ES2880484T3 - Un envase sellado para bebidas - Google Patents
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Abstract
Un kit para ensamblar un envase sellado que contiene una bebida, el kit comprende: un vaso (2) con la parte superior abierta (3) y un labio (4) que circunscribe la parte superior abierta; una tapa (5) de sellado dimensionada para soldarse al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; una tapadera (13) extraíble de transporte para sellar la aplicación a la parte superior (2) del vaso configurada para definir una cámara (25) de espacio de cabeza entre la tapa (5) de sellado y la tapadera (13) de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso (2) y una máquina (33) de soldar que comprende un cabezal de soldadura configurado para sellar la tapa de sellado de cartón al labio del vaso, caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso (2) es un vaso (2) de cartón y la tapa (5) de sellado es una tapa (5) de sellado de cartón que incluye un orificio (6) de liberación de presión, en el que una bebida se puede dispensar en uso en el vaso, y la máquina de soldar puede ser actuada, pudiendo, por ello, el cabezal de soldadura, soldar la tapa de sellado de cartón al labio del vaso continuamente alrededor del labio para proporcionar el envase sellado que contiene la bebida.
Description
DESCRIPCIÓN
Un envase sellado para bebidas
Campo técnico
La presente invención se refiere a envases sellados para bebidas presurizadas, a un kit para ensamblar un envase sellado que contiene una bebida presurizada, así como a un método para proporcionar un envase sellado que contiene una bebida.
Antecedentes de la invención
La mayoría de los establecimientos de comida rápida venden bebidas carbonatadas en vasos de papel con tapas plásticas de encajamiento por fricción que tienen un orificio para recibir una pajita. Dado que las bebidas se consumen generalmente en la tienda, o se las lleva el usuario, los vasos y tapas actuales no tienen que ser a prueba de fugas y/o a prueba de manipulaciones. Más recientemente, los grandes establecimientos de comida rápida están proporcionando un servicio de entrega a domicilio, que implica que las comidas se empaqueten especialmente y se entreguen en el hogar del consumidor. El transporte de las bebidas presenta es complicado, ya que las bebidas están sujetas a una cantidad considerable de movimiento cuando se transportan, lo que es particularmente problemático en el caso de las bebidas carbonatadas, que están presurizadas y desprenden dióxido de carbono cuando se agitan, agitan y exponen al calor. El uso de tapas de encajamiento por fricción convencionales no es adecuado, ya que el sellado es insuficiente para mantener la presión en el vaso, lo que significa que la bebida se “aplasta” y las tapas de encajamiento por fricción se desprenden fácilmente, lo que las hace totalmente inadecuadas como solución de entrega a domicilio. Actualmente, se utilizan las botellas de PET con tapón de rosca para la entrega a domicilio de bebidas carbonatadas. El problema con las botellas de PET es que son más caras que las opciones de vaso en tienda, requieren refrigeración, requieren mucho más espacio de almacenamiento y arrojan una gran cantidad de material plástico al medio ambiente.
El documento EP 0896930 describe un envase sellado que tiene una lámina de sellado y una tapadera en la parte superior del envase, mientras que los documentos US 2015/274367 y WO 2010/135613 describen envases fabricados a partir de cartón.
Es un objeto de la invención superar al menos uno de los problemas mencionados anteriormente.
Sumario de la invención
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un kit para ensamblar un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo el kit:
un vaso con la parte superior abierta y un labio que circunscribe la parte superior abierta;
una tapa de sellado dimensionada para soldarse al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; una tapadera extraíble de transporte para sellar su aplicación a la parte superior del vaso configurada para definir
una cámara de espacio de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte para recibir y retener el exceso de fluido que sale del vaso, y una máquina de soldar que comprende un cabezal de soldadura configurado para sellar la tapadera de cartón al labio del vaso,
caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso es un vaso de cartón y la tapa de sellado es una tapa de sellado de cartón que incluye un orificio de liberación de presión en el que, en uso, se puede dispensar una bebida en el vaso, y la máquina de soldar se puede accionar de tal modo que el cabezal de soldadura pueda soldar la tapa de sellado de cartón al labio del vaso continuamente alrededor del labio para proporcionar el envase sellado que contiene la bebida.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo el envase sellado:
un vaso con la parte superior abierta y un labio que circunscribe la parte superior abierta;
una bebida dispuesta dentro del vaso;
una tapa de sellado soldada al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso, y una tapadera extraíble de transporte para sellar la aplicación a la parte superior del vaso, configurada para definir una cámara de espacio de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte para la recepción y retención del exceso de fluido que sale del vaso, caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso (2) es un vaso (2) de
cartón y la tapa (5) de sellado es una tapa (5) de sellado de cartón que incluye un orificio (6) de liberación de presión.
El orificio de liberación de presión proporciona una comunicación de fluido limitada a través de la tapa. En una realización, el orificio de liberación de presión tiene un área desde aproximadamente 0,1 mm2 hasta aproximadamente 10 mm2. Opcionalmente, el orificio de liberación de presión es un orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico. De manera adecuada, el orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico tiene un área desde aproximadamente 0,05 mm2 hasta aproximadamente 0,8 mm2.
De manera adecuada, el orificio de liberación de presión se posiciona alrededor del centro de la tapa de sellado. En una realización, el vaso de cartón y la tapa de sellado de cartón están hechos del mismo material de cartón. Preferiblemente, el material de cartón es un laminado de cartón-polietileno.
En una realización, la tapadera de transporte comprende un panel superior que tiene una porción central elevada, y la cámara del espacio de cabeza está definida entre la tapa de sellado y la porción central elevada.
Preferiblemente, el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse en la tapa de sellado de cartón cuando la tapadera de transporte se aplique a la parte superior del vaso para definir periféricamente la cámara del espacio de cabeza.
En una realización preferida, el panel superior incluye un segundo cabezal anular de sellado en la periferia del panel superior.
Preferiblemente, el panel superior de la tapadera de transporte comprende un canal anular elevado definido por el primer cabezal anular de sellado y el cabezal anular de sellado periférico. Opcionalmente, el panel superior de la tapadera de transporte comprende una abertura, o medios para proporcionar una abertura, para recibir una pajita para beber.
En una realización, la máquina de soldar es una máquina de soldar térmicamente.
De manera adecuada, la tapa de cartón comprende sólo un orificio de liberación de presión.
El vaso y la tapa de sellado comprenden cartón, por ejemplo, un material laminado de cartón (es decir, un laminado de cartón y al menos un elemento de entre una capa de polímero o de lámina).
Los problemas de la técnica anterior se abordan mediante la provisión de vasos de cartón para bebidas carbonatadas que se sellan utilizando tapas de cartón que se sueldan térmicamente al vaso. El uso de una tapa de cartón con un vaso de cartón proporciona un sello que se ha demostrado que resiste las altas presiones que generan las bebidas carbonatadas sin comprometer la integridad del sello. El kit y el envase de la invención son especialmente aplicables para su uso con bebidas "listas para consumir" y "bebidas de corta duración" tales como bebidas carbonatadas vendidas en establecimientos de comida rápida que están presurizadas y que tienden a perder su efervescencia rápidamente con el tiempo. Además, el solicitante ha descubierto que la provisión de un orificio en la tapadera permite ventilar un volumen suficiente de dióxido de carbono para impedir que el sello se rompa durante el transporte, sin riesgo de perder cantidades significativas de bebida o contaminar otros alimentos que se entreguen al mismo tiempo. También se ha descubierto que el orificio de tamaño micrométrico permite perforar la tapa con una pajita de plástico para beber, ya que se ha descubierto que el área de la tapa alrededor de tamaño micrométrico se debilita durante el transporte debido a que la bebida moja el área de la tapa alrededor del orificio. También se proporciona una tapadera exterior de transporte que comprende un cabezal anular de sellado configurado para adosarse en la tapa de sellado cuando la tapadera exterior de transporte esté acoplada con el vaso, lo que sirve para retener cualquier bebida que pueda haberse fugado a través del orificio de tamaño micrométrico bajo agitación/perturbación extrema en el centro de la tapa y lejos de la periferia donde es propensa a sufrir fugas. La tapa de sellado de cartón crea un sello hermético en el cuerpo del envase que crea un área presurizada entre la bebida y la tapa de sellado dentro del recipiente/envase que mantiene el líquido en su lugar para impedir fugas a través del orificio de tamaño micrométrico.
La tapa de sellado también funciona como un sello de evidencia de manipulación, que sirve para proporcionar al consumidor la comodidad de que la bebida que está a punto de consumir no ha sido manipulada ni adulterada de ninguna manera. Además, la naturaleza de cartón de la tapa de sellado permite que se imprima material en la tapa que sea visible para el consumidor, por ejemplo, la marca, información del producto o información de marketing o publicidad.
En una realización, el orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico tiene un área desde aproximadamente 0,05 hasta 0,8 mm2. En una realización, el orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico tiene un área desde aproximadamente 0,1 hasta 0,6 mm2. En una realización, el orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico tiene un área desde aproximadamente 0,2 hasta 0,4 mm2. En una realización, el
orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico tiene un área de aproximadamente 0,3 mm2.
En una realización, el orificio de liberación de presión se posiciona en o alrededor del centro de la tapa de sellado. Esto está destinado a eliminar cualquier problema de alineación cuando se use una pajita para perforar la tapa de sellado al pasar la pajita a través del orificio en la tapadera de transporte. Si estuviera en cualquier otro lugar de la tapa de sellado, entonces la tapadera de sellado tendría que estar alineada específicamente para que la pajita pasara a través de la tapadera en la ubicación correcta para golpear el orificio de la tapa de sellado. En una realización, la tapa de sellado comprende una pluralidad de orificios de tamaño micrométrico, por ejemplo diez, ocho, seis, cuatro o tres orificios. En una realización, la tapa de sellado puede comprender sólo una o dos orificios de tamaño micrométrico.
En una realización, el vaso de cartón y la tapa de sellado de cartón están hechos del mismo material.
En una realización, el vaso de cartón y la tapa de sellado de cartón están formados del un laminado de polímero de cartón. Se prefiere el uso de laminados de polímero de cartón, ya que se ha demostrado que proporcionan un sello muy seguro. También se pueden emplear laminados de cartón y otros materiales, por ejemplo, laminados de película metálica de cartón.
En una realización, el vaso de cartón y la tapa de sellado de cartón están hechos de un laminado de cartónpolietileno. Puede emplearse otro polímero de cartón como se describe a continuación.
En una realización preferida, la tapa de sellado de cartón se suelda térmicamente al labio del vaso. En esta realización, tanto el vaso como la tapa incluirán generalmente una capa de polímero que se unirá durante la soldadura térmica. Las máquinas de soldar térmicamente tienen un tamaño adecuado para su uso en establecimientos de comida rápida y, por lo tanto, los vasos de polímero de cartón y las tapas de sellado que pueden soldarse térmicamente son los más adecuados para la presente invención.
En una realización en la que el vaso y la tapa de sellado comprenden un laminado de película metálica de cartón, se puede emplear soldadura por inducción para sellar la tapa de sellado al vaso. La soldadura por inducción se describe en la bibliografía, por ejemplo, Davies et al. (Induction Heating Handbook, McGraw-Hill, ISBN 0-07-084515 8).
En una realización, el vaso tiene una pared doble. Esto facilita mantener fría la bebida carbonatada, lo que reduce la proporción del aumento de presión en el vaso durante el transporte, y, por ello, se reduce la presión sobre el sello. En una realización, el vaso y/o la tapa de sellado están formadas cada una, independientemente, a partir de un material biodegradable o del que se puede obtener composta. Ejemplos de material laminado de cartón biodegradable y del que se puede obtener composta incluyen poli (ácido láctico) termoplástico bioactivo/ácido poliláctico/polilactida (PLA).
En una realización, el envase o kit comprende una tapadera extraíble de transporte configurada para una aplicación de encajamiento por fricción a la parte superior del vaso en la tapa de sellado, la tapadera de transporte tiene un panel superior y un faldón que circunscriben el panel superior, en el que el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse en la tapa de cartón cuando la tapadera de transporte se aplique en la parte superior del vaso. El cabezal anular de sellado proporciona un sello anular entre la tapa de sellado de cartón y la tapadera de transporte que retiene la bebida filtrada, típicamente en el centro de la tapa lejos de la periferia. En una realización, el panel superior comprende una porción central elevada definida por el primer cabezal anular de sellado configurado para proporcionar espacio entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte que está en comunicación fluida con el orificio de tamaño micrométrico. En una realización, la porción central elevada es generalmente convexa.
En una realización, la porción superior de la tapadera de transporte comprende un cabezal anular de sellado periférico configurado para adosarse en una periferia de la tapa de sellado de cartón cuando la tapadera de transporte se aplique en la parte superior del vaso. La provisión de un segundo cabezal de sellado (periférico) proporciona una segunda barrera a las fugas de bebidas por el lado de la tapadera de transporte.
En una realización, la tapadera de transporte se hace a partir de un material polimérico, por ejemplo, tereftalato de polietileno (PET). Otros materiales incluyen polilactida (PLA), poliestireno de alto impacto (HIPS), polipropileno (PP). En una realización, la porción superior de la tapadera de transporte comprende una porción anular elevada definida por el primer cabezal anular de sellado y por el cabezal anular de sellado periférico. Esto proporciona un espacio de retención para la bebida que se ha fugado fuera del orificio de tamaño micrométrico y ha pasado por el primer cabezal anular de sellado.
En una realización, el panel superior de la tapadera de transporte comprende una abertura para recibir una pajita
para beber, o medios para hacer un orificio (por ejemplo, rendijas cruzadas o una porción frágil o debilitada de la tapa).
En una realización, la tapa de sellado de cartón comprende una porción de lengüeta que se extiende más allá del labio del vaso para su uso en la retirada de la tapa de sellado del vaso. En otras realizaciones, el envase no está configurado para retirar la tapa de sellado, y, en esta realización, generalmente se dirige al usuario para que perfore un orificio en la tapa de sellado con una pajita o similar. El solicitante ha descubierto que el uso de un orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico en el centro de la tapa proporciona un área de la tapa que se debilita debido al contacto con la bebida y que, por lo tanto, es adecuada para romperse con una pajita.
En una realización, la tapa de sellado de cartón comprende una porción frágil o debilitada, u orificio, configurada para recibir una espita para beber. Esto es particularmente útil cuando la bebida es una bebida caliente, tal como café o té, donde una pajita no es adecuada.
En una realización, el faldón comprende formaciones configuradas para encajarse por fricción sobre el labio del vaso, para asegurar la tapadera de transporte al vaso. En una realización, las formaciones son formaciones acanaladas separadas que circunscriben el faldón de la tapa. Tales formaciones y configuraciones de encajamiento por fricción son bien conocidas en la técnica, por ejemplo a partir del documento US3583596.
En una realización, el envase comprende una bebida presurizada, por ejemplo, una bebida carbonatada. Los ejemplos incluyen agua con gas, cola, naranja, limón y lima, limonada, cerveza, agua tónica, sidra y vino espumoso. El envase de la invención también se puede emplear para otras bebidas que generan gas.
El envase, o kit, puede incluir una espita para beber configurada para penetrar en la tapa de sellado con el fin de beber.
En un ejemplo que no es de acuerdo con la invención, la divulgación describe una tapadera de transporte para un envase de bebida sellado del tipo que tiene una parte superior abierta, un labio que circunscribe la parte superior abierta y una tapa de sellado soldada al labio, teniendo, la tapadera de transporte, un panel superior y un faldón que circunscriben el panel superior, en el que el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse en la tapa de sellado cuando la tapadera de transporte se aplica a la parte superior del vaso.
En un ejemplo, el panel superior comprende una porción central elevada definida por el primer cabezal anular de sellado configurada para proporcionar una cámara para la recepción del fluido que sale del vaso.
En un ejemplo, la parte superior de la tapadera de transporte comprende un cabezal anular de sellado periférico configurado para adosarse en la periferia de la tapa de sellado cuando la tapadera de transporte se aplica a la parte superior del vaso.
En un ejemplo, la parte superior de la tapadera de transporte comprende una porción anular elevada definida por el primer cabezal anular de sellado y por el cabezal anular de sellado periférico.
En un ejemplo, el panel superior de la tapadera de transporte comprende una abertura para recibir una pajita para beber, o medios para hacer un orificio (por ejemplo, rendijas cruzadas o una porción frágil o debilitada de la tapa). En un ejemplo que no es de acuerdo con la invención, la divulgación describe un método de preparación de una bebida adecuada para el mercado de bebidas listas para beber que incluye la entrega a domicilio, que comprende los pasos de:
dispensar una bebida en un vaso de cartón con la parte superior abierta y un labio que circunscribe la parte superior abierta;
soldar una tapa de sellado de cartón al labio de la parte superior abierta del vaso para sellar el vaso; y unir una tapadera extraíble de transporte a la parte superior del vaso que cubra la tapa de sellado de cartón para definir una cámara de espacio de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte para recibir y retener el exceso de fluido que sale del vaso.
Preferiblemente, la tapa de sellado comprende opcionalmente un orificio de liberación de presión que proporciona regulación de presión dentro del vaso. Opcionalmente, el orificio de liberación de presión es un orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico.
Preferiblemente, la tapadera extraíble de transporte está configurada para la aplicación de sellado a la parte superior del vaso, y tiene un panel superior y un faldón que circunscriben el panel superior, donde el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse a la tapa (5) de cartón de sellado cuando la tapadera de transporte sea aplicada a la parte superior del vaso.
En un ejemplo, la tapa de sellado de cartón se suelda térmicamente al labio del vaso.
En un ejemplo, el método incluye el paso de unir una tapadera de transporte de acuerdo con la invención al vaso en la parte superior de la tapa de sellado de cartón.
En otra realización, la invención se extiende también a un método para proporcionar un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo, el método, los pasos de:
proporcionar un vaso con la parte superior abierta y un labio que circunscribe la parte superior abierta; dispensar una bebida en el vaso;
soldar una tapa de sellado al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; y unir una tapadera extraíble de transporte a la parte superior del vaso cubriendo la tapa de sellado, para definir una cámara de espacio de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso. Caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso es un vaso de cartón y la tapa de sellado es una tapa de sellado de cartón que incluye un orificio de liberación de presión. Preferiblemente, la tapadera extraíble de transporte está configurada para sellar la aplicación a la parte superior del vaso, y tiene un panel superior y un faldón que circunscriben el panel superior, donde el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse en la tapa de sellado de cartón cuando la tapadera de transporte esté aplicada a la parte superior del vaso.
En un ejemplo que no es de acuerdo con la invención, la divulgación describe una máquina de soldar para soldar una tapa a un vaso que contiene una bebida para sellar la bebida en el vaso, comprendiendo, la máquina de soldar, un alojamiento que tiene:
un portavasos que tiene un cabezal de sellado anular [s/c.] que define un orificio para la recepción de un vaso y que está configurado para su aplicación de manera incrustada a un labio del vaso cuando el vaso se coloque en el portavasos; y
un cabezal de soldadura configurado para moverse entre una primera posición en la que el cabezal de soldadura está separado del cabezal de sellado y una posición de soldadura en la que el cabezal de soldadura se adosa al cabezal anular de sellado,
en el que el portavasos comprende medios de guía para guiar la colocación correcta de la tapa sobre el labio del vaso.
En un ejemplo, los medios de guía comprenden una pluralidad de brazos de guía dispuestos alrededor del cabezal de soldadura. En una realización, los medios de guía comprenden al menos 3 brazos de guía, por ejemplo 3, 4, 5 o 6.
En un ejemplo, cada brazo de guía tiene una parte inferior que está substancialmente en vertical y una parte superior que forma un ángulo hacia afuera.
En un ejemplo, el portavasos está configurado para un movimiento horizontal entre una posición de soldadura, en la que el portavasos está posicionado dentro del alojamiento y el cabezal de soldadura está posicionado por encima del cabezal anular de sellado, y una posición de montaje del vaso, en la que el portavasos se presenta fuera del alojamiento.
En un ejemplo adicional que no está de acuerdo con la invención, la divulgación describe un método para proporcionar un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo el método los pasos de: proporcionar un vaso de cartón con la parte superior abierta y un labio que circunscribe la parte superior abierta; dispensar una bebida en el vaso;
soldar una tapa de sellado de cartón al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso de cartón; y
opcionalmente, unir una tapadera extraíble de transporte a la parte superior del vaso cubriendo la tapa de sellado de cartón.
En una variación de este ejemplo, la tapadera extraíble de transporte está configurada para sellar la aplicación a la parte superior del vaso, y tiene un panel superior y un faldón que circunscriben el panel superior, donde el panel superior incluye un primer cabezal anular de sellado configurado para adosarse a la tapa de sellado de cartón cuando la tapadera de plástico se aplique a la parte superior del vaso. Normalmente, la bebida es una bebida
carbonatada.
Otros aspectos y realizaciones preferidas de la invención se definen y describen en las reivindicaciones que se exponen más adelante.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 es una vista en perspectiva de un envase para bebidas carbonatadas de acuerdo con una realización de la invención;
La figura 2 es una vista en despiece ordenado del envase de la figura 1.
La figura 3 es una vista desde arriba de la tapadera de transporte;
La figura 4 es una vista en alzado lateral de la tapadera de transporte;
La figura 5 es una vista en perspectiva de la tapadera de transporte;
La figura 6 es una vista lateral transversal de la tapadera de transporte tomada a lo largo de las líneas MI-MI de la figura 3;
La figura 7 es una vista en alzado lateral del envase de la figura 1 con una tapadera de transporte montada en el vaso;
La figura 8A es una vista lateral transversal del envase tomada de la figura 7, y la figura 8B es un detalle de la figura 8A;
La figura 9 es una vista lateral transversal de parte del vaso y de la tapa de sellado de cartón de la figura 1;
La figura 10 es una vista en alzado parcialmente transversal del envase de la invención en uso con una pajita;
La figura 11A y la figura 11B son vistas transversales del envase y la tapa de la figura 7 que muestran cómo el dióxido de carbono presurizado dentro del vaso puede escapar a través del orificio de liberación de presión en la tapa de sellado de cartón hacia el espacio de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte (véase la figura 11A), y muestra cómo cualquier bebida que escape a través del orificio de liberación de presión es mantenida entre la tapadera y la tapa por el cabezal anular de sellado (véase la figura 11B).
La figura 12 es una ilustración de un método de envasado de una bebida carbonatada adecuada para el mercado de entrega a domicilio/listo para beber.
La figura 13 es una vista en perspectiva de una máquina de soldar, que muestra un vaso de cartón que contiene una bebida colocada en el portavasos y una tapa de cartón posicionada sobre la parte superior del vaso por encima de los brazos de guía.
La figura 14 es una vista en perspectiva de la máquina de soldar de la figura 13, que muestra el portavasos sin el vaso en su lugar.
La figura 15 es una vista en planta desde arriba de parte del portavasos que muestra el cabezal de sellado y los brazos de guía.
La figura 16 es una vista en alzado frontal de un vaso que se está llenando con una bebida en una máquina llenadora de bebidas.
La figura 17 es una vista en planta frontal de una máquina de soldar.
La figura 18 es una vista en alzado lateral de la máquina de soldar de la figura 17 (con una pared lateral del alojamiento quitada) que muestra el portavasos sobresaliendo del alojamiento y un vaso encajado en el portavasos y una tapa colocada sobre el labio del vaso.
La figura 19 es la misma vista en alzado lateral de la figura 18 con el portavasos retraído dentro del alojamiento y el cabezal de soldadura bajado a la posición de soldadura.
La figura 20A es una vista en planta desde arriba del portavasos en una posición extendida antes de cargar un vaso. La figura 20B es la misma vista del portavasos de la figura 20A mostrada con un vaso que contiene una bebida incrustada en el portavasos y una tapa.
La figura 20C es la misma vista del portavasos de la figura 20B mostrada con la tapa en posición en la parte superior del vaso.
Descripción detallada de la invención
Definiciones y preferencias generales
Cuando se usan en el presente documento y a menos que se indique específicamente lo contrario, los siguientes términos están destinados a tener los siguientes significados además de cualquier significado más amplio (o más comedido) que los términos puedan disfrutar en la técnica:
A menos que el contexto requiera lo contrario, el uso en el presente documento del singular debe leerse como incluyendo el plural y viceversa. El término "un" o "una" usado en relación con una entidad debe leerse para referirse a una o más unidades de esa entidad. Como tal, los términos "un" (o "una"), "uno o más" y "al menos uno" se usan indistintamente en el presente documento.
Como se usa en el presente documento, el término "comprende" o variaciones del mismo tales como "comprenden" o "comprendiendo" deben leerse como que indican la inclusión de cualquier número entero mencionado (por ejemplo, una característica, un elemento, un rasgo, una propiedad, un paso o una limitación del método/proceso) o grupo de números enteros (por ejemplo, características, elementos, características, propiedades, pasos o limitaciones del método/proceso) pero no la exclusión de ningún otro número entero o grupo de números enteros. De este modo, como se usa en el presente documento, el término "que comprende" es inclusivo o abierto, y no excluye números enteros adicionales no mencionados o pasos de método/proceso.
Como se usa en el presente documento, el término "bebida carbonatada" se refiere a bebidas carbonatadas como cola, naranja, limonada, limón y lima, agua y otras "bebidas gaseosas". Sin embargo, se apreciará que el envase y los métodos de la invención pueden emplearse con otras bebidas presurizadas, tales como cerveza, sidra, agua con gas y vino espumoso. En una realización, la bebida es una bebida "lista para su consumo", en especial, una bebida de "corta duración".
Como se usa en el presente documento, el término "orificio de liberación de presión de tamaño micrométrico" se refiere a un orificio que es lo suficientemente pequeño como para mantener el líquido dentro del vaso cuando el vaso se sacude o se cae, pero que permite también que se disipe una cantidad suficiente de presión fuera del vaso para impedir la rotura de la tapa durante el período de acumulación de presión. Generalmente, un orificio que tiene un área de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,8 mm2 es adecuado para este fin, aunque esto dependerá de la viscosidad de la bebida. En una realización preferida, el orificio tiene un área de aproximadamente 0,1 a 0,6 mm2, más preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,4 mm2.
Como se usa en el presente documento, el término "cartón" aplicado a vasos de cartón y tapas de sellado de cartón se refiere a materiales de cartón usados convencionalmente en vasos de bebidas carbonatadas, incluyendo laminados de polímero de cartón y laminados de papel de cartón. En una realización preferida, el laminado de cartón es un laminado de polímero de cartón, ya que se ha descubierto que los laminados de polímero de cartón proporcionan el mejor sellado cuando se adhieren entre sí mediante soldadura, generalmente soldadura térmica. Estos laminados de polímero de cartón incluyen generalmente una capa de cartón con una capa de polímero de barrera, generalmente un polímero de polietileno, en una o ambas caras del papel. Ejemplos específicos de laminados de cartón para su uso en envases de la invención incluyen cartón Cupforma de Stora Enso, papel de vaso CPH Masterserve de Georgia Pacific, papel de barrera Mondi Paper Miprotex. Puede emplearse cartón hecho a partir de cualquier tipo de pulpa de papel, incluida la pulpa de papel convencional de árboles o la pulpa de papel de bambú o bagazo.
Como se usa en el presente documento, el término "adherido" aplicado a los vasos y a las tapas de sellado se refiere al sellado de la tapa al labio del vaso. Pueden emplearse diversos métodos de sellado, por ejemplo mediante medios de soldadura (es decir, metodologías de soldadura por inducción, calor y ultrasonidos). Se ha descubierto que la soldadura térmica proporciona el sellado más eficiente entre una tapa de sellado de cartón y un vaso de cartón, capaz de resistir una acumulación significativa de presión en el vaso durante el transporte y almacenamiento, al tiempo que proporciona un material que se puede romper fácilmente con una pajita para permitir la bebida sea consumida.
Como se usa en el presente documento, el término "termosoldado" (también denominado "termofundido") se refiere a un proceso en el que el labio se suelda al labio del vaso usando calor. Los métodos para soldar juntos térmicamente materiales laminados de cartón son bien conocidos por el experto en la técnica, y las máquinas para este fin están disponibles comercialmente. La soldadura de la tapa al labio del vaso se facilita proporcionando un labio con una superficie superior aplanada, lo que aumenta el área de superficie del labio disponible para soldar a la tapa.
Ejemplificación
La invención se describirá ahora con referencia a ejemplos específicos. Estos son meramente ejemplares y poseen sólo fines ilustrativos: no pretenden limitar de ningún modo el alcance del monopolio reivindicado o la invención descrita. Estos ejemplos constituyen el mejor modo contemplado actualmente para poner en práctica la invención. Haciendo referencia a los dibujos, e inicialmente a las figuras 1 y 2, se ilustra un envase para una bebida carbonatada de acuerdo con la invención, indicado generalmente por el número 1 de referencia. El envase comprende un vaso 2 de cartón laminado (en adelante "vaso ") que tiene una parte superior abierta 3 circunscrita por un labio 4 (véase la figura 1), y una tapa 5 de sellado laminada de cartón que está termosoldada al labio para sellar el vaso 2 (véase la figura 2). La tapa 5 de sellado laminada de cartón (en lo sucesivo, "tapa de sellado" tiene un único orificio 6 de liberación de presión del tamaño de una micra dispuesta en el centro de la tapa que tiene un diámetro de aproximadamente 0,6 mm.
Con más detalle, la tapa de sellado y el vaso están hechos del mismo material laminado de cartón-polietileno, específicamente de papel para vasos de papel revestido con PE. Otros laminados de polímero de cartón que se pueden emplear incluyen material biodegradable recubierto con PLA para vasos de papel. El vaso tiene generalmente una forma troncocónica, tiene un volumen de aproximadamente 450 ml y tiene una sección superior 2A de doble pared y una sección inferior 2B de una sola pared. El labio 4 en la parte superior del vaso se extiende lateralmente hacia afuera de la parte superior del vaso, y la parte superior del labio se aplana para proporcionar una superficie anular 9 de apoyo que tiene una anchura de aproximadamente 5 mm a la que está termosoldada una periferia 10 de la tapa 5 de sellado de cartón.
En uso, se dispensa una bebida carbonatada en el vaso desde un dispensador de bebidas hasta un volumen preestablecido, y el vaso que contiene la bebida se coloca en una máquina de soldar térmicamente, donde se suelda una tapa de sellado a la superficie anular del labio del vaso. Esto proporciona un sello muy fuerte que es capaz de soportar presiones en el vaso de hasta 3 bar. Además, la provisión del orificio de tamaño micrométrico en la tapa de sellado permite que se ventile una cierta cantidad de presión del vaso durante los períodos de acumulación de presión, por ejemplo durante el transporte, lo que ayuda a impedir la ruptura del sello.
Con referencia a las figuras 3 a 6, se ilustra una tapadera de transporte adecuada para su uso con un envase sellado de la invención y que se indica generalmente con el número 13 de referencia. Como se explicará con más detalle a continuación, la tapadera 13 de transporte es una tapadera 13 de transporte extraíble para sellar la aplicación a la parte superior del vaso 2, y está configurada para definir una cámara 25 de espacio de cabeza entre la tapa 5 de sellado y la tapadera 13 de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso 2. La tapadera 13 de transporte está generalmente fabricada de un material polimérico como PET (polietileno) o PS (poliestireno), es opaca o coloreada, y comprende un panel superior 14 y un faldón 16 que se extiende hacia abajo desde una periferia 15 del panel superior 14. El faldón comprende una serie de formaciones acanaladas 17 que son convencionales en tapas de encajamiento por fricción para vasos de papel. El panel superior 14 comprende un cabezal anular rebajado 19 de sellado que define una parte central convexa 20, y un segundo cabezal anular 22 de sellado en la periferia 15 del panel superior 14. Un canal anular elevado 24 está definido entre los cabezales anulares 19 y 22 de sellado. La parte central convexa 20 comprende un orificio 23 que se puede volver a cerrar, configurado para recibir una pajita para beber.
La figura 7 es una vista en alzado lateral de la tapadera 13 de transporte aplicada al vaso 2 y a la tapa 5 de sellado. Las figuras 8A y 8B son vistas transversales del envase sellado que comprenden el vaso 3, la tapa 5 de sellado y la tapadera 13 de transporte en una configuración aplicada, que muestra cómo el cabezal anular retraído 19 de sellado de la tapadera 13 de transporte está configurado para adosarse y sellarse contra la tapa 5 de sellado, y definen o conforman periféricamente el espacio 25 de cabeza definido entre la tapa 5 de sellado y la parte convexa central 20 de la tapadera 13 de transporte. Esta ilustración muestra también cómo el segundo cabezal anular 22 de sellado está configurado para adosarse y sellarse contra la periferia 10 de la tapa 5 de sellado que está termosoldada a la superficie anular 9 del labio 4. También se muestra el canal anular elevado 24 definido entre los cabezales 19 y 22 de sellado, que sirve como un canal para recoger cualquier bebida que se escape más allá del cabezal 19 de sellado e impedir el escape de la bebida. La figura 9 es una vista detallada que muestra cómo se suelda la tapa 5 de sellado a la superficie anular 9 en el labio 4 del vaso 2.
La figura 10 ilustra el uso del envase de bebida carbonatada de la invención, donde se inserta una pajita 26 con una punta perforadora 27 a través del orificio 23 que se puede volver a cerrar, y a través de la tapa 5 de sellado, y dentro de la bebida 28 contenida en el interior del envase.
Las figuras 11A y 11B son vistas transversales del envase sellado de la figura 7 que muestran cómo el dióxido de carbono presurizado 29 dentro del vaso fuerza la tapa 5 de sellado hacia arriba contra los cabezales 18 y 22 de sellado, y cómo puede escapar el gas a través del orificio 6 de liberación de presión en la tapa de sellado en el espacio 25 de cabeza entre la tapa de sellado y la tapadera de transporte (véase la figura 11A). La figura 11B muestra cómo la bebida 28 que se escapa a través del orificio 6 de liberación de presión se mantiene entre la tapa
de sellado y la tapadera de transporte mediante el cabezal 19 de sellado anular.
La figura 12 ilustra un método de envasado de una bebida carbonatada adecuado para su transporte. En un primer paso (véase la figura 12A), se coloca un vaso 3 debajo de la espita 30 de un dispensador 31 de bebidas carbonatadas del tipo empleado en los establecimientos de comida rápida, y el dispensador se acciona para llenar el vaso con bebida carbonatada 32 hasta un volumen preestablecido. El vaso 3 que contiene la cantidad deseada de bebida carbonatada 32 se traslada luego a la máquina 33 de soldar (véase la figura 12B), donde un cabezal de soldadura de la máquina de soldar suelda térmicamente una tapa 5 de sellado de laminado de papel-PE a la parte superior del vaso, sellando el vaso. A continuación, se coloca una tapadera 13 de transporte en la parte superior del vaso sellado y se asegura en su lugar. La bebida envasada está lista para su transporte.
Las figuras 13 a 20 ilustran una máquina de soldar y un uso de la máquina para sellar una tapa a un vaso de bebida. Con referencia a las figuras 13-15, la máquina 33 de soldar comprende un alojamiento 35 que comprende paredes laterales 36 y una pared frontal 37 con una abertura que contiene una bandeja 38 de portavasos que se puede ajustar horizontalmente entre una posición retraída y una posición extendida, posición de carga del vaso mostrada en la figura 13. Con referencia a la figura 14, la bandeja 38 de portavasos comprende un cabezal anular 40 de sellado que define un orificio para la recepción de un vaso 2 de papel que está dimensionado de tal manera que cuando un vaso está incrustado en el portavasos (véase la figura 13), un labio 4 del vaso 2 descansa sobre el cabezal anular 40 de sellado. La bandeja 38 de portavasos incluye adicionalmente medios de guía para guiar una tapa 5 de sellado a su posición en el labio 4 del vaso 2. Los medios de guía comprenden tres brazos 41 de guía posicionados en la bandeja 38 de portavasos igualmente espaciados alrededor del cabezal 40 de sellado. Cada brazo de guía comprende una parte inferior 42 que es substancialmente horizontal, y una parte superior 43 que forma un ángulo hacia afuera, por lo que la acción combinada de las partes inferiores de los tres brazos de guía actúa para centrar la tapa directamente sobre el cabezal anular 40 de sellado. La máquina 33 de soldar también incluye un cabezal de soldadura (no mostrado) que está dispuesto en la máquina sobre la bandeja 38 del portavasos cuando está en una posición retraída, y se puede ajustar verticalmente desde una posición elevada (de reposo) hasta una posición baja (de soldadura).
Con referencia a las figuras 16 a 19, se describe el uso de la máquina de soldar para soldar térmicamente una tapa 5 de cartón de sellado a un vaso 2 de cartón, donde a las partes identificadas con referencia a las realizaciones anteriores se les asignan los mismos números de referencia.
La figura 16 ilustra el vaso 5 que se llena con bebida carbonatada mediante una máquina 45 de llenado de bebidas. La figura 17 ilustra la máquina 33 de soldar con la bandeja 38 de portavasos en una posición retraída dentro del alojamiento 35 y con el cabezal 47 de soldar en una posición de reposo elevada.
La figura 18 ilustra la máquina 33 de soldar con la bandeja 38 de portavasos en una posición extendida fuera del alojamiento 35, y con un vaso 5 incrustado en la bandeja 38 de portavasos y una tapa 5 de sellado posicionada sobre el vaso, y con los brazos 41 de guía a punto de caer sobre la parte superior del vaso donde los brazos de guía sirven para posicionar correctamente la tapa de sellado en el labio del vaso como se describió anteriormente.
La figura 19 ilustra un paso de soldadura térmica, que muestra la bandeja 38 de portavasos en una posición retraída dentro del alojamiento, debajo del cabezal de soldadura que es 47 bajado a una posición de soldadura, adosándose al cabezal anular 40 de sellado y soldando térmicamente la tapa 5 de cartón al labio 4 del vaso 2 de cartón.
Las figuras 20A a 20C son vistas en planta de la bandeja 38 de portavasos en una posición extendida fuera del alojamiento, antes de cargar el vaso (véase la figura 20A), después de cargar el vaso 2 de papel (véase la figura 20B) y mostrando la tapa 5 de sellado a punto de colocarse en el vaso 2 guiada por los brazos de guía (no mostrados), y después de que el vaso 5 de papel se haya guiado sobre el labio 4 del vaso 2 y la bandeja se haya retraído dentro del alojamiento 35 (véase la figura 20C).
Ejemplo 1
Se llenaron vasos de 473 ml, hechos de un material laminado de cartón-PE, con bebida carbonatada, y se selló térmicamente una tapa de sellado, de laminado de cartón-PE, al labio del vaso, utilizando una máquina semi automática de sellar térmicamente vasos de una sola cavidad de parte superior de mesa. Luego, se colocó una tapadera de transporte en la parte superior del vaso y se aseguró en su lugar. Luego, el vaso se dejó caer 1,22 metros sobre una superficie de hormigón sin que sobreviniera pérdida alguna de integridad de la soldadura térmica entre el vaso y la tapa, y sin que se produjera ningún derrame de bebida.
Ejemplo 2
Los mismos envases que se emplearon en el ejemplo 1 se sometieron a una prueba de presión. El primer envase contenía un orificio de tamaño micrométrico (0,60 /- 0,02 mm) en el centro de la tapa 5 de sellado laminada de cartón, y el segundo envase no contenía un orificio en la tapa de sellado. Se aplicó una presión en constante
aumento a ambos envases. El sello del primer envase permaneció intacto hasta una presión de 0,19 /- 0,014 bar (2,8 /- 0,2 psi), después de lo cual la aplicación de presión adicional no registró aumentos de presión en el envase, lo que indica que la presión se estaba ventilando a través del orificio de tamaño micrométrico a niveles de presión elevados, impidiéndose la pérdida de integridad en el sello. El sello del primer envase permaneció intacto hasta una presión de 0,21 /- 0,014 bar (3,0 /- 0,2 psi) y la presión más allá de este valor hizo que fallara el canto sellado del envase. Esto demuestra que el orificio de liberación de presión funciona para ventilar el gas del vaso a presión elevada, impidiendo que la presión suba hasta un nivel que origine una pérdida de integridad en el sello.
Claims (10)
1. Un kit para ensamblar un envase sellado que contiene una bebida, el kit comprende:
un vaso (2) con la parte superior abierta (3) y un labio (4) que circunscribe la parte superior abierta;
una tapa (5) de sellado dimensionada para soldarse al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; una tapadera (13) extraíble de transporte para sellar la aplicación a la parte superior (2) del vaso configurada para definir una cámara (25) de espacio de cabeza entre la tapa (5) de sellado y la tapadera (13) de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso (2) y una máquina (33) de soldar que comprende un cabezal de soldadura configurado para sellar la tapa de sellado de cartón al labio del vaso,
caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso (2) es un vaso (2) de cartón y la tapa (5) de sellado es una tapa (5) de sellado de cartón que incluye un orificio (6) de liberación de presión, en el que una bebida se puede dispensar en uso en el vaso, y la máquina de soldar puede ser actuada, pudiendo, por ello, el cabezal de soldadura, soldar la tapa de sellado de cartón al labio del vaso continuamente alrededor del labio para proporcionar el envase sellado que contiene la bebida.
2. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el orificio de liberación de presión tiene un área desde aproximadamente 0,1 mm2 hasta aproximadamente 10 mm2.
3. Un equipo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el orificio (6) de liberación de presión es un orificio (6) de liberación de presión de tamaño micrométrico que tiene un área desde aproximadamente 0,05 mm2 hasta aproximadamente 0,8 mm2.
4. Un kit de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la tapadera (13) de transporte comprende un panel superior (14) que tiene una porción central elevada (20) y la cámara (25) de espacio de cabeza está definida entre la tapa (5) de sellado y la porción central elevada (20).
5. Un kit de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el panel superior (14) incluye un primer cabezal anular (19) de sellado configurado para adosarse a la tapa (5) de sellado de cartón cuando la tapadera (13) de transporte se aplique a la parte superior del vaso para definir periféricamente la cámara (25) del espacio de cabeza.
6. Un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo, el envase sellado:
un vaso (2) con la parte superior abierta (3) y un labio (4) que circunscribe la parte superior abierta;
una bebida (32) dispuesta dentro del vaso;
una tapa (5) de sellado soldada al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; y una tapadera extraíble (13) de transporte para sellar la aplicación a la parte superior del vaso (2) configurada para definir una cámara (25) de espacio de cabeza entre la tapa (5) de sellado y la tapadera (13) de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso (2), caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso (2) es un vaso (2) de cartón y la tapa (5) de sellado es una tapa (5) de sellado de cartón que incluye un orificio (6) de liberación de presión.
7. Un envase sellado de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el orificio (6) de liberación de presión tiene un área desde aproximadamente 0,1 mm2 hasta aproximadamente 10 mm2.
8. Un envase sellado de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el orificio (6) de liberación de presión es un orificio (6) de liberación de presión de tamaño micrométrico que tiene un área desde aproximadamente 0,05 mm2 hasta aproximadamente 0,8 mm2.
9. Un envase sellado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la tapadera (13) de transporte comprende un panel superior (14) que tiene una porción central elevada (20), y en el que la cámara (25) de espacio de cabeza está definida entre la tapa (5) de sellado y la porción central elevada (20), y, opcionalmente, en el que el panel superior (14) incluye un primer cabezal anular (19) de sellado configurado para adosarse en la tapa (5) de sellado de cartón cuando la tapadera (13) de transporte se aplique a la parte superior del vaso para definir periféricamente la cámara (25) de espacio de cabeza.
10. Un método para proporcionar un envase sellado que contiene una bebida, comprendiendo, el método, los pasos de:
proporcionar un vaso (2) con una parte superior abierta (3) y un labio (4) que circunscribe la parte superior abierta;
dispensar una bebida (32) en el vaso;
soldar una tapa (5) de sellado al labio del vaso continuamente alrededor del labio para sellar el vaso; y
unir una tapadera extraíble (13) de transporte a la parte superior del vaso (2) que cubre la tapa de sellado para definir una cámara (25) de espacio de cabeza entre la tapa (5) de sellado y la tapadera (13) de transporte para recibir y retener el fluido que sale del vaso (2), caracterizado porque la bebida es una bebida presurizada, el vaso (2) es un vaso (2) de cartón y la tapa (5) de sellado es una tapa (5) de sellado de cartón que incluye un orificio (6) de liberación de presión.
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