BR0108576B1 - saco plástico "camiseta t" e método de fabricação de um saco plástico. - Google Patents

Description

"SACO PLÁSTICO "CAMISETA Τ" E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM SACO PLÁSTICO"

Campo de invenção

Esta invenção se relaciona a sacos plásticos e, mais particularmente, a sacos pregueados especialmente os sacos chamados de sacos "camiseta-T" (T-shirt). Histórico da invenção

Os sacos em uso nos E.U. e em outros países são chamados sacos "camiseta-T". Os sacos "camiseta-T" são costumeiramente feitos com um filme plástico tubular pregueado (gussets), escamado, e cortado formando sacos com alças nas laterais.

As alças para os sacos "camiseta-T" são formadas a partir das regiões laterais pregueadas. Portanto, quando o saco for carregado e levantado manualmente, forças relativamente grandes são aplicadas na direção oposta às áreas nas junções do selo inferior e das dobras nas pregas. 0 saco, por conseguinte, muito provavelmente deverá cisalhar nestas junções quando o mesmo for carregado e levantado manualmente.

Se o saco sobrecarregado não se romper na junção de selagem inferior, muito provavelmente deverá cisalhar nas alças. As alças podem ser reforçadas se forem feitas maiores, mas a largura das alças é limitada à largura das pregas e quanto maior a prega, mais fraca será a junção desta com o selo inferior.

Para resolver estes problemas, pode se aumentar a espessura do filme plástico ou ainda usar um filme de plástico de qualidade superior, mas as junções, embora com resistência proporcionalmente maior, continuam sendo as áreas mais fracas no saco. Ademais, estas soluções resultam em um custo adicional, em virtude do aumento de qualidade do material empregado.

Ademais, quando o filme tubular tiver pregas, a espessura das regiões pregueadas nas laterais do saco é duas vezes a espessura da porção sem pregas no centro. Os meios de selagem que formam o selo no fundo do saco devem prover calor suficiente para soldar as quatro camadas nas regiões pregueadas, o que é mais calor que o requerido para a região central sem pregas do saco. 0 calor em excesso aplicado à porção sem pregas cria uma área fraca, particularmente na área das junções das dobras das pregas com o selo inferior.

Uma solução possível para este problema é aumentar o tempo de selagem reduzindo a velocidade no processo de selagem. Esta mudança, no entanto, não resolve totalmente o problema, e, ademais, em virtude da redução de produção, resulta em um aumento de custos no produto final.

O principal objetivo da presente invenção é prover um saco plástico pregueado mais forte que os sacos da técnica anterior de mesma construção e sem incorrer em custos adicionais.

Um outro objetivo da invenção é prover um saco plástico pregueado no qual as junções das dobras das pregas e linha de selagem não sejam as partes mais fracas do saco.

Um objetivo mais específico da invenção é prover um modo econômico para reforçar um saco "camiseta-T" convencional sem significativamente aumentar o custo de fabricação.

Um outro objetivo adicional da invenção é prover um saco "camiseta-T" tendo alças mais largas para uma dada espessura de filme plástico.

Sumário da Invenção

De acordo com a invenção, pelo menos uma fita plástica é coladai ao fundo de um saco plástico pregueado em uma região que inclui junções entre as dobras das pregas e o selo inferior. Preferivelmente, aplicam-se duas fitas em lados opostos do saco, ou aplica-se uma única fita plástica dobrada no selo, resultando no efeito de transferir as forças normalmente aplicadas na junção selo/ pregas à fita, ou fitas, de modo que o saco não cisalhe primeiramente nas áreas das junções.

Descrição Resumida dos Desenhos

A figura 1 é uma vista em planta frontal mostrando um saco "camiseta-T" de técnica anterior com propósito explicativo;

a figura 2A é uma vista em corte ao longo da linha 2A-2A da figura 1;

a figura 2B é uma vista em corte ao longo da linha 2B-2B da figura 1;

a figura 3 é uma vista em planta frontal mostrando um saco "camiseta-T" de técnica anterior totalmente carregado;

a figura 4 é uma vista inferior do saco "camiseta-T" totalmente carregado mostrado na figura 3;

a figura 5 é uma vista em planta frontal mostrando um saco "camiseta-T", de acordo com a invenção; e

a figura 6 é uma vista inferior do saco "camiseta-T" mostrado na figura 5 totalmente carregado;

a figura 7 é uma vista em planta lateral de uma máquina para aplicar fitas de reforço a ambos os lados do saco.

a figura 7A é uma vista ampliada da estação de aplicação de fita mostrada na figura 7;

a figura 8 é uma vista de topo da máquina mostrada na figura. 7;

a figura 9 é uma vista em perspectiva explodida mostrando como a fita inferior é aplicada, sendo essencialmente o mesmo o mecanismo de aplicação da fita superior;

a figura 10 é uma vista em corte seccional do dispositivo que cola as duas fitas aos lados opostos do saco;

a figura 11 é uma vista lateral, parcialmente seccionada, mostrando o mecanismo para dobrar uma única fita no fundo do saco;

a figura 12 é uma vista em corte do dispositivo mostrado na figura 11, logo antes da dobra ser feita;

a figura 13 mostra o mecanismo da figuras 11 e 12 depois de a fita ter sido dobrada na borda do saco;

a figura 14 mostra uma outra configuração da invenção; e

a figura 15 mostra uma configuração da invenção na qual se emprega uma fita não adesiva.

Descrição Detalhada Um saco plástico "camiseta-T" de técnica anterior é mostrado na figura 1, com propósito de explicação. Como exemplo, o saco pode ser fabricado a partir de um filme plástico extrudado feito de polietileno. 0 tubo é parcialmente pregueado formando uma dobra interna 10 e duas dobras externas 12 em cada lado. 0 filme pregueado planifiçado inclui painéis externos 11 e 13, e a seguir passa em uma estação de solda para formar um selo inferior 14 e um selo superior 16. 0 filme então passa através de uma estação de corte no qual os sacos individuais são cortados. Os sacos são então empilhados (pilhas de 50 sacos, por exemplo) e cada pilha de sacos é cortada para formar regiões de recorte 18 nos sacos. Em virtude da forma da região de recorte 18, são formadas alças 20 nas porções laterais pregueadas do saco.

0 saco pregueado inclui duas regiões externas 22A, cada região contendo quatro camadas de filme e uma região central 22B contendo somente duas camadas. Durante a etapa de selagem a quente, deve se aplicar uma quantidade suficiente de calor ao fundo do saco para soldar as quatro camadas nas regiões 22A entre si. Praticamente, não é possível aplicar menos calor à região 22B onde há somente duas camadas. Em conseqüência, a aplicação de calor que é requerida para formar o selo 14 nas regiões 22A produzirá calor excessivo na região 22B. Em virtude deste calor excessivo, o selo 14 é mais fraco na região central 22A.

O selo 14 é formado por meio de uma barra de selagem que se desloca para entrar em contato com o filme pregueado enquanto este se move através da estação de selagem.

A formação do selo depende da temperatura da barra, do tempo de aplicação da barra sobre o filme, e da pressão aplicada pela barra. Quanto mais grossa as camadas de plástico, maior será calor e a pressão requerida para formar a linha de selagem. Uma quantidade maior de calor pode ser provida aumentando a temperatura da barra de selagem ou tempo de aplicação. Normalmente, um aumento na pressão não é um fator importante. Prefere-se aumentar a temperatura substancialmente para evitar o aumento no tempo de aplicação que, com certeza, reduz o tempo de fabricação. Por meio de exemplo, se a espessura do filme for de 15 μm, uma barra de selagem aquecida a 350°F deverá requerer otimamente um tempo de aplicação de 0,8 segundos a uma pressão de 45 psi. Se a espessura do filme for aumentada para 30 μm, o mesmo tempo de aplicação poderá ser obtido se a temperatura da barra de selagem for aumentada para 450°F e a pressão para 46 psi.

A figura 3 ilustra o saco "camiseta-T" de técnica anterior depois de ter sido carregado e levantado pelas alças 20. O conteúdo do saco deve exercer uma força devido a gravidade, indicado pela seta F. Em virtude de as alças serem ligadas ao fundo do saco nas junções 24, o peso do conteúdo no saco cria forças iguais f1 e f2 que são aplicadas em direções opostas, primariamente às junções. Conseqüentemente, estas junções são as áreas do saco que mais provavelmente deverão se romper (isto é, cisalhar), se o peso do saco for excessivo.

A medida que as pregas se tornam mais profundas, a tendência das junções em se romper aumenta. A área das junções é a mais fraca quando o saco for totalmente pregueado, isto é quando as junções das dobras internas 10 e a linha de selagem 14 se intersectam no centro da linha de selagem. Por outro lado, pregas mais profundas são preferidas em virtude de permitirem alças mais amplas 20. Alças maiores são preferidas porque suportam mais peso; além de mais sendo confortáveis para o usuário.

Como mostrado acima, a resistência de um saco "camiseta- T" poderá ser aumentada se aumentando a espessura do filme ou melhorando a qualidade do plástico e por conseguinte, aumentando o custo do saco. Esta invenção consegue resultados superiores provendo uma fita de reforço que suporta as forças que tendem a separar as junções 24 quando o saco é carregado. De acordo com a invenção, como mostrado nas figuras 5 e 6, a fita 3 0 é colada ao fundo do saco no selo 14 e atua para absorver as forças aplicadas nas junções 24. A fita 30 é mostrada se estendendo a partir do ponto 3OA ao ponto 30B. O comprimento da fita não é crítico, mas a fita deve ser mais comprida que a distância entre as junções 24 e geralmente quanto mais comprida a fita 30, maior será o reforço. Surpreendentemente, a fita aumenta a resistência do saco mais que um comparável aumento na espessura de filme. Em outras palavras, um saco de 15 μπι tendo duas fitas de 15 μπι é substancialmente menos propenso a romper nas junções 24 que um saco de 30 μπι tendo a mesma espessura nas junções.

Contempla-se que uma única fita 3 0 pode ser dobrada em torno do fundo do saco, mas também fitas separadas poderão ser aplicadas em cada lado do saco se obtendo o mesmo resultado em termos de reforço das junções 24. Alguns benefícios são obtidos quando se aplicam fitas separadas somente às áreas de junção, por exemplo um quadrado de 1/2 polegada. Uma fita de polipropileno com adesivo sensível a pressão poderá ser usada, mas deve ser entendido que uma ampla variedade de materiais também poderá ser utilizada, incluindo um material com o qual o saco é feito. No lugar de um adesivo sensível a pressão, um adesivo termicamente ativado poderá ser empregado ou a própria fita poderá ser feita de um material que possa ser soldado ao saco.

As dimensões da fita também não são críticas. A fita pode se estender cerca de 2 mm acima e abaixo do selo. Se uma única fita for dobrada no fundo, a fita deve ser suficientemente larga para se estender cerca de 2 mm acima do selo em ambos os lados do saco.

Resultados satisfatórios também podem ser obtidos usando somente uma única fita aplicada em um dos painéis 11 ou 13. Comumente, se as dobras internas 10 do saco sem- reforço são separadas a partir dos painéis externos 11 e 13 (colados um ao outro nas junções 24 na linha de selagem 14) os painéis externos começam a cisalhar nos pontos 24 ao mesmo tempo. Observou-se que se uma fita de reforço for aplicada em somente um dos painéis 11 ou 13, a tendência de cisalhar ambos os painéis será substancialmente reduzida. Novamente, as dimensões da fita não são críticas e bons resultados podem ser obtidos com uma fita que se estende em ambas as junções 24 e que varia na faixa de 1/4 a 1/2 de polegada.

Há um número de diferentes processos e máquinas para fabricação de sacos "camiseta-T". No processo acima onde sacos individuais são cortados do filme e empilhados, uma máquina de fita convencional pode ser usada para colar uma ou duas fitas ao selo inferior de cada saco logo antes de empilhar. Assim, ao invés de fitas separadas, poderá ser aplicada uma única fita dobrada.

Na configuração ilustrada, os selos 14 e 16 são formados a cerca de 3 mm da borda do saco. Em alguns processos os sacos são cortados e selados simultaneamente com faca quente, caso em que os selos são formados nas bordas do saco. A invenção é igualmente aplicável a esta construção, assim como igualmente a outras construções. Na verdade, a presente invenção é aplicável a qualquer caso onde um saco plástico pregueado for selado depois de pregueado, mesmo que não inclua alças.

Em alguns casos os sacos "camiseta-T" são providos em rolos onde sacos individuais são separados por uma linha perfurada de separação. Os sacos são fornecidos individualmente, cisalhando as sucessivas linhas de separação. Aqui, a fita de reforço, conforme a invenção, será aplicada apenas acima (à frente) da perfuração, preferivelmente uma fita em cada lado do saco.

As figuras 7-10 ilustram esquematicamente uma máquina para aplicar duas fitas em lados opostos de um saco durante processo de fabricação.

Em um processo típico de fabricação de sacos "camiseta- Τ", um tubo pregueado é selado em sua parte superior e parte inferior (selos 16 e 14) e para formar uma peça 40 (ver figura 9). Um conjunto de peças então são empilhadas, por exemplo 50 sacos, e recortadas com ferramenta para formar as alças 20. Contempla-se que a fita de reforço 30 deve ser aplicada antes das operações de empilhamento e recorte, embora a invenção seja igualmente aplicável em processos onde a fita é aplicada em outras etapas no ciclo de fabricação.

Como mostrado na figura 7, e 8, tiras de filme plástico superior e inferior 42 e 44, respectivamente, passam através de duas máquinas formadoras de fita 46 e 48. Cada uma destas máquinas 46, 48 forma uma multiplicidade de fitas de reforço 3 0 de dimensões adequadas nas tiras 42 e 44. As máquinas 46 e 48, que podem ser similares às máquinas de fabricação de rótulos, formam fitas sucessivas 30, estriadas de modo que, embora retidas nas tiras 42 e 44, ainda possam ser facilmente removidas em uma estação de aplicação de fita. Isto se reflete nas linhas tracejadas que definem a periferia das fitas individuais 30 dentro da tira 42 na figura 8.

As tiras estriadas 42 são deslocadas ao longo de uma série de rolos 50 através de estações para aplicação de fitas superiores e inferiores 52 e 54, respectivamente. Como mostrado abaixo, as fitas 30 são aplicadas em ambos os lados de uma peça "camiseta-T" 4 0 suportada em uma bandeja 56. As tiras 42 e 44, tendo agora as fitas de reforço 30 removidas, passam então nos rolos 58 e são a seguir enroladas nos rolos 60 e 62.

A aplicação da fita é mostrada nas figuras 9 e 10. A figura 9 ilustra somente a estação de aplicação de fita inferior 54, enquanto a estação para fita superior é a sua imagem especular.

A bandeja 56 inclui uma região de aplicação de fita recortada 64 e abas de referência 66 que alinham a peça "camiseta-T" 40 de modo que o selo inferior 14 se localize na região de recorte 64 e seja acessível às fitas enquanto as tiras 42 e 44 passam nas estações 52, 54. Cada estação de aplicação de fita inclui uma guia vertical 68 onde o cabeçote de pressão 70 se desloca verticalmente. As áreas do cabeçote de prensagem 70 correspondem à área de uma fita individual 3 0 e sendo conectadas à extremidade de uma haste reciprocante 72. O movimento da tiras 42 e 44 é sincronizado com o movimento das peças 4 0 e cabeçote de prensagem 70, por exemplo em resposta a ação de um sensor óptico em uma peça apropriadamente localizada 40 dentro da bandeja 56. Quando a peça estiver adequadamente posicionada, o cabeçote de prensagem 70 é deslocado verticalmente em ambas as estações 52 e 54 que punciona as fitas individuais 30 das tiras 42 e 44 e sela as mesmas sob pressão no selo inferior 14, como descrito acima. Preferivelmente, os cabeçotes 70 são eletro-estaticamente carregados de modo que depois de removida a tira estriada, as fitas 30 tendem a se aderir nos cabeçotes até serem aplicadas no saco. As fitas 30 podem ser seladas ao saco com um adesivo sensível a pressão ou adesivo termicamente ativado. No caso deste último, os cabeçotes de prensagem 70 nas estações 52 e 54 devem estar aquecidos.

Depois de as fitas 30 serem aplicadas em lados opostos da peça 40, a peça é removida e empilhada para sofrer um subseqüente recorte das alças. O aparelho usado para posicionar a peça 40 na bandeja 56 e remover a peça depois de as fitas serem aplicadas pode ser do tipo convencional e, por conseguinte, não precisará ser descrito aqui com detalhes.

As figuras 11, 12, e 13 mostram um dispositivo para dobrar uma única fita no fundo de uma peça 40. Neste caso, as fitas 30 são parcialmente cortadas a partir de uma única tira 42 que se desloca verticalmente. O dispositivo inclui dois cabeçotes 80 conectados por suas extremidades internas a uma haste de suporte central 82 por meio de conectores giratórios 84. Os cabeçotes 80 são também conectados a um par de barras atuadoras 8 6 por uma conexão giratória similar 88. Quando uma peça "camiseta-T" 40 estiver apropriadamente posicionada na bandeja de suporte 56, o mecanismo se desloca a partir da posição da figura 11 para a posição da figura 12, daí separando uma fita 30 da tira onde foi cortada. A haste de suporte central 82 pára de se movimentar, mas as barras atuadoras externas 86 continuam a se deslocar em direção à peça 40 fazendo os cabeçotes 80 girarem em torno dos conectores 84, como mostrado na figura 13. Esta ação dobra a fita 30 em torno da peça "camiseta-T" 40 e no fim do curso, aplica pressão fazendo a fita se aderir ao saco. O mecanismo então retorna a sua posição inicial mostrada na figura 11 na posição de aplicar a próxima fita 30 à próxima peça b"camiseta-T" 40 depois de esta ter sido apropriadamente posicionada na bandeja 56.

Surpreendentemente, descobriu-se também que a fita 30 aplicada em um ou ambos painéis 11 e 13 não precisa ser sobreposta a linha de selagem 14 para prover um reforço substancial. Assim, como se mostra na figura 14, uma fita 30 ligeiramente acima da linha de selagem (como mostrado em linha cheia) ou ligeiramente abaixo da mesma (como mostrado em linhas tracejadas) proporciona um reforço substancial. Por exemplo, a fita pode ser posicionada a cerca de 1 mm acima ou abaixo da linha de selagem.

Uma configuração adicional da invenção é mostrada na figura 15. Nesta configuração como se mostra em linhas tracejadas, uma tira plástica não-adesiva 90 é termicamente colada ao saco ao longo da linha de selagem 14 quando a linha de selagem 14 se forma. A tira plástica 90 pode ser feita do mesmo material que do saco.

Novamente, o comprimento da tira pode ser maior que a distância entre as junções 24. A largura necessária somente será suficiente para englobar a largura da linha de selagem. Na configuração preferida, a espessura da tira é cerca de duas vezes da espessura do filme plástico com o qual o saco "camiseta-T" é feito; no entanto, se a espessura for cerca da metade da espessura dos painéis 11 e 13 o resultado também será satisfatório. Também descobriu-se que as junções 24 de um saco "camiseta-T" reforçado por uma tira 90 tendo a metade da espessura do saco (isto é, cerca de 15 ym) são mais fortes que as junções de um saco "camiseta-T" feito do mesmo filme plástico com o dobro da grossura (isto é, 3 0 μιη) .

Adicionalmente, resultados satisfatórios serão obtidos se a tira for colocada dentro do saco, ou seja entre um ou ambos os painéis 11 e 13 e dobras das pregas.

O efeito da tira separada 30 ou tira 90 será maior que o conseguido quando se aumenta a espessura do saco na linha de selagem 14, por sua vez, aumentando a quantidade de material plástico disponível para fusão e selagem, daí aumentando a resistência da selagem. A presença de uma camada adicional de material provê maior resistência que um comparável aumento na espessura do filme.

Ademais, referindo-se à figura 1, em um saco "camiseta-T" há quatro camadas de filme nas regiões 22A e duas camadas de filme na região 22B. A razão entre espessuras nestas duas regiões portanto será de 4 para 2. Quando se adiciona a tira 90 com uma espessura duas vezes a espessura de camadas individuais, a espessura das áreas pregueadas 22A se torna igual a seis camadas, enquanto a espessura da área 22B se torna igual à espessura de quatro camadas. Por conseguinte, a razão entre espessuras será de 6 para 4. Em outras palavras, com a tira de reforço posicionada, a área pregueada 22A será uma vez e meia mais grossa que a área não-pregueada 22B, enquanto que sem a tira de reforço, a porção pregueada será duas vezes mais grossa que a porção não-pregueada 22A, melhorando (isto é, reduzindo) a razão entre espessuras, a resistência da junção 24 será aumentada.

Claims (15)

1. Saco plástico "camiseta-T" , compreendendo um tubo de filme plástico com pregas laterais, cada prega incluindo uma dobra interna (10) , uma linha de selagem (14) no fundo do saco intersectando as citadas dobras internas (10), e alças (20) formadas nas porções pregueadas do saco, caracterizado pelo fato de compreender meios de reforço (30) separados do citado filme plástico que se aderem ao fundo do saco e se estendem através de cada uma das citadas dobras internas (10) próximas ou sobrepondo- se à citada linha de selagem (14).

2. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem fitas separadas (30) aplicadas em lados opostos do citado saco.

3. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem uma fita (30) dobrada em torno do fundo do citado saco.

4. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem uma fita (30) aplicada somente em um lado do citado saco.

5. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem uma fita (3 0) incluindo um revestimento de adesivo sensível à pressão.

6. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem uma fita (30) termicamente colada ao saco.

7. Saco, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a fita (30) ser termicamente colada no saco ao longo da citada linha de selagem.

8. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem uma fita com cerca da metade da espessura do filme plástico.

9. Saco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os citados meios de reforço compreenderem fitas (30) separadas aplicadas em cada uma das citadas junções.

10. Método de fabricação de um saco plástico, compreendendo o pregueamento de um filme plástico tubular e a formação de uma linha de selagem (14) através do filme tubular pregueado próximo ao fundo do saco, o citado método sendo caracterizado pelo fato de pelo menos uma fita de reforço (30) ser aplicada em torno da linha de selagem (14) , a fita (30) se estendendo nas regiões pregueadas do saco.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a fita de reforço ser aplicada em cada lado do saco.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de uma fita (30) única ser dobrada em torno da extremidade selada do saco.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o filme plástico tubular pregueado ser selado em ambas as extremidade antes da aplicação da fita (30) .

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a fita de reforço (30) ser termicamente colada ao saco ao longo da linha de selagem (14) quando a linha de selagem é formada.

15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de após a fita de reforço (30) ser aplicada em uma extremidade do saco, as alças (20) serem cortadas na extremidade oposta do saco para formar um saco "camiseta-T".