ES2244636T3 - Aparato y metodo para cortar y obturar una pelicula de material termoplastico. - Google Patents

Abstract

Un método de corte y obturación de una película formada de un material termoplástico, que comprende las operaciones de: a. avanzar la película sobre una superficie (102), la cual tiene con una abertura (112); b. calentar un instrumento (110) de borde de corte a una temperatura suficiente para fundir pero no quemar el material termoplástico. c. mover un yunque (134) hacia la superficie (102) para sujetar la película entre el yunque (134) y dicha superficie (102); d. mover el instrumento (110) de borde de corte a través de la abertura (112), para pinzar la película contra el yunque (134); después, suspender cualquier movimiento lateral relativo entre el instrumento de borde de corte (119), la película, y el yunque (134), mientras se empujan entre sí para juntarse el instrumento (110) de borde de corte y el conjunto de yunque (134), con la película pinzada entre ellos, hasta que el instrumento (110) de borde de corte corta a través de la película, hace contacto con el yunque (134), y obtura los bordes de la película cortados; caracterizado porque la operación de mover el yunque (134) hacia la superficie hace que el yunque (134) puentee dicha abertura (112), con lo que se sujeta la película contra la superficie (102) en ambos lados de la abertura (112), así como se reacciona contra el instrumento (110) de borde de corte cuando éste pinza, corta, y obtura la película.

Description

Aparato y método para cortar y obturar una película de material termoplástico.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método y un aparato para cortar y obturar una película formada de un material termoplástico, de acuerdo con la parte precaracterizante de la reivindicación 1 y de la reivindicación 9, respectivamente.

2. Descripción de la técnica correspondiente

En la producción de bolsas de plástico, típicamente una banda continua de material termoplástico es suministrada a una máquina de producción de dichas bolsas, que corta la película en segmentos y obtura los bordes de cada segmento para formar la bolsa.

Con referencia a la fig. 1, una máquina de fabricación de bolsas conocida es designada en general con la referencia numérica 10. La máquina mostrada es de dos pistas, es decir, que dos bandas plegadas de película termoplástica 22 son avanzadas hacia la máquina 10 en paralelo, y dicha máquina 10 corta y obtura las bandas en paralelo para formar dos juegos de bolsas.

La máquina 10 de producción de bolsas incluye un tambor obturador 12 de giro continuo y un conjunto 14 de guía de leva. Las bandas plegadas de película termoplástica 22 son avanzadas entre el tambor obturador 12 y el conjunto 14 de guía de leva. Una pluralidad de dispositivos de sujeción 16, tales como se describen en la patente de EE.UU. núm. 5.964.688 concedida al mismo cesionario que ésta y que se incorpora aquí como referencia en su totalidad, están montados sobre el conjunto 14 de guía de leva para movimiento en torno a ella. Como se aprecia mejor en la fig. 2, cada dispositivo de sujeción 16 comprende un par de barras obturadoras 18, paralelas y montadas bajo la acción de un resorte, separadas por un hueco 20.

Los dispositivos de sujeción 18 establecen contacto intermitentemente con la película 22 y la sujetan firmemente contra el tambor de obturación 12. Un hilo caliente 24, calentado eléctricamente y accionado por una leva, avanza a través de una abertura 26 en la superficie del tambor de obturación 12, practica térmicamente un paso a través de la película 22 y avanza hacia el hueco 20 entre las barras obturadoras 18. De este modo, la película es cortada en segmentos. y los bordes cortados resultantes son obturados simultáneamente.

Como se muestra en la fig. 3, un hilo típico caliente 24 consiste en una pieza alargada relativamente delgada de material eléctricamente conductivo, estirada entre los soportes 28 dispuestos en los lados opuestos de los tramos 30 de corte efectivo del hilo caliente 24. Hasta la fecha se han utilizado hilos calientes de varios tamaños y formas. Por ejemplo, algunos procedimientos han empleado hilos calientes con secciones transversales circulares de aproximadamente 1,27 mm. Otros procedimientos han empleado hilos calientes rectangulares o en forma de cuña. Dichos hilos calientes son calentados en general a temperaturas de entre 37,78 y 760ºC.

Existen varios problemas en la producción de bolsas de plástico que utilizan máquinas convencionales de fabricación de dichas bolsas, tales como las descritas anteriormente. Por ejemplo, al practicar el hilo caliente su paso a través de la película se produce una cantidad significativa de humo. Parte de este humo se condensa sobre los componentes de la máquina, y deja detrás un residuo de cera. Casi diariamente, la máquina ha de ser parada, y los componentes deben ser limpiados con objeto de retirar la cera acumulada. Otro problema con las máquinas convencionales de fabricación de bolsas es que el hilo caliente, relativamente delgado y a una temperatura alta, falla con frecuencia debido a las tensiones de las repetidas operaciones de corte y obturación. La reposición de los hilos rotos requiere un tiempo de paralización adicional de la máquina, lo que da por resultado otra reducción en su productividad.

El documento GB-A-0 970 753 describe un cortador en el que las películas son sujetas a cada lado de un hueco, y un cortador y un yunque son presionados desde los lados opuestos de la película para efectuar el corte y la obturación. Un termostato controla la temperatura del corte. Dicha disposición requiere una coincidencia precisa de los sujetadores y del cortador, para obtener una obturación buena y fiable. La parte precaracterizante de las reivindicaciones independientes que se exponen más adelante, está basada en este documento.

De acuerdo con ello, existe la necesidad en la técnica de un aparato mejorado y un método para cortar y obturar una película termoplástica, y formar con ella bolsas o similares.

Existe también la necesidad de reducir en dicho aparato y método, la cantidad de cera que se acumula en los componentes del aparato.

Existe además la necesidad en dicho aparato y método, de que el hilo caliente utilizado para cortar y obturar la película no se rompa fácilmente cuando se somete a operaciones repetidas de corte y obturación.

Sumario de la invención

La presente invención está dirigida al logro de las necesidades expuestas de la técnica, mediante la disposición de un método y un aparato para cortar y obturar una película termoplástica de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 9.

Realizaciones particulares de la invención son el objeto de las respectivas reivindicaciones dependientes.

Dicha disposición puede tener un instrumento de borde de corte calentado a una temperatura inferior a la de los hilos calientes utilizados en las máquinas convencionales de fabricación de bolsas, y que aplique una combinación de energía térmica y de fuerza mecánica para cortar y obturar la película.

Se prefiere que el instrumento de borde de corte sea un hilo caliente. Preferiblemente, el hilo caliente es sostenido a lo largo de sustancialmente toda su longitud de corte efectivo.

Una mejor comprensión de estos y otros objetos, características, y ventajas de la presente invención, puede lograrse con referencia a los dibujos y a la descripción que se acompaña, donde se ilustran y describen realizaciones preferidas de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1 es una vista en perspectiva de una máquina convencional de fabricación de bolsas.

La fig. 2 es una vista de un corte transversal de un conjunto de hilo caliente típico y el dispositivo de sujeción opuesto, utilizado en la máquina de fabricación de bolsas de la fig. 1.

La fig. 3 es una vista de un corte transversal tomado a lo largo de la línea de corte 3-3 de la fig. 2.

La fig. 4 es una vista en perspectiva de un aparto de corte y obturación de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.

La fig. 5 es una vista de un corte transversal de un conjunto de corte y del conjunto de yunque opuesto utilizado en el aparato de corte y obturación de la fig. 4.

La fig. 6 es una vista de un corte transversal tomado a lo largo de la línea de corte 6-6 de la fig. 5.

En todas las figuras, las mismas referencias numéricas han sido utilizadas para partes similares o correspondientes.

Descripción de las realizaciones preferidas

Con fines ilustrativos, el aparato y el método de la presente invención son descritos en relación con la producción de bolsas de plástico hechas de una banda plegada de película de polietileno (a título de ejemplo, pero no limitador, completamente de baja densidad, o una mezcla de baja densidad y de baja densidad lineal, en función de los parámetros de la bolsa deseados. En la formación de dichas bolsas, la película es típicamente plegada de modo que esté cerrada a lo largo de un borde y abierta a lo largo del otro borde. Unos elementos de cierre rápido o por cremallera (u otros mecanismos de cierre adecuados) están dispuestos a lo largo del borde opuesto. El borde cerrado (o plegado) puede ser plegado también hacia dentro para formar un pliegue. Por tanto, la banda cuenta con un grosor de cuatro capas cerca del borde cerrado, y de dos capas cerca del borde abierto (más el grosor de los elementos del cierre rápido). La banda es cortada y obturada transversalmente para formar los bordes laterales de las bolsas.

La presente invención puede ser utilizada también en la producción de bolsas hechas de otros materiales termoplásticos, tales como polipropileno o similares, así como en la producción de bolsas a partir de películas de grosores variables, o de bolsas que tengan configuraciones diferentes (tales como bolsas con más o menos capas, bandas que incorporen elementos de cierre rápido, mecanismos de cierre deslizante, de cordones o lazos, etc.) o incluso de bandas múltiples apiladas unas sobre otras (por ejemplo, adosadas) o encajadas entre sí (unas dentro de otras).

El aparato de corte y obturación y método de la presente invención representa mejoras con respecto a las máquinas y métodos de fabricación de bolsas conocidos, antes expuestos. Las mejoras incluyen, entre otras, el reemplazo de las barras obturadoras espaciadas por yunques de una pieza, el reemplazo de los hilos calientes a alta temperatura y relativamente delgados por instrumentos de borde de corte de temperatura inferior, y el soporte de dichos instrumentos de borde de corte sustancialmente a todo lo largo de ellos.

Con referencia a la fig. 4, un aparato de corte y obturación de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, está diseñado en general con el número 100. El aparato mostrado es uno de corte y obturación de dos pistas. Es decir, que dos bandas plegadas de película de polietileno son avanzadas hacia el aparato en paralelo, y dicho aparato corta y obtura las bandas en paralelo para formar dos juegos de bolsas. El aparato de corte y obturación de la presente invención puede ser adaptado fácilmente para su uso en una sola pista, u otra línea de producción de pistas múltiples.

En una realización preferida, el aparato de corte y obturación 100 comprende en general un tambor obturador 102 cilíndrico de giro continuo, y un conjunto 104 de guía de leva en general en forma de riñón, que comprende un par de guías de leva de yunque opuestas. Las guías de leva de yunque corren paralelas al tambor obturador 102 en aproximadamente un tercio de la circunferencia del tambor obturador 102. Una pluralidad de conjuntos 106 de yunque están montados a intervalos espaciados en torno al conjunto 104 de guía de leva, para movimiento sobre las guías de leva de yunque. Los conjuntos de yunque 106 están interconectados por una o más cadenas (no mostradas), de modo que puedan ser accionadas en común.

Los conjuntos 106 de leva se mueven en torno al conjunto 104 de guía de leva, aproximadamente a la velocidad periférica del tambor obturador giratorio 102. Preferiblemente, el tambor obturador 102 y los conjuntos de yunque 106 son accionados en común por un motor y un tren de engranajes conocidos (no mostrados). Cualquier número de otros mecanismos conocidos puede ser utilizado de igual modo para girar el tambor de obturación 102 y para mover los conjuntos 106 de yunque en torno al conjunto 104 de guía de leva. Alternativamente, el tambor obturador 102 y los conjuntos de yunque 106 pueden ser accionados por dispositivos separados.

Con referencia a la fig. 5, las bandas plegadas continuas de película de polietileno 108 son avanzadas entre el tambor obturador 102 y el conjunto 104 de guía de leva del aparato 100 de corte y obturación por medios conocidos, tales como rodillos de avance (no mostrados) o similares. El tambor de obturación 102 y los conjuntos 106 de yunque sujetan la película 108 y la avanzan a través del aparato 100 de corte y obturación.

El tambor de obturación 102 incluye una pluralidad de conjuntos de corte 114 montados para movimiento alternativo a intervalos espaciados en torno al interior del tambor de obturación 102. La separación entre los conjuntos de corte 114 y la separación entre los conjuntos de yunque 196 se corresponde, de modo que cada conjunto de corte 114 coincide con el respectivo conjunto de yunque 106 una cierta distancia al girar el tambor de obturación 102 y moverse los conjuntos de yunque 106 en torno al conjunto 104 de guía de leva. Cada conjunto de corte 114 incluye un instrumento de borde de corte montado para movimiento alternativo, preferiblemente un hilo caliente alargado 110, que es calentado. El hilo caliente 110 es avanzado intermitentemente a través de una abertura respectiva 112 en la superficie del tambor de obturación 102, para hacer contacto con la película 108 y presionar contra un conjunto de yunque 106 opuesto. La película 108 permanece pinzada entre el hilo caliente 110 y el conjunto de yunque 106, hasta que dicho hilo caliente 110 funde a través de las capas de la película 108, hace contacto con el conjunto de yunque 106, y obtura entre sí las capas de dicha película 108.

Cada hilo caliente 110 es mantenido en tensión y está acoplado por cada extremo, y también sostenido preferiblemente, de modo sustancial en toda su longitud por un material aislante eléctrica y térmicamente. El hilo caliente 110 tiene preferiblemente una sección transversal mayor que la de los hilos calientes convencionales, y es mantenido a una temperatura que funde, pero no quema, la película 108.

La estructura de un conjunto de corte preferido 114 se explica seguidamente con referencia a las figs. 5 y 6. El hilo caliente 110 está acoplado en cada extremo a una patilla sujetadora 116 de extremo por un tornillo o similar. El hilo caliente 110 y las patillas 116 de sujeción de extremo están construidos preferiblemente de materiales eléctricamente conductivos. Más preferiblemente, el hilo caliente 110 está hecho de una aleación con alto contenido en níquel, tal como Inconel®, Monel®, Hastello®C, o similares, y las patillas 116 sujetadoras de extremo están hechas de acero laminado en frío.

Una fuente eléctrica adecuada (no mostrada), suministra corriente eléctrica al hilo caliente 110 por unos conductores eléctricos (no mostrados) acoplados a las patillas 116 de sujeción de extremo. Alternativamente, dichos conductores podrían estar conectados directamente al hilo caliente 110, en cuyo caso dichas patillas 116 no necesitan ser eléctricamente conductivas. Además, el hilo caliente 110 podría ser calentado por otros medios, tal como embebido en calentadores de cartucho, por radiación, o similares.

Suficiente corriente (u otra forma de energía) es suministrada al hilo caliente 110 para calentarlo a una temperatura elevada a la que la película de polietileno 108 se funda, pero no se queme. Los inventores han comprobado que el caldeo del hilo caliente 110 a una temperatura aproximada de 422ºC o menos evita que la película de polietileno 108 se queme, y en consecuencia, no se producirá acumulación alguna de cera sobre los componentes del aparato 100. Preferiblemente, el hilo caliente 110 es calentado a una temperatura de entre aproximadamente 315ºC y aproximadamente de 426ºC. Por supuesto que los expertos en la técnica apreciarán que el margen de temperatura efectiva variará de acuerdo con el tipo de película termoplástica, el grosor de ella, el tiempo transcurrido durante el cual el hilo caliente hace contacto con la película, y la presión ejercida sobre dicha película por el hilo caliente. Por ejemplo, para una película particular que tenga un grosor dado, un hilo caliente de temperatura inferior requerirá típicamente un período relativamente más largo de contacto con la película, y/o que se ejerza una presión mayor sobre ella para cortarla y obturarla.

En una realización preferida, el hilo caliente tiene una anchura aproximada de 1,27 mm y una altura aproximada de 6,35 mm. El borde delantero del hilo caliente 110 que es utilizado para cortar y obturar la película 108 de polietileno es redondeado, y tiene un radio de 0,635 mm. Se prefiere un borde delantero redondeado, ya que éste concentra suficientemente la fuerza de corte pero no disipa el calor al ambiente, como lo haría un borde agudo. Mediante el aumento de la sección transversal del hilo caliente 110 (en comparación con los dispositivos conocidos) y su soporte sustancialmente en toda su longitud, el hilo caliente 110 de la presente invención se hace así considerablemente más duradero que los hilos calientes convencionales.

Los expertos en la técnica apreciarán que pueden ser empleados hilos calientes de formas diferentes, por ejemplo, circulares, elípticos, rectangulares, en forma de cuña, o de otros perfiles. Además, podrían ser utilizados hilos calientes con mayores o menores áreas de sección transversal, con tal de que dicha área de la sección transversal sea suficientemente grande para almacenar una cuantía suficiente de energía térmica para cortar y obturar la película, pero aún suficientemente pequeña para un caldeo eficiente con una entrada de energía razonable.

En una realización preferida, el hilo caliente 110 descansa en una ranura formada en una inserción 118 eléctrica y térmicamente aislante, hecha preferiblemente de mica Cogetherm^{TM} 505. Alternativamente, la inserción 118 puede estar construida de otros materiales aislantes, tales como, por ejemplo, cerámica, vidrio, u otra forma de mica. A su vez, la inserción 118 es instalada en una ranura formada en un miembro de base 120 de hilo caliente, hecho preferiblemente de Garolite^{TM} de grado G7, una tela de vidrio tejido estratificada con una resina de silicona. Alternativamente, el miembro de base 120 puede estar hecho de Teflon®, maderas duras, productos fenólicos, o plásticos resistentes a altas temperaturas. El hilo caliente 110 puede extenderse a través de los caminos de ambas bandas en los aparatos de doble pista. Entre las longitudes de corte efectivas 124 del hilo caliente 110, hay montada una tapa central 122 sobre el hilo caliente 110 y la inserción 118, para sujetar estos elementos al miembro de base 120 de dicho hilo caliente.

El miembro de base 120 de hilo caliente está montado sobre una superestructura 126 de hilo caliente mediante tornillos o medio similar. Preferiblemente, la superestructura 126 de hilo caliente está construida de aluminio, o de un material comparable rígido y de peso ligero. Las patillas 116 de sujeción de extremo están montadas sobre resortes en los extremos opuestos de la superestructura 126 de hilo caliente, y pueden deslizarse en aproximación y alejamiento entre sí. Por tanto, dichas patillas 116 sujetadoras de extremo mantienen el hilo caliente tenso, con independencia de la expansión y contracción de dicho hilo 110 causadas por las fluctuaciones de la temperatura.

La superestructura 126 de hilo caliente está montada cerca de sus extremos opuestos a un par de brazos seguidores 128. Cada brazo seguidor 128 comprende un extremo superior y un brazo inferior 164, 166, mantenidos juntos por unos pernos de tope (no mostrados) y separados entre sí una distancia relativamente pequeña por un resorte de compresión 168. En una realización preferida, cada resorte 168, cuando se comprime, ejerce una fuerza aproximada de 0,8 kg/cm. Por tanto, los resortes 168 de cada conjunto de corte 114 son capaces de ejercer una fuerza colectiva aproximada de 1,64 kg/cm.

Cada brazo seguidor inferior 166 incluye un seguidor 130 de leva destinado a moverse a lo largo de la respectiva guía 132 de leva. Al girar el tambor obturador 102, los seguidores 130 de leva se mueven a lo largo de las guías 132 de leva, con lo que se produce el movimiento alternativo de los conjuntos de corte 114 radialmente hacia dentro y hacia fuera. Las guías 132 de leva están diseñadas de modo que cada hilo caliente 110 es extendido a través de una abertura respectiva 112 en la superficie del tambor de obturación 102 en aproximadamente un tercio de cada revolución de dicho tambor de obturación 102 (durante el cual, las guías de leva de yunque del conjunto 104 de guía de leva discurren paralelas a dicho tambor de obturación 102), y es retraído dentro del citado tambor de obturación 102 en el resto de cada revolución.

En la realización preferida mostrada, los conjuntos de corte 114 son desplazados alternativamente con el uso de una disposición de leva. No obstante, los expertos en la técnica apreciarán que son posibles otras disposiciones. Por ejemplo, un accionador lineal, un cilindro neumático o hidráulico, un solenoide, o similares, podrían ser empleados para desplazar alternativamente los conjuntos de corte 114.

En la realización preferida antes descrita, el instrumento de borde de corte calentado es un hilo de corte 110, sostenido con preferencia sustancialmente en todas sus longitudes de corte efectivas 124 por medio de un material aislante, y hecho preferiblemente de una aleación con alto contenido de níquel. Dicho instrumento de borde corte calentado puede ser construido de cualquier material que sea calentable, que no obstante no precisa necesariamente ser sostenido sustancialmente en toda su longitud. Además, el instrumento de borde de corte puede ser calentado de modo continuo o intermitente. Por tanto, cualquier instrumento de borde de corte calentado que sea utilizado para cortar y/o obturar una película termoplástica, tal como hilos calientes, cuchillas calientes, barras de caldeo, y similares, quedan dentro del amplio aspecto de la invención.

La estructura de un conjunto de yunque preferido se explica con referencia a las figs. 5 y 6. Cada conjunto de yunque 106 incluye un par de yunques 134 bajo presión de resorte (uno correspondiente a cada longitud de corte 124 del hilo caliente 110), que hace contacto con la película 108 y la sujeta contra el tambor de obturación 102. Preferiblemente, cada yunque 134 comprende un bloque de caucho de silicona 136 que tiene una banda de cinta de Teflon® 138 aplicada a él. La cinta 138 de Teflon® ayuda a evitar que la película 108 se adhiera al bloque 136 de caucho de silicona.

Debido a la fuerza de resorte combinada de los resortes 168, cada conjunto de corte 114 ejerce preferiblemente una fuerza máxima aproximada de 1,64 kg/cm. Para esta carga particular, los inventores han comprobado que es preferible un bloque de caucho de silicona que tenga una dureza de 70 durómetros. No obstante, los expertos en la técnica apreciarán que podrían ser utilizados para el bloque cauchos más blandos o más duros, u otros materiales, con tal de que los materiales seleccionados no se deformen fácilmente cuando se sometan a la carga dada.

Cada yunque 134 está montado sobre una placa 140, hecha preferiblemente de aluminio. La placa 140 está unida a un miembro de base 142 del yunque, hecho también preferiblemente de aluminio. La placa 140 es separable fácilmente del miembro de base 142 del yunque para permitir la simple reposición de los yunques 134 dañados o desgastados. Dos miembros 142 de base de yunque están montados sobre una superestructura 144 de yunque, la que a su vez está montada sobre el conjunto 104 de guía de leva para movimiento por esa zona.

La superestructura 144 contiene un cierto número de orificios 148, cada uno de los cuales tiene un pasador deslizante 150 instalado a presión o enroscado en aquél. Cada pasador deslizante 150 se extiende fuera del orificio 148 y a través de un cojinete 152 rebajado dentro de un orificio correspondiente 146 en un respectivo miembro de base 142 de yunque. Un resorte de compresión 154 interpuesto en torno a cada pasador deslizante 150 empuja y separa la superestructura 144 de yunque y el miembro de base 142 de yunque. En las realizaciones preferidas mostradas, son utilizados cuatro pasadores deslizantes 150 y cuatro resortes 154 para montar cada miembro de base 142 de yunque, con un pasador deslizante 150 y un resorte 154 empleados cerca de cada esquina respectiva del miembro de base 142 de yunque. Pueden disponerse unos limitadores de movimiento para evitar que la superestructura 144 del yunque y el miembro de base 142 del yunque se desacoplen completamente.

Adicionalmente, las espigas de bola herramentales 156 (una o más correspondientes a cada miembro de base de yunque 142) son instalas a presión o atornilladas en los orificios 148 de la superestructura 144 de yunque. Cada espiga 156 termina en una bola herramental 160, que es recibida en un manguito 162 situado en o cerca del centro de un respectivo miembro 142 de base de yunque. La bola herramental 160 proporciona un punto (o si se usan dos bolas, un eje) en torno al cual puede pivotar el respectivo miembro 142 de base de yunque. Por tanto, los miembros 142 de base de yunque son capaces de pivotar independientemente en torno a la respectiva bola herramental 160, lo que permite que cada miembro de base 142 de yunque se incline lo necesario, con objeto de sujetar firmemente la película 108 contra el tambor de obturación 102.

Los resortes 154 del conjunto de yunque son con preferencia suficientemente fuertes como para resistir la fuerza de compresión ejercida por el hilo caliente 110, al presionar la película 108 contra los yunques 134, aunque son suficientemente elásticos como para permitir que dichos yunques 134 se alineen debidamente con el tambor de obturación 102 durante el procedimiento de sujeción. Como ya se ha dicho, en una realización preferida, cada conjunto de corte 144 es capaz de ejercer una fuerza máxima aproximada de 1,64 kg/cm sobre un conjunto 106 de yunque opuesto. Los inventores han comprobado que unos resortes 154 de conjunto de yunque capaces de ejercer una fuerza colectiva aproximada de 1,7 kg/cm (0,21 kg/cm por resorte) son satisfactorios para esta finalidad.

Seguidamente se describirá el funcionamiento del aparato 100 de corte y obturación.

Una banda plegada continua de, por ejemplo, una película de polietileno 108, es avanzada hacia el aparato 100 entre el tambor obturador giratorio 102 y los conjuntos de yunque 106 contragiratorios. Uno de los yunques 134 hace contacto con la película 108 y la sujeta firmemente contra el tambor de obturación 102. Mientras tanto, uno de los hilos calientes 110 es avanzado a través de la respectiva abertura 112 en la superficie del tambor obturador 102, y hace contacto con la película 108, con lo que ésta queda emparedada entre el hilo caliente 110 y el yunque opuesto 134. Después, dicho hilo caliente 110 se mueve lateralmente en sincronización con la película 108 y el yunque 134, mientras dicha película 108 permanece pinzada entre el hilo caliente 110 y el yunque 134 durante un período de tiempo suficiente para cortar la película 108 y obturar los bordes cortados resultantes. Este período de tiempo es citado comúnmente como tiempo de acción. Los inventores han comprobado que un tiempo de acción aproximado de un segundo, junto con la aplicación de una fuerza aproximada de 1,64 kg/cm sobre la película 108 por el hilo caliente 110, es suficiente para cortar y obturar dicha película 108, con el uso de un hilo caliente calentado a una temperatura de aproximadamente 315ºC a aproximadamente 426ºC. El tiempo de acción, la presión de contacto, y la temperatura del hilo caliente, pueden ser manipulados para llegar a otras combinaciones que de modo efectivo corten y obturen la película sin que ésta arda, todo lo cual queda dentro del amplio alcance de la invención. A este respecto, los expertos en la técnica apreciarán que el tiempo de acción puede ser variado mediante el simple ajuste de la velocidad de giro del tambor de obturación 102 y los conjuntos de yunque 106, y que la presión de contacto puede ser variada mediante el uso de más o menos resortes 154, 168, o con el uso de resortes con fuerzas de compresión mayores o menores.

Después de que la película 108 es cortada y obturada, el hilo caliente 110 es retraído al interior del tambor de obturación 102 durante el resto de la revolución de dicho tambor, antes de ser avanzado de nuevo a través de la abertura 112 del tambor de obturación 102, para cortar y obturar otro segmento de la película 108. Mientras el hilo caliente 110 es retraído al interior del tambor de obturación 102, se recaliente a la temperatura elevada deseada, hasta alcanzar el calor disipado en el procedimiento de corte y obturación. Las bolsas resultantes son retenidas temporalmente en el tambor de obturación 102 mediante vacío, antes de ser transferidas a otra pieza del equipo, tal como por ejemplo, un tambor de transferencia (no mostrado).

Los expertos en la técnica apreciarán que son posibles numerosas variaciones en las realizaciones particulares antes descritas, y que dichas variaciones quedan dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, el conjunto de guía y el tambor de obturación podrían tener cualquier número de configuraciones. Una de ellas posible es contar con un par de correas en forma de huella de tanque contragiratorias, que portan una pluralidad de conjuntos de hilo caliente y de yunque, respectivamente. Una ventaja de dicha realización es que dichas secciones rectas opuestas de las correas en forma de huella de tanque pueden ser hechas tan largas como se desee, lo que proporciona así un tiempo de acción más largo sin disminuir el régimen de producción.

En otra realización, la película podría ser avanzada intermitentemente entre el conjunto de hilo caliente y un conjunto de yunque, que no se mueve en la dirección en la que se avanza la película. El conjunto de hilo caliente y el conjunto de yunque podrían entonces cerrarse juntos, para emparedar entre ellos la película durante un período de tiempo suficiente para cortarla y obturarla.

Las realizaciones antes expuestas son representativas de realizaciones de la presente invención, y se exponen sólo con fines ilustrativos, sin estar destinadas a limitar el alcance de esta invención. Aunque se han mostrado y descrito ciertos componentes, materiales, configuraciones, temperaturas, tiempos, etc., éstos no son limitadores. Se contemplan variaciones y modificaciones dentro del alcance de la presente invención, destinadas a quedar limitadas sólo por el alcance de las reivindicaciones que se acompañan.

Aplicación industrial

El aparato y método de la presente invención son adecuados para cortar y obturar una película termoplástica en la producción a alta velocidad de bolsas de plástico. Al ser avanzada la película a través del aparato de corte y obturación, un instrumento de borde de corte calentado a una temperatura suficiente para fundir la película, sin quemarla, hace contacto con ella y la presiona contra un yunque opuesto. La película permanece pinzada entre el instrumento de borde de corte y el yunque durante un período de tiempo suficiente para cortar y obturar dicha película.

Claims (19)

1. Un método de corte y obturación de una película formada de un material termoplástico, que comprende las operaciones de:

a. avanzar la película sobre una superficie (102), la cual tiene con una abertura (112);

b. calentar un instrumento (110) de borde de corte a una temperatura suficiente para fundir pero no quemar el material termoplástico.

c. mover un yunque (134) hacia la superficie (102) para sujetar la película entre el yunque (134) y dicha superficie (102);

d. mover el instrumento (110) de borde de corte a través de la abertura (112), para pinzar la película contra el yunque (134);

después, suspender cualquier movimiento lateral relativo entre el instrumento de borde de corte (119), la película, y el yunque (134), mientras se empujan entre sí para juntarse el instrumento (110) de borde de corte y el conjunto de yunque (134), con la película pinzada entre ellos, hasta que el instrumento (110) de borde de corte corta a través de la película, hace contacto con el yunque (134), y obtura los bordes de la película cortados;

caracterizado porque la operación de mover el yunque (134) hacia la superficie hace que el yunque (134) puentee dicha abertura (112), con lo que se sujeta la película contra la superficie (102) en ambos lados de la abertura (112), así como se reacciona contra el instrumento (110) de borde de corte cuando éste pinza, corta, y obtura la película.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la operación de suspensión comprende el movimiento sincrónico del instrumento (110) de borde de corte, la película (108), y el yunque (134), sustancialmente en la misma dirección.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el instrumento (110) de borde de corte es un hilo caliente (110), y comprende además, antes de la operación de movimiento, la de sostener el hilo caliente sustancialmente en toda la longitud efectiva de corte.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la operación de caldeo comprende calentar el instrumento (110) de borde de corte hasta una temperatura inferior a 426ºC.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la operación de caldeo comprende calentar el instrumento (110) de borde de corte hasta una temperatura de entre aproximadamente 315ºC y aproximadamente 426ºC.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la operación de suspensión comprende suspender el movimiento lateral relativo entre el instrumento (110) de borde de corte, la película (108), y el yunque (134), durante aproximadamente un segundo.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sujeción comprende sujetar la película (108) entre un tambor giratorio (102) y un yunque (134) que se desplaza en torno a un camino cerrado, aproximadamente a la velocidad periférica del tambor giratorio.

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la película tiene una pluralidad de capas, y la obturación de los bordes cortados comprende la obturación de la pluralidad de capas juntas en dichos bordes.

9. Un aparato para cortar y obturar una película formada de material termoplástico, que comprende:

a. medios para avanzar la película sobre una superficie (102), cuya superficie tiene una abertura (112);

b. un instrumento (110) de borde de corte calentable a una temperatura suficiente para fundir, sin quemar, el material termoplástico;

c. un yunque (134);

d. medios para mover el yunque (134) hacia la superficie (102) para sujetar la película entre dicho yunque (134) y la citada superficie (102);

e. medios para mover el instrumento (110) de borde de corte a través de la abertura (112), para pinzar la película contra el yunque (134);

f. medios para suspender cualquier movimiento lateral relativo entre el instrumento (110) de borde de corte, la película, y el yunque (134), mientras que se empuja relativamente dicho instrumento (110) de borde de corte y el conjunto de yunque (134) para que se junten, con la película pinzada entre ellos, hasta que el instrumento (110) de borde de corte corta la película, hace contacto con el yunque (134), y obtura los bordes de la película cortados;

caracterizado porque el yunque (134) está situado de modo que cuando se mueve hacia dicha superficie, puentea la abertura (112) en la citada superficie (102), con lo que se sujeta la película contra la superficie (102) sobre ambos lados de la abertura (112), así como se reacciona contra el instrumento (110) de borde de corte cuando éste pinza, corta, y obtura la película.

10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además:

- medios para mover lateralmente el instrumento (110) de borde de corte a lo largo de un camino cerrado; y

- medios para mover el yunque (134) a lo largo de un camino que al menos es en parte sustancialmente paralelo a una parte del camino cerrado recorrido por el instrumento de borde de corte (110).

11. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el instrumento (110) de borde de corte, la película (108), y el yunque (134), son movidos en sincronismo sustancialmente en la misma dirección lateral, mientras la película (108) es fundida y obturada.

12. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el instrumento (110) de borde de corte (110) comprende un hilo caliente.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el hilo caliente es sostenido sustancialmente en toda su longitud efectiva de corte por un miembro aislante (118).

14. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el instrumento (110) de borde de corte es calentado a una temperatura inferior aproximadamente a 426ºC.

15. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el instrumento (110) de borde de corte es calentado a una temperatura de entre aproximadamente 315ºC a aproximadamente 426ºC.

16. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, en el que los medios de suspensión suspenden cualquier movimiento lateral relativo entre el instrumento (110) de borde de corte, la película (108), y el yunque (134), durante aproximadamente un segundo.

17. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, en el que la superficie contra la que la película (108) es sujetada por el yunque (134), está sobre el perímetro de un tambor giratorio (102), y se dispone de medios para hacer que el yunque (134) se desplace en torno a un camino cerrado, aproximadamente a la velocidad periférica del tambor giratorio.

18. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 17, en el que la película tiene una pluralidad de capas, y la obturación de los bordes cortados comprende obturar la pluralidad de las capas juntas en dichos bordes.

19. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el miembro aislante (118) está hecho de mica o de vidrio cerámico.