ES2202688T3 - Unidad para soldar mediante calor una tira de sellado a una cinta de material de envasado para productos alimenticios derramables. - Google Patents

Unidad para soldar mediante calor una tira de sellado a una cinta de material de envasado para productos alimenticios derramables.

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ES2202688T3 ES98107647T ES98107647T ES2202688T3 ES 2202688 T3 ES2202688 T3 ES 2202688T3 ES 98107647 T ES98107647 T ES 98107647T ES 98107647 T ES98107647 T ES 98107647T ES 2202688 T3 ES2202688 T3 ES 2202688T3
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Tetra Laval Holdings and Finance SA
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Abstract

UNIDAD PARA SELLADO EN CALIENTE (1) EN LA QUE UNA BANDA (2) DE MATERIAL DE EMBALAJE PARA PRODUCTOS ALIMENTICIOS QUE SE VIERTEN Y UNA BANDA SELLADORA (3) SE INTRODUCEN RESPECTIVAMENTE A LO LARGO DE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA TRAYECTORIA (A,B) TENIENDO AL MENOS UNA PARTE COMUN (C) A LO LARGO DE LA CUAL LA BANDA SELLADORA (3) SE SELLA POR CALOR BAJO PRESION CON RESPECTO A UN BORDE LONGITUDINAL DE LA BANDA (2); LA UNIDAD (1) TIENE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA BOQUILLA (13,14) SITUADAS A CONTRACORRIENTE DESDE LA PARTE COMUN (C) A LO LARGO DE LA PRIMERA Y LA SEGUNDA TRAYECTORIA (A,B) RESPECTIVAMENTE Y QUE PRECALIENTAN LA BANDA (2) Y LA BANDA SELLADORA (3) RESPECTIVAMENTE.

Description

Unidad para soldar mediante calor una tira de sellado a una cinta de material de envasado para productos alimenticios derramables.
La presente invención se refiere a una unidad para soldar mediante calor una tira de sellado a una cinta de material de envasado para productos alimenticios derramables.
Muchos productos alimenticios derramables, como por ejemplo refrescos, zumos de frutas, leche pasteurizada o UHT (tratada a temperatura ultraalta), vino, salsa de tomate, etc., se venden en envases compuestos por material de envasado esterilizado.
Ejemplos típicos de estos envases son los recipientes de envasado con forma de paralelepípedo para líquidos o productos alimenticios derramables conocidos por el nombre de Tetra Brik® y Tetra Brik Aseptic (marca registrada), que se forman doblando y soldando una tira enrollada de material de envasado.
El material de envasado comprende capas de material fibroso, como por ejemplo papel, cubiertas en ambas caras con material termoplástico, como por ejemplo polietileno. Este material se utiliza para fabricar envases no asépticos que contienen leche pasteurizada, zumo de frutas pasteurizado, etc. En los envases asépticos, el lado del material de envasado que finalmente contacta con el producto alimenticio en el envase - a partir de aquí referido simplemente como la capa de plástico interna - también tiene una lámina de material de protección, como por ejemplo aluminio, la cual también está revestida con material termoplástico.
Como ya es conocido, dichos envases se fabrican en máquinas de envasar totalmente automáticas, en las cuales se forma un tubo continuo a partir del material de envasado suministrado en forma de cinta; la cinta de material de envasado para fabricar envases asépticos se esteriliza en la máquina de envasar, por ejemplo aplicando un agente esterilizante químico, tal como una solución de peróxido de hidrógeno; después de la esterilización, se retira el agente esterilizante, por ejemplo evaporándolo mediante calor, de las superficies del material de envasado; y la cinta de material de envasado así esterilizada se guarda en un entorno estéril cerrado, y se dobla y se suelda longitudinalmente para formar un tubo continuo, alimentado verticalmente, el cual se llena posteriormente con el producto alimenticio.
Previamente, al borde longitudinal de la capa de plástico interna de la cinta de material de envasado se le aplica una tira de sellado de material termoplástico, sobre la cual se suelda posteriormente mediante calor el material de envasado para formar el tubo vertical.
El tubo se llena entonces con el producto alimenticio esterilizado o procesado esterilizadamente, y se sella y se corta, en secciones transversales igualmente espaciadas, en envases tipo pillow-pack (paquete cojín), los cuales son doblados después mecánicamente para formar envases con forma de paralelepípedo.
Se conocen máquinas de envasado del tipo anterior en las cuales la tira de sellado se aplica normalmente a la capa de plástico interna de la cinta de material de envasado en una estación de prensado, a la que se suministran la cinta de material de envasado, calentada previamente, y la tira de sellado, a lo largo de caminos diferentes, y donde la tira de sellado se presiona sobre un borde longitudinal de la cinta de material de envasado.
La cinta de material de envasado normalmente se precalienta mediante una tobera de aire caliente situada aguas arriba de la estación de prensado y que tiene una hilera de orificios de suministro de aire que miran hacia la cinta de material de envasado.
La estación de prensado normalmente comprende una pareja de rodillos, entre los cuales se laminan simultáneamente la cinta de material de envasado precalentada y la tira de sellado. Una estación de prensado semejante se conoce de EP-A-703063. A medida que es suministrada entre los rodillos, la cinta de material de envasado transfiere parte de su propio calor a la tira de sellado, ablandándola de esa manera, de forma que la presión ejercida por los rodillos suelda la tira de sellado a la cinta de material de envasado. Se conoce de EP-A-816052 una unidad de soldadura por calor según se define en el preámbulo de la reivindicación 1.
La capa de plástico interna del material de envasado a la que se suelda la tira de sellado, debe ser al menos de un espesor mínimo dado, para evitar un sobrecalentamiento de la capa y que resulten así fugas del producto en la tira de sellado.
Constituye un objetivo de la presente invención el proporcionar una unidad para soldar mediante calor una tira de sellado a una cinta de material de envasado para productos alimenticios derramables, que permita, de una manera sencilla, de bajo coste, utilizar materiales de envasado con una capa de plástico interna de un espesor menor que dicho espesor mínimo.
Según la presente invención, se proporciona una unidad para soldar mediante calor según se define en la reivindicación 1.
Se describirá a modo de ejemplo una realización preferida, no limititativa de la presente invención, haciendo referencia al dibujo adjunto, que muestra una sección de una unidad para soldar mediante calor según la presente invención.
El número 1 en el dibujo adjunto indica una unidad completa para soldar mediante calor una tira de sellado 3 a una cinta 2 de material de envasado para productos alimenticios derramables.
La unidad 1 puede incorporarse a una máquina de envasado (no se muestra) para formar de manera continua, a partir de un tubo de dicho material de envasado, envases asépticos sellados (no se muestran) que contengan un producto alimenticio derramable, como por ejemplo leche pasteurizada o UHT, zumo de frutas, vino, etc. Más concretamente, el tubo se forma de manera conocida aguas abajo de la unidad 1 al doblar y soldar la cinta 2 de material de envasado a lo largo de la tira de sellado 3; se llena con el producto alimenticio esterilizado o procesado esterilizadamente para ser envasado; y a continuación se sella y se corta en envases a lo largo de secciones transversales igualmente espaciadas.
El material de envasado comprende capas de material fibroso, como por ejemplo papel, cubiertas en ambas caras con material termoplástico, como por ejemplo polietileno; y el lado del material de envasado que finalmente contacta con el contenido del envase -a partir de aquí referido simplemente como la capa de plástico interna- tiene también una lámina de material de protección, como por ejemplo aluminio, la cual también está revestida con material termoplástico. La tira de sellado 3, por otra parte, es de material termoplástico.
Por medio de dispositivos conocidos (no se muestran), la cinta 2 y la tira de sellado 3 se alimentan respectivamente a lo largo de un primer y un segundo camino A, B que tienen una parte común C, a lo largo de la cual la tira de sellado 3 se suelda mediante calor bajo presión a un borde longitudinal de la capa de plástico interna de la cinta 2.
Más concretamente, mientras que el camino A es un camino horizontal recto, el camino B comprende, además de la parte C común con el camino A, una parte recta aguas arriba B_{1} paralela al camino A y una parte oblicua B_{2} que une la parte B_{1} a la parte C.
La unidad 1 comprende una estación de prensado 4 para prensar la tira de sellado 3 sobre la cinta 2 y definir la parte común C de los caminos A y B; y un dispositivo 5 de tratamiento con calor para precalentar la cinta 2 y la tira de sellado 3 a lo largo de los caminos respectivos A y B aguas arriba de la estación de prensado 4.
La estación de prensado 4 comprende un par de rodillos de presión 7, 8 con sus respectivos ejes paralelos, que giran en direcciones opuestas, y situados adyacentes el uno al otro para definir un paso 9 de pequeña sección a través del cual la cinta 2 y la tira de sellado 3 se laminan simultáneamente.
Más concretamente, en el ejemplo ilustrado, uno (7) de dichos rodillos de presión es bastante mayor en diámetro que el otro (8), aunque debe señalarse que también pueden utilizarse rodillos con el mismo diámetro. En el ejemplo mostrado, la tira de sellado 3 se extiende sobre el rodillo de presión 7 de diámetro mayor, y sobre un rodillo guía 10 que tiene su eje paralelo a los ejes de los rodillos 7, 8, y situado en la unión de las partes B_{1} y B_{2} del camino B.
El dispositivo 5 de tratamiento con calor comprende una primera y una segunda tobera 12, 14 situadas aguas arriba de la parte C a lo largo de los respectivos caminos A y B, para dirigir respectivamente aire caliente sobre la cinta 2 y la tira de sellado 3, para precalentar ambas antes de laminarlas en los rodillos de presión 7, 8. Más concretamente, la tobera 14 está conectada en ramificación con la tobera 13.
La tobera 13 se forma en un extremo de un conducto 15 de suministro de aire caliente, y comprende, mirando hacia la cinta 2, una pared inferior substancialmente plana 16 paralela a la cinta 2 y que a su vez comprende cierto número de orificios 18 de suministro de aire caliente.
La tobera 13, que mira hacia el rodillo de presión 7, también está definida por una pared lateral substancialmente plana 19 en pendiente con respecto a la pared 16, definiendo una unión para la tobera 14 y teniendo un agujero pasante 20 que permite al aire fluir desde la tobera 13 hasta la tobera 14.
La tobera 14 comprende, en una sola pieza, una parte en forma de caja 21 situada a lo largo de la parte B_{2} del camino B, entre el rodillo guía 10 y el rodillo de presión 7, y que mira hacia una parte respectiva de la tira de sellado 3; y una parte final tubular 22 que se extiende desde la parte en forma de caja 21 hacia la tobera 13, y que está conectada en una pieza a la pared 19 mediante un elemento de sujeción 23.
Más concretamente, el elemento de sujeción 23 comprende una parte principal tubular 24 sobre la que se fija coaxialmente en interferencia la parte tubular 22 de la tobera 14; y una brida final periférica 25 montada sobre la pared 19 mediante un número determinado de tornillos 26.
La parte en forma de caja 21 de la tobera 14, tiene substancialmente forma de paralelepípedo y comprende una pared lateral 27 que está cerrada en los lados opuestos por dos paredes base 28, 29, la primera (28) de las cuales es paralela y mira hacia la tira de sellado 3, y tiene una hilera de orificios pasantes 30 de suministro de aire, y la segunda (29) de las cuales contiene un agujero pasante 31 desde el borde periférico del cual se extiende en una pieza la parte tubular 22.
Cuando la máquina de embalar se detiene, el dispositivo 5 de tratamiento con calor se desplaza, mediante medios conocidos de actuación que no se muestran, a una posición de descanso en la que las toberas 13, 14 se sitúan a los lados y separadas de la cinta 2 y la tira de sellado 3.
La unidad 1 también comprende una tobera adicional 32 para dirigir aire frío entre la pared 28 de la tobera 14 y la tira de sellado 3, y que se activa durante el comienzo del suministro de la tira de sellado 3, hasta que se alcanza la velocidad de operación estable, para evitar que la tira de sellado 3 se estropee por sobrecalentamiento.
Las ventajas de la unidad 1 según la presente invención quedarán claras a partir de la descripción anterior.
En particular, al precalentar la tira de sellado 3, deja de ser necesario que la cinta 2 del material de envasado transfiera una cantidad tan elevada de calor a la tira de sellado 3, y puede por tanto ser calentada a una temperatura inferior a la temperatura de precalentamiento requerida en las unidades conocidas de soldadura mediante calor. Esto permite por tanto la utilización de materiales de envasado con una capa de plástico interna más delgada que la utilizada normalmente en los materiales de envasado, y, a la vista de la gran cantidad de envases que se producen anualmente (varios billones), proporciona una reducción significativa en el consumo de material plástico y ventajas en términos tanto de coste como de medioambiente.
Claramente pueden realizarse cambios a la unidad 1 según se describe y se ilustra en la presente memoria, aunque sin desviarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

1. Una unidad (1) de soldadura mediante calor para una máquina automática de envasado en la que se alimentan respectivamente una cinta (2) de material de envasado para productos alimenticios derramables y una tira de sellado (3) a lo largo de un primer y un segundo camino (A, B) que tienen al menos una parte común (C) a lo largo de la cual dicha tira de sellado (3) se suelda mediante calor bajo presión a un borde longitudinal de dicha cinta (2) de material de envasado; comprendiendo dicha unidad (1) unos primeros elementos calentadores situados a lo largo de dicho primer camino (A), aguas arriba de dicha parte común (C), para precalentar dicha cinta (2) de material de envasado, y unos segundos elementos calentadores situados a lo largo de dicho segundo camino (B), aguas arriba de dicha parte común (C), caracterizada porque dichos segundos elementos calentadores están dispuestos para precalentar dicha tira de sellado (3), porque dichos primeros elementos calentadores y dichos segundos elementos calentadores están conectados en serie unos con otros, y porque comprende además una tobera (32) para dirigir aire frío entre dichos segundos elementos calentadores (14) y dicha tira de sellado (3), siendo dicha tobera (32) selectivamente activada durante el arranque del suministro de dicha tira de sellado (3) a lo largo de dicho segundo camino (B).
2. Una unidad según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos primeros elementos calentadores comprenden una primera tobera (13) situada en un extremo de un conducto (15) de suministro de aire caliente, y porque dichos segundos elementos calentadores comprenden una segunda tobera (14) conectada en derivación a dicha primera tobera (13).
3. Una unidad según la reivindicación 2, caracterizada porque dicha primera tobera (13) comprende una pared inferior (16) provista con orificios (18) de suministro de aire caliente que miran hacia dicha cinta (2) de material de envasado, y dicha segunda tobera (14) comprende una primera parte (21) que tiene orificios (30) de suministro de aire que miran hacia dicha tira de sellado (3) y una segunda parte (22) que se extiende desde dicha primera parte (21) y que está conectada en derivación con dicha primera tobera (13).
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