, desde que o volume de peças de enchimento utilizadas pelo empacotador justifique o investimento de capital. Na configuração preferida aqui descrita, todos os pormenores estruturais da folha intermediária são previamente realizados, e a folha intermediária é entregue ao empacotador pronta para a expansão final e separação em peças individuais para enchimento de embalagens. -16- ΡΕ1365955

Na configuração preferida mostrada na Figura 2, a peça de enchimento 5A é composta por três segmentos, 12, 13 e 14, que são delimitados por linhas de dobragem denteadas 20 e 30. Por exemplo, a linha de dobragem 20 é produzida pelo conversor com uma suficiente penetração do cartão cinzento de modo a facilitar a dobragem e a separação parcial dos segmentos 12 e 13, no decurso da expansão realizada pela máquina expansora, à excepção das ombreiras comuns 21 onde os dois segmentos adjacentes estão dobrados mas permanecem agarrados (Ver Figura 3). De forma análoga, a linha de dobragem 30 possibilita uma eventual separação parcial dos segmentos 13 e 14, à excepção das ombreiras comuns 31 (Ver Figura 3). Além disso, é constituída uma linha de dobragem 10 numa zona do segmento 12, do maneira a constituir uma aba 11 entre a aresta 15 e o segmento 12. Podem ser aplicados meios de colagem 17 na aba 11 e/ou na área de colagem para junção 19, para manter a peça de enchimento já expandida no seu formato final, mostrado na Figura 3.

Como se mostra na Figura 1, o conversor acrescenta uma linha de perfurações 8X entre as peças de enchimento 5 (A, B) e 6 (A, B) para permitir que elas se separem completamente uma da outra antes da etapa de expansão, durante a mesma, ou depois dela, consoante for aplicável. A separação entre as peças de enchimento 5B e 6B é obtida, por exemplo, através da rotura dos rebordos 22. Uma linha semelhante 8W poderá ser acrescentada à frente das peças de enchimento 5A e 5B as quais, conforme se -17- ΡΕ1365955 mostra, constituem as peças dianteiras na folha 2. De igual modo, uma linha de perfurações 8Y é formada entre as peças de enchimento 6 (A, B) e 7 (A, B). Também aqui, a separação entre as peças de enchimento 6B e 7B pode ser obtida através da rotura dos rebordos 32. Como o desenho ilustra, as linhas 8W, 8X, 8Y e 8Z apresentam um formato em ziguezague, para que as arestas constituídas sobre as peças separadas e expandidas fiquem denteadas ou em serrilha, e assim proporcionem apropriadas superfícies irregulares para se entrecruzarem com outras peças completamente expandidas, quando utilizadas como material para enchimento de embalagens. As linhas 8W, 8X, 8Y e 8Z poderão ser constituídas segundo outros formatos que conduzam a um resultado idêntico.

De forma semelhante, o conversor intermediário forma uma linha de enfraquecimento 16 entre as peças na fila A (ou seja, as peças de enchimento 5A, 6A e 7A) e as peças na fila B (ou seja, as peças de enchimento 5B, 6B e 7B) . As peças em cada fila podem ser separadas relativamente a uma peça adjacente na outra fila, por intermédio da rotura da linha de enfraquecimento 16. Mais uma vez, a linha 16 apresenta um formato em ziguezague, para que esta aresta - em cada peça de enchimento e após a separação - apareça denteada ou em serrilha para ajudar no entrecruzamento das peças expandidas. 0 conversor intermediário introduz igualmente aberturas, como os orifícios 40, em diversas localizações -18- ΡΕ1365955 de cada precursor de peça de enchimento. Habitualmente, é desejável recortar a abertura e remover seguidamente a parte central da abertura, antes de transportar a folha intermediária para o empacotador. Com isto reduz-se o peso transportável da folha intermediária 2. Alternativamente, os orifícios 40 podem ser realizados pelo conversor, e a parte central removida ou simplesmente dobrada para dentro durante a expansão no local de utilização. As aberturas ou orifícios 40 mostradas nos desenhos são circulares, mas pode assumir qualquer formato, por exemplo, triangular, quadrado ou em forma de estrela. Podem existir múltiplos orifícios em cada segmento, para reduzir o peso e aumentar o entrecruzamento das peças de enchimento. Como se irá descrever adiante, os orifícios encaixam-se em partes denteadas ou em serrilha das peças adjacentes, depois das peças de enchimento terem sido aplicadas em redor de um artigo empacotado a ser transportado, promovendo deste modo melhoradas características de bloqueio, consolidação e amortecimento no decurso do transporte.

Os meios de colagem 17 podem consistir num polímero ou em qualquer cola adequada - como por exemplo colas com aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão - que serão mais ou menos apropriados em função das condições de armazenamento e de utilização. A cola pode ser directamente aplicada sobre a folha intermediária 2, ou ser fornecida sob a forma de uma fita de transferência. A cola deverá ser seleccionada e/ou localizada de maneira que os -19- ΡΕ1365955 segmentos adjacentes da folha intermediária 2 não se vão colar uns aos outros, provocando um efeito de "formação de parede" ("bricking") após a folha intermediária 2 ter sido enrolada ou dobrada em harmónio para ser transportada até ao empacotador. As tecnologias utilizadas para fazer esta colagem são já bem conhecidas dos especialistas, por exemplo, no sector do fabrico de formulários e sobrescritos informáticos com colas aplicadas em várias regiões. Presentemente, é provável que as preferências vão para a "fusão a quente", ou seja, aplicação térmica de colas, porque estas são relativamente fáceis de activar quando desejável, não provocam o efeito de parede na folha intermediária quando esta se enrola ou se dobra sobre si própria em condições normais de utilização, e constituem uma colagem segura depois de estarem secas, para manter a estrutura da peça para enchimento de embalagens já expandida.

Embora na Figura 1 se representem os meios de colagem como estando localizados sobre toda a área da aba 11 e sobre a área de junção 19, a cola poderá estar localizada apenas numa parte dessas áreas, tanto sob a forma de uma linha continua como em pontos específicos, com o intuito de alcançar os objectivos previamente estabelecidos ao mesmo tempo que se minimizam os custos.

Se for utilizado plástico ou outro material sintético, em vez do cartão cinzento, não será preciso utilizar cola. Neste caso, a colagem das peças de -20- ΡΕ1365955 enchimento já completamente expandidas pode ser alcançada com a aplicação de pressão e/ou de calor, energia ultra-sónica, solventes, ou energia de micro-ondas durante a montagem das peças de enchimento.

Como alternativa aos meios de colagem, o conversor pode adicionar elementos à aba 11 e à área 19 que consistam em componentes de ligação para mecanicamente manter o formato da peça de enchimento já completamente expandida. Entre estes componentes de ligação poder-se-ão incluir: encaixes entalhados e fendidos, recortes em forma de fendas ou de línguas, recortes em forma de ganchos, e combinações de todos eles. Estes componentes são montados uns nos outros "por estalido", para fixar os segmentos das peças de enchimento e consequentemente manter tais peças no respectivo formato expandido. Em alternativa, podem ser usados métodos de união - por exemplo, amolgamento, agrafamento, etc. - após a expansão do precursor, para manter a peça de enchimento no seu formato final.

Da forma como é utilizada neste documento, a expressão "meios de fixação" diz respeito simultaneamente aos meios de colagem, aos componentes de ligação e aos métodos de união.

Depois da preparação pelo conversor, a folha intermediária 2 - com as peças de enchimento 5 (A, B), 6 (A, B) e 7 (A, B), etc. - poderá ser enrolada, empilhada, ou dobrada em harmónio, e transportada até ao empacotador -21- ΡΕ1365955 onde é armazenada sob este formato até que esteja pronta a ser usada.

Quando o empacotador necessita de material para enchimento de embalagens, ele irá desenrolar ou desdobrar a folha 2 e, tanto pode expandir manualmente os precursores até obter as peças de enchimento no seu formato final, como pode enfiar a folha na máquina expansora para constituir peças individuais para enchimento de embalagens 50 como as ilustradas na Figura 3. Isto pode ser conseguido por diversas maneiras. Num método preferido, a máquina faz a dobragem ao longo das linhas 10, 20 e 30 para formar a aba 11 e para constituir os lados 12, 13 e 14 segundo um formato triangular. As linhas de dobragem 20 e 30 apresentam espinhos ou saliências 41 que também são úteis para o encaixe e entrecruzamento das peças quando utilizadas no enchimento de embalagens. Os espinhos 41 ficam constituídos quando se recorta parcialmente o material nos cantos dobrados 20 e 30 da peça com formato triangular, de maneira que eles em vez de se dobrarem sobressaiam do segmento quando a peça de enchimento é expandida por dobragem. É aplicado calor para activar a cola de fundição a quente 17 sobre a aba 11 e/ou sobre a superfície de colagem 19, ilustradas na Figura 1. A aba 11 é depois comprimida de encontro à zona da linha 16 do segmento 14 e presa com grampos durante o arrefecimento para secagem da união adesiva. -22- ΡΕ1365955

Numa configuração preferida da invenção, a montagem da peça 5A ocorre em simultâneo com a montagem da 5B, pelo que elas permanecem conjuntamente ligadas. A Figura 4 mostra estas peças de enchimento 5A e 5B completamente formadas (isto é, expandidas) e coladas. Um disco "de rotura" é então usado para "romper" as peças 5 (A, B) relativamente às peças 6 (A, B), ao longo da linha 8X mostrada na Figura 1. Contudo, as peças 5A e 5B mantêm-se ligadas uma à outra ao longo da linha de separação 16. Um outro disco de corte rotativo, ou disco de rotura, irá ser agora usado para separação final das peças 5A e 5B, uma em relação à outra. A peça 50 completamente expandida e colada mostrada na Figura 3 estará então pronta para ser usada como material para enchimento de embalagens. A capacidade de amortecimento desta peça para enchimento de embalagens, expansível no local de utilização, pode ser atribuída, em parte, ao seu formato e às propriedades do material em que é feita. O comportamento do produto acabado 50 para enchimento de embalagens é melhorado graças ao encaixe entre os orifícios 40, arestas em serrilha 8W, 8X, e 16, e espinhos 41 que interagem uns com os outros, provocando bloqueios e evitando deslizamentos das peças de enchimento entre si. Este entrecruza-mento das peças de enchimento evita igualmente a movimentação do artigo empacotado dentro do receptáculo. A capacidade de bloqueio e de consolidação desta peça para enchimento de embalagens, expansível no local de -23- PE 1365955 utilização, pode ser atribuído, em parte, às aberturas para entrecruzamento e às arestas denteadas ou em serrilha. Se as peças de enchimento individuais apresentassem arestas lisas, elas iriam facilmente deslizar umas sobre as outras e não se iriam travar mutuamente e em redor do artigo empacotado. A superfície do cartão cinzento comercialmente disponível apresenta-se relativamente lisa, e não iria criar um atrito suficiente entre as peças de enchimento. Se apenas se procedesse ao desbaste superior da superfície, daí iriam resultar fibras de papel em exposição que iriam provocar poeiras. Pelo contrário, o material para enchimento de embalagens, expansível no local de utilização, apresenta elementos para entrecruzamento (espinhos, orifícios e arestas em serrilha), os quais são produzidos na superfície de cada peça de enchimento. Por exemplo, os espinhos 41 entrecruzam-se nas serrilhas, orifícios e arestas das peças adjacentes. 0 afastamento e a frequência com que estes elementos surgem podem ser concebidos de maneira a maximizar tanto a probabilidade de entrecruzamentos entre peças de enchimento adjacentes, como a durabilidade de tais relacionamentos de entrecruzamento. A combinação destes elementos cria uma peça de enchimento apresentando excelentes características de bloqueio e de consolidação.

Quando é preparado a partir de cartão cinzento com 6,1 mm [0,24 polegadas] de espessura, o material para enchimento de embalagens expansível no local de utilização, conforme ilustrado na Figura 3, pesa em média 0,518 kg/m3 -24- ΡΕ1365955 [1,8 libras por pé cúbico]. Este material é mais leve do que muitos produtos que com ele competem, sendo considerado um produto vendável. Pode também ser produzido material para enchimento de embalagens expansível no local de utilização para uso industrial, utilizando cartão cinzento de maior calibre (isto é, mais espesso) para transporte de artigos empacotados de mais elevada densidade.

Tratando-se de um produto "com fluidez", as peças de enchimento irão assumir orientações aleatórias dentro do receptáculo de transporte. Nestas circunstâncias, será desejável que as propriedades de amortecimento deste material para enchimento de embalagens sejam tão semelhantes quanto possível segundo qualquer um dos respectivos eixos. Uma secção transversal triangular será preferível devido à sua inerente rigidez estrutural, possibilitando a resistência ao esmagamento associado à secção transversal triangular, quer dizer, o amortecimento aproxima-se tanto quanto possível da resistência do cartão cinzento em coluna, num eixo perpendicular à secção transversal. Poderão ser utilizados outros formatos para a peça de enchimento, por exemplo com secções transversais circulares ou poligonais, embora estas peças de enchimento não fiquem tão resistentes como as que apresentam secções transversais triangulares.

Lisboa 4 de Julho de 2007

Claims (33)

1. ΡΕ1365955 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Uma peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) feita a partir de uma folha intermediária plana (2) contendo dois ou mais precursores, sendo esta peça composta por: lados com um formato tal que a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) tenha uma secção transversal triangular; meios de fixação para manter os lados da peça no seu formato final; e uma ou mais aberturas (40), em pelo menos um dos lados, apresentando formatos tais que a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) forme encaixes por entrecruzamento com partes de outras peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada no enchimento de embalagens.
2. 2. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 1, em que um ou mais lados são configurados de maneira a formarem arestas denteadas ou espinhos sobre a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7), destinados ao encaixe por entrecruzamento com aberturas (40) pertencentes a outras peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada no enchimento de embalagens. -2- ΡΕ1365955
3. 3. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 1, em que a folha é feita em cartão cinzento.
4. 4. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 1, em que os meios de fixação consistem em meios de colagem (17).
5. 5. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 4, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão.
6. 6. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 1, em que os em que os meios de fixação consistem em componentes de ligação.
7. 7. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 6, em que os componentes de ligação são seleccionados dentro de um grupo constituído por encaixes entalhados e fendidos, recortes em forma de fendas ou de línguas, recortes em forma de ganchos, e combinações de todos eles.
8. 8. Uma folha intermediária (2) contendo dois ou mais precursores de peças para enchimento de embalagens (5, 6, 7), capazes de se transformarem em peças de -3- ΡΕ1365955 enchimento expandidas (5, 6, 7), em que cada precursor de peça de enchimento se encontra ligado, com possibilidade de separação, a pelo menos um outro precursor de peça adjacente; além disso, este precursor é composto por: três segmentos (12, 13, 14), cada um dos quais se encontra preso de forma dobrável a pelo menos um outro segmento (12, 13, 14), e indo cada qual dar origem, mediante dobragem, a um dos lados da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida; e meios de fixação para manter os lados da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) no seu formato expandido, seleccionados dentro do grupo consistindo em meios de colagem (17) ou componentes de ligação, e em que aquele formato apresenta uma secção transversal triangular; e em que o precursor da peça de enchimento contém uma ou mais aberturas (40), em pelo menos um dos segmentos, apresentando formatos tais que a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida forme encaixes por entrecruzamento com partes de outras peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada no enchimento de embalagens.
9. 9. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que os precursores de peças de enchimento possuem um ou mais lados configurados de maneira a formarem arestas denteadas ou espinhos sobre a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida, destinados ao encaixe por entrecruzamento com aberturas (40) pertencentes a -4- PE 1365955 outras peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada no enchimento de embalagens.
10. 10. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que a folha é feita em cartão cinzento.
11. 11. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que os meios de fixação consistem em meios de colagem (17) .
12. 12. A folha intermediária (2) da reivindicação 11, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão.
13. 13. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que os meios de fixação consistem em componentes de ligação.
14. 14. A folha intermediária (2) da reivindicação 13, em que os componentes de ligação são seleccionados dentro de um grupo constituído por encaixes entalhados e fendidos, recortes em forma de fendas ou de línguas, recortes em forma de ganchos, e combinações de todos eles.
15. 15. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que folha é enrolada. -5- ΡΕ1365955
16. 16. A folha intermediária (2) da reivindicação 8, em que a folha é dobrada em harmónio.
17. 17. Um método para formação de uma folha intermediária (2) contendo dois ou mais precursores de peças para enchimento de embalagens (5, 6, 7), constituído pelas seguintes etapas: formação de linhas de separação para ligar, de forma separável, cada precursor de peça ao precursor de peça adjacente, sobre esta folha intermediária (2); formação de três segmentos (12, 13, 14) em cada precursor de peça, através da criação de linhas de dobragem entre segmentos adjacente (12, 13, 14), e em que cada um destes segmentos (12, 13, 14) irá constituir um lado da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7), após ter sido expandida a partir dos precursores da peça; adicionamento de um ou mais meios de fixação, para manter os lados peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) num determinado formato final, após expansão, sendo estes meios de fixação seleccionados dentro do grupo constituído por meios de colagem (17) ou componentes de ligação, e em que aquele formato apresenta uma secção transversal triangular; e adicionamento de uma ou mais aberturas (40) em pelo menos um segmento do precursor das peças para enchimento de embalagens (5, 6, 7), abertura esta que será configurada de tal maneira que a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida constitua encaixes de -6- PE 1365955 entrecruzamento com partes de peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada no enchimento de embalagens.
18. 18. O método da reivindicação 17, o qual inclui ainda a etapa de configurar um ou mais lados nos segmentos (12, 13, 14), de maneira a formarem arestas denteadas ou espinhos sobre a peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida, destinados ao encaixe por entrecruzamento com uma ou mais aberturas (40) pertencentes a outras peças (5, 6, 7) adjacentes, quando utilizada como meio para enchimento de embalagens.
19. 19. O método da reivindicação 17 para o qual a folha intermediária (2) é feita em cartão cinzento.
20. 20. O método da reivindicação 17 para o qual os meios de fixação consistem em meios de colagem (17).
21. 21. O método da reivindicação 20 para o qual os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão.
22. 22. O método da reivindicação 17 para o qual os meios de fixação consistem em componentes de ligação.
23. 23. O método da reivindicação 22, em que os componentes de ligação são seleccionados dentro de um grupo -7- ΡΕ1365955 constituído por encaixes entalhados e fendidos, recortes em forma de fendas ou de linguas, recortes em forma de ganchos, e combinações de todos eles. 24. 0 método da reivindicação 17, o qual inclui ainda a etapa de enrolamento da folha em rolo. 25. 0 método da reivindicação 17, o qual inclui ainda a etapa de dobragem da folha em harmónio.
24. 26. Um método para formação de uma peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) expandida no local de utilização, a partir de uma folha intermediária (2) contendo dois ou mais precursores de peças, constituído pelas seguintes etapas: dobragem do precursor em três segmentos (12, 13, 14), cada um dos quais irá constituir um lado da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida, em que tal peça apresenta uma secção transversal triangular; ligação dos lados da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) já expandida; e separação da peça expandida relativamente à peça ou peças adjacentes. 27. 0 método da reivindicação 26, no qual a separação ocorre antes da dobragem. -8- ΡΕ1365955 28. 0 método da reivindicação 26, no qual a ligação é realizada, pelo menos parcialmente, por intermédio de componentes de ligação. 29. 0 método da reivindicação 28, em que os componentes de ligação são seleccionados dentro de um grupo constituído por encaixes entalhados e fendidos, recortes em forma de fendas ou de línguas, recortes em forma de ganchos, e combinações de todos eles.
25. 30. O método da reivindicação 26, no qual a ligação é realizada, pelo menos parcialmente, por intermédio de meios de colagem (17).
26. 31. O método da reivindicação 27, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão.
27. 32. Uma peça individualizada para enchimento de embalagens (5, 6, 7) apresentando uma secção transversal essencialmente triangular constituída por três lados, em que: pelo menos um dos lados contém uma ou mais aberturas(40); pelo menos um dos lados apresenta uma aresta em serrilha ou com espinhos destinada a interagir com arestas em serrilha ou aberturas (40) pertencentes a peças (5, 6, -9- PE 1365955 7) adjacentes, quando utilizadas como meio para enchimento de embalagens, e meios de fixação para manter em posição os lados da peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) expandida.
28. 33. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 32, na qual a peça é feita em cartão cinzento.
29. 34. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 33, em que os meios de fixação consistem em meios de colagem (17).
30. 35. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 34, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão.
31. 36. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 35, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola de aplicação térmica.
32. 37. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 32, em que os meios de fixação consistem em componentes de ligação. -10- ΡΕ1365955
33. 38. A peça para enchimento de embalagens (5, 6, 7) da reivindicação 37, em que os meios de colagem (17) consistem numa cola seleccionada dentro de um grupo constituído por colas de aplicação térmica, activadas por micro-ondas, activadas por ultra-sons, humidificáveis ou activadas por pressão. Lisboa, 4 de Julho de 2007