ES2335085T3 - Metodo y aparato para fabricar bolsas de plastico resellables usando un cierre que funciona mediante una guia de deslizamiento aplicada previamente. - Google Patents
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Abstract
Un método de fabricación de bolsas de plástico resellables, que comprende: montar una pluralidad de guías de deslizamiento (40) en una longitud continua del cierre (10), fijar una longitud continua del cierre (10) a una banda (50) plana, en movimiento, de una película de plástico; después montar las guías de deslizamiento (40) en el cierre (10) y fijar el cierre (10) a la banda (50) plana en movimiento, formar la banda (50) en bolsas (80) sucesivas; y sucesivamente, llenar y sellar las bolsas (80) sucesivas.
Description
Método y aparato para fabricar bolsas de
plástico resellables usando un cierre que funciona mediante una guía
de deslizamiento aplicada previamente.
La presente invención se refiere generalmente a
métodos y aparatos para fabricar bolsas de plástico resellables y,
más particularmente, a un método y un aparato para fabricar bolsas
de plástico resellables usando un cierre que funciona mediante una
guía de deslizamiento aplicada previamente.
La expresión
formar-llenar-sellar (FFS) se
refiere a producir una bolsa o saco a partir de un material para
envasado flexible, insertar una cantidad medida del producto y
cerrar la bolsa. Se utilizan dos principios distintos para el
empaquetado FFS: horizontal y vertical. En una máquina FFS vertical
típica, por ejemplo, una banda plana de una película de plástico se
forma alrededor de un tubo para formar la bolsa. Mientras la banda
formada se mueve hacia abajo alrededor del tubo para la formación,
se solapan los bordes opuestos de la banda ya sea para un sello de
aleta o de solapa. En este punto, con la banda envuelta alrededor
del tubo, se sellará la banda que se mueve verticalmente hacia
abajo a lo largo del tubo para formar la bolsa. Un mecanismo para
el sellado vertical forma el sello de aleta o de solapa para hacer
que la banda se forme en un tubo y un mecanismo para el sellado
transversal forma un sello transversal debajo del tubo para formar
la bolsa para sellar simultáneamente la parte superior de una bolsa
llena y la parte inferior de una bolsa vacía consecutiva. Después
de sellar la parte inferior de la bolsa vacía consecutiva, se llena
la bolsa vacía consecutiva con un producto que cayó a través del
tubo para formar la bolsa.
Si la bolsa tiene que ser resellarse,
típicamente se fija un cierre a la superficie interna de la banda.
El cierre puede ser continuo y moverse en la misma dirección que la
banda, o el cierre puede dividirse en segmentos con ancho de bolsa
individuales aplicados transversalmente respecto a la dirección del
movimiento de la banda. Para facilitar el funcionamiento del cierre
resellable, puede montarse de forma deslizante al mismo una guía de
deslizamiento. La guía de deslizamiento engrana los perfiles de
acoplamiento del cierre mientras se mueve en una dirección, y
desengrana los perfiles mientras se mueve en la dirección
opuesta.
Hasta ahora, se ha propuesto fijar el cierre que
funciona mediante una guía de deslizamiento a la banda mientras la
banda se mueve a través de la máquina FFS. Por ejemplo, en una
técnica propuesta usada en las máquinas FFS verticales, las guías
de deslizamiento se montan al cierre antes que al tubo para formar
la bolsa y posteriormente el cierre que funciona mediante una guía
de deslizamiento se fija a la banda mientras la banda se mueve hacia
abajo del tubo para formar la bolsa. En otra técnica el cierre se
fija a la banda mientras la banda se mueve hacia abajo del tubo
para formar la bolsa y las guías de deslizamiento se montan
posteriormente al cierre. Tales técnicas para fijar el cierre que
funciona mediante una guía de deslizamiento a la banda dependen
estrechamente de la máquina FFS, pueden afectar negativamente el
rendimiento y la eficacia de la máquina y requieren modificaciones
importantes de las máquinas FFS convencionales para que tales
máquinas puedan manejar las guías de deslizamiento y el cierre.
Para superar los inconvenientes mencionados
anteriormente, la presente invención proporciona un método y un
aparato para fabricar bolsas de plástico resellables usando un
cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento aplicada
previamente. En el método y el aparto, se fija un cierre a una banda
plana en movimiento de una película de plástico, preferiblemente en
la dirección del movimiento de la banda y cerca del centro de la
banda. Una pluralidad de guías de deslizamiento se montan sobre el
cierre ya sea antes o después de que el cierre se fije a la banda
plana, pero antes de transportar la banda hasta una máquina FFS. La
banda plana, con el cierre que funciona mediante una guía de
deslizamiento ya fijado sobre la misma, se transporta después hasta
una máquina FFS vertical u horizontal donde la banda plana se forma
en bolsas y las bolsas sucesivamente se llenan y sellan.
Una ventaja significativa de la fijación del
cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento a la banda
plana aguas arriba de la máquina FFS es que las operaciones de
montaje de las guías de deslizamiento al cierre y la fijación del
cierre a la banda plana pueden realizarse independientes de la
máquina FFS y, por lo tanto, no impactan negativamente la eficacia
ni el rendimiento de la máquina FFS. El rendimiento de la máquina
FFS puede medirse por parámetros tales como el ritmo de llenado, la
velocidad del ciclo, la generación de desperdicios/recuperación,
etc. de la máquina. También, al aplicar previamente el cierre que
funciona mediante una guía de deslizamiento a la banda plana, puede
actualizarse fácilmente una amplia variedad de máquinas FFS
convencionales para manejar la banda con adaptaciones mínimas.
Otros objetos y ventajas de la presente
invención serán aparentes al leer la siguiente descripción detallada
y en referencia a los dibujos, en los que:
La Figura 1 representa un método de elaboración
de un cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento;
La Figura 2 representa un método y un aparato
para fijar el cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento
a una banda plana de una película de plástico y después transportar
la banda hasta una máquina FFS horizontal;
La Figura 3 representa un método y un aparato
para fijar el cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento
a una banda plana de una película de plástico y después trasportar
la banda hasta una máquina FFS vertical;
La Figura 4 es una vista isométrica ampliada de
la máquina FFS vertical;
La Figura 5 es una sección tomada generalmente a
lo largo de la línea 5-5 en la Figura 4;
La Figura 6 es una vista isométrica de una bolsa
terminada parcialmente abierta producida por los métodos y los
aparatos de las Figuras 2 y 3;
La Figura 7 representa un método y un aparato
para fijar el cierre que funciona mediante una guía de deslizamiento
a la banda plana de una película de plástico y después trasportar la
banda hasta una máquina FFS horizontal en forma de una envoltura del
flujo;
La Figura 8 es una sección tomada generalmente a
lo largo de la línea 8-8 en la Figura 7; y
La Figura 9 es una sección tomada generalmente a
lo largo de la línea 9-9 en la Figura 7.
Aunque la invención es susceptible a diversas
modificaciones y formas alternativas, una realización específica de
la misma se ha mostrado mediante ejemplos en los dibujos y se
describirá con detalle en este documento. Debe entenderse, sin
embargo, que no se intenta limitar la invención a las formas
particulares descritas, sino por el contrario, la intención es
cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas dentro
del espíritu y alcance de la invención como definen las
reivindicaciones adjuntas.
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Volviendo a los dibujos, la Figura 1 representa
un método de elaboración de un cierre que funciona mediante una
guía de deslizamiento para usarlo en bolsas de plástico resellables.
En el método, se proporciona un cierre continuo 10 que incluye la
primera y segunda trayectorias opuestas 12 y 14. Las trayectorias 12
y 14 incluyen el primer y segundo perfiles de acoplamiento
respectivos 16 y 18 y la primera y segunda aletas respectivas 20 y
22 que se extienden hacia abajo desde los perfiles respectivos 16 y
18. El perfil 16 incluye preferiblemente una pestaña, y el perfil
18 incluye preferiblemente un surco para recibir la pestaña. Los
detalles adicionales referentes a la construcción de los perfiles
16 y 18 pueden obtenerse a partir de la Patente de Estados Unidos
Nº 5.007.143 de Herrington, que se incorpora en este documento por
referencia en su totalidad. El cierre 10 puede desenrollarse desde
una bobina o similares.
El cierre 10 se transporta por medio de rodillos
y similares (no mostrados) hasta un puesto de presellado. El puesto
de presellado incluye un par de barras de sellado alternativas 24 y
26. Puede que ambas barras de sellado 24 y 26 se muevan atrás y
adelante entre las posiciones abierta y cerrada, o que una de las
barras de sellado esté estacionaria mientras que la otra barra de
sellado se mueve atrás y adelante. Al menos se calienta la barra de
sellado 24. La otra barra de sellado 26 también puede calentarse, o
puede servir simplemente como un apoyo contra el que la barra de
sellado calentada 24 ejerce presión cuando se juntan las barras de
sellado 24 y 26. La temperatura, la presión y el tiempo de
residencia de las barras de sellado 24 y 26 se ajustan
apropiadamente para permitir a las barras de sellado 24 y 26
impartir un presello con forma de U 28. Mientras se detiene
temporalmente el cierre 10 en el puesto de presellado, se sellan
entre sí las aletas 20 y 22 a lo largo del presello con forma de U
28. El presello 28 incluye un par de lados opuestos 28a, 28b y una
parte inferior 28c enlazando los lados opuestos. Los lados opuestos
28a, 28b generalmente se localizan a lo largo de la parte superior
de las aletas 20 y 22 y se extienden hacia abajo desde los perfiles
de acoplamiento 16 y 18. La parte inferior 28c se localiza a lo
largo de la parte inferior de las aletas 20 y 22. La barra de
sellado 24 tiene una proyección con forma de U 30 que corresponde a
la forma del presello 28. A pesar de que el presello 28 se ilustra
generalmente con forma de U, el área entre los lados 28a, 28b del
presello 28 también puede sellarse de modo que el presello 28
parezca un rectángulo sólido. Preferiblemente, el presello 28 no se
extiende dentro de los perfiles 16 y 18 debido a la técnica de
instalación de las guías de deslizamiento sobre el cierre 10
posteriormente en el proceso de fabricación.
Después de la formación del presello 28, el
cierre 10 se transporta hasta un puesto de corte. El puesto de
corte incluye un par de troqueles alternos 32 y 34. Puede que ambos
troqueles 32 y 34 se muevan atrás y adelante entre las posiciones
abierta y cerrada, o que uno de los troqueles esté estacionario
mientras que el otro troquel se mueve atrás y adelante. El troquel
32 forma una proyección rectangular, mientras que el troquel 34
forma un hueco rectangular para recibir la proyección. El cierre 10
se detiene temporalmente en el puesto de corte con el presello 28
alienado entre los troqueles 32 y 34 separados. Mientras se detiene
el cierre 10, se juntan los troqueles 32 y 34 de modo que la
proyección rectangular del troquel 32 troquela una sección
rectangular 36 a través del hueco rectangular del troquel 34
dejando, de este modo, una muesca con forma de U 38 en el cierre
10. Antes de troquelarse, la sección rectangular 36 se dispone entre
los lados opuestos 28a, 28b del presello 28 y sobre la parte
inferior 28c del presello 28. Por lo tanto, el presello 28
generalmente abarca la muesca 38 y define su periferia de tal
manera que el presello proporciona una barrera resistente a fugas
entre las aletas 20 y 22 para entrar en el interior del cierre 10
por medio de la muesca 38. Como se analiza a continuación, la
barrera resistente a fugas minimiza eficazmente las fugas en las
bolsas de plástico resellables formadas finalmente mediante el
proceso de fabricación.
Después de formar la muesca 38, el cierre 10 se
transporta a un puesto para la inserción de la guía de
deslizamiento. Mientras se detiene temporalmente el cierre 10 en el
puesto para la inserción de la guía de deslizamiento, se posiciona
una guía de deslizamiento 40 a partir de una fuente de múltiples
guías de deslizamiento dentro de la muesca 38.
Después se rosca la guía de deslizamiento 40
sobre el cierre 10 en respuesta al movimiento relativo entre la guía
de deslizamiento 40 y el cierre 10.
En lugar de insertar la guía de deslizamiento 40
sobre el cierre 10 mediante la muesca 38, la guía de deslizamiento
40 puede construirse para permitir otros diversos tipos de
instalaciones. Por ejemplo, la guía de deslizamiento puede ser una
guía de deslizamiento de plástico de múltiples piezas que incluye un
dedo separador y dos paredes laterales unidas de forma mecánica en
un emplazamiento sobre el cierre. Esta guía de deslizamiento de
múltiples piezas se describe en las Patentes de Estados Unidos Nº
5.007.142 y 5.426.830, que se incorporan en este documento por
referencia en su totalidad. La guía de deslizamiento puede tener una
o más alas articuladas que se doblen y ajusten permanentemente en
sus emplazamientos para fijarse al cierre. Esta guía de
deslizamiento plegable se describe en las Patentes de Estados
Unidos Nº 5.010.627, 5.063.644, 5.070.583 y 5.448.808, que se
incorporan en este documento por referencia en su totalidad. La
guía de deslizamiento puede tener paredes laterales semiflexibles
que permitan que la guía de deslizamiento se empuje desde arriba
hasta abajo sobre el cierre. Análogamente, la guía de deslizamiento
puede ser flexible e incluir una estructura que confiere rigidez de
post-instalación como se describe en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.283.932, que se incorpora en este documento por
referencia en su totalidad.
Después de instalar la guía de deslizamiento 40
sobre el cierre 10, el cierre 10 se transporta hasta un aplicador
del tope final. El aplicador del tope final aplica los topes finales
42 y 44 a los respectivos extremos del cierre 44 y 48 en los lados
opuestos de la muesca 38. En las bolsas de plástico formadas
finalmente mediante el proceso de fabricación, el tope final 42 se
localizará en el extremo del cierre 46 de una bolsa, mientras que
el tope final 44 se localizará en el extremo del cierre 48 de la
bolsa adyacente. Los topes finales realizan tres funciones
principales: (1) evitan que la guía de deslizamiento 40 pasen de los
extremos del cierre, (2) mantienen los perfiles juntos para
resistir las tensiones aplicadas sobre los perfiles durante el uso
normal de la bolsa de plástico, y (3) minimizan las fugas desde el
interior hacia el exterior de la bolsa de plástico a través de los
extremos del cierre.
En una realización, el aplicador del tope final
incluye un par de moldes alternativos 47 y 49 enfriados. Puede que
ambos moldes 47 y 49 se muevan atrás y adelante entre las posiciones
abierta y cerrada, o que uno de los moldes esté estacionario
mientras que el otro molde se mueve atrás y adelante. Mientras se
detiene temporalmente el cierre 10, los moldes 47 y 49 se cierran
alrededor de los extremos del cierre 46 y 48. Después se fuerza una
cantidad predeterminada de material de plástico fluido alrededor y
entre los perfiles 16 y 18 en los extremos del cierre 46 y 48
mediante un dispositivo de contrapresión convencional (no mostrado)
acoplado al tubo de suministro. Los moldes 47 y 49 forman canales
para recibir el material de plástico y guiarlo a los extremos del
cierre 46 y 48.
En lugar de aplicar topes finales moldeados por
inyección, pueden aplicarse otros tipos de topes finales a los
extremos del cierre 46 y 48, incluyendo aquellos descritos en las
Patentes de Estados Unidos Nº 5.924.173, 5.833.791, 5.482.375,
5.448.807, 5.442.837, 5.405.478, 5.161.286, 5.131.121, 5.088.971 y
5.067.208, que se incorporan en este documento por referencia en su
totalidad. En la Patente de Estados Unidos Nº 5.067.208, por
ejemplo, cada tope final tiene forma de una abrazadera/gancho
completamente rígido que envuelve la parte superior del cierre. Un
extremo de la abrazadera está provisto de un miembro de tipo remache
que penetra a través de las aletas del cierre y dentro de una
abertura de cooperación en el otro extremo de la abrazadera.
Mientras se detiene temporalmente el cierre 10
en el método representado en la Figura 1, los diversos puestos
realizan simultáneamente sus funciones respectivas en partes
diferentes del cierre continuo 10 espaciados aproximadamente por
las distancias de separación del ancho de la bolsa. Por lo tanto,
mientras el puesto del presellado forma un nuevo presello 28, (1)
la estación de corte forma una nueva muesca 38 dentro de un presello
formado previamente, (2) el puesto para la inserción de la guía de
deslizamiento instala una guía de deslizamiento 40 por medio de una
muesca formada previamente y (3) el aplicador del tope final aplica
los nuevos topes finales 42 y 44 próximos a una guía de
deslizamiento instalada previamente. Después de que cada uno de los
puestos completa sus funciones respectivas sobre el cierre 10
detenido, se reanuda el movimiento del cierre 10. El cierre 10 se
mueve la distancia del ancho de la bolsa aproximadamente de modo que
el siguiente puesto puede realizar su función respectiva. Los
presellos 28 son ventajosos porque permiten controlar el cierre 10
durante tales operaciones aguas abajo mientras se forma la muesca,
se instala la guía de deslizamiento y se instala el tope final y
cuando se tensa el cierre 10 mediante los diversos rodillos en la
máquina para la fabricación de bolsas. Los presellos 28 mantienen
los perfiles de acoplamiento 16 y 18 juntos y evitan que se muevan
longitudinalmente uno con respecto al otro.
Después de aplicar los topes finales 42 y 44, se
aplica preferiblemente el cierre 10 a una banda plana en movimiento
de una película de plástico que se forma posteriormente en bolsas de
plástico individuales. Como alternativa, el cierre 10 puede
transportarse a un medio de almacenamiento, tal como una bobina, y
localizarse en una instalación de almacenamiento intermedio, y
después aplicarse a la banda en movimiento en un momento
posterior.
\newpage
La Figura 2 representa un método y un aparato
para fijar el cierre 10 que funciona mediante una guía de
deslizamiento a una banda plana 50 de una película de plástico y
después trasportar la banda 50 hasta una máquina FFS horizontal. La
aleta 20 del cierre 10 se "adhiere" o sella ligeramente a una
banda 50 en movimiento de una película de plástico desenrollada
desde un rollo de película 52. Para adherir la aleta del cierre 20 a
la banda 50 en movimiento, se proporcionan un par de barras de
sellado alternas 54 y 56. Puede que ambas barras de sellado 54 y 56
se muevan atrás y adelante entre las posiciones abierta y cerrada, o
que una de las barras de sellado esté estacionaria mientras que la
otra barra de sellado se mueve atrás y adelante. Tanto el cierre 10
como la banda 50 se detienen temporalmente mientras las barras de
sellado se juntan para adherir el cierre 10 a la banda 50. Por
supuesto, si el cierre 10 producido por el método en la Figura 1 se
transporta directamente a la banda 50, en contraposición a una
instalación de almacenamiento intermedio, la detención del cierre 10
y de la banda 50 para la unión pueden hacerse coincidir con la
detención del cierre 10 en la Figura 1 para formar el presello y la
muesca e instalar la guía de deslizamiento y los topes finales. En
una realización alternativa, las barras de sellado 54 y 56 se
reemplazan con un mecanismo continuo para el sellado en caliente de
tal manera que una soplante estática de aire caliente sopla aire
caliente sobre el cierre en movimiento. El cierre 10 adherido se
desplaza con la banda 50 en movimiento sin desplazamiento relativo
entre los mismos.
Después de adherir el cierre 10 a la banda 50,
la banda 50 que lleva el cierre se transporta hasta la máquina FFS
horizontal. En un puesto de plegado de la máquina FFS, la banda 50
se pliega por la mitad con el cierre 10 dentro de la banda 50 y
próximo al pliegue 51. Para plegar la banda 50, la banda 50 se
transporta sobre un rodillo 58 horizontal, bajo una plancha
triangular de plegado 60 y después entre un par de rodillos
verticales 62 muy próximos entre sí. La banda 50 plegada incluye un
par de paneles solapados 64 y 66 unidos a lo largo del pliegue
51.
Después de plegar la banda 50, las aletas del
cierre 20 y 22 se sellan de forma permanente a los paneles de la
banda respectivos 66 y 64 mediante las barras de sellado respetivas
68 y 70. Las barras de sellado 68 y 70 son suficientemente anchas
para generar los sellos de aleta a través de toda la anchura de la
bolsa. Puede que ambas barras de sellado 68 y 70 se muevan atrás y
adelante entre las posiciones abierta y cerrada, o que una de las
barras de sellado esté estacionaria mientras que la otra barra de
sellado se mueve atrás y adelante. La banda 50 que lleva el cierre
se detiene temporalmente mientras que las barras de sellado se
juntan para sellar el cierre 10 a la banda 50. Preferiblemente se
calientan ambas barras de sellado 68 y 70. La temperatura, la
presión y el tiempo de residencia de las barras de sellado 68 y 70
se ajustan apropiadamente para permitir a las barras de sellado 68
y 70 generar los sellos de aleta permanentes. En una realización
alternativa, se reemplazan las barras de sellado 68 y 70 con un
mecanismo continuo para el sellado en caliente tal como un par de
soplantes de aire caliente que soplan aire caliente sobre las
respectivas aletas del cierre.
Después de sellar las aletas 20 y 22 a los
respectivos paneles de la banda 66 y 64, los paneles de la banda 64
y 66 se sellan entre sí a lo largo de un sello lateral 72 mediante
un par de barras de sellado alternas 74 y 76. El sello lateral 72
es transversal a una dirección del movimiento de la banda plegada 50
y se alinea con el centro de la muesca 38 (y del presello 28).
También, el sello lateral 72 se extiende desde la parte inferior
plegada 51 hasta una parte superior abierta 53 de la banda plegada
50. Puede que ambas barras de sellado 74 y 76 se muevan atrás y
adelante entre las posiciones abierta y cerrada, o que una de las
barras de sellado esté estacionaria mientras que la otra barra se
mueve atrás y adelante. La banda plegada se detiene temporalmente
mientras que se juntan las barras de sellado para sellar los paneles
de la banda 64 y 66 entre sí. Al menos se calienta la barra de
sellado 74. La otra barra de sellado 76 también puede calentarse, o
puede servir simplemente como un apoyo contra el que la barra de
sellado calentada 74 ejerce presión cuando se juntan las barras de
sellado 74 y 76. La temperatura, la presión y el tiempo de
residencia de las barras de sellado 74 y 76 se ajustan
apropiadamente para permitir a las barras de sellado 74 y 76 generar
el sello lateral 72.
Después de generar el sello lateral 72, la banda
plegada 50 se transporta hasta un troquel 78 para separar la banda
plegada 50 en bolsas de plástico individuales. Mientras se detiene
temporalmente la banda plegada 50, el troquel 78 troquela la banda
plegada 50 a lo largo de un centro del sello lateral 72 para
producir la bolsa de plástico individual 80. La bolsa de plástico
80 se llena con un producto a través de su parte superior abierta
53 en un puerto de llenado 81. Finalmente, la parte superior abierta
53 se sella mediante un mecanismo para el sellado en caliente 84.
El resultado final es una bolsa llena y sellada 80 lista para
enviarla a un cliente tal como un supermercado o tienda de
autoservicio.
Mientras se detiene temporalmente la banda 50 en
el método representado en la Figura 2, los diversos puestos
realizan simultáneamente sus funciones respectivas en partes
diferentes de la banda continua 50. Por ejemplo, mientras el cierre
10 se adhiere con la banda 50 mediante las barras de sellado 54 y
56, (1) las aletas del cierre 20 y 22 de una sección previamente
adherida del cierre 10 pueden sellarse de forma permanente con los
paneles de la banda respectivos 64 y 66 mediante las barras de
sellado respectivas 68 y 70, (2) los paneles de la banda 64 y 66
que llevan las secciones de las aletas del cierre selladas
previamente pueden sellarse entre sí a lo largo del sello lateral
72 por medio de las barras de sellado 74 y 76 y (3) la banda plegada
50 puede troquelarse a lo largo de un sello lateral generado
previamente. Después de que cada puesto ha completado su función
respectiva sobre la banda detenida 50, se reanuda el movimiento de
la banda 50.
La bolsa terminada 80, con su cabecera 82
parcialmente retirada por un usuario final, se ilustra en la Figura
6. Después de que se retira totalmente la cabecera 82, cada presello
28 cruza tanto el sello lateral 72 adyacente como los perfiles del
cierre 16 y 18 proporcionando, de este modo, una barrera resistente
a fugas entre el interior y el exterior de la bolsa 80. Cuando se
acoplan los perfiles 16 y 18 y se ha retirado la cabecera de 82,
esta barrera resistente a fugas minimiza el derramamiento de
alimentos y la fuga de un producto desde el interior de la
bolsa.
La bolsa terminada 80 puede producirse como
alternativa por el método y el aparto representados en las Figuras
3-5. Las Figuras 3-5 representan un
método y un aparato para fijar el cierre 10 que funciona mediante
una guía de deslizamiento a una banda plana 50 de una película de
plástico y después trasportar la banda 50 hasta una máquina FFS
vertical. Usando las barras de sellado 54 y 56 descritas
anteriormente, la aleta del cierre 10 se "adhiere" o sella
ligeramente sobre la banda 50 en movimiento de una película de
plástico que se desenrolla desde un rollo de película 52. Después
de adherirse el cierre 10 a la banda 50, la banda 50 que lleva el
cierre se transporta a la máquina FFS vertical, que forma y llena
verticalmente en lugar de hacerlo horizontalmente.
La máquina FFS vertical produce bolsas flexibles
a partir de una banda plana 50, que tiene el cierre 10 que funciona
mediante una guía de deslizamiento ya fijado sobre sí misma. La
banda 50 se suministra a través de una serie de rodillos 90 hasta
un tubo/collar para formar la bolsa, donde se forma la bolsa
terminada 80. La disposición del rodillo (que puede incluir más de
los dos rodillos ilustrados 90) mantiene una tensión mínima y
controla la banda 50 mientras pasa a través de la máquina, evitando
el exceso de suministro y la acción del latigazo.
El collar o saliente 92 para formar la bolsa
reciben la banda 50 desde los rodillos y cambia el recorrido de la
banda desde un nivel plano y la forma alrededor de un tubo para
formar la bolsa 94. Mientras la banda 50 de envoltura se mueve
hacia abajo alrededor del tubo para formar la bolsa 94, los bordes
verticales opuestos de la banda 50 se solapan mediante cualquiera
de un sello de aleta o de solapa 96. Un sello de aleta 96, que se
muestra en las Figuras 3-5, puede elaborarse de
materiales con propiedades de sellado solo en el lado interno de la
banda, debido a que la superficie sellable por calor se sella a sí
misma. Un sello de solapa usa ligeramente menos material, pero
requiere propiedades de sellado sobre ambos lados de la banda debido
a que la superposición se elabora sellando la capa interna de un
borde a la capa externa del otro borde.
En este punto, con la banda 50 envuelta
alrededor del tubo para formar la bolsa 94, se inician las funciones
reales de sellado. Se sellan los bordes verticales solapados que se
mueven verticalmente hacia abajo a lo largo del tubo para formar la
bolsa 94. La banda 50 avanza una distancia predeterminada que
equivale a la dimensión del ancho de bolsa deseado. Para hacer
avanzar a la banda 50, pueden localizarse un par de correas de
transmisión de tracción descendente convencionales (no mostradas) en
los lados opuestos del tubo para formar la bolsa 94. Las correas de
transmisión están suficientemente cerca del tubo 94 tanto para tirar
hacia debajo de la banda envuelta 50 como para tirar del material
de banda adicional a través del collar 92. El ancho de la bolsa
(dirección vertical en las Figuras 3 y 4) es la extensión del
material que cuelga hacia abajo desde la parte inferior del tubo
para formar la bolsa 94. La altura de la bolsa (dirección horizontal
en las Figuras 3 y 4) es aproximadamente igual a la mitad de la
dimensión de la circunferencia externa del tubo para formar la
bolsa 94. Después de que se completa el avance de la película, el
sellado y el llenado de la bolsa completan el resto de un ciclo
(avance de la película/llenado/sellado).
Existen tres conjuntos de herramientas de
sellado en la máquina FFS. En primer lugar, un par de barras de
sellado 100 (longitudinales) verticales alternas se montan
adyacentes a la cara del tubo para formar la bolsa 94 y se
posicionan para sellar el sello de aleta (o de solapa) 96 que hace
que la banda 50 se convierta en un tubo. El sello de aleta 96 forma
la parte inferior de la bolsa terminada 80 en la Figura 6. En
segundo lugar, las mordazas 102 (horizontales) para sellado
transversal delantera y trasera combinan las secciones de sellado
superior e inferior con un dispositivo de troquelado bolsas entre
las mismas. La parte de sellado superior sella "la parte
inferior" de una bolsa vacía consecutiva suspendida hacia abajo
desde el tubo para formar la bolsa 94, y la parte inferior sella
"la parte superior" de una bolsa llena. La "parte
inferior" y "la parte superior" realmente corresponden a
los lados 72 de la bolsa terminada 80 en la Figura 6. El dispositivo
de corte, que puede ser una cuchilla o un hilo caliente, funciona
durante la operación de cierre/sellado de la mordaza. Esto
significa que cuando las mordazas 102 se abren, la bolsa llena se
libera de la máquina. Como se muestra mejor en la Figura 4, los
sellos (extremos) transversales se generan en línea con los
presellos y las muescas producidos por el método de fabricación del
cierre en la Figura 1.
En tercer lugar, un par de barras de sellado 104
(longitudinales) verticales alternas se montan adyacentes a la cara
del tubo para formar la bolsa 94 diametralmente opuestas desde las
barras de sellado 100 usadas para generar el sello de aleta 96. Las
barras de sellado 104 se posicionan para sellar de forma permanente
las aletas del cierre 20 y 22 a los lados opuestos de un
pliegue-C 112 de la banda 50. Las barras de sellado
104 son suficientemente largas para generar los sellos a través de
todo el ancho (dirección vertical en las Figuras 3 y 4) de una
bolsa producida por la máquina FFS vertical.
Como mejor se muestra en las Figuras 4 y 5, el
collar que forma la bolsa 92 incluye un par de ranuras 106 y 108
diametralmente opuestas entre sí cuando el collar 92 se observa
desde arriba (véase la Figura 5). La ranura exterior convencional
106 cruza la periferia externa del collar 92 y se usa para
posicionar los bordes longitudinales opuestos de la banda 50
adyacentes entre sí en preparación para el sello de aleta 96. La
ranura interior con forma de U 108 coopera con una placa de plegado
110 fijada a una superficie externa del tubo para formar la bolsa
94 para crear el pliegue-C 112 en la banda 50. La
ranura interior 108 se abre hacia el tubo para formar la bolsa 94 y
acomoda la placa de plegado 110. Existe un pequeño agujero entre el
collar 92 y la placa de plegado 110 en el emplazamiento de la
ranura interior 108. La placa de plegado 110 comienza encima del
collar 92 y se extiende verticalmente hacia abajo por debajo del
collar 92 hasta una altura justo encima de las barras de sellado
104. El pliegue-C 112 está diametralmente opuesto al
sello de aleta 96. También, el cierre 10 se posiciona ligeramente
desviado de la línea central entre los bordes longitudinales de la
banda plana 50 de modo que cuando se tira del cierre 10 a través de
la ranura interior 108 del collar 92, el cierre 10 se localiza en
un lado del pliegue-C 112. Las barras de sellado 104
sellan de forma permanente las aletas del cierre a los lados
opuestos del pliegue-C 112. La placa de plegado 110
se localiza completamente encima de las barras de sellado 104 de
modo que la placa plagada 110 no interfiere con esta operación de
sellado.
La bolsa terminada 80 producida por la máquina
FFS vertical se representa de forma general en la Figura 6. Las
dimensiones de la anchura y altura de la bolsa pueden variar de las
dimensione ilustradas, dependiendo de que si la bolsa se produce en
la máquina FFS horizontal en la Figura 2 o en la máquina FFS
vertical en las Figuras 3-5.
La Figura 7 representa un método y un aparato
para fijar el cierre 10 que funciona mediante una guía de
deslizamiento a la banda plana 50 de una película de plástico y
después trasportar la banda 50 hasta una máquina FFS horizontal en
forma de una envoltura del flujo. La envoltura del flujo forma una
bolsa o saco envolviendo la banda 50 alrededor de un producto,
formando un tubo con un sello de aleta y sellando los extremos. La
envoltura del flujo puede usarse para una diversidad de productos
incluyendo, por ejemplo, tentempiés, barras de helado, productos de
panadería, novedades, suministros médicos, hardware y otros
productos pequeños y livianos. La banda puede fabricarse de
polietileno, polipropileno, papel tratado, láminas y otros
materiales envolventes que puedan sellarse en caliente. Los
materiales que no sellen naturalmente en caliente pueden
otorgárseles características de sellado en caliente al tratarlos o
laminarlos con materiales de sellado en caliente. Los sacos pueden
fabricarse con o sin empalmes en los extremos.
Con referencia a la Figura 7, la aleta del
cierre 10 se "adhiere" o se sella ligeramente a una parte
central de la banda 50 en movimiento de una película de plástico
desenrollada desde un rollo de película 52. Como alternativa, el
cierre 10 puede fijarse cerca de un borde la banda 50 en movimiento.
Después de adherir el cierre 10 a la banda 50, la banda 50 que
lleva el cierre se transporta hasta la envoltura del flujo. La banda
50 se suministra desde el carrete 52 hasta dentro de una matriz
114. Un flujo uniforme suave de la banda 50 se proporciona por la
fuerza que se produce al pasar los bordes de la banda a través de un
par de ruedas 116 adyacentes para el sello de aleta. La banda 50
fluye dentro de la matriz 114 sobre sus alas con forma de arado que
la conforman en un tubo alrededor del un producto 115 a medida que
se suministra mediante un transportador 118.
La matriz 114 incluye una ranura superior 124
(véase la Figura 8) y una barra que forma un bucle 126 que se
extiende hacia arriba a través de la ranura 124. La ranura 124 se
extiende hacia adentro desde un extremo aguas abajo de la matriz
114 y coopera con la barra 126 para crear un
pliegue-C 128 en la banda 50. El cierre 10 se
posiciona ligeramente fuera de la línea central de la banda 50 de
modo que cuando la banda 50 se fuerza a través de la ranura 124
mediante la barra 126, el cierre 10 se localiza en lado del
pliegue-C 128. Un par de ruedas de sellado del
cierre 130 (véase la Figura 9) sellan de forma permanente las aletas
del cierre con los lados opuestos del pliegue-C
128. Este sello se elabora mientras se tira del
pliegue-C 128 y el cierre 10 a través de las ruedas
de sellado 130. Las dos ruedas de sellado 130 tienen una serie de
surcos de acoplamiento que crean arrugas en el sello a medida que
se tira del pliegue-C 128 y el cierre 10 entre las
ruedas. Las ruedas 130 se calientan para traer para llevar la banda
50 a la temperatura de sellado mientras se crean las arrugas. Si la
banda 50 requiere una alta temperatura de sellado, también pueden
usarse una serie de ruedas suaves para precalentar el
pliegue-C 128 y el cierre 10 antes de que entren en
las ruedas de sellado 130. La cantidad de presión ejercida por las
ruedas de sellado 130 sobre la banda 50 es importante para obtener
un buen sellado. La presión se regula ajustando la holgura entre las
dos ruedas.
La matriz 114 también forma los bordes
longitudinales de la banda 50 en dos solapas, o aletas que se sellan
juntas aguas abajo de las ruedas de sellado del cierre 130. El
sello de aleta 120 se opone generalmente al
pliegue-C 128 que contiene el cierre 10 y se elabora
mientras se tira de las solapas o aletas del tubo a través de un
par de ruedas para el sello de aleta 116. Las dos ruedas para el
sello de aleta 116 tienen una serie de surcos de acoplamiento que
crean arrugas en el sello mientras se tira de las aletas entre las
ruedas. Las ruedas 116 se calientan para llevar a la banda 50 a la
temperatura de sellado mientras se crean las arrugas. Si la banda
50 requiere una temperatura de sellado mayor, también pueden usarse
una serie de ruedas de aletas suaves para precalentar las aletas
antes de que entren en las ruedas para el sello de aleta 116. La
cantidad de presión ejercida por las ruedas para el sello de aleta
116 sobre la banda 50 es importante para obtener un buen sellado.
La presión se regula ajustando la holgura entre las dos ruedas. Lo
apretada o floja que esté la envoltura alrededor de un producto 115
puede ajustarse inclinando las ruedas para el sello de aleta 116.
Inclinar las ruedas para el sello de aleta 116 hacia el extremo de
descarga de la máquina sacará más película entre las ruedas y
producirá un sello de aleta más amplio y una envoltura más tensa.
Inclinar las ruedas para el sello de aleta 116 hacia el extremo de
entrada del suministro tirará de menos material entre las ruedas y
aflojará la envoltura.
Después de generar el sello de aleta 120, los
extremos del saco se sellan mediante un par de mordazas 122 para el
sellado transversal. Las mordazas 122 para el sellado transversal
combinan un par de secciones para el sellado de los extremos con un
dispositivo de corte entre las mismas. Un extremo de las secciones
para el sellado de los extremos sella el extremo secundario de un
saco, mientras que la otra sección para el sellado de los extremos
sella el extremo principal de un saco consecutivo. El dispositivo de
corte, que puede ser una cuchilla o un hilo caliente, funciona
durante la operación de cierre/sellado de la mordaza. Esto significa
que cuando las mordazas se abren, el saco lleno puede descargarse
desde la envoltura del flujo. Los sellos transversales (extremos)
se generan en línea con los presellos y las muescas producidas por
el método de fabricación del cierre en la Figura 1.
Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a una o más realizaciones particulares, aquellos
especialistas en la técnica reconocerán que pueden hacérsele muchos
cambios sin alejarse del espíritu y alcance de la presente
invención. Por ejemplo, el cierre 10 puede fijarse a la banda 50
plana antes de la formación del presello 28 y la muesca 38, la
instalación de la guía de deslizamiento 40 y la aplicación de los
topes finales 42 y 44. Para poder acceder al cierre para tales
operaciones, sin embargo, las operaciones se realizan
preferiblemente antes del trasporte de la banda 50 hasta la máquina
FFS horizontal o vertical. También, el equipo usado en el proceso
de fabricación de la fijación de la bolsa puede modificarse de modo
que los procesos sean completamente continuos sin ninguna detención
temporal en el movimiento del cierre o de la banda que elabora la
bolsa. Por tanto, todas y cada una de las operaciones unitarias
pueden realizarse (1) durante un movimiento continuo de la banda
tal como una máquina desmoldeadora giratoria o continua o (2)
durante la catalogación de la banda de una máquina de movimiento
intermitente. Cada una de estas realizaciones y sus variaciones
obvias se contemplan como pertenecientes al espíritu y alcance de
la invención reivindicada, que se establece en las siguientes
reivindicaciones.
Claims (26)
1. Un método de fabricación de bolsas de
plástico resellables, que comprende:
montar una pluralidad de guías de deslizamiento
(40) en una longitud continua del cierre (10), fijar una longitud
continua del cierre (10) a una banda (50) plana, en movimiento, de
una película de plástico; después montar las guías de deslizamiento
(40) en el cierre (10) y fijar el cierre (10) a la banda (50) plana
en movimiento, formar la banda (50) en bolsas (80) sucesivas; y
sucesivamente, llenar y sellar las bolsas (80) sucesivas.
2. El método de la reivindicación 1, en el que
las guías de deslizamiento (40) se montan en el cierre (10) antes de
fijar el cierre (10) a la banda (50) plana en movimiento.
3. El método de la reivindicación 1, en el que
las guías de deslizamiento (40) se montan en el cierre (10) después
de fijar el cierre (10) a la banda (50) plana en movimiento.
4. El método de la reivindicación 1, en el que
las etapas de formación de la banda (50) en bolsas (80) sucesivas y
sucesivamente el llenado y sellado de las bolsas (80) sucesivas se
realizan en una máquina de
formación-llenado-sellado
horizontal.
5. El método de la reivindicación 1, en el que
las etapas de formación de la banda (50) en bolsas (80) sucesivas y
sucesivamente el llenado y sellado de las bolsas (80) sucesivas se
realizan en una máquina de
formación-llenado-sellado
vertical.
6. El método de la reivindicación 1, en el que
el cierre (10) se fija a la banda (50) plana en movimiento cerca de
su centro y en una dirección del movimiento de la banda.
7. El método de la reivindicación 6, en el que
la etapa de formación de la banda (50) en bolsas (80) sucesivas
incluye:
plegar la banda (50) generalmente por la mitad
para proporcionar un par de paneles opuestos (64, 66) unidos a lo
largo de un pliegue longitudinal, estando localizado el cierre 10
cerca del pliegue longitudinal; y
sellar los paneles opuestos entre sí en sellos
laterales espaciados transversales a la dirección del movimiento de
la banda.
8. El método de la reivindicación 6, en el que
la etapa de formación de la banda (50) en bolsas (80) sucesivas
incluye:
tirar de la banda (50) entre un collar (92) y un
tubo para formar la bolsa (94) abarcado por el collar (92);
sellar los bordes longitudinales opuestos de la
banda entre sí a lo largo del lado del tubo para formar la bolsa de
modo que la banda se envuelva alrededor del tubo para formar la
bolsa (94); y
sellar transversalmente la banda debajo del tubo
para formar la bolsa.
9. El método de la reivindicación 8, en el que
el collar (92) incluye una ranura interior (108) e incluye además
una placa de plegado que se extiende dentro de la ranura desde el
tubo para formar la bolsa (94), y en el que la etapa de tirar de la
banda entre el collar (92) y el tubo para formar la bolsa (94)
incluye tirar de la banda y del cierre (10) a través de la ranura y
alrededor de la placa de plegado para formar el
pliegue-C (112) en la banda, localizándose el
cierre (10) en el pliegue-C.
10. El método de la reivindicación 9, en el que
la etapa de formación de la banda en bolsas (80) sucesivas incluye
sellar el cierre (10) a los lados opuestos del
pliegue-C (112).
11. El método de la reivindicación 1, en el que
el cierre se fija a la banda (50) plana en movimiento cerca de su
borde y en la dirección del movimiento de la banda.
12. Un método para la elaboración de bolsas de
plástico resellables, que comprende:
montar una pluralidad de guía de deslizamiento
(40) en una longitud continua del cierre (10),
fijar una longitud continua del cierre (10) a
una banda (50) plana no plegada, en movimiento, de una película de
plástico; y
después montar las guías de deslizamiento (40)
en el cierre (10) y fijar el cierre (10) a la banda (50) plana en
movimiento, transportar la banda a una máquina de
formación-llenado-sellado donde se
forma la banda en bolsas (80) sucesivas que llena y sellan
sucesivamente.
13. El método de la reivindicación 12, en el que
las guías de deslizamiento se montan en el cierre antes de fijar el
cierre (10) a la banda (50) plana en movimiento.
14. El método de la reivindicación 12, en el que
las guías de deslizamiento (40) se montan en el cierre (10) después
de fijar el cierre (10) a la banda (50) plana en movimiento.
15. Un aparato para la elaboración de bolsas de
plástico resellables, que comprende:
medios para montar una pluralidad de guías de
deslizamiento (40) en una longitud continua del cierre (10),
medios para fijar una longitud continua del
cierre (10) a una banda (50) plana no plegada, en movimiento, de una
película de plástico;
medios, localizados aguas abajo de los medios de
montaje y los medios de fijación, para formar la banda en bolsas
(80) sucesivas, incluyendo dichos medios de formación una placa para
plegar dicha banda no plegada; y
medios para llenar y sellar sucesivamente la
bolsas (80) sucesivas.
16. El aparto de la reivindicación 15, en el que
los medios de formación y los medios de llenado y sellado incluyen
una máquina de
formación-llenado-sellado
horizontal.
17. El aparto de la reivindicación 15, en el que
los medios de formación y los medios de llenado y sellado incluyen
una máquina de
formación-llenado-sellado
vertical.
18. El aparto de la reivindicación 15, en el que
los medios de fijación fijan el cierre (10) a la banda (50) plana en
movimiento cerca de su centro y en una dirección del movimiento de
la banda.
19. El aparato de la reivindicación 18, en el
que los medios de formación incluyen:
medios para plegar la banda (50) generalmente
por la mitad para proporcionar un par de paneles opuestos unidos a
lo largo de un pliegue longitudinal, localizándose el cierre 10
cerca del pliegue longitudinal; y
medios para sellar los paneles opuestos entre sí
en sellos laterales espaciados transversales a la dirección del
movimiento de la banda.
20. El aparato de la reivindicación 18, en el
que los medios de formación incluyen:
un collar y un tubo para formar la bolsa (94)
abarcado por el collar, tirándose de la banda entre el collar y el
tubo para formar la bolsa 894);
medios para sellar los bordes longitudinales
opuestos de la banda (50) entre sí a lo lardo del lado del tubo
para formar la bolsa (94) de modo que la banda se envuelve alrededor
del tubo para formar la bolsa, y
medios para el sellado transversal de la banda
debajo del tubo para formar la bolsa (94).
21. El aparato de la reivindicación 20, en el
que el collar incluye una ranura interior e incluye además una placa
de plegado que se extiende dentro de la ranura desde el tubo para
formar la bolsa (94), tirándose de la banda (50) y el cierre (10) a
través de la ranura y alrededor de la placa de plegado para formar
el pliegue-C en la banda, localizándose el cierre en
el pliegue-C.
22. El aparato de la reivindicación 21, en el
que los medios de formación incluyen los medios para sellar el
cierre (10) a los lados opuestos del pliegue-C.
23. El aparato de la reivindicación 15, en el
que los medios de fijación fijan el cierre a la banda (50) plana en
movimiento cerca de su borde y en una dirección del movimiento de la
banda, y en el que los medios de formación incluyen:
medios para plegar la banda (50) generalmente
por la mitad para proporcionar un par de paneles opuestos unidos a
lo largo de un pliegue longitudinal; y
medios para sellar los paneles opuestos entre sí
en sellos laterales espaciados transversales a la dirección del
movimiento de la banda.
24. Un aparato para la elaboración de bolsas de
plástico resellables, que comprende:
medios para montar una pluralidad de guías de
deslizamiento (40) en una longitud continua del cierre (10),
\newpage
medios para fijar una longitud continua del
cierre (10) a una banda (50) plana no plegada, en movimiento, de una
película de plástico; y
una máquina de
formación-llenado-sellado,
localizada aguas abajo de los medios para el montaje y la fijación,
para formar la banda en bolsas (80) sucesivas y llenar y sellar
sucesivamente las bolsas (80).
25. El método de la reivindicación 1, en el que
el montaje de la pluralidad de guías de deslizamiento (40) en la
longitud continua del cierre (10) incluye insertar la pluralidad de
guías de deslizamiento (40) a través de las muescas en la longitud
continua del cierre (10), incluyendo dicho cierre (10) el
acoplamiento del primer y segundo perfiles, extendiéndose cada una
de las muescas dentro del primer y segundo perfiles.
26. El aparato de la reivindicación 13, en el
que los medios de formación incluyen además un collar (92) con una
ranura interior localizada con una periferia externa del collar (92)
y un tubo para formar la bolsa (94) abarcado por el collar (92),
tirándose de la banda (50) entre el collar (92) y el tubo para
formar la bolsa (94), incluyendo dichos medios de formación los
medios para sellar los bordes longitudinales opuestos de la banda
entre sí a lo largo del lado del tubo para formar la bolsa (94) de
modo que la banda (50) se envuelve alrededor del tubo para formar la
bolsa (94), incluyendo además dichos medios de formación los medios
para el sellado transversal de la banda (50) debajo del tubo para
formar la bola (94); extendiéndose una placa de plegado dentro de
la ranura interior (108) desde el tubo para formar la bolsa (94);
tirándose de la banda y el cierre (10) a través de la ranura
interior (108) y alrededor de la placa de plegado para formar un
pliegue-C en la banda (50), localizándose el cierre
(10) en el pliegue-C.
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