ES2311960T3 - Envase y metodo para fabricar dicho envase. - Google Patents

Envase y metodo para fabricar dicho envase. Download PDF

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ES2311960T3 ES05700763T ES05700763T ES2311960T3 ES 2311960 T3 ES2311960 T3 ES 2311960T3 ES 05700763 T ES05700763 T ES 05700763T ES 05700763 T ES05700763 T ES 05700763T ES 2311960 T3 ES2311960 T3 ES 2311960T3
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Jelmer Eelke Jongsma
Tili-Torsten Isensee
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Abstract

Envase (1, 17) que comprende una abertura (7) de boca y una tapa (5) de membrana provista de una zona (6) de unión al borde de la abertura (7) de boca para cerrar el envase (1, 17), la tapa (5) de membrana consiste en la zona (6) de unión sobre su espesor en plástico (11), en el cual una zona central rodeada por la zona de unión comprende una capa (12) metálica, en la cual el fondo (2, 18) y la pared (3) periférica son de chapa metálica, caracterizado porque el borde de la abertura (7) de boca comprende un recubrimiento (10) plástico y la zona (6) de unión de la tapa (5) de membrana está fundida al borde de la abertura (7) de boca.

Description

Envase y método para fabricar dicho envase.
El invento se refiere a un envase que comprende un fondo, una pared periférica que se extiende desde el borde del fondo, una abertura de boca definida por la parte superior de la pared periférica y una tapa de membrana provista de una zona de unión al borde de la abertura de boca para cerrar el envase.
Los envases de este tipo se suelen usar para almacenar alimentos y otros productos. La tapa de membrana está sellada sobre el borde de la abertura de boca. Este sellado se realiza con una herramienta caliente que se presiona sobre la tapa, de tal manera que la tapa y la abertura de boca se calientan en la zona de unión y la tapa se puede fundir al borde de la abertura de boca. Es común proporcionar al menos una capa metalizada sobre el lateral de la tapa. Otra posibilidad es fabricar la tapa a partir de una membrana metálica. La herramienta caliente transmite el calor a la zona de unión debido a la buena conductividad del metal, de tal manera que se puede efectuar la unión de la tapa al envase.
Existe una tendencia en la que los consumidores quieren ver lo que está almacenado en el interior del envase. Por lo tanto, un envase necesita una ventana a través de la cual se pueda ver el contenido del envase. Con tapas metalizadas o de membrana metálica, esto no es posible. Para proporcionar una ventana, la tapa de membrana tiene que comprender un área consistente en un plástico transparente a través del cual se pueda ver el contenido. Sin embargo, con el método de sellado actual, esto no es posible. Con un plástico, dicho plástico se pegaría a la herramienta de calentamiento, con una tapa que contiene más de una capa la unión es difícil debido a la mala conductividad térmica, además la tapa se ondulará a menudo debido al comportamiento diferente de las diferentes capas de plástico.
Desde un punto de vista del fabricante se desea disponer de un proceso de fabricación en el cual lotes de envases de tamaños diferentes puedan ser llenados y sellados fácilmente con una tapa de membrana, sin un tiempo considerable de inactividad de la maquinaria. Cuando se usa el método de fabricación convencional se tienen que intercambiar las herramientas calientes para poder llenar y sellar otro tipo de envase. Esto significa que un operador tiene que apagar las maquinas y desmontar físicamente las herramientas e intercambiarlas por herramientas adecuadas para el nuevo lote de envases.
El documento EP-A-483 569 explica un método y un aparato para colocar una tapa sobre un envase. La tapa está fabricada de un plástico transparente al láser, mientras que el envase es de una segunda capa de plástico absorbente. Controlando el láser, la tapa se funde al envase.
El documento US-A-5 359 005 explica un método para fabricar un dispositivo de tapa para un envase de boca ancha. El envase está provisto de una tapa de lámina metálica colocada sobre una abertura de boca. La tapa consiste en un material plástico en la zona de unión en todo su espesor.
El documento US-A-5 697 154 explica un envase y un cierre con una costura girada hacia adentro. El cierre tiene una capa central de plástico y un borde exterior de una segunda lámina metálica que está fijada y doblada entre el borde del envase de metal.
El objetivo del invento es proporcionar un envase con el cual se solucionen las desventajas mencionadas anteriormente.
Este objetivo es conseguido por un envase que comprende una abertura de boca y una tapa de membrana provista de una zona de unión al borde de la abertura de boca para cerrar el envase, la tapa de membrana consiste en plástico en la zona de unión en todo su espesor, en el cual una zona central rodeada por la zona de unión comprende una capa metálica, en el cual el fondo y la pared periférica son chapa metálica, caracterizado porque el borde de la abertura de boca comprende un recubrimiento plástico y la zona de unión de la tapa de membrana está fundida al borde de la abertura de boca.
Esto permite la unión de la tapa al borde de la abertura de boca mediante un haz de energía, tal como un haz láser o un haz de electrones. Con la tapa actual, que comprende al menos una capa metalizada, esto no es posible, ya que el metal reflejaría el haz de energía, de tal manera que la energía no podría alcanzar la interfaz entre el borde de la abertura de boca y la tapa de membrana para unir la tapa al borde. Dado que un envase de acuerdo con el invento permite el uso de un haz de energía, el proceso de fabricación se vuelve más flexible, ya que envases de tamaños y formas diferentes se pueden manejar sin tiempo de inactividad considerable, puesto que sólo tiene que reprogramarse el dispositivo que controla el haz de energía. Esto incluso permite fabricar envases de toda clase de formas, ya que la reprogramación del dispositivo de control se puede hacer en cada envase individual.
Con un envase de acuerdo con el invento ya no son necesarias herramientas calientes, de tal manera que la tapa de membrana puede comprender una ventana a través de la cual un consumidor puede ver el contenido. Este envase se puede fabricar de metal, de plástico y de combinaciones de ambos.
En el envase de acuerdo con el invento una zona central rodeada por la zona de unión comprende una capa metálica. Una capa metálica situada sobre la tapa de membrana proporciona una barrera para la luz solar y se opone a la difusión de compuestos a través de la tapa. Esto prolonga la vida de almacenamiento de los alimentos contenidos en el envase.
En el envase de acuerdo con el invento el fondo y la pared periférica son de chapa metálica. En especial con envases de chapa metálica la tapa de acuerdo con el invento tiene sus ventajas, ya que proporciona una forma nueva y más flexible de fabricar envases con tapas de membrana.
En el envase de acuerdo con el invento la zona de unión de la tapa de membrana está fundida al borde de la abertura de boca.
El borde de la abertura de boca comprende un plástico. El plástico de la abertura de boca se fundirá al plástico de la tapa de membrana proporcionando un sellado estanco a los gases.
El borde de la abertura de boca comprende un recubrimiento plástico. Este recubrimiento plástico es preferido con envases de chapa metálica.
El invento también se refiere a un método para fabricar un envase con una abertura de boca definida por la parte superior de la pared periférica y una tapa de membrana provista de una zona de unión al borde de la abertura de boca para cerrar el envase, en el cual el método comprende los pasos de:
- proporcionar un envase con un fondo y una pared periférica;
- proporcionar un primer plástico sobre el borde de la abertura de boca, definida por la pared periférica, en el cual el primer plástico absorbe substancialmente la energía de un haz láser;
- proporcionar una tapa de membrana que tiene una zona de unión para su unión al borde de la abertura de boca, en el cual la zona de unión de la tapa de membrana consiste en todo su espesor en un segundo plástico, el cual es substancialmente transparente al haz láser;
- situar la tapa de membrana sobre el borde de la abertura de boca y guiar el haz láser a lo largo de la zona de unión sobre el primer plástico y a través de ella, de tal manera que la energía del haz láser se disipa en el primer plástico y el calor generado provoca que se fundan el primer plástico y el segundo plástico.
Debido a que un haz láser se puede programar fácilmente para irradiar cualquier tipo de contorno, este método de acuerdo con el invento se puede usar fácilmente para cualquier clase de forma de envase. Para transformar la energía del haz láser en calor se elige el primer plástico de tal manera que absorba la energía del haz láser. Esto se puede lograr añadiendo al plástico un pigmento absorbente. Existen también otros tipos de materiales plásticos disponibles en el mercado que tienen propiedades absorbentes del haz láser.
Para permitir que el haz láser alcance la interfaz entre el borde de la abertura de boca y la tapa de membrana, la propia tapa de membrana se fabrica de un plástico transparente al haz láser, al menos en la zona de unión, de tal manera que el haz láser puede atravesar la tapa de membrana e irradiar el primer plástico, con lo que se genera el calor para fundir el primer plástico al segundo plástico. Los plásticos son preferiblemente termoplásticos.
El envase puede ser un envase de chapa metálica.
Otra realización del método de acuerdo con el invento comprende el paso de controlar la disipación de la energía a lo largo de la zona de unión. Al controlar la disipación de la energía a lo largo de la zona de unión se controla el calor generado, lo que permite ajustar la resistencia del sellado de la tapa al borde de la abertura de boca. De esta manera se puede controlar la fuerza necesaria para rasgar la tapa de membrana de la abertura de boca. De esta forma es posible proporcionar una tapa que se puede abrir con una fuerza de rasgado constante, a pesar de la forma de la abertura de boca. También es posible dotar parte de la zona de unión de una mayor fuerza de rasgado, de tal manera que el consumidor se ve casi forzado a dejar la tapa de membrana sobre el envase.
En una realización preferente del método de acuerdo con el invento la disipación se controla controlando el tiempo de contacto entre el haz láser y la tapa de membrana. Si se dispone de un haz láser con una potencia constante considerable, la disipación de energía se controla controlando el tiempo de contacto del haz láser en un punto específico. Según se va aumentando el tiempo de contacto, aumenta la energía disipada proporcionando una unión más fuerte entre la tapa de membrana y el borde de la abertura de boca.
En otra realización adicional del método de acuerdo con el invento dicho método comprende el paso de guiar el haz láser a lo largo de los contornos de la zona de unión y de controlar la velocidad de desplazamiento del haz láser para proporcionar áreas de fusión de dimensiones y resistencia diferentes.
Controlando la velocidad de desplazamiento del haz láser, también se controla el tiempo de contacto proporcionando por lo tanto un control de la disipación de la energía a lo largo de la zona de unión.
Otra posibilidad es proporcionar sobre la abertura de boca un primer plástico que tenga propiedades irregulares a lo largo de la zona de unión para absorber la energía de un haz láser. De esta manera el haz láser se puede guiar a lo largo de la zona de unión a una velocidad constante, al mismo tiempo que se proporcionan áreas de diferentes dimensiones.
En otra realización del método de acuerdo con el invento la disipación se controla controlando el enfoque del haz láser. Cuando la energía del haz láser se distribuye sobre un tamaño de punto variable, se pueden variar las áreas de fusión a lo largo de la zona de unión.
Según el método de acuerdo con el invento la disipación también se puede controlar configurando las propiedades de absorción del primer plástico. Variando las propiedades de absorción a lo largo de la zona de unión, por ejemplo variando el pigmento absorbente del plástico, es posible crear áreas de fusión de dimensiones diferentes utilizando un haz láser de energía constante.
También es posible controlar la disipación controlando las características de intensidad del haz láser. Esto se puede hacer, por ejemplo, filtrando el haz láser para diferentes partes a lo largo de la zona de unión.
Otra forma de controlar la disipación es variando la propiedad de transmisión de las capas de membrana.
Estas y otras ventajas del invento son aclaradas junto con los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un envase de acuerdo con el invento,
La figura 2 muestra una vista en sección transversal de la parte superior del envase de acuerdo con la figura 1,
La figura 3 muestra un detalle ampliado de la vista en sección transversal de la figura 2,
La figura 4 muestra una vista en planta del envase de acuerdo con la figura 1, y
La figura 5 muestra una vista en sección transversal de otro envase del invento.
La figura 1 muestra un envase 1 de acuerdo con el invento que tiene un fondo 2 y una pared 3 vertical periférica. La pared 3 vertical continúa en un anillo 4, el cual podría ser parte integral de la pared 3 vertical. El anillo 4 define una abertura de boca sobre la cual está situada una tapa 5 de membrana. La tapa 5 de membrana está provista de una zona 6 de unión al borde del anillo 4.
La figura 2 muestra una vista en sección transversal de la figura 1. En esta figura 2 se muestra la abertura 7 de boca, definida por el anillo 4. La tapa 5 de membrana está situada sobre el borde del anillo 4 con una zona 6 de unión.
La figura 3 muestra un detalle de la figura 2. El anillo 4 tiene una porción 8 elevada y termina en una ondulación 9, lo cual evita la presencia de bordes afilados en la abertura 7 de boca. En la parte 8 elevada está situado un recubrimiento 10 de un primer plástico. Este primer plástico absorbe la energía de un haz B láser y transforma la energía en calor. Sobre el recubrimiento 10 está situada la tapa 5 de membrana, la cual consiste en una segunda capa 11 de plástico, la cual es transparente al haz B láser y una capa 12 metálica, la cual impide la disipación de compuestos de los alimentos y impide el paso de la luz solar.
Cuando se fabrica el envase 1, el recubrimiento 10 se aplica al anillo 4 y una tapa 5 de membrana se coloca encima de la abertura 7 de boca. Entonces, un haz B láser es guiado a lo largo de la zona 6 de unión. La energía del haz B láser es absorbida por el primer plástico 10 de tal manera que se genera calor y el recubrimiento 10 plástico se funde a la capa 11 de plástico de la tapa 5 de membrana.
Mirando ahora a la figura 4, se muestra una vista en planta del envase 1. La tapa 5 de membrana está provista de una lengüeta 13 para poderla arrancar. El área 14 de fusión se muestra con una línea de trazos. Controlando por ejemplo la velocidad del láser es posible proporcionar áreas 15 de fusión más grandes y áreas 16 de fusión más pequeñas. Para arrancar la tapa de membrana de las áreas 15 de fusión más grandes se necesita una mayor fuerza de rasgado que para las áreas 16 de fusión más pequeñas. Esto proporciona la posibilidad de ajustar la fuerza de rasgado necesaria para arrancar la tapa 5 de membrana del envase 1. Se le pueden dar cualesquiera propiedades deseadas.
La figura 5 muestra otro envase 17 de plástico del invento. Dicho envase comprende un fondo 18 de plástico con un anillo 19 integral. El anillo 19 está provisto del recubrimiento 10 plástico absorbente de energía láser sobre el cual está presente la segunda capa 11 de plástico transparente al láser. Esta capa 11 soporta a la lámina 12 metálica.

Claims (9)

1. Envase (1, 17) que comprende una abertura (7) de boca y una tapa (5) de membrana provista de una zona (6) de unión al borde de la abertura (7) de boca para cerrar el envase (1, 17), la tapa (5) de membrana consiste en la zona (6) de unión sobre su espesor en plástico (11), en el cual una zona central rodeada por la zona de unión comprende una capa (12) metálica, en la cual el fondo (2, 18) y la pared (3) periférica son de chapa metálica, caracterizado porque el borde de la abertura (7) de boca comprende un recubrimiento (10) plástico y la zona (6) de unión de la tapa (5) de membrana está fundida al borde de la abertura (7) de boca.
2. Método para fabricar un envase (1, 17) de chapa metálica que tiene una abertura (7) de boca definida por la parte superior de la pared (3) periférica y una tapa (5) de membrana provista de una zona (6) de unión al borde de la abertura (7) de boca para cerrar el envase (1, 17), en el cual el método comprende los pasos de:
- proporcionar un envase (1, 17) de chapa metálica con un fondo (2) y una pared (3) periférica;
- proporcionar un primer recubrimiento (10) plástico sobre el borde de la abertura (7) de boca, definida por la pared (3) periférica, en la cual el primer plástico (10) absorbe sustancialmente la energía de un haz (B) láser;
- proporcionar una tapa (5) de membrana con una zona de unión para la unión al borde de la abertura (7) de boca, en la cual la zona de unión de la tapa de membrana consiste en todo su espesor en un segundo plástico (11), el cual es sustancialmente transparente al haz (B) láser,
- colocar la tapa (5) de membrana sobre el borde de la abertura (7) de boca y guiar el haz (B) láser a lo largo de la zona (6) de unión sobre el primer plástico (10) y a través de ella, de tal manera que la energía del haz láser se disipa en el primer plástico (10) y el calor generado provoca que el primer plástico (10) y el segundo plástico (11) se fundan.
3. Método de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende el paso de controlar la disipación de energía a lo largo de la zona (6) de unión.
4. Método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual la disipación se controla controlando el tiempo de contacto entre el haz (B) láser y la tapa (5) de membrana.
5. Método de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, que comprende el paso de guiar el haz (B) láser a lo largo de los contornos de la zona (6) de unión y controlar la velocidad de desplazamiento del haz (B) láser para proporcionar áreas de fusión de dimensiones diferentes.
6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-5, en el cual la disipación se controla controlando el enfoque del haz (B) láser.
7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-6, en el cual la disipación se controla configurando la propiedad de absorción del primer plástico (10).
8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-7, en el cual la disipación se controla configurando la propiedad de transmisión de las capas (10, 11) de membrana.
9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3-8, en el cual la disipación se controla controlando la característica de intensidad del haz (B) láser.
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