ES2354272T3 - Máquina para envasar productos alimenticios vertibles. - Google Patents

Máquina para envasar productos alimenticios vertibles. Download PDF

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ES2354272T3 ES04425943T ES04425943T ES2354272T3 ES 2354272 T3 ES2354272 T3 ES 2354272T3 ES 04425943 T ES04425943 T ES 04425943T ES 04425943 T ES04425943 T ES 04425943T ES 2354272 T3 ES2354272 T3 ES 2354272T3
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Abstract

Una máquina (1) para envasar productos de alimento que pueden ser vertidos, que comprende un puesto a estación de alimentación (4) para hacer avanzar un material de envasar (3) en lámina a lo largo de una trayectoria de conformación predeterminada (P), a lo largo de la cual dicho material de envasar (3) es transformado en una sucesión de paquetes obturados (2), y medios (15) de eliminación de impurezas para eliminar cualesquiera impurezas de dicho material de envasar (3), y situados aguas abajo de dicho puesto de alimentación (4) a lo largo de la citada trayectoria de conformación (P); comprendiendo dichos medios (15) de eliminación de impurezas medios (14) de generación de flujo para generar, en al menos una superficie (12) del citado material de envasar (3), un flujo de fluido, y al menos un conducto de dispensación (16) para suministrar fluido a una presión diferente de la presión en torno a dicho material de envasar (3), de manera que se eliminan dichas impurezas del material de envasar (3); definiendo los citados medios (15) de eliminación de impurezas una cámara (21) a través de la cual se hace avanzar el citado material de envasar, durante el uso, y que comunica para paso de fluido con el citado conducto de dispensación (16) y con un recipiente de captura (26) para recoger las citadas impurezas; caracterizada porque los citados medios de generación de flujo comprenden al menos un soplador (25) para suministrar fluido al citado conducto de dispensación (16); porque dicha cámara (21) tiene un eje (A) perpendicular a la citada trayectoria de conformación (P) y paralelo al plano del material de envasar (3) en lámina cuando pasa a través de la cámara (21); porque dicho conducto de dispensación (16) comunica con la citada cámara (21) en una parte (34) de sección estrecha de manera que se produce en ella, durante el uso, una aceleración del fluido y una caída de presión; y porque dicha parte (34) de sección estrecha está orientada hacia el citado recipiente de captura (26) y comunica para paso de fluido con la citada cámara (21) por medio de un rebajo (27) que está formado en una pared (24) que delimita la citada cámara (21), en un lado de dicho eje (A), y está adaptado para guiar y dirigir dicho fluido hacia el citado recipiente de captura (26) a lo largo de una dirección ortogonal a dicha trayectoria de conformación (P); comprendiendo el citado rebajo (27): - un primer borde (28) que se extiende hacia fuera del citado eje (A), definiendo una salida de dicha parte de sección estrecha (34) hacia la citada cámara (21) y perpendicular a la parte (34) de sección estrecha; y - un segundo borde (29) perpendicular a dicho primer borde (28) y que se extiende hacia el citado eje (A).

Description

La presente invención se refiere a una máquina para envasar productos de alimento que se pueden verter o líquidos.
Como es sabido, muchos productos de alimento que se pueden verter, tales como zumo de frutas, leche pasteurizada o UHT (tratada a temperatura ultra-elevada), vino, salsa de tomate, etc., son 5 vendidos en paquetes hechos de material de envasar esterilizado.
Un ejemplo típico de este tipo de envase es el envase de forma paralelepipédica para productos de alimento líquidos o que se pueden verter, conocidos como Tetra Brik Aseptic (marca comercial registrada), que se fabrica plegando y obturando material de envasar en tira, normalmente estratificado. El material de envasar estratificado comprende capas de material fibroso, por ejemplo de 10 papel, cubierto por ambas caras con material plástico soldable por calor, por ejemplo polietileno. En el caso de envases asépticos, la cara del material de envasar tiene también una capa de material de barrera para el oxígeno, por ejemplo hoja de aluminio, o una capa de EVOH, que está a su vez revestida con una capa de material plástico de soldadura por calor.
Son conocidas máquinas para producir envases del tipo anterior, en las que la banda de 15 material de envasar es desenrollada de un carrete o bobina a lo largo de una trayectoria predeterminada por rodillos y miembros de guía o similares.
A lo largo de la trayectoria, la banda de material de envasar es hecha avanzar a través de un ambiente aséptico en el que es esterilizada por aplicación de un agente de esterilización líquido, tal como peróxido de hidrógeno, que es a continuación evaporado mediante calentamiento y/o radiación de 20 longitud de onda e intensidad apropiadas.
La banda de materia de envasar es entonces hecha avanzar a través de una cámara estéril, en la que es mantenida en un ambiente de aire estéril y impulsada verticalmente a través de cierto número de conjuntos de conformación sucesivos, que interactúan con el material de envasar para plegarlo gradualmente desde forma de tira a la forma de un cilindro. Los conjuntos de conformación comprenden 25 respectivos miembros de plegar con rodillos que definen cierto número de pasajes obligatorios para el material de envasar, que varían gradualmente de sección desde una C abierta a una sección esencialmente circular.
Los miembros de plegar interactúan con la banda de material de envasar para superponerse a porciones laterales opuesta de la banda, que son entonces soldadas por calor para formar un tubo de 30 material de envasar.
Con anterioridad, se aplica una tira de material plástico soldable por calor a un borde longitudinal de la capa de plástico interior del material de envasar, y el material de envasar es soldado por calor a lo largo de la tira para formar el citado tubo.
El tubo es a continuación llenado con el producto de alimentación esterilizado o tratado de 35 manera estéril, y es obturado y a continuación cortado a lo largo en secciones transversales separadas por igual para formar paquetes en forma de almohada, que son plegados mecánicamente para formar respectivos paquetes acabados de forma predeterminada.
Alternativamente, el material de envasar puede ser cortado en piezas elementales o en bruto, que son transformadas en envases en husillos de conformación, y los envases son llenados con el 40 producto alimenticio y obturados. Un ejemplo de este tipo de envase es el denominado de “parte superior en tejado de dos aguas” conocido con el nombre comercial de Tetra Rex (marca comercial registrada).
Los envases del tipo descrito de manera breve anteriormente están normalmente provistos de dispositivos de apertura mediante los cuales se abre el envase y se puede verter el producto alimenticio. 45
Un dispositivo de apertura conocido comprende una “lengüeta de tracción” que está aplicada sobre un orificio del material de envasar, y que se puede retirar para abrir el envase.
En un método de producción conocido, se forma una sucesión de orificios en el material de envasar en tira, y, en la cara eventualmente vuelta hacia el interior del envase, lo orificios son obturados con respectivos “parches” definidos por pequeñas láminas de material plástico soldable por calor. Las 50 lengüetas de tracción son aplicadas a la cara opuesta del material de envasar y son soldadas por calor a los respectivos parches, de manera que respectivas porciones de agarre libre sobresalen del material de envasar.
La lengüeta de tracción comprende una capa de barrera de aluminio para el oxígeno; y una capa de material plástico de soldadura por calor, normalmente polietileno, que se suelda al parche. En 55 consecuencia, cuando se tira de la lengüeta de tracción, la parte del parche soldada a la lengüeta es desprendida con ella, dejando así expuesto el orificio.
Alternativamente, las lengüetas de tracción pueden ser aplicadas directamente a un denominado orificio “pre-estratificado” en el material de envasar, es decir, un orificio formado en la capa de material fibroso, antes de que sea cubierto con las otras capas de material de envasar, que cierran hermética y asépticamente el orificio, mientras que, al mismo tiempo, son fácilmente perforadas.
En ambos casos, las lengüetas de tracción son aplicadas normalmente planas al material de envasar, y son a continuación plegadas para superponerlas a la porción de agarre libre en la porción soldada al material de envasar. La operación de plegar se realiza en dos etapas: una primera etapa, en 5 la que el extremo de agarre es elevado con respecto al material de envasar por medio de un chorro de aire dirigido paralelamente al plano del material y transversalmente a su dirección de desplazamiento; y una segunda etapa en la que la lengüeta levantada es plegada mecánicamente por contacto con superficies de guía apropiadamente formadas.
Aunque altamente fiables y eficaces, las máquinas del tipo descrito dejan todavía espacio para 10 mejora adicional.
En particular, la Solicitante ha observado que depósitos de partículas de desecho, tales como fibras de polietileno y polvo en el material de envasar, pueden dar lugar a mal funcionamiento de los puestos de aguas abajo desde la bobina, particularmente los de aplicar la tira de obturación longitudinal al borde de la banda de material de envasar y plegar las lengüetas de tracción. 15
El documento WO 2004/041697 da a conocer una máquina para envasar productos de alimento que se pueden verter, según se define en el preámbulo de la reivindicación 1.
Es un objeto de la presente invención proporcionar una máquina para envasar productos de alimento que se pueden verter, diseñada para eliminar la desventaja anteriormente mencionada.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona una máquina para envasar productos de 20 alimento que se pueden verter, según se reivindica en la reivindicación 1.
Una realización preferida, no limitativa, de la presente invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista esquemática en perspectiva de una máquina para envasar productos de alimento que se pueden verter de acuerdo con la presente invención; 25
La figura 2 muestra una vista a mayor escala, en perspectiva, de un detalle de la figura 1;
La figura 3 muestra una vista frontal del detalle de la figura 2;
La figura 4 muestra una sección a lo largo de la línea IV-IV de la figura 3;
La figura 5 una vista en planta desde arriba del detalle de la figura 2.
El número 1 de la figura 1 indica, como un conjunto, una máquina de envasar para producir 30 continuamente paquetes obturados 2 de un producto alimenticio que se puede verter, tal como leche pasteurizada o UHT, zumo de frutas, vino, etc., a partir de una banda 3 de material de envasar desenrollado de una bobina 4 y hecho avanzar a lo largo de una trayectoria de conformación P.
Más concretamente, la banda 3 es guiada a lo largo de la trayectoria P por miembros de guía 5, por ejemplo rodillos o similares, y es hecha avanzar sucesivamente a través de cierto número de 35 estaciones o puestos de trabajo, de los cuales están mostrados esquemáticamente: un puesto 6 para aplicar una tira de obturación longitudinal a la banda 3; un puesto 7 para plegar dispositivos de apertura retirables (conocidos en sí y mismos y no mostrados) aplicados de antemano a la banda 3; y un puesto 8 para conformar paquetes 2 a partir de la banda 3.
Los puestos 6, 7 y 8 son todos conocidos y se describen sólo brevemente en lo que sigue, 40 según sea requerido para un más completo entendimiento de la presente invención.
Más concretamente, el puesto 6 aplica una tira de obturación de material plástico de obturación o soldadura por calor (no mostrada) a un borde longitudinal 12 de la banda 3, que es entonces soldado por calor a lo largo de la tira de obturación, dentro del puesto 8, para definir un tubo vertical 11.
El puesto 7 actúa sobre los dispositivos de apertura retirables aplicados a la banda 3 para 45 fijarlos en la configuración según se usa, es decir, en la configuración en la que pueden ser extraídos por el usuario.
El puesto 8 comprende un dispositivo de llenado 9 para verter continuamente el producto alimenticio, esterilizado o tratado para que sea estéril, en el tubo 11 de material de envasar; y un conjunto de conformación (no mostrado) del tipo de mordaza, para agarrar, soldar y cortar el tubo 11 a lo 50 largo de secciones transversales separadas por igual par formar una sucesión de paquetes 2.
De acuerdo con un importante aspecto de la presente invención, la máquina 1 comprende también un dispositivo de limpieza 15 para eliminar cualesquiera impurezas de la banda 3, y situado a lo largo de la trayectoria P, aguas debajo de la bobina 4.
El dispositivo 15 está preferiblemente interpuesto entre la bobina 4 y el puesto 6. 55
Con referencia particular a la figura 2, el dispositivo 15 comprende una ménsula de soporte 18 fijada a una parte 13 de una estructura de soporte (no mostrada como un todo) de la máquina 1; y dos unidades 14 de dispensación de fluido, preferiblemente aire, montadas en la ménsula 18 y que actúan en lados opuestos de la banda 3 – en el ejemplo mostrado, en el borde longitudinal 12 – para eliminar cualesquiera impurezas de la banda 3.
Más concretamente, la ménsula 18 comprende una primera parte 23 esencialmente en la forma de una placa rectangular y fijada a la parte 13 de la estructura de soporte de la máquina 1; y una 5 segunda parte 17 en la configuración de una placa en forma de C, que se sitúa en un plano esencialmente perpendicular al de la parte 23, y que soporta integralmente las unidades 14.
Más concretamente, la parte 17 comprende dos brazos paralelos 20 separados para permitir el paso de la banda 3; y una parte 22 que une los brazos 20, y desde cuya parte 23 sobresale en la forma de una prolongación. 10
Cada unidad 14 comprende una placa 19 asegurada a un brazo respectivo 20 de la ménsula 18; un conducto 16 formado dentro de la placa 19 para crear una corriente de aire mediante la cual se eliminan cualesquiera impurezas de la banda 3; y un soplador 25 que comunica para paso de fluido con el conducto 16 y al que se suministra aire de una manera no mostrada.
Las placas 19 son esencialmente prismáticas, son paralelas entre sí y son simétricas con 15 respecto a un eje A, el cual, durante el uso, es perpendicular a la trayectoria P y paralelo al plano de la banda 3.
Hacia el eje A, las placas 19 tienen respectivas paredes laterales 24 que definen una cámara esencialmente prismática 21 a través de la cual es hecha avanzar la banda 3 durante el uso.
Más concretamente, la cámara 21 comunica, a lo largo del eje A, en un lado, con la atmósfera 20 exterior para permitir el paso de la banda 3 a lo largo de la trayectoria P, y, en el lado opuesto, con un conducto de desechos 26 para recoger las impurezas eliminadas de la banda 3 por ambos conjuntos 14.
Cada soplador 25 sobresale de la placa respectiva 19 en el lado axialmente opuesto a la banda 3.
Cada conducto 16 (figura 4) está formado dentro de una respectiva placa 19, está conectado 25 para paso de fluido al respectivo soplador 25 por medio de una sección respectiva de entrada 38, y comprende, desde la sección de entrada 38 a la cámara 21, una primera parte 32 paralela al eje A, una segunda parte 33 perpendicular al eje A, y una tercera parte 34 que tiene una sección de flujo de aire más estrecha que las partes 32 y 33.
Cada porción 34 está inclinada con respecto al eje A hacia el conducto de desechos 26, e 30 introduce aire directamente dentro de la cámara 21 para eliminar y dirigir al conducto de desechos 26 cualesquiera impurezas existentes en ambas caras de la banda 3 que se enfrentan a las placas 19.
Cada parte 34 comunica para paso de fluido con la cámara 21 por medio de un rebajo respectivo 27 formado en la pared 24 de la respectiva placa 19 y para guiar el aire hacia el conducto de desechos 26. Más concretamente, prosiguiendo a lo largo de la pared 24 de cada placa 19 hacia el 35 conducto de desechos 26, cada rebajo 27 comprende un primer borde 28 que se extiende hacia fuera del eje A y que define una salida de la parte 34 hacia el interior de la cámara 21 y perpendicularmente a la parte 34; y un segundo borde 29 perpendicular al primer borde 28 y que se extiende hacia el eje A.
El conducto de desechos 26 tiene una sección 39 de salida de aire del dispositivo 15 frente a la cámara 21. Las secciones de entrada 38 de los sopladores 25 y la sección de salida 39 del conducto de 40 desechos 26 están situadas en el lado del dispositivo 15 opuesto a la banda 3, y la sección de salida 39 está interpuesta entre las secciones de entrada 38 de las dos unidades 14.
Cada placa 19 está asegurada a la ménsula 18 en una dirección perpendicular al eje A y paralela a la trayectoria P.
Con referencia a las figuras 2 a 5, cada placa 19 está fijada al respectivo brazo 20 de la 45 ménsula 18 por medio de tornillos 35 que deslizan, perpendicularmente al eje A y en el plano de la parte 17 de la ménsula 18, dentro de ranuras ovaladas 36 de la parte 17, para ajustar la posición del dispositivo 15 con respecto a la banda 3.
Cada placa 19 está provista de dos tiras 37 de material apropiado para definir un contacto deslizante con la banda 3, por ejemplo silicona o Teflón, etc., y que se extienden dentro de la cámara 21, 50 perpendicularmente al eje A y paralelamente a la placa 19, para guiar la banda 3 a lo lago de la trayectoria P.
En el uso real, se puede ajustar, por medio de las ranuras 36, la posición de las placas 19, y por lo tanto de las unidades 14, con respecto a la banda 3 y perpendicularmente al eje A, de manera que la banda 3 se centra dentro de la cámara 21 y es guiada a lo largo de la trayectoria P por las tiras 37 sin 55 fricción no deseada.
Cada soplador 25 suministra al respectivo conducto 16 con aire, el cual, después de circular sucesivamente a lo largo de las respectivas partes 32 y 33, es acelerado intensamente en la respectiva parte 34 de sección estrecha.
En virtud de la forma de los bordes 28 y 29 de cada rebajo 27, el aire es dirigido desde las partes 34 al conducto de desechos 26.
De acuerdo con un efecto fluido-dinámico conocido, la aceleración del aire en cada parte 34 de sección estrecha produce una caída de la presión del aire en la parte 34.
Se produce de ese modo una diferencia de presiones entre el aire en cada parte 34 y el aire en 5 torno a la banda 3 dentro de la cámara 21, y de tal manera que se desprende cualesquiera impurezas de la banda 3 y se las hace avanzar, junto con el aire, al conducto de desechos 26.
Las ventajas de la máquina 1 de acuerdo con la presente invención resultará clara de la descripción precedente.
En particular, el dispositivo 15 es fácil de montar en la máquina 1, es barato y compacto y 10 proporciona la eliminación efectiva y continua de cualesquiera partículas de desecho de la banda 3, para evitar el funcionamiento defectuoso de la máquina 1 y que se produzcan de paradas.
Claramente, se pueden efectuar cambios en la máquina 1 según se ha descrito e ilustrado en esta memoria, sin apartarse, sin embargo, del alcance de las reivindicaciones que se acompañan.
En particular, el dispositivo 15 puede ser diseñado de otro modo que el descrito y mostrado, de 15 manera que interactúe con zonas de la banda 3 distintas del borde longitudinal 12. Por ejemplo, para operar directamente sobre la zona a la que se aplican dispositivos de apertura separables – usualmente a lo largo de la línea central – las placas 19 y conductos 16 se pueden dimensionar apropiadamente, paralelos al eje A, para permitir que circule al aire desde la línea central al borde de la banda 3 adyacente al conducto de desechos 26. 20
En una alternativa, no mostrada, como opuesta a las unidades 14 de distribución de fluido, el dispositivo de limpieza 15 puede comprender respectivas unidades de succión para eliminar partículas de desecho de la banda 3 del material de envasar.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una máquina (1) para envasar productos de alimento que pueden ser vertidos, que comprende un puesto a estación de alimentación (4) para hacer avanzar un material de envasar (3) en lámina a lo largo de una trayectoria de conformación predeterminada (P), a 5 lo largo de la cual dicho material de envasar (3) es transformado en una sucesión de paquetes obturados (2), y medios (15) de eliminación de impurezas para eliminar cualesquiera impurezas de dicho material de envasar (3), y situados aguas abajo de dicho puesto de alimentación (4) a lo largo de la citada trayectoria de conformación (P);
    comprendiendo dichos medios (15) de eliminación de impurezas medios (14) de 10 generación de flujo para generar, en al menos una superficie (12) del citado material de envasar (3), un flujo de fluido, y al menos un conducto de dispensación (16) para suministrar fluido a una presión diferente de la presión en torno a dicho material de envasar (3), de manera que se eliminan dichas impurezas del material de envasar (3);
    definiendo los citados medios (15) de eliminación de impurezas una cámara (21) 15 a través de la cual se hace avanzar el citado material de envasar, durante el uso, y que comunica para paso de fluido con el citado conducto de dispensación (16) y con un recipiente de captura (26) para recoger las citadas impurezas;
    caracterizada porque los citados medios de generación de flujo comprenden al menos un soplador (25) para suministrar fluido al citado conducto de dispensación (16); 20
    porque dicha cámara (21) tiene un eje (A) perpendicular a la citada trayectoria de conformación (P) y paralelo al plano del material de envasar (3) en lámina cuando pasa a través de la cámara (21);
    porque dicho conducto de dispensación (16) comunica con la citada cámara (21) en una parte (34) de sección estrecha de manera que se produce en ella, durante el uso, 25 una aceleración del fluido y una caída de presión; y
    porque dicha parte (34) de sección estrecha está orientada hacia el citado recipiente de captura (26) y comunica para paso de fluido con la citada cámara (21) por medio de un rebajo (27) que está formado en una pared (24) que delimita la citada cámara (21), en un lado de dicho eje (A), y está adaptado para guiar y dirigir dicho fluido hacia el 30 citado recipiente de captura (26) a lo largo de una dirección ortogonal a dicha trayectoria de conformación (P); comprendiendo el citado rebajo (27):
    - un primer borde (28) que se extiende hacia fuera del citado eje (A), definiendo una salida de dicha parte de sección estrecha (34) hacia la citada cámara (21) y perpendicular a la parte (34) de sección estrecha; y 35
    - un segundo borde (29) perpendicular a dicho primer borde (28) y que se extiende hacia el citado eje (A).
  2. 2. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un puesto de aplicación (6) para aplicar una tira de obturación a un borde longitudinal (12) de dicho material de envasar (3); y porque los citados medios (15) de eliminación de 40 impurezas están situados aguas arriba de dicho puesto de aplicación (6) para aplicar la citada tira de obturación.
  3. 3. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 1 o la 2, caracterizada porque comprende un puesto de plegado (7) para plegar dispositivos de apertura separables adaptados al citado material de envasar (3); y porque dichos medios (15) de eliminación de impurezas están 45 situados aguas arriba del citado puesto de plegado (7).
  4. 4. Una máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos medios (14) de generación de flujo comprenden al menos dos de dichos conductos de dispensación (16) para dispensar fluido en lados opuestos de dicho material de envasar (3) con respecto a la citada trayectoria de conformación (P). 50
  5. 5. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque los citados conductos de dispensación (16) están formados en respectivas placas (19), cuyas paredes laterales (26) definen la citada cámara (21).
  6. 6. Una máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por comprender medios de ajuste (35, 36) para ajustar la posición de dichos 55 medios (15) de eliminación de impurezas con respecto al citado material de envasar (3).
  7. 7. Una máquina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende medios de guía (37) para guiar el citado material de envasar (3) y situarlo a lo largo de dicha trayectoria de conformación (P), cerca de la zona de operación de dichos medios (15) de eliminación de impurezas.
  8. 8. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque dichos medios de guía (37) están soportados por dichos medios (15) de eliminación de impurezas.
    5
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