ES2197079T3 - Procedimiento y aparato para relajar bandas elasticas laminadas antes de embalarlas. - Google Patents
Procedimiento y aparato para relajar bandas elasticas laminadas antes de embalarlas.Info
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Abstract
Procedimiento para hacer y embalar una banda elástica laminada prefabricada, comprendiendo el procedimiento las fases de poner en funcionamiento una máquina laminadora (24) con una velocidad lineal para fabricar una banda elástica laminada (10), y usar un sistema transportador (32) para transportar la banda elástica laminada corriente abajo desde la máquina laminadora (24) para embalar con un aparato de embalaje (34), caracterizado porque: - la máquina laminadora (24) aplica una fuerza de arrastre positiva sobre la banda elástica laminada (10) en la dirección de la máquina para mantener dicha banda elástica laminada en una condición estirada inicial cuando la banda pasa por la máquina laminadora; - el sistema transportador (32) transporta la banda elástica laminada (10) con una o más velocidades más lentas que la velocidad lineal de la máquina laminadora (24) con lo cual la banda elástica laminada se relaja gradualmente en fases desde una condición estirada inicial y se frunce hasta al menos el 90% de su condición relajada antes del embalaje, permitiendo dicho sistema transportador (32) que dicha banda elástica laminada se contraiga en fases haciendo que una primera sección (36) de dicho sistema transportador funcione con una velocidad lineal más lenta que la velocidad lineal de dicha máquina laminadora durante un periodo determinado de tiempo de reposo para permitir que dicha banda elástica laminada se relaje hasta una segunda condición estirada que es menor que dicha condición estirada inicial, y por tanto haciendo que una segunda sección (38) de dicho sistema transportador funcione con una velocidad lineal más lenta que la velocidad lineal de dicha primera sección durante un determinado tiempo de reposo para permitir que dicha banda elástica se relaje hasta una tercera condición estirada que es menor que dicha segunda condición estirada; - el aparato de embalaje (34) recibe la banda fruncida; y - el aparato de embalaje (34) funciona con una velocidad de embalaje que no esmás rápida que la velocidad del sistema transportador (32) para embalar la banda fruncida.
Description
Procedimiento y aparato para relajar bandas
elásticas laminadas antes de embalarlas.
La presente invención se refiere al embalado de
bandas elásticas laminadas prefabricadas que son útiles para la
construcción de artículos elastificados. Específicamente, la
invención se refiere a un procedimiento y aparato para embalar una
banda elástica laminada prefabricada que permite que el material
elástico de la banda se relaje de manera suficiente antes del
embalado.
Muchos artículos desechables y no desechables
tienen componentes elásticos que forman una o más partes que se
pueden estirar o expandir en el artículo. Por ejemplo, son comunes
las cinturillas elásticas laminadas. Normalmente, el componente
elástico laminado está formado por dos capas de tela no tejida que
tienen filamentos elastoméricos adheridos entre medias. Los
filamentos elastoméricos se laminan en las capas no tejidas en una
condición preestirada. Cuando los filamentos elastoméricos se
relajan, el material no tejido se frunce. Las máquinas y
herramientas necesarias para la fabricación integral de componentes
elásticos laminados son extremadamente complejas. La invención se
desarrolló cuando se intentaba fabricar bandas elásticas laminadas
prefabricadas que no formaran parte integral del artículo, como
alternativa a la fabricación integral de componentes elásticos
laminados con el artículo correspondiente.
Aunque la fabricación y unión de un componente
laminado prefabricado con un artículo desechable o no desechable
aparece como una alternativa razonable, existen problemas
sustanciales en el embalaje y el transporte de bandas elásticas
laminadas prefabricadas. Por ejemplo, si la banda elástica laminada
se embala en un estado estirado o semiestirado, la relajación
durante el transporte y almacenaje introduce un espacio muerto en el
contenedor de almacenaje. El espacio muerto a menudo hace que la
banda se corra y vuelque dentro del contenedor de almacenaje,
haciendo que el usuario final tenga dificultades para usar la banda.
Además, si la banda elástica laminada no está lo suficientemente
relajada antes de su almacenaje, el almacenaje prolongado de la
banda en condición estirada puede hacer que el material elástico se
asiente en condición estirada, haciendo así que la banda adquiera
defectos.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un medio práctico para embalar bandas elásticas
laminadas prefabricadas en una condición relajada.
La invención se refiere a un procedimiento de
relajación elástica que se lleva a cabo antes del embalar una banda
elástica laminada prefabricada. El procedimiento se lleva a cabo
normalmente usando un sistema transportador que transporta la banda
elástica laminada corriente abajo desde una máquina laminadora hasta
un aparato de embalaje. El sistema transportador está diseñado de
manera que la banda tenga poca tensión o ninguna tensión durante un
periodo de tiempo suficiente para relajar parcial o completamente el
material elástico antes del embalado.
Según un aspecto de esta invención, se
proporciona un procedimiento para hacer y embalar una banda elástica
laminada prefabricada, comprendiendo el procedimiento las fases de
poner en funcionamiento una máquina laminadora con una velocidad
lineal para fabricar una banda elástica laminada, y usar un sistema
transportador para transportar la banda elástica laminada corriente
abajo desde la máquina laminadora para embalar con un aparato de
embalaje. Tal procedimiento se caracteriza por los aspectos que se
definen en la reivindicación anexa 1.
Cuando la banda elástica laminada se fabrica en
la máquina laminadora, el material elástico (por ejemplo filamentos
elastoméricos, hilos, etc) se estira en la dirección de la máquina
a medida que la banda pasa por el punto de sujeción de salida de la
máquina. Con miras a estirar el material elástico en la máquina
laminadora, la máquina laminadora somete al material elástico a
fuerzas de arrastre positivas. Según la invención, el material
elástico se preestira (o sea, una longitud relativa estirada
L_{S}) como mínimo un 150% de su longitud relajada (o sea,
longitud relativa relajada L_{R}) y cuando se usan los materiales
preferidos, un 340% de su longitud relajada L_{R}). El sistema
transportador está situado corriente abajo de la máquina laminadora
y recibe la banda elástica laminada que procede del punto de
sujeción de salida de la máquina laminadora. El sistema
transportador funciona con una o más velocidades que son más lentas
que la velocidad lineal de la máquina laminadora, sometiendo así a
la banda elástica laminada a una fuerza de arrastre negativa
corriente abajo del punto de sujeción de salida de la máquina
laminadora. La fuerza de arrastre negativa en combinación con el
tiempo de reposo antes del embalaje hace que el material elástico se
relaje y la banda elástica laminada se frunza antes del
embalaje.
Según la invención, el tiempo de reposo antes del
embalaje, mientras que la banda está siendo transportada, debe ser
suficiente para permitir que la banda elástica laminada prefabricada
se frunza hasta una longitud relativa que no supere una longitud
relativa de embalaje máxima L_{P}. La longitud relativa de
embalaje máxima L_{P} se define preferiblemente mediante la
siguiente expresión:
L_{P} \leq (1 - \alpha) L_{S} + \alpha
L_{G}
donde L_{S} es la longitud relativa de la banda
estirada cuando el material elástico se lámina en forma de banda
en la máquina laminadora, L_{G} es la longitud relativa de una
banda completamente fruncida, \alpha es un coeficiente de
relajación de embalaje (preferiblemente, 0,75 \leq \alpha \leq
1,00); y L_{P} es la longitud relativa de embalaje máxima de la
banda elástica
laminada.
En esta realización preferida, el procedimiento
se lleva a cabo usando un sistema transportador que comprende una
correa transportadora inclinada seguida de un transportador de aire.
En un sistema en el que los componentes elásticos están preestirados
el 340%, la velocidad de funcionamiento preferida para la correa
transportadora es de aproximadamente el 39% de la velocidad lineal
de la máquina laminadora. La velocidad de transporte preferida del
transportador de aire es sustancialmente la misma que la velocidad
preferida del transportador de correa.
Para los versados en la materia debe quedar claro
que la reducción sustancial de velocidad a medida que la banda
elástica laminada se acerca al transportador de correa produce una
fuerza de arrastre negativa o fuerza impelente importante con
velocidades de funcionamiento normales (es decir, 300 metros por
minuto) lo que a su vez facilita la relajación inmediata de la banda
elástica. Por otro lado, cuando la velocidad lineal de la máquina
laminadora es más lenta, la fuerza de arrastre negativa o fuerza
impelente en la banda elástica laminada se reduce a medida que se
acerca al transportador de correa. Por tanto, la invención cuenta
con tener una cantidad de tiempo de reposo suficiente mientras que
la banda elástica laminada está bajo una tensión pequeña o no tiene
ninguna tensión cuando se está transportando hacia el aparato de
embalaje para permitir una relajación y un fruncido adecuados.
En otro aspecto, la invención incluye un aparato
que comprende una máquina laminadora que fabrica una pluralidad de
bandas elásticas laminadas, un transportador de correa que
transporta la pluralidad de bandas corriente abajo desde la máquina
laminadora hasta un transportador de aire, y una pluralidad de
máquinas de embalaje situadas corriente abajo del transportador de
aire. El transportador de aire tiene una pluralidad de carriles,
recibiendo cada uno una de las bandas elásticas laminadas
procedentes del transportador de correa. Los carriles del
transportador de aire transportan lentamente la banda
correspondiente insuflando una pequeña cantidad de aire contra el
lado inferior de la banda para elevar un poco la banda y mover la
banda hacia delante por el carril usando una corriente dirigida.
Cada carril transporta la banda elástica laminada correspondiente
hasta un sistema de embalaje asignado. El sistema de embalaje
preferido consiste en un empalmador de rechazo seguido de un
festoneador que embala la banda en capas en una caja u otro
contenedor de transporte. Es especialmente práctico un transportador
de aire con múltiples carriles para transportar lentamente la banda
elástica laminada relajada o fruncida desde el transportador de
correa hasta el sistema de embalaje correspondiente.
Otras características, objetos y ventajas de la
invención quedan claros para los versados en la materia en los
siguientes dibujos y la descripción de los mismos.
Los dibujos ilustran el mejor modo de llevar a
cabo la invención.
En los dibujos:
- La figura 1 es una vista en perspectiva de una
banda elástica laminada prefabricada que está embalada según la
presente invención.
- La figura 2 es un diagrama esquemático general
que ilustra el aparato para hacer y embalar la banda elástica
laminada que se muestra en la figura 1.
- La figura 3 es una vista en planta de la banda
elástica laminada mostrada en la figura 1, e ilustra los
diferentes grados de estiramiento de la banda elástica laminada a
medida que el material elástico de la banda se relaja.
- La figura 4 es una vista en sección parcial por
el plano 4 - 4 de la figura 3, que ilustra la banda elástica
laminada en una condición relativamente fruncida.
- La figura 5 es una vista en sección parcial por
el plano 5 - 5 de la figura 3, que ilustra la banda elástica
laminada en una condición fruncida.
- La figura 6 es una vista en sección parcial
por el plano 6 - 6 de la figura 3, que ilustra y exagera la unión
con adhesivo entre las dos capas de tela y los filamentos elásticos
que se extienden entre medias.
- La figura 7 es una vista en sección parcial
por el plano 7 - 7 de la figura 6, que ilustra el filamento
elástico retenido entre las dos capas de tela.
- La figura 8 es una vista en planta de un
transportador de aire con múltiples carriles que se usa en una
realización preferida de la invención.
- La figura 9 es una vista detallada del área que
se identifica con la línea 9 - 9 en la figura 8, que ilustra más
los carriles individuales del transportador de aire.
- La figura 10 es una vista en sección tomada por
el plano 10 - 10 de la figura 9 que ilustra la corriente de aire que
sostiene y transporta la banda elástica laminada a medida que ésta
atraviesa los carriles del transportador de aire.
- La figura 11 y última, es un dibujo esquemático
que ilustra las variaciones de longitud relativa de la banda durante
la fabricación y embalaje de la banda elástica laminada según la
invención.
La figura 1 ilustra una tira de una banda
elástica laminada prefabricada 10 construida según la invención.
Aunque en la figura 1 sólo se muestra una parte de la banda elástica
laminada 10, se debe entender que la banda elástica laminada
prefabricada 10 tiene una longitud continua que corta después el
consumidor final a la longitud deseada. En su realización preferida,
la banda elástica laminada 10 tiene una anchura de aproximadamente
50 mm aunque la anchura de la banda elástica laminada 10 puede
variar dependiendo de la aplicación. En la realización preferida de
la invención, la banda elástica laminada 10 incluye ocho filamentos
elastoméricos individuales 14 que se extienden longitudinalmente por
la longitud continua de la banda 10. Ocho (8) filamentos
elastoméricos 14 son suficientes para proporcionar la elasticidad
necesaria a una banda laminada 10 de 50 mm de anchura. Debe
entenderse que se pueden utilizar más o menos filamentos
elastoméricos 14 según la invención, dependiendo del uso final
particular de la banda elástica laminada 10. En la realización
preferida, los filamentos elastoméricos 14 son filamentos
individuales de Lycra® , que comercializa DuPont. Se debe tener en
cuenta que los filamentos elastoméricos 14 se pueden sustituir por
otros tipos de materiales elásticos, por ejemplo hilos, hebras o
adhesivos elásticos.
Refiriéndonos ahora en particular a la figura 6,
la banda elástica laminada 10 incluye preferiblemente una capa de
tela interna 16 y una capa de tela externa 18. Se debe señalar que
la invención no se limita a láminas que tengan dos capas de tela. La
técnica de relajación que se describe aquí se puede utilizar para
bandas elásticas laminadas que tengan más de dos capas de tela, o
incluso para una banda elástica laminada que tenga una única capa de
tela. En la configuración preferida que se muestra en la figura 6,
la capa de tela interna 16 y la capa de tela externa 18 capturan
los filamentos elásticos 14 entre medias. En algunos casos, la capa
de tela interna 16 y la capa de tela externa 18 pueden ser tipos
diferentes de tela no tejida. Como ejemplo específico, la capa de
tela interna preferida 16 puede ser de material no tejido unida
mediante hilado que comercializa Fiberweb con la marca SOFSPAN 200.
Este material es relativamente blando al tacto y cómodo cuando se
coloca sobre la piel. La capa de tela externa 18 puede ser de un
material no tejido menos costoso. Cuando los costes no se tienen en
cuenta, la capa de tela interna 16 y la capa de tela externa 18
pueden formarse con el mismo material.
Refiriéndonos ahora a las figuras 6 y 7, los
filamentos elastoméricos 14 quedan retenidos entre la capa de tela
interna 16 y la capa de tela externa 18 mediante un adhesivo 20. Los
filamentos elastoméricos 14 quedan adheridos tanto en la capa de
tela interna 16 como en la capa de tela externa 18. Los adhesivos
adecuados 20 tienen las propiedades adherentes adecuadas como para
evitar que los filamentos elastoméricos 14 se deslicen entre las
capas de tela 16 y 18. Además, el adhesivo seleccionado 20 debe
proporcionar una unión adecuada para adherir la capa de tela interna
16 a la capa de tela externa 18. En la realización preferida de la
invención, el adhesivo 20 es un adhesivo piezosensible que se funde
en caliente tal como el Producto H2385-01 que
comercializa Ato Findley, inc., el cesionario de la presente
invención. Durante la fabricación, se rocía una capa de adhesivo
sobre la superficie de cada capa de tela 16, 18. El adhesivo 20 debe
tener un tiempo ``al descubierto'', que es el periodo de tiempo
desde la aplicación del adhesivo hasta que el adhesivo se endurece,
para proporcionar una adhesión adecuada y eliminar el deslizamiento
de los filamentos elastoméricos 14.
La figura 2 ilustra un conjunto de máquinas para
hacer y embalar una banda elástica laminada prefabricada 10 según la
invención. La banda elástica laminada 10 se embala en contenedores
para su transporte, por ejemplo cajas de cartón o estructuras
similares. Como ya se ha mencionado, es importante que la banda
elástica laminada 10 se empaquete en un estado completamente
fruncido o casi completamente fruncido. Si se relaja más la banda
elástica laminada 10 mientras que está almacenada en el contenedor
de embalaje se podría producir un espacio muerto no deseable para el
almacenaje y transporte. De manera alternativa, la banda elástica
estirada se puede colocar en un estado estirado si no está
suficientemente relajada. Según la invención, las máquinas de la
figura 2 funcionan de manera que la banda elástica laminada 10 se
relaja de manera suficiente antes del embalado.
Refiriéndonos a la figura 2, una máquina
laminadora 24 recibe filamentos elastoméricos 14 procedentes de una
devanadora de filamentos elastoméricos 26. La devanadora de
filamentos elastoméricos 26 incluye una pluralidad de bobinas 28
para distribuir los filamentos elastoméricos individuales 14. Los
filamentos elastoméricos 14 son arrastrados desde las bobinas 28, y
preestirados hasta al menos un 150% de su longitud relajada. En la
realización preferida de la invención, los filamentos elastoméricos
14 se preestiran hasta aproximadamente el 340% de su longitud
relajada.
Una vez preestirados, los filamentos
elastoméricos 14 avanzan hasta la máquina laminadora 24. La máquina
laminadora 24 funciona con una velocidad lineal preferiblemente de
91,44 metros/minuto, aunque puede ajustarse dependiendo de las
condiciones. Cada una de las capas de tela interna y externa 16 y 18
avanza hasta la máquina laminadora 24 con la velocidad lineal
mediante un dispositivo de desplazamiento de tela (no se muestra).
Preferiblemente, las capas de tela interna y externa 16, 18 son
bandas de material no tejido que tienen una anchura de
aproximadamente 457,2 mm. Las bandas se cortan al final en la
máquina laminadora 24 para formar seis bandas laminadas de 76,2 mm
de anchura cada una. Cada banda laminada de 50 mm contiene ocho (8)
filamentos elastoméricos 14. Por tanto, cuarenta y ocho (48)
filamentos elastoméricos individuales 14 avanzan desde la devanadora
de filamentos elastoméricos 26 hasta la máquina laminadora 24. El
adhesivo 20 (figura 6) se aplica en cada una de las capas de tela
16, 18, o en ambas, que están en la máquina laminadora 24. Una vez
aplicada la capa de adhesivo 20, y antes de que las capas de tela
16, 18 entren en contacto mutuo, los filamentos elásticos
preestirados 14 se colocan entre las capas de tela 16, 18. Las capas
de tela 16, 18 (con los filamentos elásticos 14 entre medias) se
colocan después en contacto mutuo y se comprimen para formar una
banda elástica laminada 10. El ``tiempo al descubierto'' para el
adhesivo de la capa de adhesivo 20 debe ser lo suficientemente largo
como para recibir los filamentos elásticos 14 antes del
endurecimiento. Como ya se conoce en el arte, el ``tiempo al
descubierto'' del adhesivo depende del tipo de adhesivo, la cantidad
aplicada y la temperatura de aplicación.
En la máquina laminadora 24, las bandas elásticas
laminadas 10 se forman con los filamentos elastoméricos que están en
una condición completamente estirada, de manera que no haya partes
fruncidas 12 en la banda 10. La máquina laminadora 24 aplica una
fuerza de arrastre positiva sobre la banda 10 que mantiene los
filamentos elastoméricos 14 en la condición de preestirados
mientras que el adhesivo se endurece. El ``tiempo al descubierto''
del adhesivo piezosensible y que se funde en caliente debe ser lo
suficientemente corto como para permitir que el adhesivo se
endurezca sustancialmente antes de que la banda 10 abandone un punto
de sujeción de salida de la máquina laminadora 24, en cuyo punto se
relaja la tensión (o fuerza de arrastre positiva).
Como ya se ha mencionado antes, la máquina
laminadora 24 forma preferiblemente una pluralidad de bandas
estrechas de material elástico laminado prefabricado 10 (es decir,
cortando una banda más ancha de 457,2 mm en seis (6) bandas de 50
mm). Las seis bandas estrechas 10 se alinean una al lado de otra a
medida que las bandas 10 salen de la máquina laminadora 24 en un
estado estirado. Al salir de la máquina laminadora 24, las bandas
elásticas laminadas 10 avanzan hasta un sistema transportador 32
que sostiene y transporta las bandas elásticas laminadas 10 desde la
máquina laminadora 24 hasta una de las diferentes máquinas
embaladoras 34. El sistema transportador 32 incluye un transportador
de correa 36 y un transportador de aire 38.
Desde el punto de sujeción de salida de la
máquina laminadora 24, cada banda elástica laminada 10 se acerca y
coloca en el transportador de correa 36. El transportador de correa
36 incluye una correa transportadora sin fin móvil 37 que funciona
a una velocidad más lenta que la velocidad lineal de la máquina
laminadora 24. La reducción de velocidad crea una fuerza de arrastre
negativa o fuerza impelente en las bandas elásticas laminadas 10 a
medida que las bandas 10 se acercan a la correa transportadora 36.
La fuerza de arrastre negativa o fuerza impelente facilita la
contracción rápida de las bandas elásticas laminadas 10, el
fruncido de las capas de tela 16, 18 y la relajación de los
filamentos elásticos 14. Normalmente, sin embargo, en este punto del
proceso, la relajación no es suficiente. La figura 3 es un dibujo
esquemático que ilustra los diferentes grados de fruncimiento a
medida que la banda elástica laminada avanza desde el punto de
sujeción de salida 24A (figura 2) de la máquina laminadora 24 hasta
el transportador de correa 36, como se muestra con el número de
referencia 10A en la figura 2.
La banda elástica laminada 10 se fabrica
laminando filamentos elásticos estirados 14 entre dos capas de tela
16, 18. Ver figuras 1, 3 y 7. En la condición fruncida (como se
muestra en la figura 4), las partes superior e inferior fruncidas 12
de la tela 16, 18 están casi juntas. La figura 5 ilustra la banda
elástica laminada 10 en una condición más fruncida. En la figura 5,
las partes fruncidas 12 están más separadas entre sí que en la
figura 6, lo que significa que la longitud relativa de la banda
elástica laminada 10 es mayor en la figura 5 que en la figura 6.
La velocidad de la correa 37 que está en el
transportador de correa 36 se debe seleccionar cuidadosamente por
varias razones. El funcionamiento del transportador de correa más
lento 36 estimula la relajación, pero; sin embargo, si el
transportador de correa 36 es demasiado lento (si se compara con la
velocidad lineal de la máquina laminadora), las bandas elásticas
laminadas 10 comienzan a juntarse, solaparse y posiblemente a
enredarse cuando son transportadas en el transportador de correa 36.
En la realización preferida de la invención, los filamentos
elastoméricos 14 se preestiran hasta aproximadamente el 340% de su
longitud relajada y la velocidad relativa óptima del transportador
de correa 36 es de aproximadamente el 39% de la velocidad lineal de
la máquina laminadora 24. Así, si la velocidad de la máquina
laminadora 24 es de aproximadamente 300 metros/minuto, la velocidad
preferida del transportador de correa 36 es de aproximadamente 117
metros/minuto. Es importante tener en cuenta que la velocidad del
transportador 36 se ajusta preferible y proporcionalmente (por
ejemplo al 39%) a la velocidad lineal de la máquina laminadora 24,
incluso cuando la máquina laminadora 24 disminuye su velocidad
desde la velocidad lineal típica (por ejemplo durante el empalme de
admisión o el empalme de rechazo, etc). También es importante tener
en cuenta que la relación entre la velocidad del transportador de
correa 36 y la velocidad lineal de la máquina laminadora 24 puede
ser sustancialmente mayor o menor del 39% dependiendo del material
elastomérico usado y de la cantidad que se preestira cuando se
fabrica la banda 10. Aunque la cantidad de relajación está
linealmente relacionada con la velocidad relativa del transportador
de correa 36 si se compara con la velocidad lineal de la máquina
laminadora 24, la relación no es estrictamente lineal. La velocidad
preferida del transportador de correa 36 se debe determinar
experimentalmente para cada banda elástica y velocidad lineal
particular. La velocidad preferida del transportador de correa 36
puede cambiarse sustancialmente dependiendo de los materiales y los
grados de preestiramiento.
En la realización preferida de la invención, el
transportador de correa 36 está inclinado con un ángulo ascendente
correspondiente a la salida de la máquina laminadora. La primera
razón por la cual el transportador de correa 36 está inclinado es
para aumentar la altura de las bandas elásticas laminadas hasta la
altura de los emplazamientos de admisión de las estaciones de
embalado 34. Al salir el transportador de correa 36, las bandas
elásticas laminadas 10 se colocan en un transportador de aire 38
que carga las estaciones de embalado 34. Como puede verse en la
figura 8, el transportador de aire 38 tiene varios carriles 40,
terminando cada uno en una de las estaciones de embalado 34.
Refiriéndonos ahora a la figura 9, el
transportador de aire 38 está alineado con el extremo corriente
abajo 42 del transportador de correa 36 de manera que las bandas
elásticas laminadas 10 que transporta la cinta transportada 37 están
alineadas dentro de un carril correspondiente 40 del transportador
de aire 38. Unas guías 46 separan los carriles individuales 40 y
dirigen las bandas 10 hacia delante.
Según se ilustra en la figura 10, cada carril 40
del transportador de aire 38 incluye una pared inferior 48 que
tiene una serie de respiraderos 50 formados en la misma. Los
respiraderos 50 están en comunicación con un alimentador de aire
comprimido que se introduce en una cámara impelente 52 que está
situada por debajo de la pared inferior 48. En la pared inferior
están formados dos tipos de respiraderos 50. El primer tipo de
respiradero 50A dirige la corriente de aire comprimido en línea
recta hacia arriba, como se indica con las flechas 54. El segundo
tipo de respiradero 50B dirige el aire a presión en una dirección
inclinada tanto hacia arriba como hacia delante, como se muestra con
las flechas 56. Los respiraderos inclinados 50B que dirigen aire
comprimido en la dirección de las flechas 56 hacen que la banda
elástica laminada 10 se mueva lentamente en una dirección corriente
abajo, como se indica con la flecha 58. De este modo, cada carril 40
del transportador de aire 38 sostiene la banda elástica laminada
correspondiente 10 sobre una cama de aire comprimido mientras que al
mismo tiempo dirige el aire comprimido para mover la banda 10
corriente abajo. En condiciones de funcionamiento normal, una
pequeña corriente de aire es adecuada para mover la banda 10 con la
velocidad adecuada. En la realización preferida de la invención, el
transportador de aire 38 mueve las bandas elásticas laminadas 10
corriente abajo con la misma velocidad que el transportador de
correa 36. Por ejemplo, a una velocidad relativa del 39% de la
velocidad lineal de la máquina laminadora 24 para un preestirado
del 340% usando los materiales preferidos que se han descrito
antes.
Como se muestra en la figura 8, cada carril 40
del transportador de aire 38 sirve como estación de embalado
asignada 34. Las estaciones de embalado 34 están situadas de manera
escalonada por la longitud del transportador de aire 38, de manera
que la longitud del carril más corto 40 es significativamente menor
que la longitud del carril más largo 40. Si se sustituyera cada
carril 40 del transportador de aire 38 por una correa
transportadora convencional, se necesitaría un sistema de
accionamiento mecánico sofisticado. De manera preferible, cada banda
elástica laminada 10 se relaja hasta su longitud deseada al alcanzar
la estación de embalado asignada 34. Sin embargo, también se
contempla que las estaciones de embalado 34 puedan funcionar con una
velocidad ligeramente menor para facilitar una mayor relajación si
se necesita.
La estación de embalado preferida 34 incluye un
empalmador de rechazo que recibe la banda correspondiente del carril
individual del transportador de aire 38. El operario del empalmador
de rechazo lleva a cabo una comprobación de calidad en cada banda
correspondiente. El empalmador de rechazo rechaza cualquier parte de
la banda que no cumpla las normas de fabricación y produce una banda
continua. En la realización preferida, el empalmador de rechazo
funciona aproximadamente a un 38% de la velocidad lineal de la
estación laminadora 24. Como el empalmador de rechazo funciona con
una velocidad ligeramente menor que la del transportador de aire 32,
el empalamador de rechazo puede hacer que se relaje un poco más el
material elástico 10.
La estación de embalado preferida 34 también
incluye un festoneador convencional 60. Los festoneadores 60 reciben
las bandas elásticas laminadas del empalmador de rechazo asociado,
y embalan la banda en capas en un contenedor convencional, por
ejemplo una caja de cartón. En la realización preferida de la
invención, el festoneador 60 funciona a una velocidad ligeramente
menor que la velocidad del empalmador de rechazo, de modo que el
festoneador 60 puede relajar un poco más la banda elástica laminada
10. De manera específica, el festoneador 60 funciona aproximadamente
a un 37,5% de la velocidad lineal de la máquina laminadora 24.
Aunque el embalado del material elástico 10 se ha descrito,
incluyendo el festoneado del material, en cajas se contempla que se
pueden usar también otros tipos de embalado, por ejemplo bobinas de
bandas elásticas laminadas, según la invención.
De manera preferible, se desea que la banda
elástica laminada 10 se estire al menos aproximadamente un 90% antes
de ser colocada en el contenedor de embalaje. Es importante que la
banda elástica laminada 10 esté casi completamente relajada antes de
embalarla. De otro modo la relajación posterior en el contenedor de
embalaje podría hacer que la banda elástica laminada 10 se vuelque o
se empaquete de manera ineficaz. Además, si la banda elástica
laminada 10 se embala sin que esté adecuadamente relajada, el
embalaje estirado puede hacer que el material elástico se acomode en
una condición ligeramente estirada, haciendo que el producto sea
defectuoso.
Además de la velocidad relativa con la que
funciona el sistema transportador 32 en comparación con la velocidad
lineal de la máquina laminadora 24, la longitud del sistema
transportador 32 o ``tiempo de reposo'' es importante para
introducir una relajación suficiente. En la realización preferida de
la invención, el transportador de correa 36 tiene una longitud de
9,14 m. Además, el carril más corto del transportador de aire 38
tiene una longitud de 3,048 m. Por tanto, la longitud efectiva
combinada del sistema transportador 32 es de al menos 12,192 m. Se
ha encontrado que esta longitud proporciona una relajación adecuada
para velocidades lineales de la máquina laminadora que oscilan entre
150 metros / minuto y 300 metros / minuto, cuando el material
elástico preferido se preestira hasta un 340%.
Con miras a proporcionar una relajación
suficiente del material elastomérico antes del embalaje, el
embalaje de la banda elástica laminada se debe demorar un periodo de
tiempo seleccionado para permitir que la banda prefabricada se
frunza hasta una longitud relativa no mayor que una longitud
relativa de embalaje máxima determinada L_{P}. La determinación de
la longitud relativa de embalaje máxima L_{P} se describe en la
figura 11, que es un gráfico de las longitudes relativas durante el
proceso de fabricación y embalaje de una banda elástica laminada
prefabricada según la realización preferida de la invención. En la
figura 11, la longitud relativa que se muestra con la flecha L_{R}
es la longitud relativa relajada del material elástico de la banda
elástica laminada. A la longitud relativa relajada L_{R} se le
asigna un valor de 100%. Como se ha mencionado antes, el material
elástico (preferiblemente filamentos elastoméricos) se estira
preferiblemente hasta un 340% en la dirección de la máquina en el
momento en se han laminado las bandas externas no tejidas. La
longitud relativa que se muestra con la flecha L_{S} ilustra la
longitud relativa estirada. Una vez que el material elastomérico se
lámina de manera segura en las capas externas de tela, se reducen
las fuerzas de arrastre positivas de la banda, permitiendo así la
relajación del material elástico y el fruncido de la banda elástica
laminada. Según la invención, el embalaje de la banda elástica
laminada se debe demorar hasta que la longitud relativa de la banda
no sea mayor que la longitud relativa máxima de embalaje
seleccionada L_{P}. En la figura 11, la longitud relativa máxima
de embalaje seleccionada L_{P} se ilustra con la flecha L_{P} ,
que cual tiene una longitud relativa preferida del 119%. Ésta es la
longitud relativa de embalaje máxima preferida L_{P} de una banda
elástica laminada fabricada usando los materiales preferidos. En la
figura 11, la longitud relativa que se muestra con la flecha
L_{G} ilustra la longitud relativa de una banda elástica laminada
prefabricada completamente fruncida. Como se muestra en la figura
11, la longitud relativa completamente fruncida L_{G} de una banda
elástica laminada fabricada con los materiales preferidos es de
aproximadamente el 109%. La diferencia entre la longitud relativa de
embalaje L_{P} y la longitud relativa completamente fruncida
L_{G} refleja en realidad que normalmente se produce una pequeña
cantidad de relajación y fruncido después del embalaje. Sin embargo,
tal pequeña cantidad de relajación y fruncido adicional es
relativamente insignificante con respecto a la eficacia del
embalaje, y es improbable que se produzca una partida defectuosa de
material elastomérico.
Los versados en la materia, deben tener en cuenta
que la selección del ``tiempo de reposo'' antes del embalaje, o en
otras palabras, la selección de la longitud relativa de embalaje
máxima L_{P} depende en gran medida de los materiales específicos
usados para fabricar la banda elástica laminada. Por ejemplo, las
propiedades de las capas de tela externas y del material
elastomérico y el adhesivo pueden tener un efecto importante sobre
los valores preferidos de la longitud relativa estirada L_{S}, la
longitud relativa fruncida L_{G} y también la relación entre
L_{S} y L_{G} y la longitud relativa de embalaje máxima L_{P}.
La longitud relativa de embalaje máxima L_{P} se debe determinar
según la siguiente expresión:
L_{P} \leq (1 - \alpha) L_{S} + \alpha
L_{G}
donde \alpha es un coeficiente de relajación de
embalaje. La variación para el coeficiente de relajación de
embalaje á se da mediante la siguiente
expresión:
0,75 \leq \alpha \leq 1,00
Dentro del propósito de las siguientes
reivindicaciones, que en particular apuntan y reivindican
claramente el objeto que concierne a la invención, se contemplan
varias alternativas y realizaciones.
Claims (20)
1. Procedimiento para hacer y embalar una banda
elástica laminada prefabricada, comprendiendo el procedimiento las
fases de poner en funcionamiento una máquina laminadora (24) con una
velocidad lineal para fabricar una banda elástica laminada (10), y
usar un sistema transportador (32) para transportar la banda
elástica laminada corriente abajo desde la máquina laminadora (24)
para embalar con un aparato de embalaje (34), caracterizado
porque:
- la máquina laminadora (24) aplica una fuerza de
arrastre positiva sobre la banda elástica laminada (10) en la
dirección de la máquina para mantener dicha banda elástica laminada
en una condición estirada inicial cuando la banda pasa por la
máquina laminadora;
- el sistema transportador (32) transporta la
banda elástica laminada (10) con una o más velocidades más lentas
que la velocidad lineal de la máquina laminadora (24) con lo cual la
banda elástica laminada se relaja gradualmente en fases desde una
condición estirada inicial y se frunce hasta al menos el 90% de su
condición relajada antes del embalaje, permitiendo dicho sistema
transportador (32) que dicha banda elástica laminada se contraiga en
fases haciendo que una primera sección (36) de dicho sistema
transportador funcione con una velocidad lineal más lenta que la
velocidad lineal de dicha máquina laminadora durante un periodo
determinado de tiempo de reposo para permitir que dicha banda
elástica laminada se relaje hasta una segunda condición estirada que
es menor que dicha condición estirada inicial, y por tanto haciendo
que una segunda sección (38) de dicho sistema transportador funcione
con una velocidad lineal más lenta que la velocidad lineal de dicha
primera sección durante un determinado tiempo de reposo para
permitir que dicha banda elástica se relaje hasta una tercera
condición estirada que es menor que dicha segunda condición
estirada;
- el aparato de embalaje (34) recibe la banda
fruncida; y
- el aparato de embalaje (34) funciona con una
velocidad de embalaje que no es más rápida que la velocidad del
sistema transportador (32) para embalar la banda fruncida.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la banda elástica laminada (10) comprende al menos una capa de
material no tejido (16, 18) al que se adhieren filamentos
elastoméricos preestirados (14) en la máquina laminadora (24).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en donde:
- los filamentos elastoméricos preestirados (14)
se preestiran hasta aproximadamente el 340% de su longitud relajada
cuando los filamentos se adhieren a dicha capa de material no tejido
(16, 18); y
- la velocidad del sistema transportador (32) no
es superior a aproximadamente el 30% de la velocidad lineal de la
máquina laminadora (24).
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde se usa un adhesivo
piezosensible y que se funde en caliente (20) para pegar los
filamentos elastoméricos preestirados (14) en dicha capa de material
no tejido (16, 18).
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde
- el sistema transportador (32) incluye un
transportador de correa (36) y un transportador de aire (38);
- el transportador de correa (36) recibe la banda
elástica laminada (10) desde el punto de sujeción de salida (24A) de
la máquina laminadora y transporta la banda elástica laminada hasta
el transportador de aire (38); y
- el transportador de aire (38) recibe la banda
elástica laminada desde el transportador de correa (36) y transporta
la banda elástica laminada hasta el aparato de embalaje (24).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
donde el transportador de correa (36) se pone en funcionamiento para
transportar la banda elástica laminada (10) con una velocidad de
transportador de correa que es sustancialmente la misma que la
velocidad con la que el transportador de aire (38) transporta la
banda elástica laminada.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
en donde el transportador de aire (38) transporta lentamente la
banda elástica laminada (10) insuflando una pequeña cantidad de aire
contra el lado inferior de la banda elástica laminada para dejar la
banda suspendida por encima de la superficie del transportador de
aire y también para mover la banda en la dirección de avance por el
transportador de aire.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 5 a
7, en donde la longitud del transportador de correa (36) es de al
menos 9,144 m.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el sistema transportador (32)
transporta la banda elástica laminada (10) con una o más velocidades
que se seleccionan para que sean proporcionalmente más lentas que la
velocidad lineal de la máquina laminadora (24).
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el aparato de embalaje (34)
comprende un empalmador de rechazo y un festoneador (60) que colocan
la banda elástica laminada estirada y fruncida en un contenedor de
transporte.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la banda elástica laminada
(10) comprende unas capas primera (16) y segunda (18) de material no
tejido en las que se adhieren unos filamentos preestirados
individuales (14) por encima y entre medias de las dos.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde:
- la velocidad lineal de la máquina laminadora
(24) se puede ajustar entre una velocidad lineal mínima y una
velocidad lineal máxima; y
- la velocidad lineal mínima se selecciona para
proporcionar una relajación suficiente a la banda elástica laminada
(10) durante el tiempo de reposo de la banda elástica laminada que
está en el sistema transportador y también para proporcionar un
tiempo al descubierto adecuado al adhesivo para proporcionar a su
vez una adhesión suficiente de las capas de la banda elástica
laminada.
13. Procedimiento para hacer y embalar una banda
elástica laminada prefabricada, comprendiendo el procedimiento las
fases de hacer avanzar una banda de tela (16) a través de una
máquina laminadora (24) en la dirección de la máquina, con una
velocidad deseada y de colocar un material elastomérico (14) en una
máquina laminadora y alinear el material elastomérico con la banda
de tela a medida que la banda de tela atraviesa la máquina
laminadora en la dirección de la máquina, teniendo el material
elastomérico una longitud relativa relajada L_{R},
caracterizado porque:
- se somete al material elastomérico (14) a
fuerzas de arrastre positivas a medida que el material elastomérico
pasa a través de la máquina laminadora alineado con la banda de tela
(16) de manera que el material elastomérico tiene una longitud
relativa estirada L_{S} en la dirección de la máquina que es al
menos un 50% mayor que la longitud relativa relajada L_{R} del
material elastomérico;
- se aplican fuerzas adhesivas y de compresión
para laminar el material elastomérico (14) de la banda de tela (16)
cuando el material elastomérico se estira hasta la longitud relativa
estirada L_{S} creando así una banda elastomérica laminada
prefabricada en la que el material elastomérico de la banda se
estira hasta una condición estirada inicial que tiene una longitud
relativa L_{S};
- se transporta la banda elástica laminada
prefabricada corriente abajo desde la máquina laminadora (24) para
permitir el fruncido de la banda mediante la relajación gradual en
fases del material elastomérico de la banda transportando (mediante
36) la banda elástica laminada con una segunda velocidad lineal que
es más lenta que la velocidad lineal de dicha máquina laminadora
durante un primer tiempo de reposo para permitir que dicha banda
elástica laminada se relaje hasta una segunda condición estirada
que es menor que dicha condición estirada inicial, y después se
transporta (mediante 38) la banda elástica laminada (10) con una
tercera velocidad lineal que es más lenta que dicha segunda
velocidad lineal durante un segundo tiempo de reposo para permitir
que dicha banda elástica laminada se relaje hasta una tercera
condición estirada que es menor que dicha segunda condición
estirada;
- se demora el embalaje de la banda elástica
laminada durante un periodo de tiempo de reposo seleccionado para
permitir que la banda elástica laminada prefabricada se frunza hasta
al menos un 90% de su condición relajada, teniendo dicha banda
elástica laminada una longitud relativa menor que una longitud
relativa de embalaje L_{P}, definiéndose la longitud relativa de
embalaje máxima L_{P} según la siguiente expresión:
L_{P} \leq (1 - \alpha) L_{S} + \alpha
L_{G}
donde L_{S} es la longitud relativa estirada
del material elastomérico, L_{G} es la longitud relativa de la
banda elástica laminada prefabricada después del fruncido completo,
\alpha es un coeficiente de relajación de embalaje, y L_{P} es
la longitud relativa de embalaje máxima;
y
- se embala (mediante 34) la banda fruncida
después de permitir que la banda elástica laminada prefabricada se
haya fruncido hasta una longitud relativa menor o igual que la
longitud relativa de embalaje L_{P}.
14. Procedimiento según la reivindicación 13 que
comprende además la fase de hacer avanzar una segunda banda (18) de
tela a través de la máquina laminadora (24) en la dirección de la
máquina , en donde la segunda banda de tela está alineada con la
primera banda (16) de tela y el material elastomérico (14) que
atraviesa la máquina laminadora, y el material elastomérico está
situado entre las bandas de tela primera y segunda, y en donde la
aplicación de adhesivo (20) y fuerzas de compresión lámina el
material elastomérico (14) que está entre las bandas de tela primera
y segunda (16, 18) cuando el material elastomérico se estira hasta
la longitud relativa estirada L_{S} creando así la banda elástica
laminada prefabricada (10).
15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó
14, en donde el adhesivo (20) es un adhesivo que se funde en
caliente.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, en donde cada banda (16, 18) de tela es
una banda de tela no tejida.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16 en donde la banda elástica laminada
prefabricada se coloca en un aparato de embalaje (34) con una
tensión de casi cero.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 17 en donde el coeficiente de relajación de
embalaje á se selecciona según la siguiente expresión:
0,75 \leq \alpha \leq 1,00
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 18 en donde el material elastomérico consiste
en una pluralidad de filamentos elásticos (14).
20. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 19 en donde el aparato de embalaje (34)
comprende un empalmador de rechazo y un festoneador (60) que colocan
la banda elástica laminada prefabricada relajada y fruncida (10) en
un contenedor de transporte.
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