ES2839574T3 - Herramienta de moldeo y procedimiento para fabricar un envase - Google Patents

Abstract

Procedimiento para fabricar un envase, que comprende las siguientes etapas: proporcionar una hoja de material (19) previamente troquelada a partir de la cual está troquelada de manera incompleta un área parcial (21), de modo que el área parcial (21) está unida a un área restante (25) de la hoja de material (19) a través de varias orejetas de retención (23); colocar la hoja de material (19) previamente troquelada sobre una matriz de moldeo (33) de una herramienta de moldeo (5) de modo que el área parcial (21) de la hoja de material (19) cubra al menos parcialmente una abertura (37) de una cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33); sujetar el área restante (25) de la hoja de material (19) contra una superficie de contacto (47) de la matriz de moldeo (33); succionar el área parcial (21) de la hoja de material (19) mediante presión negativa hacia un inserto (49), desplazable en altura, en la cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33) en una posición inicial del inserto (49) desplazable en altura; y desplazar el inserto (49), desplazable en altura, desde la posición inicial a lo largo de una dirección de desplazamiento (V) más hacia el interior de la cavidad del molde (39), embutiéndose el área parcial (21) de la hoja de material (19) en el interior de la cavidad de moldeo (39) y moldeándose así formando una bandeja de envasado (27).

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta de moldeo y procedimiento para fabricar un envase

La presente invención se refiere al campo de la producción de envases, en particular envases que están hechos al menos parcialmente de un material esencialmente no termoplásticamente deformable.

Por el documento EP 2829 392 A1 se conoce un dispositivo para termoformar una pieza en bruto de cartón en un objeto en forma de bandeja o en forma de vaso. Por medio de un equipo de troquelado se troquelan por completo piezas en bruto individuales a partir de una banda de cartón. Las piezas en bruto individuales troqueladas se alimentan entonces a una estación de moldeado para su moldeo. La estación de moldeo comprende una matriz de moldeo y un punzón de moldeo que se puede bajar metiéndose en esta. Está previsto un pisador que puede presionar sobre la matriz de moldeo de modo que la pieza troquelada individual que se va a moldear quede sujeta entre la matriz de moldeo y el pisador. Esto está destinado a garantizar que el material se hunda de manera controlada durante el termoformado. Un émbolo complementario, que puede presionar contra el lado inferior de la pieza troquelada individual, está dispuesto frente a la matriz de moldeo. Está destinado a sujetar el fondo de la pieza que se va a moldear durante el termoformado. La desventaja de este sistema es que el material que se va a procesar tiene que ser alimentado a la estación de moldeo ya en forma de piezas en bruto individuales completamente separadas. Esto significa que para cada pieza que se va a producir, se debe transferir una pieza troquelada individual a la estación de moldeo. Además, a pesar del pisador, se forman al menos pequeñas arrugas durante el termoformado. Debido al punzón de moldeo que puede bajarse sobre la matriz de moldeo, generalmente tampoco es posible, por razones de espacio, mecanizar adicionalmente las piezas moldeadas directamente en la estación de moldeo.

El documento DE 102014 106427 A1 describe un procedimiento para producir piezas moldeadas tridimensionales a partir de una banda de un material de fibra plano, deformable plásticamente, con un dispositivo de termoformado que comprende un punzón y una matriz asociada. Antes de llegar al dispositivo de termoformado se efectúa un corte de descarga de modo que una pieza troquelada para la pieza moldeada esté conectada a la banda a través de al menos un alma y, por lo demás, esté desprendida de la banda. En el dispositivo de termoformado, el punzón se baja y presiona la pieza troquelada en una camisa de embutición. Un contrasoporte empuja la pieza moldeada fuera de la camisa de embutición.

El documento DE 2226222 A1 describe un procedimiento para montar piezas en bruto de cartón, que consisten en un panel de fondo y varios paneles de pared lateral sí como, eventualmente, paneles de juntura. Una pila de tales piezas en bruto de cartón está disponible en un almacén. Debajo del almacén hay un molde con un extractor dispuesto debajo del fondo abierto. Este tiene orificios de succión en su superficie que se comunican con una fuente de vacío. El extractor se puede guiar hacia arriba por el fondo abierto del molde para agarrar una pieza troquelada de cartón y luego tirar de ella hacia abajo hacia el interior del molde.

El documento DE 2008313 A1 describe un procedimiento para plegar una pieza troquelada de cartón con muescas formando un contenedor. Una pieza troquelada, que presenta una forma aproximadamente rectangular, se mueve hacia abajo por medio de una placa de vacío con varias ventosas a lo largo de una disposición de elementos de plegado que presentan varillas y topes.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento que permita producir envases también a partir de un material no termoplástico o solo ligeramente termoplástico y que pueda integrarse eficazmente en un proceso de trabajo de nivel superior. Además, se especificará una herramienta de moldeo correspondiente.

Este objetivo se consigue, en cada caso, mediante el objeto de las reivindicaciones 1 o 10. Las reivindicaciones dependientes especifican formas de realización ventajosas de la invención.

En un procedimiento para producir un envase de acuerdo con un aspecto de la invención, en primer lugar se proporciona una hoja de material previamente troquelada. Un área parcial de la hoja de material se está recortada de manera incompleta a partir de la hoja de material previamente troquelada, de modo que el área parcial está conectada a un área restante de la hoja de material a través de varias orejetas de retención. El área parcial recortada de manera incompleta formará posteriormente el envase o una parte de él y se puede moldear en consecuencia. Si el envase se va a producir, por ejemplo, como una bandeja de envasado con un área de base rectangular, el área parcial puede estar recortada como área sustancialmente rectangular. Sin embargo, también son concebibles otras formas. Por ejemplo, el envase podría configurare como una bandeja de envasado con una base redonda o elíptica.

Las orejetas de retención están colocadas preferentemente de tal manera que el área parcial recortada de manera incompleta se sujete en varias direcciones al área restante de la hoja de material. De esta manera, el área parcial recortada permanece en una orientación y posición definidas con respecto al área restante de la hoja de material.

La hoja de material previamente troquelada se coloca sobre una matriz de moldeo de una herramienta de moldeo, de modo que el área parcial troquelada de manera incompleta de la hoja de material cubre al menos parcialmente una abertura de una cavidad de moldeo de la matriz de moldeo. La cavidad de moldeo de la matriz de moldeo está diseñada conforme a la forma deseada del envase que se va a producir.

Una vez colocada la hoja de material previamente troquelada sobre la matriz de moldeo, el área restante de la hoja de material se sujeta contra una superficie de contacto de la matriz de moldeo. Para ello, un equipo de sujeción puede presionar el área restante de la hoja de material contra la superficie de contacto de la matriz de moldeo. Es posible, aunque no absolutamente necesario, que el área restante de la hoja de material entre realmente en contacto con la matriz de moldeo. También sería concebible que se estuvieran previstos uno o más elementos intermedios entre la superficie de contacto de la matriz de moldeo y el área restante de la hoja de material siempre que el área restante de la hoja de material quede inmovilizada al menos por zonas con respecto a la superficie de contacto mediante la sujeción.

El área parcial troquelada de manera incompleta de la hoja de material es succionada mediante presión negativa hacia un inserto desplazable en altura en la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo. El inserto desplazable en altura se encuentra en una posición inicial. Partiendo de la posición inicial, el inserto desplazable en altura se desplaza más hacia el interior de la cavidad de moldeo a lo largo de una dirección de desplazamiento. Esto se puede hacer con la succión continuada del área parcial de la hoja de material hacia el inserto desplazable en altura. El área parcial de la hoja de material entra así en la cavidad de moldeo y, por tanto, se moldea dando lugar a una bandeja de envasado.

Tal y como se ha mencionado, se usa una hoja de material a partir de la cual está troquelada solo de manera incompleta a partir de la hoja de material el área parcial que luego se usa para moldear el envase. Por lo tanto, el área parcial se puede alimentar a la herramienta de moldeo junto con el área restante de la hoja de material. Esto facilita la correcta colocación sobre la matriz de moldeo de la herramienta de moldeo, incluso en el caso de una forma complicada del área parcial troquelada. En particular, se simplifica la colocación automática sobre la matriz de moldeo, ya que el área restante de la hoja de material está disponible como área de agarre para los elementos de sujeción o agarre.

También es posible dentro del marco de la invención que, a partir de la hoja de material, estén troqueladas de manera incompleta varias áreas parciales, que luego se moldean en cada caso en una cavidad de moldeo asociada de la matriz de moldeo con un inserto desplazable en altura correspondiente, tal como se describió anteriormente, dando lugar a una bandeja de envasado. De este modo resulta posible, colocando adecuadamente la hoja de material, colocar el material para varias bandejas de envasado sobre la matriz en una única etapa y luego moldear las bandejas de envasado al mismo tiempo.

Dado que el área parcial de la hoja de material se embute en la cavidad de moldeo debido a la succión por medio de presión negativa al desplazarse el inserto desplazable en altura, no es necesaria (aunque, pese a ello, es posible) la provisión de un punzón de moldeo que presione el material hacia el interior de la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo. Por tanto, en el caso de la invención, la bandeja de envasado moldeada en la matriz es más fácilmente accesible desde arriba y se puede someter a etapas de procesamiento adicionales directamente en la matriz. Por ejemplo, pueden estar previstos para ello dispositivos adicionales sobre la matriz.

Cuando el inserto desplazable en altura se desplaza desde la posición inicial más hacia el interior de la cavidad de moldeo, preferentemente las orejetas de retención se rasgan, con lo cual el área parcial se separa del área restante de la hoja de material. Dado que el área restante de la hoja de material se sujeta contra la superficie de contacto de la matriz de moldeo y el área parcial de la hoja de material es succionada hacia el inserto desplazable en altura mediante presión negativa, las orejetas de retención se rasgan de manera controlada. Generalmente no es posible que el área parcial o la hoja de material se tuerzan cuando se rasgan las orejetas de retención.

Preferentemente, la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo presenta un bisel de moldeo que se ensancha en dirección a la abertura. De esta manera, se pueden moldear bandejas de envasado, cuyas paredes laterales están inclinadas hacia fuera en dirección a una abertura de la bandeja de envasado. Mediante el bisel de moldeo también se facilita que el área parcial de la hoja de material se embuta en la cavidad de moldeo.

En el sentido de la invención, es posible que la hoja de material ya esté previamente troquelada. Por ejemplo, podrían haberse adquirido hojas de material previamente troqueladas de un proveedor o haberse producido previamente en un procedimiento independiente. Las hojas de material previamente troqueladas pueden estar presentes en cada caso por separado. Sin embargo, también sería concebible, por ejemplo, que estuvieran presentes una pluralidad de hojas de material previamente troqueladas en un estado interconectado, por ejemplo como un rollo de reserva. Las hojas de material previamente troqueladas podrían separarse entonces unas de otras antes de colocarse sobre la matriz de moldeo, o podría colocarse una hoja de material previamente troquelada sobre la matriz sin separación previa de las otras hojas de material.

También es concebible que el procedimiento de acuerdo con la invención comprenda troquelar previamente la hoja de material. La etapa de proporcionar la hoja de material previamente troquelada podría incluir entonces troquelar previamente la hoja de material, preferentemente mediante una estación de troquelado. En este caso, el área parcial de la hoja de material se puede troquelar de manera incompleta a partir de la hoja de material, de modo que el área parcial permanece conectada al área restante de la hoja de material a través de las diversas orejetas de retención.

Sería concebible que la hoja de material ya estuviera presente como una plancha de material independiente antes del troquelado previo. Después del troquelado previo, esta se podría colocar manual o automáticamente sobre la matriz

de moldeo. Sin embargo, también sería concebible que la hoja de material forme parte de una banda de material más larga que se desenrolla de un rollo de reserva, por ejemplo. En este caso, la hoja de material podría alimentarse primero a una estación de troquelado para el troquelado previo de la hoja de material y luego, para colocar la hoja de material previamente troquelada, podría colocarse sobre la matriz de moldeo de la herramienta de moldeo haciendo avanzar la banda de material. También sería concebible que se alimente una banda de material a la estación de troquelado y que la estación de troquelado separe la hoja de material del resto de la banda de material simultáneamente al troquelado del área parcial o en una etapa posterior. Preferentemente, el material de la hoja de material es esencialmente no termoplásticamente deformable. Sin embargo, es perfectamente concebible que la hoja de material consista en un material que comprenda componentes que, tomados por sí mismos, sean termoplásticamente deformables. Si el material de la hoja de material no es termoplásticamente deformable, el rasgado de las orejetas de retención puede tener lugar de una manera especialmente controlada. El material de la hoja de material comprende preferentemente fibra natural, cartón y/o papel. De esta manera, se pueden producir envases económicos, ecológicos y estables.

De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso, se coloca una capa de película termoplástica sobre la hoja de material sobre la matriz de moldeo. La capa de película termoplástica se puede moldear dando lugar a la bandeja de envasado moldeada a partir del área parcial de la hoja de material, de modo que, posteriormente, no haya contacto directo entre un producto que se va a envasar y la bandeja de envasado. Esto es particularmente ventajoso si el producto que se va a envasar presenta humedad que, en caso de contacto, sería absorbida por la bandeja de envasado. La capa de película termoplástica se coloca sobre la hoja de material mientras que la hoja de material se encuentra sobre la matriz de moldeo. Por ejemplo, la capa de película termoplástica se puede colocar sobre la hoja de material antes de que el área parcial de la hoja de material se embuta en la cavidad de moldeo al desplazarse el inserto desplazable en altura y se moldee así la bandeja de envasado. En principio, sin embargo, también sería concebible que la bandeja de envasado se modelara primero y solo entonces colocar la capa de película termoplástica sobre la hoja de material sobre la matriz de moldeo. En ambos casos, sin embargo, la capa de película se puede colocar sobre la hoja de material siempre que esta esté todavía encima de la matriz de moldeo. Por tanto, no es necesario trasladar la bandeja de envasado a una estación de trabajo adicional antes de aplicar la capa de película termoplástica.

La capa de película termoplástica se moldea preferentemente hacia el interior de la bandeja de envasado por medio de la aplicación de aire comprimido desde el lado de la capa de película orientado en sentido opuesto a la hoja de material. Mediante el aire comprimido se empuja la capa de película termoplástica hacia la bandeja de envasado y puede depositarse contra el interior de la bandeja de envasado. La capa de película termoplástica se sujeta en este caso, preferentemente, por el equipo de sujeción. La capa de película termoplástica ya se puede empujar con aire comprimido mientras el área parcial de la hoja de material se embute en la capa de película para moldear la bandeja de envase, de modo que la capa de película termoplástica se moldee junto con la bandeja de envasado. Sin embargo, también sería concebible moldear primero completamente la bandeja de envasado y solo entonces aplicar aire comprimido a la capa de película termoplástica para moldearla hacia el interior de la bandeja de envasado.

Para simplificar el moldeo de la capa de película termoplástica, la capa de película se puede calentar, una vez colocada sobre la hoja de material sobre la matriz de moldeo, por medio de un equipo de calentamiento ubicado en el lado de la capa de película orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo. En particular, el equipo de calentamiento se puede desplazar en paralelo a la dirección de desplazamiento del inserto desplazable en altura. Para permitir una colocación de la hoja de material y la capa de película termoplástica, el equipo de calentamiento se puede desplazar alejándose de la matriz de moldeo a una posición guardada. Una vez colocada la capa de película termoplástica, el equipo de calentamiento se puede desplazar desde la posición guardada en dirección a la matriz de moldeo hasta una posición de calentamiento para calentar la capa de película termoplástica.

La invención se refiere, además, a una herramienta de moldeo para producir un envase a partir de una hoja de material que ha sido troquelada previamente mediante un troquelado incompleto de un área parcial de la hoja de material de tal manera que el área parcial permanece conectada a un área restante de la hoja de material a través de varias orejetas de retención. La herramienta de moldeo puede estar diseñada, ser apta y estar configurada para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. Las características descritas con referencia al procedimiento se pueden trasladar a la herramienta de moldeo o a una máquina envasadora que comprende la herramienta de moldeo y viceversa.

Una herramienta de moldeo de acuerdo con la invención comprende una matriz de moldeo que comprende una cavidad de moldeo con una abertura y una superficie de contacto. Además, la herramienta de moldeo comprende un equipo de sujeción que está diseñado para sujetar el área restante de la hoja de material contra la superficie de contacto de la matriz de moldeo cuando la hoja de material previamente troquelada está colocada sobre la matriz de moldeo de tal manera que el área parcial de la hoja de material cubre al menos parcialmente la abertura de la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo. En la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo está previsto un inserto desplazable en altura, que puede desplazarse más hacia el interior de la cavidad de moldeo a lo largo de una dirección de desplazamiento desde una posición inicial. La herramienta de moldeo comprende, además, un equipo de presión negativa al que se puede aplicar una presión negativa que se puede generar, por ejemplo, mediante una bomba de vacío y que está diseñado para succionar el área parcial de la hoja de material hacia el inserto desplazable en altura mediante presión negativa. De acuerdo con una forma de realización ventajosa, en el inserto desplazable en altura están previstos canales con aberturas, a través de las cuales el equipo de presión negativa puede succionar el área parcial de la hoja de material.

Preferentemente, la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo presenta un bisel de moldeo que se ensancha hacia la abertura.

La herramienta de moldeo puede comprender además un equipo de aire comprimido que está configurado para actuar sobre una capa de película termoplástica colocada sobre la hoja de material sobre la matriz de moldeo mediante la aplicación de aire comprimido desde el lado de la capa de película orientado en sentido opuesto a la hoja de material en dirección a la hoja de material.

La herramienta de moldeo puede comprender un equipo de calentamiento que está diseñado para calentar la capa de película después de colocar la capa de película sobre la hoja de material sobre la matriz de moldeo desde el lado de la capa de película orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo.

El equipo de calentamiento puede desplazarse en paralelo a la dirección de desplazamiento del inserto desplazable en altura hacia la matriz de moldeo y alejándose de la matriz de moldeo.

La invención se refiere, además, a una máquina envasadora que comprende la herramienta de moldeo descrita. La máquina envasadora también puede incluir una estación de troquelado que está configurada para troquelar previamente la hoja de material mediante troquelado incompleto del área parcial de la hoja de material, de modo que el área parcial permanece conectada al área restante de la hoja de material a través de varias orejetas de retención.

La máquina envasadora también puede presentar un equipo transportador que está configurado para colocar la hoja de material previamente troquelada por la estación de troquelado sobre la matriz de moldeo de la herramienta de moldeo de tal manera que el área parcial de la hoja de material cubra al menos parcialmente la abertura de la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo.

De acuerdo con un ejemplo, no reivindicado, se proporciona un procedimiento para producir un envase en el que, en lugar de la hoja de material previamente troquelada con el área parcial troquelado de manera incompleta, se coloca una pieza en bruto de material independiente sobre la matriz de moldeo de la herramienta de moldeo, que debe moldearse dando lugar a una bandeja de envasado.

Un procedimiento de este tipo comprende la colocación de una pieza en bruto de material sobre una matriz de moldeo de una herramienta de moldeo, de modo que la pieza en bruto de material cubra al menos parcialmente una abertura de una cavidad de moldeo de la matriz de moldeo. La pieza en bruto de material es succionada mediante presión negativa hacia un inserto desplazable en altura en la cavidad de moldeo de la matriz de moldeo en una posición inicial del inserto desplazable en altura. Partiendo de la posición inicial, el inserto desplazable en altura se desplaza más hacia el interior de la cavidad de moldeo a lo largo de una dirección de movimiento, embutiéndose la pieza en bruto de material en la cavidad de moldeo y moldeándose así dando lugar a una bandeja de envasado.

Con un procedimiento de este tipo, a diferencia del procedimiento en el que la hoja de material previamente troquelada se procesa con el área parcial troquelada de manera incompleta, no hay necesidad de sujetar el material contra una superficie de contacto de la matriz de moldeo. No obstante, para permitir una colocación sencilla de la pieza en bruto de material en una posición adecuada sobre la matriz de moldeo, la pieza en bruto de material se puede alinear opcionalmente en un elemento de posicionamiento. Un elemento de posicionamiento de este tipo, por ejemplo en forma de pasadores de posicionamiento y/o cantos de posicionamiento, puede por ejemplo estar previsto o acoplado a la matriz de moldeo.

Con respecto al procedimiento en el que se procesa la hoja de material previamente troquelada con el área parcial troquelada de manera incompleta, las características descritas se pueden trasladar al procedimiento en el que se procesa la pieza en bruto de material. En particular, las características de las reivindicaciones 4 a 9 se pueden trasladar por sí solas o en cualquier combinación al procedimiento en el que se procesa la pieza en bruto de material.

El procedimiento en el que se procesa la pieza en bruto de material también se puede llevar a cabo con la herramienta de moldeo descrita. Opcionalmente, el equipo de sujeción de la herramienta de moldeo se puede omitir para ello y/o también se puede prever el elemento de posicionamiento descrito.

A continuación, la invención se explicará con más detalle utilizando ejemplos de realización con referencia a las figuras. A este respecto, muestran

la Fig. 1 una vista esquemática de una máquina envasadora con una herramienta de moldeo y una estación de troquelado de acuerdo con una forma de realización;

la Fig. 2 una vista en planta esquemática de una hoja de material previamente troquelada;

la Fig. 3 una vista esquemática en perspectiva de una bandeja de envasado producida con un procedimiento de acuerdo con una forma de realización; y

las Fig. 4A-4D una representación esquemática de una secuencia de estados operativos de una herramienta de moldeo de acuerdo con una forma de realización durante la producción de un envase de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con la invención según una forma de realización.

La Fig. 5 una vista en planta esquemática de piezas en bruto de material moldeadas en cavidades de moldeo en un procedimiento a modo de ejemplo, no reivindicado.

La figura 1 muestra una máquina envasadora 1 de acuerdo con una forma de realización. La máquina envasadora 1 comprende una estación de troquelado 3 y una herramienta de moldeo 5, ambas previstas en un bastidor de máquina 7. La estación de troquelado 3 comprende una parte de herramienta de troquelado superior 9 y una parte de herramienta de troquelado inferior 11. Una banda de material 13 se extrae de un rollo de reserva 17 acoplado al bastidor de máquina 7 por medio de un equipo transportador 15 y se alimenta a la estación de troquelado 3. El equipo transportador 15 puede comprender, por ejemplo, cadenas de pinzas guiadas a ambos lados de la banda de material 13 en el bastidor de máquina 7 para sujetar la banda de material 13 de manera pinzada.

La estación de troquelado 3 está configurada para troquelar previamente la banda de material 13. En particular, se troquela previamente una hoja de material 19, que forma parte de la banda de material 13. La figura 2 muestra una vista en planta esquemática de una hoja de material 19 previamente troquelada por la estación de troquelado 3. En la forma de realización mostrada, esta también se separó del resto de la banda de material 13 durante el troquelado previo. Sin embargo, esto no es absolutamente necesario. Por lo demás, también sería concebible alimentar a la estación de troquelado 3, en lugar de la banda de material 13, hojas de material 19 ya separadas para el troquelado previo.

Cuando se troquela previamente la hoja de material 19 en la forma de realización mostrada, la estación de troquelado 3 troquela cuatro áreas parciales 21 troquelando de manera incompleta la hoja de material 19, de modo que las áreas parciales 21 permanecen conectadas en cada caso a un área restante 25 de la hoja de material 19 a través de varias orejetas de retención 23. Las áreas parciales 21 corresponden en cada caso a una zona que luego se conformará dando lugar a una bandeja de envasado 27 con la herramienta de moldeo 5. En la forma de realización representada, se van a producir bandejas de envasado 27 con la forma mostrada en la figura 3, es decir bandejas de envasado 27 con superficie de base 29 rectangular y paredes laterales 31 inclinadas hacia fuera. Por supuesto, también serían concebibles otras formas para la bandeja de envasado 27, como por ejemplo una bandeja de envasado 27 con cualquier polígono, un círculo o una elipse como superficie de base 29. La forma de las áreas parciales 21 de la hoja de material 19 que no se van a perforar por completo se puede adaptar a la forma deseada en cada caso de la bandeja de envasado 27.

En la forma de realización mostrada, la estación de troquelado 3, como se mencionó, troquela en cada caso de manera incompleta cuatro áreas parciales 21 a partir de una hoja de material 19. Durante el procesamiento adicional descrito a continuación de la hoja de material 19 mediante la herramienta de moldeo 5, se pueden producir así cuatro bandejas de envasado 27 al mismo tiempo. Por supuesto, también sería concebible troquelar cualquier otro número de áreas parciales 21 de manera incompleta a partir de la hoja de material 19. En particular, también sería concebible perforar de forma incompleta sólo un área parcial 21 a partir de una hoja de material 19 y producir las bandejas de envasado 27 individualmente en cada caso.

Después del troquelado previo, la hoja de material 19 se transfiere a la herramienta de moldeo 5 para su procesamiento adicional. En particular, la hoja de material 19 previamente troquelada se coloca sobre una matriz de moldeo 33 de la herramienta de moldeo 5. En la forma de realización mostrada, esto tiene lugar transportando adicionalmente la hoja de material 19 por medio del equipo transportador 15. Sin embargo, también sería concebible, por ejemplo, alimentar la hoja de material 19 a la herramienta de moldeo 5 manualmente.

La herramienta de moldeo 5 comprende la matriz de moldeo 33 y una parte de cubierta 35. La figura 4A muestra un fragmento de la estación de moldeo 5 en un estado operativo abierto. En el estado operativo abierto, la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35 están distanciadas entre sí de tal manera que la hoja de material 19 puede colocarse entre la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35. En la figura 4A, la hoja de material 19 ya se ha colocado sobre la matriz de moldeo 33 por medio del equipo transportador 15 de tal manera que las áreas parciales 21 de la hoja de material 19 troqueladas de manera incompleta cubren en cada caso al menos parcialmente una abertura 37 de una cavidad de moldeo 39 asociada de la matriz de moldeo 33. También se ha colocado una capa de película termoplástica 41 sobre la hoja de material 19 en el lado de la hoja de material 19 orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo 33. En la forma de realización mostrada, la capa de película termoplástica 41 se extrae de un correspondiente rollo de reserva 43 de la herramienta de moldeo 5 (véase la figura 1).

Tras la colocación de la hoja de material 19 previamente troquelada y la capa de película termoplástica 41 entre la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35 de la herramienta de moldeo 5, la herramienta de moldeo 5 se cierra moviendo la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35 la una hacia la otra. La situación operativa resultante se muestra en la figura 4B. En su extremo orientado hacia la matriz de moldeo 33, la parte de tapa 35 comprende un equipo de sujeción 45 que, en la forma de realización mostrada, está configurado como una rejilla que se corresponde esencialmente con la forma del área restante 25 de la hoja de material 19. En el estado cerrado de la herramienta de moldeo 5, el equipo de sujeción 45 sujeta el área restante 25 de la hoja de material 19 contra una superficie de contacto 47 de la matriz de moldeo 33. La capa de película termoplástica 41 presente sobre la hoja de material 19 también se sujeta contra la superficie de contacto 47 de la matriz de moldeo 33 por medio del equipo de sujeción 45 y, por tanto, queda inmovilizada. En el estado cerrado de la herramienta de moldeo 5 se define preferentemente un espacio interior cerrado de manera estanca al aire por la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35 junto con la hoja de material 19 sujeta entre las mismas y la capa de película termoplástica 41 sujeta entre las mismas.

La herramienta de moldeo 5 comprende unos insertos 49 desplazables en altura, de los cuales en cada caso uno se encuentra en una cavidad de moldeo 39 de la matriz de moldeo 33. Los insertos 49 pueden desplazarse en altura en cada caso a lo largo de una dirección de desplazamiento V dentro de las cavidades de moldeo 39. La dirección de desplazamiento V es paralela a la dirección a lo largo de la cual se desplazan la matriz de moldeo 33 y la parte de cubierta 35 de la herramienta de moldeo 5 una con respecto a la otra para cerrar o abrir la herramienta de moldeo 5. En las figuras 4A y 4B, los insertos 49 desplazables en altura están representados en cada caso en una posición inicial, que se corresponde con una posición desplegada al máximo. En la posición inicial, una placa de alojamiento 51 de un inserto 49 desplazable en altura se sitúa en cada caso esencialmente a una altura a la cual se encuentra a ras de la abertura 37 de la correspondiente cavidad de moldeo 39 de la matriz de moldeo 33. Los insertos 49 desplazables en altura comprenden en cada caso canales 53 que terminan en aberturas formadas en la placa de sujeción 51 que están orientadas hacia la hoja de material 19. Los canales 53 están conectados a un equipo de presión negativa 55, que está diseñado para succionar las áreas parciales 21 de la hoja de material 19 hacia la placa de sujeción 51 del respectivo inserto 49 desplazable en altura por medio de una presión negativa aplicada a través de los canales 53. Una vez cerrada la herramienta de moldeo 5, las áreas parciales 21 son succionadas en cada caso al menos por zonas por el equipo de presión negativa 55 hacia el correspondiente inserto 49 desplazable en altura y se sujeta al mismo.

Después de que las áreas parciales 21 troqueladas de manera incompleta hayan sido succionadas hacia el respectivo inserto 49 desplazable en altura, los insertos 49 desplazables en altura se desplazan a lo largo de la dirección de desplazamiento V desde la posición inicial más hacia el interior de las cavidades de moldeo 39. En este caso, las áreas parciales 21 de la hoja de material 19 se embuten en las cavidades de moldeo 39 y se moldean así en cada caso formando una bandeja de envasado 27. La figura 4C muestra la situación después de que los insertos 49 desplazables en altura se hayan replegado completamente. Debido a que las áreas parciales 21 troqueladas de manera incompleta fueron succionadas hacia los insertos 49 mientras los insertos 49 se replegaban, las áreas parciales 21, al embutirse en la respectiva cavidad de moldeo 39, se moldearon al acoplarse a las paredes laterales de la cavidad de moldeo 39, en particular a los biseles de moldeo 57 de las cavidades de moldeo 39, que se ensanchan en dirección a las aberturas 37 de las cavidades de moldeo 39, formando bandejas de envasado 27. Dado que el área restante 25 de la hoja de material 19 está sujeta contra la superficie de contacto 47 de la matriz de moldeo 33 cuando se repliega el inserto 49 desplazable en altura, las orejetas de retención 23 se rasgan cuando las áreas parciales 21 se embuten en las cavidades de moldeo 39 y las bandejas de envasado 27 se separan del área restante 25 de la hoja de material 19.

En la parte de cubierta 35 de la herramienta de moldeo 5 está previsto un equipo de calentamiento 59 que se puede desplazar en paralelo a la dirección de desplazamiento V de los insertos 49 desplazables en altura hacia la matriz de moldeo 33 y alejándose de la matriz de moldeo 33. En las figuras 4A y 4B, el equipo de calentamiento 59 está representado en una posición guardada, en la que se ha alejado al máximo de la matriz de moldeo 33 en el interior de la parte de cubierta 35. Una vez cerrada la herramienta de moldeo 5, el equipo de calentamiento 59 se desplaza desde la posición guardada hacia la matriz de moldeo 33 hasta una posición de calentamiento, que se muestra en las figuras 4C y 4D. Como puede verse en la figura 4C, el equipo de calentamiento 59 se sitúa, en la posición de calentamiento, adyacente a la capa de película termoplástica 41 y puede calentarla de tal manera que mejore la deformabilidad de la capa de película 41.

Después de que se hayan moldeado las bandejas de envasado 27 embutiendo las áreas parciales 21 troqueladas de manera incompleta en las cavidades de moldeo 39, la capa de película termoplástica 41 calentada se moldea hacia el interior de las bandejas de envasado 27 mediante la aplicación de aire comprimido desde el lado de la capa de película 41 orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo 33. Para ello, la herramienta de moldeo 5 puede comprender un equipo de aire comprimido 61 que puede introducir aire comprimido en el interior de la parte de cubierta 35 de la herramienta de moldeo 5. Debido al aumento de presión dentro de la parte de cubierta 35, la capa de película termoplástica 41 se moldea hacia el interior de las bandejas de envasado 27, tal como se muestra en la figura 4D. Las bandejas de envasado 27 se dotan así de una capa interior de película. Sin embargo, la provisión de tal capa de película no es absolutamente necesaria, y la capa de película termoplástica 41 también podría omitirse por completo. La capa de película termoplástica 41 también podría unirse, alternativamente, a la bandeja de envasado 27 en una estación de trabajo independiente aguas abajo de la herramienta de moldeo 5.

Como alternativa no reivindicada, también sería concebible, en lugar de las áreas parciales 21 troqueladas de manera incompleta a partir de la hoja de material 19 previamente troquelada, moldear piezas en bruto de material 71 completamente separadas formando bandejas de envasado 27. La figura 5 muestra, a modo de ejemplo, cuatro de tales piezas en bruto de material 71 que tienen una forma tal que a partir de ellas se pueden formar bandejas de envasado 27 del tipo mostrado en la figura 3.

Las piezas en bruto de material 71 se pueden colocar sobre la matriz de moldeo 33 de la herramienta de moldeo 5 de tal manera que cubran en cada caso al menos parcialmente una abertura 37 de una cavidad de moldeo 39 de la matriz de moldeo 33. Con el fin de facilitar la correcta colocación de las piezas en bruto de material 71, pueden estar previstos elementos de posicionamiento 73 en la matriz de moldeo 33, con los que se pueden alinear las piezas en bruto de material 71. Tales elementos de posicionamiento 73 están dibujados con líneas discontinuas en las figuras 4A a 4D como una posible modificación. Cuando se procesan piezas en bruto de material 71 completamente independientes, no hay necesidad de sujetar el material contra la superficie de contacto 47 de la matriz de moldeo 33, por lo que el equipo de sujeción 45 de la estación de moldeo 5 puede omitirse como modificación. Por lo demás, se puede utilizar una estación de moldeo 5 del tipo descrito anteriormente.

Tras la colocación, las piezas en bruto de material 71 son succionadas en cada caso por medio de presión negativa, por el equipo de presión negativa 55, hacia el inserto 49 desplazable en altura presente en la cavidad de moldeo 39 asociada de la matriz de moldeo 33. Los insertos 49 se desplazan a continuación en cada caso desde la posición inicial a lo largo de la dirección de desplazamiento V más hacia el interior de la cavidad de moldeo 39, embutiéndose la respectiva pieza en bruto de material 71 en la cavidad de moldeo 39 y moldeándose así formando una bandeja de envasado 27.

También es concebible colocar una capa de película termoplástica 41 sobre las piezas en bruto de material 71 sobre la matriz de moldeo 33 y, adicionalmente de manera opcional, moldear la capa de película termoplástica 41 hacia el interior de las bandejas de envase 27 mediante aire comprimido desde el equipo de aire comprimido 61.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para fabricar un envase, que comprende las siguientes etapas:

proporcionar una hoja de material (19) previamente troquelada a partir de la cual está troquelada de manera incompleta un área parcial (21), de modo que el área parcial (21) está unida a un área restante (25) de la hoja de material (19) a través de varias orejetas de retención (23);

colocar la hoja de material (19) previamente troquelada sobre una matriz de moldeo (33) de una herramienta de moldeo (5) de modo que el área parcial (21) de la hoja de material (19) cubra al menos parcialmente una abertura (37) de una cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33);

sujetar el área restante (25) de la hoja de material (19) contra una superficie de contacto (47) de la matriz de moldeo (33);

succionar el área parcial (21) de la hoja de material (19) mediante presión negativa hacia un inserto (49), desplazable en altura, en la cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33) en una posición inicial del inserto (49) desplazable en altura; y

desplazar el inserto (49), desplazable en altura, desde la posición inicial a lo largo de una dirección de desplazamiento (V) más hacia el interior de la cavidad del molde (39), embutiéndose el área parcial (21) de la hoja de material (19) en el interior de la cavidad de moldeo (39) y moldeándose así formando una bandeja de envasado (27).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que, cuando el inserto (49) desplazable en altura se desplaza desde la posición inicial más hacia el interior de la cavidad de moldeo (39), las orejetas de retención (23) se rasgan y, por lo tanto, el área parcial (21) se separa del área restante (25) de la banda de material (19).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la provisión de la hoja de material (19) previamente troquelada comprende el troquelado previo de la hoja de material (19) mediante el troquelado incompleto del área parcial (21) de la hoja de material (19), de modo que el área parcial (21) permanezca conectada, a través de las diversas orejetas de retención (23), al área restante (25) de la hoja de material (19).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la cavidad de moldeo (31) presenta un bisel de moldeo (57) que se ensancha en dirección a la abertura (37).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material de la hoja de material (19) es esencialmente no deformable termoplásticamente.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material de la hoja de material (19) comprende fibra natural, cartón y/o papel.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se coloca una capa de película termoplástica (41) sobre la hoja de material (19) sobre la matriz de moldeo (33).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la capa de película termoplástica (41) se moldea formando la bandeja de envasado (27) mediante la aplicación de aire comprimido desde el lado de la capa de película (41) orientado en sentido opuesto a la hoja de material (19).

9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 u 8, en el que, una vez colocada sobre la hoja de material (19) sobre la matriz de moldeo (33), la capa de película (41) se calienta por medio de un equipo de calentamiento (59) presente en el lado de la capa de película (41) orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo (33).

10. Herramienta de moldeo (5) para fabricar un envase a partir de una hoja de material (19) que ha sido troquelada previamente mediante el troquelado incompleto de un área parcial (21) de la hoja de material (19), de tal manera que el área parcial (21) permanezca unida a un área restante (25) de la hoja de material (19) a través de varias orejetas de retención (23), que comprende:

una matriz de moldeo (33) que comprende una cavidad de moldeo (39) con una abertura (37) y una superficie de contacto (47); y

un equipo de sujeción (45) que está diseñado para sujetar el área restante (25) de la hoja de material (19) contra la superficie de contacto (47) de la matriz de moldeo (33) cuando la hoja de material (19) previamente troquelada está colocada sobre la matriz de moldeo (33) de tal modo que el área parcial (21) de la hoja de material (19) cubre al menos parcialmente la abertura (37) de la cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33), en donde

en la cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33) está previsto un inserto (49) desplazable en altura, que se puede desplazar más hacia el interior de la cavidad de moldeo (39) a lo largo de una dirección de desplazamiento (V) desde una posición inicial del inserto (49) desplazable en altura, y

la herramienta de moldeo (5) comprende, además, un equipo de presión negativa (55) que está diseñado para succionar el área parcial (21) de la hoja de material hacia el inserto (49), desplazable en altura, mediante presión negativa.

11. Herramienta de moldeo según la reivindicación 10, en la que la cavidad de moldeo (39) presenta un bisel de moldeo (57) que se ensancha en dirección a la abertura (37).

12. Herramienta de moldeo según las reivindicaciones 10 u 11, que comprende, además, un equipo de aire comprimido (61) que está configurado para aplicar en dirección a la hoja de material (19) una capa de película termoplástica (41), colocada sobre la hoja de material (19) sobre la matriz de moldeo (33), mediante la aplicación de aire comprimido desde el lado de la capa de película (41) orientado en sentido opuesto a la hoja de material (19).

13. Herramienta de moldeo según la reivindicación 12, que comprende, además, un equipo de calentamiento (59) que está diseñado para calentar la capa de película (41), una vez colocada la capa de película (41) sobre la hoja de material (19) sobre la matriz de moldeo (33), desde el lado de la capa de película (41) orientado en sentido opuesto a la matriz de moldeo (33).

14. Herramienta de moldeo según la reivindicación 13, en la que el equipo de calentamiento (59) se puede desplazar, en paralelo a la dirección de desplazamiento (V) del inserto (49) desplazable en altura, hacia la matriz de moldeo (33) y alejándose de la matriz de moldeo (33).

15. Máquina envasadora (1) que comprende:

una estación de troquelado (3) que está configurada para troquelar previamente la hoja de material (19) mediante troquelado incompleto del área parcial (21) de la hoja de material (19), de modo que el área parcial (21) permanezca conectada, a través de las diversas orejetas de retención (23), al área restante de la hoja de material (25); y

la herramienta de moldeo (5) para fabricar un envase a partir de la hoja de material (19) según una de las reivindicaciones 10 a 14.

16. Máquina envasadora según la reivindicación 15, que presenta, además, un equipo transportador (15) que está configurado para colocar la hoja de material (19) previamente troquelada por la estación de troquelado (3) sobre la matriz de moldeo (33) de la herramienta de moldeo (5), de tal modo que el área parcial (21) de la hoja de material (19) cubra al menos parcialmente la abertura (37) de la cavidad de moldeo (39) de la matriz de moldeo (33).