MX2011000204A

MX2011000204A - Metodo y aparato para empacar un producto alimenticio liquido.

Info

Publication number: MX2011000204A
Application number: MX2011000204A
Authority: MX
Inventors: Guillaume Chauvin; Fabio Chimetto; Klaus Hartwig
Original assignee: Nestec Sa
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2011-02-25
Also published as: EP2313249A1; US8944805B2; US20110094186A1; EP2313249B1; CN102089141A; BRPI0915810B1; JP5694155B2; BRPI0915810A2; ES2423290T3; PL2313249T3; CN104228041B; JP2011527245A; CN104228041A; CN102089141B; US20140205707A1; HK1156912A1; EP2143544A1; RU2011104080A; WO2010003872A1; US8720166B2

Abstract

La invención se relaciona con un método de, y un dispositivo para despachar un volumen predeterminado (1) de bebida en un envase termoplástico formado de una preforma calentada, la preforma estando colocada en un molde, caracterizada en que el método incluye un paso de inyección por lo menos alguna bebida en una cavidad en la preforma con el fin de promover la expansión de la preforma dentro del molde, el molde definiendo la forma del envase, un desplazamiento longitudinal de una barra de estiramiento (10) llevada a cabo durante un período dado que asegura elongación longitudinal de la preforma calentada, la barra de estiramiento estando inmóvil en el extremo del período dado, y un volumen de bebida mayor que una fracción predeterminada del volumen predeterminado, preferentemente igual a 50% estando presente en la cavidad en dicho extremo del período dado.

Description

ÉTODO Y APARATO PARA EMPACAR UN PRODUCTO ALIMENTIC Campo de la invención La presente invención se relaciona con el campo de fabricad hos de un material de polímero, especialmente poliéster. De manera m ciona con el campo de fabricación de botellas de poliéster, preferente tereftalato de polietileno (PET) que contienen un líquido, preferent ecialmente agua mineral.

Antecedentes de la invención Durante muchos años, las botellas PET usualmente se encontraban deándose mediante moldeo por soplado o moldeo por soplado y estirad T utilizando aire comprimido.

Una preforma usualmente toma la forma de un tubo cilindrico cerr s extremos y abren en su extremo opuesto. La cabeza abierta brazo de transferencia, es coordinado con el de la máquina de moldeo l es producido generalmente en la forma de un carrusel gírat tinuamente hacia su eje vertical y lleva, en su periferia, una serie de m r lo tanto, la preforma es colocada en el molde inmediatamente despué erto y el envase previamente formado se ha removido.

La preforma es calentada anticipadamente con el fin que esté en peratura arriba de la temperatura de transición de vidrio (aproximad el fin de permitir que se forme mediante el moldeo por soplado peratura de la preforma en el extremo del paso de calentamiento e iba de la requenda dentro del molde de la máquina de moldeo por sop tomar en cuenta el enfriamiento que tiene lugar en la distancia que exis calentamiento y el lado de moldeo por soplado. Gracias a la presencia ersos moldes, dicha máquina de moldeo por soplado puede prod ocidades muy altas, de aproximadamente varias decenas de miles d a, es decir, aproximadamente 1000 a 2000 botellas por hora por moldeo El moldeo por soplado y estirado toma lugar mediante el estiramie ra de metal y mediante la inyección de aire a presiones que varían d La presente invención hace posible extender el promedio de tiemp ases dentro del contexto del transporte normal, distribución y consu e posible agilizar el proceso de producción industrial mediante la opti os de producción y minimización de las pérdidas en línea.

La invención aplica preferencialmente a la clase de poliésteres en T en particular.

Breve Descripción de la invención Por lo tanto, el Solicitante propone, dentro del contexto presentado método para despachar un volumen predeterminado de bebida oplástico formado de una preforma calentada, la preforma siend oximadamente cilindrica y colocada en un molde, el método incluyen ección por lo menos alguna bebida en una cavidad en la preforma imover la expansión de la preforma dentro del molde, el molde definien ase, un desplazamiento longitudinal de una barra de estiramiento l rante un período dado que asegura elongación longitudinal de la prefor volumen predeterminado está presente en la cavidad en dicho extre o.

Los envases obtenidos utilizando este método tienen mu acterísticas que las obtenidas con un método de moldeo convencional p oplado utilizando fluido gaseoso para inflarlos. En particular, se ha e a un peso dado y un tipo dado de material, tienen una tiempo de vid do de cristalinidad, es decir, la masa de la fase cristalina relativo imero, de un contenedor obtenido por el método de acuerdo con la in particularmente mucho más alto.

De acuerdo con una modalidad, el desplazamiento y la in trolados por un dispositivo de fabricación asistido por computadora prog Alternativa y opcionalmente en conjunto, el desplazamiento y la trolados por una leva.

De acuerdo con una característica favorable, durante dicho paso d erior, la temperatura de la preforma es traída entre 50°C y 130°C o incl 00°C.

Preferentemente, una velocidad de la barra de estiramiento alea forma, medida entre el inicio y el final del paso de inyección, es entre re 3 y 4.5.

Se debe enfatizar que la invención aplica de manera más particula l el termoplástico es escogido del grupo que consiste de tereftalatos ipropilenos, polietilenos, policarbonatos, poliestirenos, ácidos pol¡l ivinilos y combinaciones de los mismos.

Preferentemente, el método además incluye un paso de inyección el fin de promover la expansión de dicha preforma, de manera que el orma sea traído a partir de una fracción predefinida, de manera fav men predeterminado.

De manera favorable, el paso de inyección de gas previo es segui inyección de bebida con el fin de promover la expansión de dicha pref reforma haya alcanzado dicho volumen predeterminado.

Esto es debido a que el aire no es capaz como la bebida de enfri oplástica sujeta del termoplástico. Por lo tanto, estas características ti proporcionar un método más estable y una ventana más amplia en la i método.

Finalmente, de acuerdo con un aspecto, el desplazamiento longitud llevado a cabo en una velocidad constante.

También, la inyección toma lugar mediante una boquilla que tie mpanada, con el fin de reducir el riesgo de deformar el cuello de la pref La invención también propone un dispositivo para despacha determinado de bebida en un envase termoplástico formado de ntada, la preforma siendo por ejemplo aproximadamente cilindrica y lde, el dispositivo comprendiendo medios para inyectar por lo menos al cavidad en la preforma con el fin de promover la expansión de la pref lde, el molde definiendo la forma del envase, medios para desplazar lo barra de estiramiento durante un período dado y para elongar longit forma calentada, la barra de estiramiento estando inmóvil en el extre o, y medios para asegurar que un volumen de bebida mayor qu definida del volumen predeterminado, preferentemente 50% esté idad en dicho extremo del período dado.

De manera favorable, este dispositivo puede incluir medios con ar a cabo los pasos deseados respectivos del método, tomados separ La figura 2 muestra una escala de cristalinidad utilizada con relació erdo con la invención.

La figura 3 muestra un diagrama general de la instalación utilizada.

La figura 4 muestra el monitoreo de la formación de la botella de a erdo con una modalidad preferida de la invención.

La figura 5 muestra otro aspecto de la invención.

Descripción detallada de la invención La modalidad proporcionada en el presente a manera de ejemplo s proceso de fabricación de botellas de agua mineral PET de la preform forma tiene la forma de un tubo cilindrico cerrado en su extremo infe erta de la preforma corresponde al garganta o cuello de la botella, en e cierre es roscada.

La Figura 1 muestra la variación con el tiempo de la posición 1 iramiento y de la presión del aire 2 en la expansión sujeta de la prefor una solución del arte previo. la preforma, inicialmente igual a la presión atmosférica Pa y permanecie ms después del inicio del proceso, incrementa a partir de oximadamente 1.4 veces la presión atmosférica, cuyo valor es alea pués del inicio del proceso.

Durante una segunda parte 4b de la primera fase del pro cionalmente 100 ms, es decir, a partir de 300 ms después del inicio sión permanece constante.

Durante una segunda fase 5 del proceso, la presión rápidamente ¡ velocidad constante aproximadamente de hasta 450 ms, cuando al al a aproximadamente 8 veces de la presión atmosférica.

A partir de este momento en, la presión en la preforma de expan ramente, mientras todavía permanece el orden de la magnitud de sión atmosférica.

Por otro lado, y sin desear limitarse por alguna teoría científica, s ormas de poliéster son amorfas y que el estiramiento induce, al mi talización y una reacción exotérmica. Ahora, la evolución del calor es sarrollo de la cristalinidad. en una densidad conocida entre 1.335 y 1 .455. Posteriormente, peque ase de acuerdo con la invención son inmersas en la columna y despu po estos estabilizan a cierta altura en la columna correspondiente a c medidas son realizadas a 23°C. La tabla en la figura proporciona la cris Con referencia a la Figura 3, una barra de estiramiento 10 es ¡ uador de aire comprimido 15. La barra de estiramiento 10 es controlad estiramiento el cual proporciona un movimiento longitudinal (represe ha).

El actuador de aire comprimido 15 comprende un cilindro 17 qu eza de inyección 18, mediante el cual pasa la barra 10 de estiramiento inyección está conectada al cuello 20 de una preforma PET colocada e strada), cuya preforma, después de se expandida, adquiere la forma de a mineral, esta forma siendo determinada por la pared del molde.

El actuador comprende tres cámaras, dos cámaras superior leñándose con el aire comprimido. Entre estas dos cámaras superiores ton 19 se desliza en dirección paralela a la barra de estiramiento (el ndo representado por una flecha). La barra de estiramiento 10 pasa me arte un movimiento longitudinal en el pistón en la única cámara del eño.

En la línea 32 hay una segunda válvula 36, la cual está en seri era válvula 34 y la abertura del cilindro 40 de relleno. La línea 32 emboca en la cámara inferior 15c del actuador 15 de aire comprimido.

La cámara inferior 15c del actuador de aire comprimido es penetrad para controlar la cabeza de relleno 18, el volumen del cual surge me rior del actuador 15 de aire comprimido en la cabeza 18 de relleno, trol tiene una abertura lateral que permite que la bebida circule entre la actuador y la parte interna del cilindro de control.

La barra de estiramiento 10 en sí pasa mediante el cilindro de con eza de relleno 18 y el cuello 20 de la preforma de botella.

La figura 4 muestra la variación con el tiempo de la posición 101 iramiento y la posición 02 del actuador de relleno que controla el flu a mineral en la preforma expandida.

El eje horizontal representa el tiempo, el eje vertical del lado izqui posición de la barra de estiramiento y el eje vertical del lado derech ativa, la velocidad disminuyendo hasta que llega de cero a 250 ms. Si enderá que los cambios en la velocidad deben ser suficientement gurair el estiramiento regular y confiable del termoplástico.

Los 250 ms después del inicio del proceso (referencia 103) iramiento ha alcanzado su posición final Pf, de la cual ya no se mueve.

En el mismo momento, el actuador de relleno ha introducido un a mineral en la preforma expandida. El volumen introducido del inicio d tanto entre 0 ms y 250 ms) ha incrementado progresivamente, con gresivo en la velocidad del flujo (aceleración de desplazamiento d eño).

Durante los momentos que fluyen, los cuales constituyen una terce ceso, hasta 320 ms, el volumen total del agua introducida es constant flujo siendo invariante. Posteriormente, el volumen disminuye repentin ueña fracción (alrededor de 4%) en un período de 40 ms.

A partir de este instante, el volumen total introducido estabiliza alre el cual es finalmente alcanzado después de unas cuantas oscilacione flujo del líquido siendo introducido a cero.

En general, una botella está definida a ser de alta calidad basada e ha explotado en el molde.

Las pruebas llevadas a cabo muestran que no es posible form pletamente si físicamente no ha alcanzado el 50% de su volumen final estiramiento activo.

Durante el método de uso del dispositivo descrito, la temperatura de da anticipadamente a un valor entre 50°C y 130°C o incluso entre 75°C dalidad preferida, este valor es de 95°C, el plástico utilizado siendo PET.

La barra tiene una velocidad de entre 0.5 y 3.0 m/s 1 o incluso entr la modalidad preferida, este valor es de 1.6 m/s " .

La temperatura de la bebida es traída con anticipación para un va °C, preferentemente entre 10°C y 90°C. En la modalidad preferida, e C.

El radio de estiramiento longitudinal del termoplástico es entre 2 y 5 y 4. En la modalidad preferida, este valor es de 3.5.

El radio de estiramiento radial del termoplástico es entre 2 y 7 o in . En la modalidad preferida, este valor es de 4. erdo con la modalidad preferida. Las presiones interna y externa en am unferencia del cuello de la preforma (es decir, en las superficies ex llo y en las superficies internas 520 del cuello) son idénticas, debido a l pasaje 505 que conecta los volúmenes en ambos lados de la circunfere boquilla. Durante el relleno, el sellado es proporcionado por el rebo forma. Gracias a este dispositivo, no hay riesgo que el cuello de l orme mientras un fluido presurizado se está inyectando por la boquilla.

De acuerdo con otra modalidad, un complemento de boquilla erficies externas 510 del cuello de la preforma de manera que cu surizado es inyectado mediante la parte superior de la boquilla en la forma, la presión ejercida en las paredes internas 520 del cuello de la do es compensada mediante el mantenimiento por las paredes del com uilla acampanada. El cuello de la preforma por consiguiente, no se de la alta presión.

Por supuesto, la invención no está limitada a las modalidad tradas por los dibujos adjuntos; más bien se extiende a todas las varian aginarse por una persona especializada en el arte dentro del a

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Método para despachar un volumen predeterminado de ase termoplástico formado de una preforma calentada, la preforma es un molde, caracterizada en que el método incluye un paso de inyecció una bebida en una cavidad en la preforma con el fin de promover la e forma dentro del molde, el molde definiendo la forma del envase, un gitudinal de una barra de estiramiento llevada a cabo durante un per gura elongación longitudinal de la preforma calentada, la barra d ando inmóvil en el extremo del período dado, y un volumen de bebida volumen predeterminado estando presente en la cavidad en dicho extre do. 2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 , caracteriz aplazamiento y la inyección están controlados por un dispositivo de fabri • computadora. 3. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 2 que, el desplazamiento y la inyección son controlados por una leva. plazamiento es entre 0.5 y 3.0 m/s. 7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 6 que, una velocidad de la barra de estiramiento alcanzada plazamiento es entre 1 y 2.5 m/s. 8. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 7 que, durante el paso de inyección, un volumen de bebida tiene una te y 120°C 9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por o de inyección, un volumen de bebida tiene una temperatura entre 10°C 10. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 9 que, un radio de estiramiento longitudinal de la preforma, medido ent l del paso de inyección, es entre 2 y 5. 1 1. Método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado p estiramiento longitudinal de la preforma, medido entre el inicio y el fin ección, es entre 2.5 y 4. 12. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 1 1 que, un radio de estiramiento radial de la preforma, medida entre el ini 5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 14 que, incluye un paso de inyección de gas previo con el fin de promov dicha preforma, de manera que el volumen de la preforma sea traído ción predefinida del volumen predeterminado. 16. Método de acuerdo con la reivindicación 15, caracteriz ción predefinida es igual a 70% del volumen predeterminado. 17. Método de acuerdo con la reivindicación 15 o la rei acterizado porque, el paso de inyección de gas previo es seguido cción de bebida con el fin de promover la expansión de dicha prefor forma haya alcanzado dicho volumen predeterminado. 18. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 1 que, el molde es traído anticipadamente a una temperatura por lo men ajo del punto de fusión del termoplástico. 19. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 18 que, además incluye un paso posterior para ajustar una tapa de cierre e 20. Método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado inyección por lo menos alguna de las bebidas comprende la inyección 23. Dispositivo para despachar un volumen predeterminado de ase termoplástico formado de una preforma calentada, la preforma est un molde, caracterizada en que el dispositivo comprende medios para nos alguna bebida en una cavidad en la preforma con el fin de promov la preforma dentro del molde, el molde definiendo la forma del envas plazar longitudinalmente una barra de estiramiento durante un períod ngar longitudinalmente la preforma calentada, la barra de estiramiento el extremo del período dado, y medios para asegurar que un volumen d una fracción predefinida del volumen predeterminado esté presente e o extremo del período dado.