ES2921884T3 - Máquina para cortar bolsas con un borde perimetral conformado, procedimiento y bolsa - Google Patents

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Abstract

El aparato y el método para separar bolsas que contienen productos de una red móvil de películas adheridas transportadas sobre una superficie de soporte de película incluye un conjunto de tambor de cuchillas giratorias que tiene configuraciones de cuchillas con porciones de cuchillas dispuestas para formar todo el borde del perímetro del reborde de la bolsa que giran en forma síncrona. registro con ranuras en la superficie de soporte de la película. En una forma, al menos una porción de hoja y la porción de ranura asociada no son lineales y no son longitudinales ni transversales a la superficie de soporte de la película del tambor de formación o la banda de películas en movimiento. Las porciones de cuchillas pueden calentarse y el conjunto de tambor de cuchillas giratorias puede incluir guías aislantes para las bolsas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina para cortar bolsas con un borde perimetral conformado, procedimiento y bolsa
Referencia cruzada de solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica prioridad conforme al Título 35 USC § 19(e) con respecto a la solicitud provisional estadounidense n° de serie 62/422.346, presentada el 15 de noviembre de 2016 titulada “Machine for Cutting Pouches with Shaped Perimeter Edge, Method and Pouch”.
Antecedentes
Esta divulgación versa sobre una composición flexible que contiene bolsas formadas a partir de una película polimérica y el aparato y procedimiento para fabricarlas. Más en particular, versa sobre un mecanismo para separar bolsas completadas de una banda continua en movimiento de material de películas adheridas, el procedimiento para llevarlo a cabo y las bolsas resultantes.
Las bolsas flexibles fabricadas de película polimérica y llenadas de un producto consumible se producen comúnmente en equipos que tienen un conjunto de configuraciones de molde de formación de bolsas. Estas configuraciones de molde de formación de bolsas están incorporadas a menudo en un tambor giratorio, o en una platina axialmente amovible. Ejemplos de tales sistemas de formado, llenado y sellado incluyen la patente estadounidense n° 3.218.776, expedida el 23 de noviembre de 1965 a Charles E. Cloud, y la patente estadounidense n° 9.162.413, expedida a Cloud Packaging Solutions, LLC.
Se conocen máquinas o sistemas para formar bolsas o embalajes flexibles sellados que contienen un producto consumible. Tales bolsas pueden fabricarse de dos películas continuas en las que una película primera o de base está formada al vacío en configuraciones de molde en un tambor giratorio de formación para definir receptáculos que han de llenarse con uno o más productos o materiales y subsiguientemente cerrarse por una película segunda o de tapa. Algunas configuraciones más recientes incluyen bolsas de múltiples compartimentos y bolsas en las que se emplean más de dos películas.
Una bolsa conocida de dos capas puede fabricarse de PVA o un material polimérico similar blando deformable. Incluye un producto central que contiene una cámara que tiene una junta perimetral en el borde de la configuración de molde de un tambor de formación. Normalmente, el proceso para la separación de las bolsas completadas de la banda continua de películas adheridas tiene como resultado la creación de un reborde perimetral que tiene una configuración de borde perimetral rectangular o cuadrado. Al desprender una bolsa completada de su cavidad de molde, el encogimiento conocido de la película de base y el estiramiento o expansión complementario de la película de tapa provocan la forma resultante de una bolsa completada.
Tradicionalmente, las bolsas formadas y llenadas son cortadas de una banda continua de películas adheridas usando cuchillas estacionarias de corte longitudinal que cortan la banda continua en movimiento en tiras longitudinales. A partir de entonces, las cuchillas giratorias transversales cortan las tiras entre filas de bolsas para separar las tiras en bolsas individuales. El resultado es una bolsa llena con un reborde perimetral de material circundante que comprende capas adheridas de películas que tiene un borde perimetral rectangular o cuadrado.
Se divulga un ejemplo moderno de tal máquina y proceso para formar tales bolsas en la solicitud de patente estadounidense n° 9.162.413, identificada anteriormente.
El anterior proceso es particularmente adecuado para producir embalajes flexibles a partir de películas hidrosolubles, tal como alcohol de polivinilo (PVA, por sus siglas en inglés). Una aplicación de mucho éxito implica la fabricación de bolsas de dosis individuales de detergente líquido para lavadoras y/o detergente líquido para lavavajillas, aunque también se conocen otras aplicaciones comerciales.
La industria lleva tiempo contemplando la producción de bolsas formadas llenadas y selladas con una forma más rentable o atractiva, en particular, una bolsa con un reborde perimetral circundante rectangular diferenciado. Esta divulgación proporciona un mecanismo y un procedimiento para separar las bolsas que logren estos objetivos. En particular, proporciona la capacidad de producir formas de bolsas que tienen bordes perimetrales no rectangulares, teniendo como resultado formas de bolsas diferenciadas y atractivas que, hasta este momento, no podían obtenerse. El documento estadounidense 2015/065323 A1 versa sobre un conjunto de cuchilla giratoria que incluye un núcleo giratorio y una pluralidad de hojas de cuchilla que se extienden del núcleo giratorio. Un elemento de calentamiento está acoplado con la pluralidad de hojas de cuchilla, y el elemento de calentamiento está configurado para calentar las hojas de cuchilla. Este documento no divulga porciones de surco que rodeen al menos una configuración de molde.
Sumario
La invención está definida por las reivindicaciones. El aparato y el procedimiento para separar producto que contiene bolsas a partir de una banda continua en movimiento de películas adheridas portadas en una superficie de soporte de película, incluyen un conjunto de tambor giratorio de cuchilla que tiene configuraciones de cuchilla con porciones de cuchilla dispuestas para formar todo el borde perimetral del reborde de la bolsa que gira en el alineamiento síncrono con surcos en la superficie de soporte de película. De una forma, al menos una porción de cuchilla y una porción asociada de surco son no lineales y no longitudinales o transversales respecto a la superficie de soporte de película del tambor de formación de la banda continua en movimiento de películas. Las porciones de cuchilla pueden calentarse y el conjunto de tambor giratorio de cuchilla puede incluir guías aislantes para las bolsas.
El aparato para separar bolsas que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas incluye una superficie de soporte de película que porta las películas adheridas y está dotada de al menos una configuración de molde de formación y porciones circundantes de surco. Un conjunto de tambor giratorio de cuchilla con porciones de cuchilla para formar todo el borde perimetral de un reborde de la bolsa está dispuesto para el alineamiento síncrono con las porciones de surco. La rotación del tambor giratorio de cuchilla provoca que las porciones de cuchilla entren en las porciones de surco a través de la banda continua en movimiento de películas adheridas y forman el borde perimetral del reborde de la bolsa y separan la bolsa de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
La superficie de soporte de película incluye porciones de surco generalmente longitudinales y porciones de surco generalmente transversales que se entrecruzan, y el conjunto de tambor giratorio de cuchilla incluye porciones de cuchilla generalmente longitudinales y porciones de cuchilla generalmente transversales que se entrecruzan configuradas para el alineamiento síncrono. De una forma, al menos una de las porciones de cuchilla generalmente longitudinales o porciones de cuchilla generalmente transversales es no lineal respecto a la extensión longitudinal o transversal del tambor de formación o banda continua en movimiento de películas adheridas. El conjunto de tambor giratorio de cuchilla puede incluir elementos de calentamiento para calentar las porciones de cuchilla hasta una temperatura suficiente para fundir la banda continua adherida de películas y almohadillas o guías aislantes dispuestas en cada configuración de cuchilla dispuesta para definir una superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica para hacer contacto con las bolsas siendo separadas de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
Un procedimiento para separar producto que contiene bolsas de una banda continua en movimiento de películas adheridas que define una pluralidad de bolsas portadas por la banda continua incluye proporcionar una superficie de soporte de película para portar la banda continua y tener una pluralidad de filas transversales de configuraciones de molde que definen las cavidades de molde, soportando cada una una bolsa dentro de las mismas, con una pluralidad de porciones de surco generalmente longitudinales y generalmente transversales que rodean cada configuración de molde; proporcionar un conjunto de tambor giratorio en relación operativa con la superficie de soporte de película que tiene configuraciones de cuchilla con porciones de cuchilla dispuestas para formar todo el borde perimetral del reborde de cada bolsa dispuesta para el alineamiento síncrono con las porciones de surco de la superficie de soporte de película para provocar que las porciones de cuchilla entren en las porciones de surco a través de la banda continua en movimiento de películas adheridas para formar un borde perimetral de cada reborde de cada bolsa, y provocar los alineamientos síncronos de las porciones de cuchilla y porciones de surco para separar las bolsas de la banda continua en movimiento de las películas adheridas.
Un tambor de formación para separar producto que contiene bolsas de una banda continua en movimiento de películas adheridas comprende una superficie de soporte de película para portar la banda continua de películas adheridas con una pluralidad de configuraciones de molde de formación de bolsas con porciones de surco que rodean cada configuración de molde que incluye porciones de surco generalmente longitudinales y porciones de surco generalmente transversales que se entrecruzan dispuestas para el alineamiento síncrono con porciones de cuchilla en un conjunto asociado de tambor giratorio de cuchilla, siendo al menos una de las porciones de surco de cada configuración de molde no lineal respecto a la extensión longitudinal o transversal del tambor de formación.
Un conjunto de tambor giratorio de cuchilla para separar bolsas que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas portadas en una superficie de soporte de película con una pluralidad de configuraciones de molde de formación de bolsas rodeada cada una por porciones de surco, incluye configuraciones de cuchilla con porciones de cuchilla dispuestas para formar el borde perimetral de un reborde de una bolsa y dispuestas para el alineamiento síncrono con las porciones de surco en el tambor de formación, provocando la rotación del tambor de formación y del tambor giratorio de cuchilla que las porciones de cuchilla entren en las porciones de surco a través de la banda continua en movimiento de películas adheridas y formen el borde perimetral del reborde de la bolsa y separan las bolsas de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
Un producto que contiene una bolsa de películas adheridas define al menos un volumen interior con un reborde perimetral que tiene un borde perimetral definido por porciones de borde generalmente longitudinales y generalmente transversales que se entrecruzan, en donde al menos una de las porciones de borde es no lineal.
Descripción detallada de los dibujos
La Fig. 1 es una vista superior de una configuración de bolsa flexible que contiene producto.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal de la bolsa de la Fig. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista esquemática de una máquina giratoria ejemplar de formado, llenado y sellado para fabricar bolsas según el presente documento.
La Fig. 4 es una vista superior de una bolsa flexible que contiene producto producida según los principios de la presente divulgación.
La Fig. 5 es una vista en sección transversal de la bolsa de la Fig. 4 tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 4.
La Fig. 6 es una vista parcial en perspectiva de una porción de una barra larga de un tambor de formación de bases que muestra una configuración de molde según la presente divulgación.
La Fig. 7 es una vista en perspectiva de una pluralidad de barras largas como se muestra en la Fig. 6, montadas para formar un tambor de formación de bases, tal como el tambor de formación de bases de la Fig. 3.
La Fig. 8 es una vista en perspectiva de un conjunto de tambor giratorio de cuchilla configurado según la divulgación.
La Fig. 9 es una vista parcial en planta del tambor de formación de bases y del conjunto de tambor giratorio de cuchilla mostrado en las Figuras 7 y 8 que ilustran detalles de la interacción entre los mismos.
La Fig. 10 es una vista en perspectiva similar a la Fig. 9 a escala ampliada.
La Fig. 11 es una vista en perspectiva de un tambor giratorio y un componente del tambor giratorio de cuchilla de una máquina giratoria de embalaje de formado, llenado y sellado que ilustra los principios de la presente divulgación de forma alternativa.
La Fig. 12 es una vista en perspectiva de una bolsa flexible que contiene producto fabricada según los principios de la presente divulgación.
La Fig. 13 es una vista parcial en perspectiva de un aparato de separación de bolsas según la divulgación para fabricar bolsas ilustrado en la Fig. 12.
La Fig. 14 es una vista en perspectiva de una porción del aparato de la Fig. 13 que ilustra varias características de la divulgación.
Descripción detallada de las realizaciones ilustradas
En la presente divulgación, longitudinal o circunferencial significa la dirección de movimiento de la banda continua en movimiento de películas adheridas o perpendicular al eje de rotación del tambor de formación de bases. Transversal o lateral significa cruzando la película, o paralelo al eje de rotación del tambor. Además, con referencia a la banda continua de películas combinadas, “longitudinalmente” significa a lo largo de la longitud de la banda continua de películas. “Transversalmente” significa cruzando las películas de la banda continua de borde a borde. La expresión “no lineal” significa no paralelo a la extensión longitudinal o transversal del tambor de formación de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
Pasando ahora a los dibujos, las Figuras 1 y 2 son ilustrativas de una bolsa flexible 100 de contención formada uniendo dos películas poliméricas. Las películas podrían ser de alcohol polivinílico hidrosoluble, aunque podrían usarse otras películas. Las películas usadas son “blandas” y forman blísteres “blandos” una vez termoformados a partir de PVA, polietileno, u otra película polimérica adecuada.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, la bolsa 100 incluye una película 102 de base y una película 104 de tapa unidas a lo largo de una superficie 106 de contacto sellada de películas adheridas. Define un volumen hueco interior que contiene un componente 110 de producto, en esta ilustración, una composición líquida.
La bolsa 100 tiene un reborde perimetral 111 generalmente rectangular con porciones paralelas 112 de borde longitudinal y porciones paralelas 114 de borde transversal.
La bolsa 100 de las Figuras 1 y 2 es ilustrativa de un producto resultante que puede producirse según los principios de la presente divulgación. Sin embargo, solo es ilustrativa y, como se explica en detalle a continuación, los principios divulgados en la presente memoria tienen una amplia gama de aplicabilidad y de beneficio, incluyendo la producción de bolsas conformadas no obtenibles anteriormente.
La Fig. 3 es una representación de un aparato giratorio de formación y llenado de bolsas adecuado para producir una pluralidad de las bolsas 100 mostradas en las Figuras 1 y 2, según los principios de la presente divulgación, así como las bolsas diferenciadas mostradas en las Figuras 4 y 5, 11 o 12, todas expuestas a continuación. El aparato de formación de bolsas es generalmente similar al divulgado en la patente estadounidense n° 9.162.413 mencionada anteriormente. Por supuesto, los principios divulgados son aplicables completamente a otros aparatos de formación de bolsas, incluyendo, sin limitación, máquinas de platina amovible.
Un tambor giratorio 120 de formación de bases incluye múltiples filas transversales de configuraciones de molde de formación que definen cavidades para producir múltiples bolsas de forma simultánea. Normalmente, el tambor giratorio 120 está formado de una pluralidad de barras largas 121 soportadas sobre una rueda y que definen una superficie externa 123 de soporte de película. Cada barra 121 incluye múltiples configuraciones de molde o cavidades que se extienden hacia el interior de la superficie 123 de soporte de película del tambor. Como se describe en detalle con respecto a la realización de la divulgación expuesta con referencia a las Figuras 4 a 10, la superficie 123 de soporte de película del tambor 120 de formación de bases incluye surcos generalmente circunferenciales o longitudinales y generalmente transversales que rodean cada configuración de molde que son homólogos a la forma del borde que define la cavidad de cada configuración de molde.
El aparato de formación de bolsas incluye, además, un sistema 130 de vacío, un sistema 140 de calentamiento, un mecanismo 145 de suministro de producto, un sistema humectante 160, un sistema 170 de sellado, una estación 180 de separación de bolsas, y rollos de material que suministran tanto la película 102 de base como la película 104 de tapa.
El sistema de vacío indicado, en general, en 130 en la Fig. 3, incluye conductos 132, conectados operativamente con cada configuración de molde para crear un vacío para extraer una porción de la película 102 de base hacia las cavidades de molde para formar receptáculos receptores de producto en la película 102 de base. Se conoce bien tal sistema de vacío en la técnica. Un sistema motriz (no mostrado) está conectado operativamente con el tambor 120 de formación de bases para hacer girar el tambor de manera continua en torno a su eje en la dirección “A”.
Se representa el sistema 140 de calentamiento como un rodillo giratorio 142 de calentamiento de película de base colocado adyacente al tambor 120 de formación de bases. Incluye un elemento interno para calentar la película 102 de base antes de hacer contacto con la superficie 123 de soporte de película del tambor 119 de formación de bases o de ser extraída hacia las configuraciones de molde para formar receptáculos de producto. El sistema 140 de calentamiento puede configurarse como un calentador de tipo cartucho en el rodillo 142 de calentamiento de película de base, pero pueden usarse otros tipos de calentadores, bien internos o bien externos respecto a un rodillo, si se desea. En un procedimiento típico de termoformación, por ejemplo, una película de PVA o similar, en una máquina de tambor giratorio de formado, llenado y sellado de bolsas, la película se calienta hasta un intervalo de 60°C a 204,4°C, dependiendo del grosor de la película, del tipo de película y de otros parámetros operativos.
Un mecanismo 145 de suministro de producto está colocado, en general, adyacente al tambor 120 de formación de bases para suministrar uno o más componentes de producto en cada receptáculo de producto como receptáculos, junto con la película 102 de base, para moverse junto con la superficie 123 de soporte de película. Se conocen bien los mecanismos 145 de suministro de producto en la técnica y pueden adoptar cualquier forma conocida. Tales mecanismos pueden configurarse para suministrar cualquier tipo de composición, número o combinación de productos individuales y/o materiales deseados, preferiblemente incluyendo una composición líquida. Por supuesto, el producto podría comprender un gel, un sólido, polvos, una pasta o productos de tipo cera, píldora, comprimido, o incluso otros productos metidos en bolsas.
Un rollo de suministro de material continuo de película proporciona la película 104 de tapa. La película 104 de tapa está alineada con la película 102 de base para entrar en contacto superpuesto con la película 102 de base después del llenado de los receptáculos en la película de base. El sistema humectante 160 de tapa ilustrado ayuda a crear una junta resistente entre la película de base y la película de tapa. Se coloca adyacente a la película 104 de tapa en una posición corriente arriba del lugar en el que la película 104 de tapa sella la película 102 de base en el tambor 120 de formación de bases.
El sistema humectante 160 de tapa puede aplicar un disolvente a la película 104 de tapa para aumentar su adherencia para ayudar a adherir la película 104 de tapa a la película 102 de base. Para hacerlo, se puede proporcionar el disolvente a través de un depósito humectante 162 hasta un rodillo humectante 163 que se acopla con la película 104 de tapa. En casos en los que se forman la película 102 de base y la película 104 de tapa de un material de alcohol polivinílico, el disolvente para el sistema humectante 160 de tapa puede ser agua.
Un sistema 170 de sellado que tiene un rodillo 172 de sellado está colocado en una relación de contacto próximo respecto a la superficie 123 de soporte de película del tambor 120 de formación de bases. La película 104 de tapa pasa en torno al rodillo 172 de sellado y es empujada para que tenga un contacto de sellado con la película 102 de base para hacer que las superficies de contacto de la película 102 de base y la película 104 de tapa tengan una relación adherida y sellada. En este sentido, el rodillo 172 de sellado está montado, de forma que aplique presión sobre las películas superpuestas para perfeccionar la relación de sellado. El rodillo 172 de sellado puede incluir una capa externa 173 formada de un material que es deformable, tal como caucho o un material similar, aunque esto no es esencial. Normalmente, este material tiene un grosor de aproximadamente 1,27 cm y un durómetro de aproximadamente 60, aunque estos valores pueden variar. El material, y la presión ejercida sobre las películas superpuestas, garantiza el contacto eficaz de la película 102 de base y la película 104 de tapa a lo largo de la superficie 106 de contacto sellada. Por supuesto, dependiendo del material de la película, también se conoce el uso de calor, la soldadura ultrasónica u otro proceso similar para sellar conjuntamente la película de tapa y la película de base para formar una bolsa completada.
Las bolsas formadas de material polimérico, tal como alcohol polivinílico, tienden a encogerse y distorsionarse después de la formación, el llenado y el sellado. Cuando se encuentran ubicadas en la cavidad, el vacío aplicado a través de los conductos 132 retiene la forma dictada por la configuración de molde. Sin embargo, una vez se ha desprendido, el receptáculo de base de la bolsa se encoge hasta un volumen menor, a veces hasta un veinte por ciento menor (20%) o más. Dado que la bolsa 100 se encuentra sellada, el encogimiento es acomodado por el estiramiento de la película 104 de tapa para crear la forma mostrada en la Fig. 2. A menudo, la película 104 de tapa es un material más delgado que la película 102 de base para aumentar la característica de expansión de la película de tapa.
El anterior mecanismo comprende una máquina giratoria típica de formación de bolsas de formado, llenado y sellado con un tambor de formación de bases que porta una banda continua en movimiento de películas adheridas intercaladas con cámaras llenas de componente de producto. La siguiente descripción describe un aparato y un procedimiento según la presente divulgación para retirar las bolsas de componente de producto de la banda continua en movimiento. Este aparato y este procedimiento proporcionan la capacidad de producir bolsas individuales de configuraciones diferenciadas.
Un sistema 180 de separación de bolsas está colocado después, o corriente abajo, de la ubicación en la que se fijan entre sí la película 102 de base y la película 104 de tapa para formar la banda continua de películas adheridas. Comprende un conjunto 150 de tambor giratorio de cuchilla configurado según la presente memoria para cooperar con el tambor 120 de formación de bases para separar de manera individual cada bolsa completada de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
Los elementos cooperativos de la máquina y su cooperación funcional están ilustrados y descritos en detalle a continuación en relación con la producción de una configuración diferenciada de bolsa ilustrada en la Fig. 4. El reborde circundante de esta bolsa tiene porciones no lineales de borde perimetral. Como se ilustra en realizaciones adicionales a continuación, el aparato y procedimiento divulgados poseen la capacidad de producir un número cualquiera de variaciones de bolsas con rebordes que tienen porciones no lineales de borde perimetral bien en la dirección longitudinal o bien transversal de la banda continua de películas adheridas. También se debe entender que los sistemas y principios divulgados en la presente memoria son empleados en la estación 180 de separación de bolsas de la Fig. 3 para la producción de bolsas como se ilustra en las Figuras 1 y 2, que tienen un reborde rectangular perimetral y porciones lineales de borde longitudinal y transversal.
Se divulga un aparato y procedimiento preferidos para crear bolsas conformadas según la presente divulgación con referencia a las Figuras 4 a 10. En la presente realización, se ilustra y describe una estación 280 de separación de bolsas.
Con referencia a las Figuras 4 y 5, la bolsa ilustrativa 200 incluye una película 202 de base y una película 204 de tapa unidas a lo largo de una superficie 206 de contacto sellada para formar una banda continua de películas adheridas. Dos volúmenes interiores separados están separados por la banda continua 207 de películas adheridas 202 y 204. Cada volumen separado contiene un componente 210 de producto, que puede ser una composición igual o diferente, habitualmente un líquido, u otro material adecuado.
La bolsa 200 incluye un reborde circundante 211 formado por las películas adheridas. En la presente ilustración, el reborde 211 tiene porciones no lineales 212 de borde longitudinal y porciones lineales 214 de borde lineal (designadas 214L o 214T en la Fig. 4) que definen conjuntamente el borde perimetral 215 de la bolsa 200. Aquí, las porciones de borde longitudinal del borde perimetral 215 presentan una forma ondulada o en zigzag. Aunque se ilustra como una combinación de líneas rectas, las porciones 212 o 214 de borde podrían tener cualquier forma, incluyendo curvada o arqueada. Además, cualquiera de las porciones de borde podría ser oblicua a la extensión longitudinal o transversal del tambor de formación o a la banda continua en movimiento de películas adheridas de la cual se separa la bolsa y, en ese sentido, es no lineal.
Como en la anterior máquina, descrita en conexión con la Fig. 3, el tambor 220 de formación de bases, una porción del cual se ve en la Fig. 7, incluye una superficie cilíndrica externa 223 de soporte de película formada por la superficie exterior de las barras largas montadas 221. Como se ilustra en la Fig. 7, cada barra larga 221 incluye una pluralidad de filas de configuraciones 224 de molde. En funcionamiento, se soporta la película 202 de base para una bolsa sobre la superficie externa 223 de soporte de película durante las etapas de formación y llenado de la bosa del proceso de fabricación de la bolsa. Después del llenado, se adhiere la película 204 de tapa a la película 202 de base de forma muy conocida. El tambor giratorio 220 de formación de bases porta la banda continua en movimiento de películas adheridas por todo el proceso de producción de bolsas. La banda continua combinada de películas adheridas de dos o más capas avanza, entonces, hacia el sistema 280 de separación de bolsas, visto en las Figuras 9 y 10, con las bolsas completadas retenidas por vacío en las cavidades de configuración 224 de molde.
Con referencia a la Fig. 6, se muestra una ilustración de una configuración 224 de molde para el tambor 220 de formación de bolsas que produce una bolsa que tiene una configuración de reborde modificado con un borde perimetral diferenciado ilustrado en las Figuras 4 y 5. En vez de la forma de reborde rectangular típica producida con los mecanismos conocidos de ranurado y de corte, la bolsa resultante tiene, aquí, un reborde perimetral 211 con un borde perimetral 215 que sigue el perfil de la configuración 224 de molde. La bolsa ilustrativa producida por la máquina de la presente divulgación es una bolsa de múltiples compartimentos con dos cámaras; sin embargo, los principios de la presente divulgación son igualmente aplicables a bolsas de un único compartimento, o bolsas con más de dos cámaras.
La Fig. 6 ilustra una porción de una de las barras largas 221 ilustradas en la Fig. 7. Se monta una pluralidad de tales barras largas 221 para formar un tambor 220 de formación de bases, como se ve en la Fig. 7. Los surcos 226 y 228 se entrecruzan para rodear cada configuración 224 de molde del tambor 220 de formación de bases.
Con referencia a la configuración 224 de molde de la Fig. 6, hay presentes dos segmentos 224a y 224b de cavidad, divididos por un divisor central 223c coextensivo con la superficie externa 223 de soporte de película. Estas cavidades representan dos cámaras separadas de la bolsa de múltiples cámaras mostrada en las Figuras 4 y 5. De forma notable, estas cámaras están definidas por un borde perimetral 230 de patrón irregular de la configuración 224 de molde.
Como se ilustra de forma óptima en la Fig. 6, las barras largas 221, y consecuentemente la superficie exterior del tambor 220, la superficie externa 223 de soporte de película, están dotadas de surcos 226 generalmente longitudinales o circunferenciales dirigidos radialmente hacia dentro entre cada configuración 224 de molde de bolsa (en una fila dada) y surcos 228 generalmente transversales dirigidos radialmente hacia dentro entre cada fila de configuraciones 224 de molde. Con las barras largas 221 así montadas, la superficie externa 223 de soporte de película presenta un patrón uniforme de cavidades circunferencialmente separadas de configuraciones 224 de molde en filas transversalmente separadas, estando rodeada cada una por surcos que definen un patrón continuo de surcos 226 generalmente circunferenciales y surcos 228 generalmente transversales que se entrecruzan. Como se divulga en la presente memoria, tales surcos pueden ser no lineales. Por lo tanto, en la presente realización ilustrada, los surcos representan un alejamiento de las disposiciones anteriores, que anteriormente han comprendido solamente surcos lineales que se extienden longitudinal y transversalmente de un tambor de formación de bases, tal como el tambor 120 de formación de bases de la Fig. 3. Además, los surcos de la presente realización ilustrada cooperan con el sistema 280 de separación de bolsas de una manera nueva, y hasta ahora desconocida, esencial para el proceso divulgado para retirar bolsas individuales completadas de la banda continua de películas combinadas de base y de tapa.
Con referencia de nuevo a la Fig. 6 en la presente ilustración, los surcos transversales 228 son rectos, o lineales, y están dispuestos paralelos al eje de rotación del tambor 220 de formación de bases. Sin embargo, los surcos 226 longitudinales o circunferenciales están dispuestos de forma no lineal y definen un patrón ondulado o en zigzag que se aproxima a la forma de los bordes perimetrales 230 de las cavidades de configuración de molde. De forma notable, como se ilustra en la Fig.6, las configuraciones separadas 220 de molde, que forman bolsas separadas, pueden anidarse en la dirección transversal a lo largo de la superficie de cada barra larga 221, reduciendo la anchura total del tambor 220 de formación de bases, o alternativamente permiten la inclusión de una configuración adicional de molde en cada fila para aumentar la capacidad.
La capacidad de crear bolsas según la presente memoria deriva de la implementación del sistema 280 de separación, incluyendo el conjunto ilustrado 250 de tambor giratorio de cuchilla descrito a continuación, que separa toda la bolsa de la banda continua en movimiento de películas portadas en el tambor 220 de formación de bases.
Con referencia a las Figuras 8 y 9, un conjunto ilustrado 250 de tambor giratorio de cuchilla está configurado para cooperar operativamente con la banda continua en movimiento de películas en el tambor 220 de formación de bases en alineamiento con los surcos 226 y 228 generalmente circunferenciales y generalmente transversales para extraer bolsas individuales completadas de la película. Como se ilustra en los dibujos, particularmente en la Fig. 3 y en las Figuras 8 a 10, se monta el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla en la máquina giratoria de formado, llenado y sellado con su eje de rotación alineado con el eje de rotación del tambor 220 de formación de bases.
El conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla está colocado corriente abajo de las estaciones de formado, llenado y sellado y está dispuesto, así, para acoplarse con la banda continua en movimiento de películas adheridas 202 y 204 de base y de tapa después de la formación de las bolsas llenas y selladas 200 integrales a las películas adheridas. Como es normal en tal máquina, se contempla que la película de base permanece bajo vacío dentro de las cavidades 224 de configuraciones de molde (aquí 224a y 224b) hasta que se separe una bolsa individual 200 de la película. Estas bolsas pueden depositarse, entonces, en un transportador, tal como el transportador 190, mostrado en la Fig. 3, cuando deja de aplicárseles el vacío.
El conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla está alimentado por la máquina de formado, llenado y sellado para girar de forma sincronizada con el tambor 220 de formación de bases y en alineamiento con las cavidades 224 de configuración de molde, y consecuentemente, con las películas que avanzan soportadas en la superficie 223 de soporte de película del tambor 220. El conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla puede ser portado por un carro deslizable accionado por cilindro neumático, para la traslación hacia el tambor 220 de formación de bases y alejándose del mismo, para asociar de manera operativa estos elementos antes de iniciar el proceso de separación de bolsas. Por supuesto, puede emplearse cualquier otro mecanismo adecuado para mover el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla respecto al tambor 220 de formación.
El tambor giratorio 220 de formación y el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla pueden alimentarse, por ejemplo, mediante servomotores síncronos con circuitos de control informatizado para garantizar el posicionamiento operativo y la interacción debidos. El conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla puede alimentarse, como se ha descrito anteriormente, por el movimiento giratorio controlado en torno a un eje paralelo al eje de rotación del tambor 220 de formación de bases en la dirección “B” mostrado en la Fig. 8.
Como se ve en la Fig. 8, un conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla tiene una porción 254 de rodillo generalmente cilíndrica con un árbol alargado 252 de soporte que se extiende desde sus extremos. El árbol 252 puede montarse sobre el carro axialmente trasladable descrito anteriormente para un posicionamiento controlado en relación con el tambor 220 de formación de bases.
El conjunto 250 incluye una porción 254 de rodillo que tiene una superficie externa cilíndrica 255 de contacto del tambor definida por almohadillas o guías aislantes resilientes 270 descritas más completamente a continuación. La porción 254 de rodillo tiene una longitud axial generalmente coextensiva con la anchura transversal del tambor 220 de formación de bases. Cuando el tambor 220 de formación de bases y el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla se encuentran en relación operativa entre sí, la superficie externa circunferencial 255 de contacto del tambor se encuentra en contacto rodante con la película 204 de tapa de la banda continua en movimiento de películas adheridas 202 y 204. Por supuesto, se porta la película 202 sobre la superficie 223 de soporte de película del tambor 220 de formación de bases.
El conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla es empujado hacia el tambor giratorio 220 de formación de bases para mantener esta relación operativa. El diámetro efectivo de la superficie externa cilíndrica 255 de contacto del tambor, definido por las superficies externas de las almohadillas aislantes 270, es tal que la superficie externa 223 de soporte de película y la superficie cilíndrica 255 de contacto del tambor del conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla se desplazan a la misma velocidad lineal.
Como se ve en las Figuras 8 y 9, el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla incluye porciones 266 de cuchilla generalmente longitudinales o circunferenciales y porciones 268 de cuchilla generalmente transversales que se extienden radialmente hacia fuera de la superficie externa cilíndrica 255 de contacto del tambor. Las porciones 266 y 268 de cuchilla pueden mecanizarse o formarse de otro modo o fijarse al conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla. Se forman para interconectarse con los surcos 226 y 228 mecanizados en el tambor 220 de formación de bases, ambos paralelos al eje del tambor 220 de formación y de forma circunferencial en la dirección de rotación del tambor de formación.
En la presente realización ilustrada, las cuchillas 266 y 268 incluyen extremos distales que se extienden radialmente hacia fuera de la superficie externa cilíndrica de contacto del tambor. Las cuchillas 266 y 268 están configuradas para engranar con los surcos 226 generalmente circunferenciales y los surcos 228 generalmente transversales del tambor 220 de formación de bases. Los surcos 226 y 228 se entrecruzan para rodear cada configuración de molde. Consecuentemente, las porciones 266 y 268 de cuchilla también se entrecruzan para definir el borde perimetral 215 de la bolsa 200. Por lo tanto, las porciones 266 y 268 de cuchilla forman un patrón de separación dimensionado y dispuesto para acoplarse con la banda continua de películas y separar una única bolsa 200 dentro de cada perímetro. Los bordes distales de las cuchillas se extienden algo más allá de las almohadillas aislantes 270. Esto permite que las cuchillas entren en los surcos mecanizados en el tambor 220 sin tocar el tambor. A la máxima penetración, las porciones de extremo distal de las porciones 266 y 268 de cuchilla deberían entrar en los surcos 226 y 228 normalmente en torno a 9,5 mm y normalmente no inferior a 1,6 mm. Se debe hacer notar que esta dimensión es importante para la extracción de cada bolsa de la banda continua en movimiento de películas adheridas 202 y 204. Cuanta mayor sea la penetración, mayor es la fuerza de separación aplicada a la banda continua de películas por las cuchillas 266 y 268 en la línea tangente de contacto entre la superficie externa 223 de soporte de película y la superficie 255 de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica del tambor giratorio 250 de cuchilla.
Las porciones 268 de cuchilla están dispuestas en un patrón transversal lineal a lo largo de la longitud transversal del tambor giratorio 250 de cuchilla. Por lo tanto, todas las bolsas en una única barra larga 221 son separadas de la película de forma simultánea. En la dirección circunferencial, el patrón de las porciones 266 de cuchilla avanza secuencialmente según giran los tambores 220 y 250 y sigue el patrón en zigzag u ondulado de forma lateral según la forma perimetral deseada del reborde perimetral de la bolsa que ha de ser formada.
Como se ilustra, el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla tiene cuatro patrones completos de porciones 266 y 268 de cuchilla que se entrecruzan de forma circunferencial con respecto al tambor 250. El tambor ilustrado 220 de formación de bases está constituido por cuarenta barras largas 221 que forman la superficie externa 223 de soporte de película del tambor cilíndrico. El conjunto 250 del tambor giratorio de cuchilla tiene un diámetro sustancialmente menor que el diámetro del tambor 220 de formación de bases con las cuchillas 266 y 268 en alineamiento con los surcos 226 y 228. Según se explica, la superficie externa 223 de soporte de película y la superficie externa 255 de contacto del tambor cilíndrico discurren a la misma velocidad lineal para mantener el alineamiento síncrono entre las cuchillas 266 y 268 y los surcos 226 y 228.
Se debería hacer notar que, para separar eficazmente la banda continua de películas adheridas y bolsas, el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla incluye orificios axiales en los que se insertan elementos enrollados 251 de calentamiento de cartuchos mediante resistencias, que se ven en la Fig. 10. Estos calentadores calientan las porciones 266 y 268 de cuchilla hasta una temperatura suficiente para fundir y perforar la banda continua de películas adheridas tras el contacto, habitualmente entre 148,9° y 204,4°C. Por supuesto, puede utilizarse cualquier disposición adecuada conocida de calentamiento para calentar las cuchillas del conjunto 250 de tambor de cuchilla.
Para evitar que el tambor giratorio calentado 250 de cuchilla dañe las bolsas durante el proceso de separación, cada área intermedia dentro del perímetro definido por las porciones 266 y 268 de cuchilla circunferenciales y transversales que se entrecruzan, está dotada de material aislante en la forma de almohadillas o bloques 270. Estas almohadillas protegen las bolsas dentro del área definida por las cuchillas que se entrecruzan contra el contacto no deseado con elementos metálicos del conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla. Las Figuras 8 y 9 ilustran de forma óptima las almohadillas 270 colocadas dentro del espacio definido por las porciones 266 y 268 de cuchilla. Significativamente, las almohadillas aislantes 270 hacen contacto con cada bolsa formada y empujan las bolsas hacia la configuración asociada de molde en el tambor 220 de formación de bases durante el proceso de separación para evitar que la película tensada se recupere de manera prematura y cambie la forma de la bolsa o provoque un movimiento de la bolsa, lo cual afectaría de manera adversa a la eficacia de separación de bolsas o tendría como resultado daños a las bolsas separadas. La función de las almohadillas 270 y la integración ejemplar estructural en el conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla están completamente divulgadas en la patente estadounidense n° 9.162.413 mencionada anteriormente.
Como se ilustra aquí, las porciones 266 de cuchilla generalmente circunferenciales y las porciones 268 de cuchilla generalmente transversales pueden ser mecanizadas en una porción maciza 254 de rodillo metálico cilíndrico. Pueden fijarse almohadillas o bloques aislantes 270 separados en la cavidad rodeada por cada conjunto de porciones 266 y 268 de cuchilla que se entrecruza mediante fijadores 271, vistos de forma óptima en la Fig. 10. Tales almohadillas aislantes pueden fabricarse de silicona y tener un durómetro de 40 a 80. Pueden tener un grosor radial de 1,27 cm o mayor. Las almohadillas pueden fabricarse de cualquier material adecuado para llevar a cabo las funciones divulgadas.
Las Figuras 9 y 10 ilustran de forma óptima la interrelación entre los surcos 226 y 228 del tambor 220 de formación de bases y las porciones 266 y 268 de cuchilla del tambor giratorio 250 de cuchilla. Significativamente, estos elementos giratorios están dispuestos en lados opuestos de la banda continua en movimiento de las películas 202 y 204 con sus respectivos ejes de rotación separados, de tal forma que sus extremos distales de las porciones 266 y 268 de cuchilla se encuentren en alineamiento para entrar completamente en los surcos 226 y 228, pero sin hacer contacto con el tambor 220. Esta relación, a su vez, garantiza un borde perimetral limpio (claramente definido) de las bolsas separadas.
La Fig. 9, en particular, ilustra el patrón ondulado o en zigzag de los surcos 226 generalmente circunferenciales del tambor 220 y de las porciones 266 de cuchilla del conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla. También muestra como los surcos 226 y 228 y las porciones 266 y 268 de cuchilla rodean completamente cada cavidad 224 de configuración de molde del tambor 220 de formación de bases.
Con fines ilustrativos y descriptivos, con referencia a la Fig. 4, en función de la dirección de rotación del tambor 220 de formación y la dirección de desplazamiento de la banda continua de películas adheridas, la porción 214L de borde transversal de la bolsa 200 es el borde delantero y la porción 214T de borde transversal es el borde trasero. Durante la separación de una bolsa de la banda continua en movimiento de películas 202 y 204 mediante el sistema 280 de separación de bolsas, se forma o separa, en primer lugar, la porción 214L de borde delantero, seguido de la separación progresiva a lo largo de las porciones 212 de borde longitudinal. Por último, el sistema 280 forma la porción 214T de borde transversal para separar completamente una bolsa 200 de las películas adheridas. Según avanzan el tambor 220 y la película acompañante, las porciones 266 y 268 de cuchilla del conjunto 251 de tambor giratorio de cuchilla separan cada bolsa a lo largo de los bordes perimetrales conformados de manera irregular del reborde circundante de películas adheridas de base y de tapa. Como puede verse en las ilustraciones de las Figuras 8 y 9, las porciones transversales 268 de cuchilla paralelas al eje de rotación del conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla están dispuestas de manera recta o lineal, igual que los surcos generalmente transversales 228. Las porciones longitudinales 266 de cuchilla en la dirección circunferencial del tambor 220 están formadas en una línea ondulada correspondiente al patrón para los surcos 226 mecanizados en el tambor 220 (que siguen el patrón de las porciones 212 del borde perimetral de las cavidades 224 de molde).
Se debería entender que el proceso de separación divulgado no implica un “corte” tal como un aplastamiento o cizallamiento físico de la banda continua de películas. En vez de ello, es un proceso de “fusión” en el que los bordes distales de las porciones 266 y 268 de cuchilla operan a una temperatura superior al punto de fusión de las películas. Los bordes distales penetran la banda continua de películas adheridas y entran en los surcos 226 y 228 de superficie del tambor 220 de formación de bases, pero no hacen contacto con los mismos. Estos bordes separan cada una de las configuraciones de bolsa de la banda continua en movimiento sin hacer contacto con el tambor 220 de formación de bases.
Las láminas no cortadas de PVA u otra película formadas de bolsas integrales completadas son portadas en la superficie 223 del tambor 220 de formación. Se mantienen las bolsas dentro de las cavidades de la configuración 224 de molde y las películas combinadas 202 y 204 de base y de tapa son estiradas de forma tirante contra la superficie lisa externa del tambor 220. Cuando las porciones calentadas 266 de cuchilla y 268 del conjunto 250 de tambor giratorio de cuchilla entran en los surcos 226 y 228, se funden a través de la película creando una separación limpia que rodea completamente la bolsa para formar el borde perimetral 215 de la bolsa. El intervalo preferido de temperatura de corte es de 148,9° a 204,4°C.
Los bordes distales de las porciones 266 y 268 de cuchilla pueden ahusarse hasta un borde relativamente afilado, aproximadamente 0,8 mm más o menos. La forma concentra la aplicación de calor a la banda continua en movimiento de películas adheridas para aumentar la penetración y la formación de un borde preciso para el reborde de la bolsa.
Como se ve en la Fig. 10, en algunas aplicaciones, tales como materia particulada de embalaje, pueden emplearse pasadores radiales perforadores 273 en el espacio entre las porciones 266 y 268 de cuchilla. Pueden colocarse en aberturas en cada almohadilla o bloque 270 para formar agujeritos microscópicos en la película 204 de tapa durante el proceso de separación para permitir que los gases atrapados escapen de las bolsas formadas. Estos agujeros perforados son lo suficientemente pequeños para evitar que cualquier contenido de producto particulado escape de las bolsas.
Significativamente, según la divulgación, la forma de los surcos 226 y 228 y de las porciones 266 o 268 de cuchilla puede mecanizarse con cualquier patrón deseado. El ejemplo de una bolsa con un reborde perimetral con forma irregular ilustrado por las Figuras 4 a 6 de la presente divulgación es ejemplar de las prestaciones disponibles mediante la implementación de los principios divulgados.
La Fig. 11 muestra otra forma que podría crearse con un sistema 380 de separación de bolsa que tiene un conjunto 350 de tambor giratorio de cuchilla asociado operativamente con el tambor giratorio 320 de formación que contiene un patrón de configuraciones 324 de molde. El conjunto 350 de tambor giratorio de cuchilla puede soportarse con su eje de rotación alineado con el eje de rotación del tambor 350 de formación sobre una fijación axialmente trasladable 353 ilustrada en la Fig. 11. Es controlada para cooperar con el tambor 320 de formación en alineamiento síncrono, como se ha descrito anteriormente en conexión con la realización de las Figuras 7 a 10.
El conjunto 350 de tambor de cuchilla incluye una porción 354 de rodillo sobre la que se colocan las porciones 366 y 368 de cuchilla generalmente circunferenciales y generalmente transversales que definen un patrón para formar los bordes perimetrales de los rebordes de las bolsas formadas. Como se ilustra, el tambor 320 de formación de bases tiene surcos colocados en un patrón complementario a las porciones 366 y 368 de cuchilla del conjunto 350 de tambor giratorio de cuchilla.
Las formas de bolsa, como en el ejemplo de la Fig. 11, derivan de una forma diferenciada de una configuración 324 de molde en la superficie 323 de soporte de película del tambor 320 de formación. Cada configuración o cavidad 324 de molde está rodeada por surcos 326 y 328 generalmente circunferenciales y transversales. Estos surcos definen un patrón en mosaico con bordes perimetrales hexagonales de seis (6) lados.
De forma similar, un conjunto ilustrado 350 de tambor giratorio de cuchilla está dotado de porciones 366 y 368 de cuchilla generalmente circunferenciales y transversales en un patrón complementario. Por lo tanto, el patrón generalmente longitudinal y transversal de los surcos que rodean cada configuración 324 de molde y el patrón correspondiente de las porciones 366 y 368 de cuchilla generalmente longitudinales y generalmente transversales del conjunto 350 de tambor de cuchilla son “no lineales” porque, en todos los sentidos, no son paralelos a la extensión longitudinal o transversal del tambor 324 de formación de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
Significativamente, en la presente realización, el patrón de surcos y cuchillas engloba casi toda la superficie 323 del tambor 320 de formación de bases y consecuentemente de la banda continua en movimiento de películas adheridas, minimizando, así, los desechos y el consumo de película. El reborde perimetral que rodea una bolsa completada puede minimizarse, siguiendo muy de cerca el borde perimetral de las bolsas completadas. Por lo tanto, puede haber un ahorro de película como resultado de usar el sistema 380 de separación de la bolsa conformada presentada en esta divulgación. Se contempla que podría anidarse un número cualquier de patrones intricados para formar un patrón de mosaico para eliminar, por ejemplo, cualquier desecho de jirones entre filas longitudinales de configuraciones de molde.
Las Figuras 12 a 14 son ilustrativas de otra capacidad diferenciada de formación de bolsas de la aplicación de los principios aquí divulgados.
La Fig. 12 muestra una bolsa 400 que contiene producto de configuración compleja producida a partir de una película flexible, tal como PVA hidrosoluble. Aquí, se emplea una máquina de formado, llenado y sellado que es similar a la ilustrada en la Fig. 3 con un sistema 480 de separación de bolsas modificado según la presente divulgación. La bolsa 400 puede incluir un volumen de componente de producto hueco llenado rodeado por un reborde 411 de películas adheridas de base y de tapa que tienen un borde perimetral 415. La bolsa ilustrada tiene una forma de “camiseta” con un reborde 411 que tiene un borde perimetral 415 que comprende porciones 412 de borde generalmente longitudinal y porciones 414 de borde generalmente transversal.
Como se ve en la Fig. 13, un tambor de formación de bases, generalmente 420, incluye una superficie cilíndrica externa 423 de soporte de película con múltiples filas transversales de configuraciones 424 de molde que definen cavidades para formar receptáculos de base receptores de producto de las bolsas 400, vistas la Fig. 12. Cada configuración 424 de molde está rodeada por un patrón continuo de surcos 426 generalmente longitudinales y los surcos 428 generalmente transversales dispuestos de forma no lineal para crear la forma en “T” de la camiseta.
De forma notable, aunque el patrón de configuraciones 424 de molde se extiende transversalmente en filas que rodean circunferencialmente la superficie externa 423 de soporte de película, los surcos que rodean cada configuración de molde están separados de los surcos de otras configuraciones de molde. El patrón es ilustrativo de una opción disponible empleando los principios aquí divulgados. El patrón de configuraciones 424 de molde es un mosaico de elementos individuales separados entre sí. En esta ilustración, cada fila de configuraciones de molde es una “ imagen especular” de filas adyacentes.
Según los principios aquí divulgados, una banda continua en movimiento de películas adheridas con bolsas 400 integrales llenas y selladas, dentro de configuraciones 424 de molde, es portada por la superficie externa de soporte de película hasta una estación 480 de separación, mostrada en la Fig. 14. Comprende un conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla, visto de forma óptima en la Fig. 13, dispuesto en asociación operativa con el tambor 420 de formación de bases. Se monta para un movimiento regulable respecto al tambor 420 de formación de bases y es alimentado para girar en alineamiento síncrono controlado con los surcos 426 y 428 del tambor 420 de formación de bases, como se ha descrito anteriormente en conexión con la realización de las Figuras 4 a 10. Se debería hacer notar que el tambor giratorio 350 de cuchilla y el tambor 320 de formación de bases de la realización de la Fig. 11 que, por supuesto, están configurados y dispuestos de forma similar a una máquina giratoria de formado, llenado y sellado de formación de bolsas.
En la Fig. 14, se ilustra el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla del sistema 480 de separación de bolsas de la Fig. 13. Se monta en una máquina giratoria de formado, llenado y sellado de formación de bolsas en asociación operativa con la superficie externa 423 de soporte de película para la cooperación funcional controlada, todo como se ha descrito anteriormente en la presente memoria.
El conjunto 450 incluye una porción de rodillo que tiene una superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor definida por superficies radialmente externas de almohadillas o guías resilientes aislantes 470, como se ha descrito anteriormente en conexión con la realización de las Figuras 9 y 10. La porción de rodillo tiene una longitud axial generalmente coextensiva con la anchura transversal del tambor 420 de formación de bases. Cuando el tambor 220 de formación de bases y el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla se encuentran en relación operativa mutua, la superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor se encuentra en contacto rodante con la banda continua en movimiento de películas adheridas portadas sobre la superficie externa 423 de soporte de película del tambor 420 de formación de bases. Para mantener esta relación operativa, el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla es empujado hacia el tambor 420 de formación de bases que gira. El diámetro eficaz de la superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor, definido por las superficies externas de las almohadillas 470 de silicona, es tal que la superficie externa 423 de soporte de película y la superficie cilíndrica 455 de contacto de tambor discurren a la misma velocidad lineal.
Como se ve en la Fig. 14, el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla incluye porciones 466 de cuchilla generalmente longitudinales o circunferenciales y porciones 468 de cuchilla generalmente transversales que se extienden radialmente hacia fuera de la superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor. Las porciones 466 y 468 de cuchilla pueden mecanizarse, o formarse de otro modo, o fijarse al conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla. Están configuradas para interconectarse o engranar con los surcos 426 y 428 del tambor 420 de formación de bases, como en las realizaciones anteriores.
Las cuchillas 466 y 468 incluyen porciones de extremo distal que se extienden radialmente hacia fuera de la superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor y están configuradas para engranar con los surcos 426 generalmente circunferenciales y los surcos 428 generalmente transversales del tambor 420 de formación de bases. Definen, consecuentemente, el borde perimetral 415 de la bolsa 400. Por lo tanto, las porciones 466 y 468 de cuchilla forman un perímetro de separación dimensionado y dispuesto para acoplar la banda continua en movimiento de películas en otra superficie 423 de soporte de película y separar las bolsas individuales 400 dentro de cada perímetro. Los bordes distales de las cuchillas 466 y 468 se extienden más allá de las almohadillas aislantes 270 de silicona y entran en los surcos mecanizados en el tambor 420 sin tocar el tambor o las superficies que definen los surcos 426 o 428.
Como se ilustra, el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla tiene cuatro patrones de porciones 466 y 468 de cuchilla que se entrecruzan de manera circunferencial con respecto al tambor 450 y tiene un diámetro sustancialmente menor que el diámetro de la superficie cilíndrica externa 423 de soporte de película del tambor 420 de formación de bases. Con las cuchillas 466 y 468 en alineamiento con los surcos 426 y 428, la superficie externa 423 de soporte de película y la superficie cilíndrica externa 455 de contacto del tambor discurren a la misma velocidad lineal para mantener el alineamiento síncrono.
Como en las anteriores realizaciones, el conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla incluye elementos enrollados 451 de calentamiento de cartuchos mediante resistencias, representados en la Fig. 13, que calientan las porciones 466 y 468 de cuchilla hasta una temperatura suficiente para fundir la banda continua de películas tras el contacto, habitualmente entre 148,9° y 204,4°C.
Para evitar que el tambor o rodillo giratorio calentado 450 de cuchilla dañe las bolsas durante el proceso de separación, cada área intermedia dentro del perímetro definido por porciones 466 y 468 de cuchilla generalmente circunferenciales y transversales que se entrecruzan, está dotada de material aislante en forma de almohadillas o bloques 470 de silicona. Estas almohadillas protegen las bolsas dentro del área definida por las cuchillas que se entrecruzan contra el contacto no deseado con elementos metálicos del conjunto 450 de tambor giratorio de cuchilla. Durante la separación de la banda continua en movimiento de películas adheridas, las almohadillas 470 de silicona hacen contacto con cada bolsa que se separa y empujan a las bolsas hacia la configuración asociada 424 de molde en el tambor 420 de formación de bases para evitar que la película tensada de la bolsa se recupere de manera prematura y cambie la forma de la bolsa o provoque un movimiento de la bolsa que provocaría el contacto de las porciones 466 y 468 de cuchilla.
Con referencia a la descripción y la divulgación anteriores, debe entenderse que los tambores ilustrados 220, 320 o 420 de formación de bases son sustituidos por el tambor 120 de formación de bases de la máquina de la Fig. 3. Durante la formación de las bolsas, estos tambores soportan una película de base que, de forma habitual, es extraída hacia la pluralidad de configuraciones 224, 324 o 424 de molde bajo el calor y el vacío aplicados. Estos receptáculos de base son llenados, entonces, de producto y cubiertos con una película de tapa, de nuevo de la manera habitual de formación de tales bolsas flexibles. Una o ambas de las películas de base y de tapa son humectadas o recubiertas de adhesivo para garantizar la adherencia entre las superficies de contacto para formar cámaras o bolsas selladas que contienen producto. Mientras haya un vacío continuo dentro de las cavidades de configuración de molde, se suministra la banda continua en movimiento de películas adheridas y bolsas intercaladas a un mecanismo de separación según la presente divulgación. El conjunto calentado 250, 350 o 450 de tambor giratorio de cuchilla, con porciones longitudinales 266, 366 o 466 de cuchilla o porciones transversales 268, 368 o 468 de cuchilla conformadas de manera especial cooperan con los surcos asociados generalmente circunferenciales y transversales del tambor 220, 320 o 420 de formación de bases y funden la película tras el contacto para separar todas las bolsas de la banda continua en movimiento. Las bolsas son retenidas en las cavidades de molde del tambor de base hasta que se libera el vacío, momento en el cual se liberan las bolsas y suministran a un transportador para un procesamiento o embalaje adicionales. Cada bolsa resultante aflora con un reborde perimetral definido por las porciones 266 y 268, 366 y 368, o 466 y 468 de cuchilla de los tambores giratorios 250, 350 o 450 de cuchilla, como ya se ha explicado.
También debería entenderse que el equipo ilustrado en la Fig. 3 también está concebido para funcionar como se ha descrito en la presente memoria. En este aspecto, la estación 180 de separación de bolsas incluye el conjunto 150 de tambor de cuchilla dotado de porciones longitudinales de cuchilla y porciones transversales de cuchilla alineadas para cooperar en alineamiento síncrono con los surcos que se entrecruzan que rodean las configuraciones de molde en la superficie externa 123 de soporte de película del tambor 120 de formación de bases. El conjunto 150 de tambor de cuchilla puede duplicar, en todos los demás sentidos, estructural y funcionalmente el conjunto 250 de tambor de cuchilla de la estación 280 de separación, descrito en detalle en la presente memoria.
En el ejemplo mostrado en las Figuras 4 a 9, las porciones transversales 228 de surco y las porciones transversales 268 de cuchilla están dispuestas en un patrón lineal. Sin embargo, estas porciones de surco y de cuchilla también podrían conformarse de manera irregular para proporcionar un patrón transversal diferenciado de separación del tambor 220 de formación de bases y de la banda continua en movimiento de películas. En ese caso, podría crearse un borde 214 conformado de manera especial sobre el reborde 211 de la bolsa. Debería entenderse que las realizaciones ilustradas en la presente memoria son solamente ilustrativas y pueden derivarse o implementarse numerosas configuraciones adicionales de componentes del sistema de separación de bolsas según los principios de la presente divulgación.
De forma notable, los tambores giratorios 250, 350 o 450 de cuchilla operan a temperaturas elevadas, y la temperatura de los tambores 220, 320 o 420 de formación de bases también podría elevarse mínimamente. Por lo tanto, al dimensionar y formar las porciones de cuchilla para mantener el alineamiento con el patrón de surcos en los tambores asociados de formación de bases, es necesario para acomodar la expansión térmica o el cambio de dimensión de los componentes de la máquina. Un planteamiento de éxito ha sido realizar cálculos en función de un extremo fijo del árbol sobre el cual gira el tambor giratorio respecto a la posición del tambor de formación de bases que gira para determinar factores aplicables de expansión.
Se apreciará que la anterior descripción proporciona ejemplos del sistema y de la técnica divulgados. Sin embargo, se contempla que otras implementaciones de la divulgación pueden diferir en detalle de los anteriores ejemplos. Todas las referencias a la divulgación o a los ejemplos de la misma están concebidas para hacer referencia al ejemplo particular siendo expuesto en ese punto y no están concebidas para implicar limitación alguna en cuanto al alcance de la divulgación más en general. Toda expresión de diferenciación y menosprecio con respecto a ciertas características está concebida para indicar una carencia de preferencia de esas características, pero no excluye las tales del alcance de la divulgación en su totalidad a no ser que se indique algo diferente.
La enumeración de intervalos de valores en la presente memoria está concebida meramente para servir como un procedimiento abreviado para hacer referencia individualmente a cada valor separado que se encuentra dentro del intervalo, a no ser que se indique algo diferente en la presente memoria, y cada valor separado es incorporado en la memoria descriptiva como si estuviera enumerado individualmente en el presente documento. Todos los procedimientos descritos en la presente memoria pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado, a no ser que se indique algo diferente en la presente memoria, o bien que se contradiga claramente por el contexto.
En consecuencia, la presente divulgación incluye todos los equivalentes y modificaciones del contenido enumerado en las reivindicaciones adjuntas al presente documento como permita la ley aplicable.
Además, cualquier combinación de los elementos descritos anteriormente en todas las variaciones posibles de los mismos está englobada por la divulgación, a no ser que se indique algo diferente en la presente memoria, o que se contradiga claramente por el contexto.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas (202, 204) que comprende:
una superficie (223) de soporte de película que porta las películas adheridas (202, 204) y dotada de al menos una configuración (224) de molde de formación de bolsas;
incluyendo dicha superficie (223) de soporte de película porciones (226, 228) de surco que rodean dicha al menos una configuración (224) de molde de formación de bolsas; y
un conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla en relación operativa con dicha superficie (223) de soporte de película que tiene configuraciones de cuchilla con porciones (266, 268) de cuchilla dispuestas para formar todo el borde perimetral (215) de un reborde de la bolsa (200);
estando dispuestas dichas porciones (266, 268) de cuchilla para el alineamiento síncrono con dichas porciones (226, 228) de surco de dicha superficie (223) de soporte de película,
provocando la rotación de dicho tambor giratorio de cuchilla que dichas porciones (266, 268) de cuchilla entren en dichas porciones (226, 228) de surco a través de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas,
formen dicho borde perimetral (215) del reborde de la bolsa (200) y separen dicha al menos una bolsa (200) de la banda continua en movimiento de películas adheridas (202, 204),
en el que un tambor giratorio (220) de formación incluye dicha superficie (223) de soporte de película, caracterizado porque dicha superficie (223) de soporte de película incluye porciones (226) de surco generalmente longitudinales y porciones (228) de surco generalmente transversales que se entrecruzan, y dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla incluye porciones (266) de cuchilla generalmente longitudinales y porciones (268) de cuchilla generalmente transversales que se entrecruzan configuradas para el alineamiento síncrono con dichas porciones (228) de surco generalmente longitudinales y generalmente transversales que rodean dicha al menos una configuración (224) de molde.
2. Un aparato para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 1, en el que dicho tambor (220) de formación incluye una pluralidad de dichas configuraciones (224) de molde dispuestas en filas circunferenciales separadas transversalmente de dicha superficie (223) de soporte de película, incluyendo cada una de dichas configuraciones (224) de molde dichas porciones circundantes (226, 228) de surco, y en el que dichas configuraciones de cuchilla de dicho tambor giratorio de cuchilla incluye porciones (266, 268) de cuchilla para el alineamiento síncrono con cada una de dichas porciones (226, 228) de surco.
3. Un aparato para separar bolsas que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 2,
en el que dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla incluye elementos (251) de calentamiento para calentar dichas porciones (266, 268) de cuchilla a una temperatura suficiente para fundir dicha banda continua en movimiento de películas y/o, en el que dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla incluye almohadillas aislantes (270) o guías dispuestas en cada configuración de cuchilla, estando dispuestas para definir una superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica dispuesta para hacer contacto con las bolsas (200) que están siendo separadas de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas,
estando dispuestos preferiblemente dicho tambor (220) de formación y conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla, de forma que dicha superficie (223) de soporte de película de dicho tambor giratorio (220) y dicha superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica de dichos lados opuestos de contacto del tambor giratorio de cuchilla de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas y dichas superficies se desplacen con la misma velocidad lineal.
4. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas que define una pluralidad de bolsas (200) portadas por la banda continua, comprendiendo el procedimiento:
proporcionar una superficie (223) de soporte de película para portar dicha banda continua y que tiene
una pluralidad de filas transversales de configuraciones (224) de molde que definen cavidades de molde, soportando cada una una bolsa (200) en la misma; y
una pluralidad de porciones (228) de surco generalmente longitudinales y generalmente transversales en dicha superficie (223) de soporte de película que rodea cada una de dichas configuraciones (224) de molde; proporcionar un conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla en relación operativa con dicha superficie (223) de soporte de película que tiene configuraciones de cuchilla con porciones (266, 268) de cuchilla dispuestas para formar todo el borde perimetral (215) del reborde de cada bolsa y
dispuestas para el alineamiento síncrono con dichas porciones de surco de dicha superficie (223) de soporte de película para provocar que dichas porciones (266, 268) de cuchilla entren en dichas porciones de surco a través de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas para formar dicho borde perimetral (215) de cada reborde de cada bolsa;
comprendiendo el procedimiento, además:
provocar dicho alineamiento síncrono de dichas porciones (266, 268) de cuchilla y porciones de surco para separar dichas bolsas (200) de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas.
5. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 4, comprendiendo las etapas, además:
proporcionar un tambor giratorio (220) de formación que tiene dicha superficie (223) de soporte de película; y
hacer girar dicho tambor (220) de formación y el tambor giratorio de cuchilla en el alineamiento síncrono.
6. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 5, en el que dicho tambor giratorio de cuchilla incluye elementos (251) de calentamiento para calentar las porciones (266, 268) de cuchilla a una temperatura para fundir la banda continua en movimiento de películas adheridas,
comprendiendo las etapas, además, calentar dichas porciones (266, 268) de cuchilla a una temperatura suficiente para fundir dichas películas de dicha banda continua en movimiento mientras se hacen giran dicho tambor (220) de formación y tambor giratorio de cuchilla en el alineamiento síncrono.
7. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 5, en el que dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla incluye almohadillas aislantes (270) o guías dispuestas en cada configuración de cuchilla dispuestas para definir una superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica, comprendiendo el procedimiento, además:
bolsas (200) de contacto que están siendo separadas de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas con dichas almohadillas aislantes de dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla durante la separación de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas.
8. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 7, en el que dicho procedimiento incluye hacer girar dicho tambor (220) de formación y dicho tambor giratorio de cuchilla con dicha superficie (223) de soporte de película de dicho tambor (220) de formación y dicha superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica de dicho tambor giratorio de cuchilla en contacto con lados opuestos de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas a la misma velocidad lineal.
9. Un procedimiento para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas como se ha reivindicado en la reivindicación 7, en el que dicho procedimiento incluye hacer girar dicho tambor (220) de formación y dicho tambor giratorio de cuchilla con dicha superficie (223) de soporte de película de dicho tambor (220) de formación y dicha superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica de dicho tambor giratorio de cuchilla en contacto con lados opuestos de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas a la misma velocidad lineal.
10. Un sistema que comprende un tambor (220) de formación para separar bolsas (200) que contienen producto de una banda continua en movimiento de películas adheridas, comprendiendo el tambor (220) de formación:
una superficie (223) de soporte de película para portar la banda continua de películas adheridas dotadas de una pluralidad de configuraciones (224) de molde de formación; incluyendo dicha superficie (223) de soporte de película porciones (226, 228) de surco que rodean cada una de dichas configuraciones (224) de molde;
caracterizado porque dichas porciones (226, 228) de surco incluyen porciones (226) de surco generalmente longitudinales y porciones (228) de surco generalmente transversales que se entrecruzan configuradas para el alineamiento síncrono con porciones (266, 268) de cuchilla en un conjunto asociado (250) de tambor giratorio de cuchilla,
comprendiendo el sistema, además, un conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla para separar producto que contiene bolsas (200) de una banda continua en movimiento de películas adheridas portadas en la superficie (223) de soporte de película dotada de la pluralidad de configuraciones (224) de molde de formación, estando rodeada cada una por las porciones de surco,
teniendo dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla configuraciones de cuchilla con porciones (266, 268) de cuchilla dispuestas para formar el borde perimetral (215) del reborde de una bolsa (200);
estando dispuestas dichas porciones (266, 268) de cuchilla para el alineamiento síncrono con las porciones (226, 228) de surco en el tambor (220) de formación,
provocando la rotación del tambor (220) de formación y del tambor giratorio de cuchilla que dichas porciones (266, 268) de cuchilla entren en dichas porciones (226, 228) de surco a través de la banda continua en movimiento de películas adheridas,
formen el borde perimetral (215) del reborde de la bolsa (200) y separen las bolsas (200) de la banda continua en movimiento de películas adheridas.
11. Un sistema como se ha reivindicado en la reivindicación 10, en el que dichas porciones (266, 268) de cuchilla incluyen porciones (266) de cuchilla generalmente longitudinales y porciones (268) de cuchilla generalmente transversales que se entrecruzan configuradas para formar todo el borde perimetral (215) del reborde de una bolsa (200),
en el que dicho conjunto (250) de tambor giratorio de cuchilla incluye almohadillas aislantes (270) o guías dispuestas en cada configuración de cuchilla, estando dispuestas dichas almohadillas aislantes para definir una superficie de contacto del tambor de formación generalmente cilíndrica para hacer contacto con las bolsas (200) durante la separación de dicha banda continua en movimiento de películas adheridas, y en el que dicho tambor giratorio de cuchilla incluye elementos de calentamiento para calentar dichas porciones (266, 268) de cuchilla a una temperatura suficiente para fundir la banda continua en movimiento de películas adheridas.
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