ES2267916T3 - Cierres por contacto y su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Un método para formar una bolsa o paquete de película u hoja flexible para embalajes (254) que tiene una superficie de composición termoplástica predeterminada, comprendiendo el método: proporcionar partes de cinta de cierre inter-engranables que son cintas separadas (576, 578) o partes de cinta de un miembro común (100), proporcionar una serie (106) de elementos de gancho que tienen codos o elementos de gancho en forma de hongo sobre al menos una primera parte de las partes con la cinta de cierre, teniendo los elementos de gancho troncos íntegramente moldeados con una extensión a partir de un sustrato de apoyo termoplástico. proporcionar una serie (104) de elementos engranables por ganchos tales como bucles o fibras en las otras partes de la cinta, siendo capaces los elementos de las partes de la cinta de formar un cierre liberable, caracterizado por formar una superficie de apoyo (102) sobre cada una de las partes de la cinta, comprendiendo sustancialmente la superficie de apoyo (102)dicha composición termoplástica predeterminada de la que está formada la superficie de la película; unir los sustratos de refuerzo (102) de dichas partes de la cinta a las respectivas partes de la superficie de dicha película u hoja plástica (254) por soldadura.

Description

Cierres por contacto y su fabricación.

Antecedentes de la invención

Esta invención trata generalmente de cierres por contacto, tales como cierres por contacto compuestos que tienen elementos de cierre con bucles y engranables en bucles que se extienden desde una parte de un sustrato común, de su aplicación en productos tales como cintas de cierre para bolsas con cierre automático, y de métodos y aparatos para su fabricación. La invención trata también de aplicar cintas de cierre por contacto de cierre automático a una hoja o película, especialmente a una hoja o película flexibles y desechables diseñadas para embalaje, como en los embalajes de relleno y de forma vertical y de relleno y de forma horizontal, y en la fabricación de bolsas.

En los últimos treinta años se ha avanzado mucho en el campo de los cierres de gancho y bucle. Los primeros productos de cierre por contacto de este tipo constaban de dos cintas macho, estando cada una tejida o entrelazada. Una cinta podría incluir bucles de filamentos entrelazados en una base, y la otra podría incluir filamentos entrelazados para formar bucles y cortados, entonces, para formar ganchos. En algunos casos, se podían deshacer los extremos sueltos de los filamentos plásticos tensados sobre la cinta macho fundida para formar cabezas prominentes. Esta forma de elementos de cierre se denomina a veces "hongo" para distinguirla de las torceduras reentrantes en forma de "gancho". En algunos casos, se desarrollan unas matrices semejantes de elementos de cierre diferenciados sobre las dos partes para que se engranen con las demás de manera que formen un cierre liberable, siendo conocidas éstas como cierres o ganchos auto-engranables.

Más recientemente, el moldeo continuo de elementos de cierre que se extienden desde una base de resina en forma de hoja han generado cintas machos menos caras y más finas. Mejoras importantes en esta área incluyen el desarrollo del moldeo continuo de cintas de cierre que se usan en cavidades de molde fijadas (véase Fischer, Patente de Estados Unidos 4.794.028), y la capacidad para proporcionar bucles sobre la parte trasera de la cinta macho de cierre, mientras se forman los elementos y el sustrato para la cinta de cierre (véase Kennedy y col., Patente de Estados Unidos 5.260.015), creando así una cinta de cierre compuesta capaz de cerrarse por sí misma. Otras mejoras han reducido el tamaño de los elementos de cierre moldeables mediante tales técnicas, hasta alturas de 0,015 pulgadas (0,38 milímetros) o menos, lo que provoca un contacto muy suave cuando se fijan en conjuntos densos.

Otro ejemplo de cinta de cierre moldeada implica moldes que representan tubos preformados de molde o estructuras similares incorporadas con un sustrato de apoyo plástico, y, a partir de entonces, representan un funcionamiento de formación para convertir las partes exteriores en un gancho en J, una cabeza de hongo o estructura de engranaje similar.

Puesto que se ha perfeccionado la cinta de cierre moldeada para que sea más flexible y menos cara, se ha encontrado aplicación en las prendas de ropa desechables, tales como pañales. Se desean otras mejoras para extender la aplicabilidad de los productos moldeados de cierre por contacto a otros usos.

Un uso de este tipo, que se discutirá más detalladamente a continuación, es el de un cierre para bolsas de cierre automático y otros tipos de embalaje.

Otros tipos de cierres de uso constante para bolsas incluyen, por ejemplo, el tipo de cierre con ranura y nervadura o cierres con cremallera, como los que se comercializan con el nombre de ZIPLOC. Éstos tienen características de cierre muy diferentes y rigurosos requisitos para unirse a la hoja o película en comparación con los cierres de cierre por contacto que aquí nos ocupan.

El documento US 088 164 describe una bolsa que tiene un primer elemento de cierre y un segundo elemento de cierre engranable con el primer elemento de cierre. El primer y segundo elementos de cierre están dispuestos en paredes opuestas de la bolsa.

El documento EP 0 808 585 describe un método para unir un cierre automático con una hoja de apoyo por el uso de un rodillo de presión que tiene bordes en relieve.

El documento US 4 955 981 describe una bolsa de cierre automático que tiene cintas de precinto de gancho y bucle dispuestas entre un pliegue y una parte principal.

El objeto de la invención es proporcionar un método para formar una bolsa de cierre automático adecuada para admitir artículos delicados, tales como patatas de aperitivo, sin dañar el contenido.

Este objeto se cumple por un método que tiene las características descritas en la reivindicación 1. Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.

Según un aspecto de la invención, un producto en forma de hoja continua útil para formar bolsas incluye una película continua en forma de hoja y múltiples extensiones de la cinta de cierre que se extienden transversalmente de lado a lado de la película a intervalos espaciados y adheridos permanentemente a la película. Cada extensión de la cinta de cierre incluye dos sustratos de superposición, con cada sustrato adherido separadamente a la película de la bolsa en los laterales opuestos de una zona de rotura asociada a la película; una franja de bucles transportada sobre la parte delantera del primer sustrato y que consta de una franja diferenciada de bucles engranados que se extienden a lo largo de la longitud de la cinta de cierre; y un conjunto de elementos de cierre engranables en bucles que se extienden desde el segundo sustrato, y que forman una franja diferenciada de elementos de cierre que se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud del cierre. El primer y segundo sustratos están superpuestos y adheridos a la película, de tal manera que las franjas de bucles y los elementos de cierre se superponen para el engranaje.

Preferentemente, los elementos de cierre están íntegramente moldeados con resina de la parte delantera del segundo sustrato.

En algunas realizaciones, la franja de bucles consta de un tejido no entrelazado de fibras preferiblemente con un peso base de menos de aproximadamente 4 onzas por yarda cuadrada (136 gramos por metro cuadrado).

En algunas realizaciones, la cinta de bucles tiene una anchura definida entre dos bordes longitudinales de la misma, estando fijadas fibras de la banda de bucles con el sustrato a lo largo de la anchura de la cinta de bucles. Preferiblemente, se encapsulan fibras de la cinta de bucles por resina del sustrato a lo largo de la anchura de la cinta de bucles.

Según otro aspecto de la invención, se presenta un método de fabricación de bolsas de cierre automático en forma vertical y el método de relleno. El método incluye los pasos siguientes:

a)

desenrollar una longitud continua de la película de la bolsa en forma de hoja y dirigir la película desenrollada hacia una cabeza de formación, adelantando la película de la bolsa una longitud de bolsa entre pausas;

b)

durante cada pausa, fijar una longitud de la cinta de cierre de lado a lado de la película de la bolsa desenrollada hacia la cabeza de formación, constando cada longitud de la cinta de cierre de un sustrato de resina en forma de hoja que tiene una parte delantera; una franja de bucles transportada sobre la parte delantera del sustrato y que forma una franja diferenciada de bucles engranados a lo largo de la longitud de la cinta de cierre; y un conjunto de elementos de cierre engranables en bucles y moldeados íntegramente con la parte delantera del sustrato, y que forman una franja diferenciada de elementos de cierre que se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud de la cinta de cierre y separados espacialmente desde la franja de bucles; y

c)

formar bolsas individuales desde la película de la bolsa, teniendo cada bolsa una longitud asociada de la cinta de cierre.

Según otro aspecto más de la invención, se presenta un método de formación de una bolsa o paquete de hoja o película para embalaje flexible y desechable, que tiene una superficie de composición termoplástica predeterminada. El método incluye la provisión de partes de cinta de cierre engranadas entre sí, que son tanto cintas separadas como partes de cintas de un miembro común, y la unión, mediante soldadura, del refuerzo de dichas partes de cinta a las partes respectivas de la superficie de dicha película u hoja de plástico. Al menos, una primera parte de las partes de la cinta de cierre proporciona un conjunto de elementos de cierre diferenciados, como los elementos de gancho, que tienen elementos de gancho o elementos curvados en forma de hongo, teniendo los elementos de cierre tubos moldeados íntegramente y que se extienden desde un sustrato de refuerzo termoplástico. Otra de las partes de la cinta proporciona un conjunto de elementos engranados, como fibras o bucles, o elementos auto-adhesivos con elementos de cierre de la primera parte de la cinta, de tal manera que los elementos de las partes de la cinta son capaces de formar un cierre liberable. Cada una de las partes de la cinta tiene una superficie de refuerzo que consta sustancialmente de la composición termoplástica predeterminada de la que se forma la superficie de la película.

En algunos casos, durante la soldadura, los elementos de cierre de las partes respectivas de la cinta se engranan entre sí, y los refuerzos de las partes de la cinta están unidos simultáneamente a las partes respectivas de la hoja o de la película mediante la aplicación de energía en las partes respectivas de la hoja o de la película, espacio de aire proporcionado por los elementos engranados entre sí, que sirve para impedir la soldadura no deseada de las partes de la cinta con las demás.

Según otros aspectos de la invención, se presentan métodos para aplicar un cierre automático en una hoja o película, que incluye los pasos de suministro de partes de la cinta de cierre engranadas entre sí, que son tanto cintas separadas o partes de cinta de un miembro común y que se unen al refuerzo desde las partes de la cinta a las partes respectivas de la superficie de la hoja o película por la aplicación de energía, tal como energía térmica, acústica o de radiofrecuencia, para producir, por ejemplo, la soldadura o la unión adhesiva. Al menos una primera parte de la cinta de cierre proporciona un conjunto de elementos de cierre diferenciados, como elementos de gancho, que tienen elementos de gancho o elementos curvados con forma de hongo, teniendo los elementos de cierre tubos moldeados íntegramente y que se extienden desde un sustrato de refuerzo termoplástico. Otra de las partes de la cinta proporciona un conjunto de elementos engranados, como fibras o bucles con ganchos engranados, o elementos auto-adhesivos con elementos de cierre de la primera parte de la cinta, de tal manera que los elementos diferenciados de las partes de la cinta son capaces de formar un cierre liberable. En un aspecto, durante la unión, los elementos de cierre de las partes respectivas de la cinta se engranan entre sí y los refuerzos de las partes de la cinta están unidos simultáneamente a las partes respectivas de la hoja o la película, por la aplicación de energía en las partes respectivas de la hoja o la película, lo que aísla las bolsas de aire generadas en el espacio creado por los elementos engranados entre sí, que sirven para limitar la transferencia térmica y la adhesión no deseada o la soldadura de las partes del cierre con las
demás.

En otro aspecto, las partes cooperantes del cierre liberable son de materiales que son incompatibles o de temperaturas de fundición considerablemente diferentes, de tal manera que, bajo condiciones de temperatura que permitan la unión, los elementos engranados entre sí no tienden a adherirse a los otros. Disposiciones de este tipo pueden evitar la necesidad de que haya una hoja de escape durante la acción de la unión.

En un ejemplo, los bucles y las fibras de la segunda parte de la cinta están envueltos y protegidos por la resina termoplástica del refuerzo de la parte de la cinta de cierre respectiva, estando compuestos los bucles y las fibras, por ejemplo, de resina de poliéster, que es incompatible o que posee una temperatura de fundición mayor que la resina de poliolefina por ejemplo, del sustrato de refuerzo respectivo, y de los componentes de la primera parte de la cinta opuesta; de tal manera que, bajo condiciones de unión, la diferencia del material de los bucles o fibras sirve para impedir el cambio perjudicial en los bucles o en las fibras, o la adhesión o soldadura perjudicial de los bucles o fibras a la primera parte de la cinta de cierre, siendo, preferentemente, la masa de los elementos de gancho de la primera parte sustancialmente mayor que la de los elementos de bucle, siendo suficiente la masa térmica de los elementos de gancho para impedir la distorsión excesiva de los ganchos durante la acción de unión.

En algunos casos, el método de la invención se realiza ventajosamente durante el embalaje de relleno y en forma vertical. En otros casos, el método se realiza ventajosamente durante el embalaje de relleno y en forma horizontal. El método también se emplea para progresar durante la realización de la bolsa.

En tales casos, hay que señalar que la invención no requiere el uso de ninguna resina especial para los diversos componentes, lo que permite el uso de sustratos de refuerzo, como por ejemplo de polipropileno, poliéster y nilón, para calidades barrera deseadas que el polietileno no proporciona.

También, en casos deseados, podría emplearse una amplia gama de capas de compatibilidad. Por ejemplo, para unir un refuerzo de poliéster de una cinta de cierre a una hoja o película de poliéster, puede emplearse una capa en un punto de fundición inferior sobre cualquier componente que se adhiera a los demás. En otro caso, cuando la hoja es un papel liso o cubierto, podría introducirse cualquier capa soldante en una de las superficies acopladas, o podría usarse la sustancia del propio sustrato de refuerzo como superficie soldante, cuando el refuerzo es, por ejemplo, de polietileno.

Preferentemente, la serie de elementos engranables por gancho comprende una red no tejida de fibras.

En algunos casos, los sustratos de refuerzo de dichas partes de cinta solapan y se sueldan a bordes respectivos de dicha película u hoja de plástico.

Los bordes longitudinales de la película u hoja de plástico se reúnen en algunas realizaciones para formar un precinto de aleta con partes de cinta dispuestas en el precinto de aleta.

Preferentemente, el cierre es una extrusión continua, delgada, en forma de cinta, de material de plástico sobre un lateral del cual los elementos de cierre están moldeados íntegramente de material de la extrusión o adheridos a la extrusión, mientras que la extrusión está en un estado reblandecido, de tal manera que los elementos de cierre están unidos directamente al material extrudido, o están formados fuera del material extrudido, sin agentes adhesivos o soldantes separados.

En una construcción de bolsa preferente, el material de la bolsa que forma la parte trasera de la bolsa está adherido permanentemente a la superficie trasera del cierre a lo largo de uno de los bordes del cierre, y el material de la bolsa que forma la parte delantera de la bolsa está adherido permanentemente a la superficie delantera del cierre a lo largo de su borde opuesto, en un borde que se adhiere a una zona libre de elementos de cierre.

Como cierre de uso constante, el producto proporciona un precinto ventilado, de fácil alineación. Como las franjas de los bucles y de los elementos de cierre son relativamente anchas, no es necesaria una alineación precisa para formar un cierre fiable. El cierre es capaz de contener una cantidad justa de suciedad o restos sin dejar de cumplir con su función de cierre, haciendo que esta función sea aplicable especialmente cuando un cierre para bolsas contiene sustancias granulares o polvo. Además, la porosidad natural del cierre puede proporcionar algún grado de filtración de polvo aerotransportado. Un cierre ventilado de estas características puede ser especialmente conveniente en los contenedores de carga de los aviones con objeto de adaptar los cambios de presión, y, por su acción de ventilación, podría contribuir a evitar la aparición de humedad para mantener frescos los productos y otros artículos de este tipo. La ranura y la nervadura rompen la cinta moldeada dentro del centro de la cinta de cierre, que en algunos casos mantiene ventajosamente un precinto hermético hasta que se abre inicialmente la bolsa. La cinta de cierre continua es fácilmente adaptable a los equipos patrones de realización de bolsas y, en muchas ocasiones, se puede soldar directamente a los materiales de bolsas compatibles. Se otorgan estas ventajas a las bolsas producidas según la invención, que tienen un cierre de uso continuo.

Empleando un material muy ligero, de bucles no entrelazados y elementos de cierre moldeados íntegramente en varias ocasiones, el producto resultante es relativamente económico y flexible.

Se advertirán otras características y ventajas a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos adjuntos, y a partir de las revelaciones de las aplicaciones de nuestra patente de Estados Unidos anterior y a partir de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un cierre por contacto compuesto en forma de cinta de cierre.

La Figura 1A es una vista alargada de la zona 1A en la Figura 1.

La Figura 2 es una vista en corte transversal de la cinta de cierre, plegada e instalada en la apertura de la bolsa en una condición precintada.

Las Figuras 3A y 3B ilustran una bolsa con la cinta de cierre de la Figura 1, en condición precintada y abierta, respectivamente.

La Figura 4 ilustra un primer método y un aparato para formar cintas de cierre por contacto compuestas, tales como las cintas de cierre de la Figura 1.

La Figura 5 ilustra un segundo aparato para hacer bolsas de relleno de forma vertical, configurado para contener la cinta de cierre.

La Figura 5A es una vista alargada de los medios para unir la cinta de cierre al tejido de la bolsa en la Figura 5, con partes suprimidas para mostrar la configuración de la barra aislante y las abrazaderas herméticas.

La Figura 6 es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 6-6 en la Figura 5.

La Figura 6A es una vista en corte transversal, correspondiente a la Figura 6, con una disposición de cinta de cierre invertida.

La Figura 7 muestra un primer aparato y método de empaquetamiento de relleno en forma horizontal invertida, con la cinta de cierre introducida en la soldadura plana entre los rebordes del tejido.

La Figura 7A es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 7A-7A de la Figura 7.

La Figura 8 muestra una segunda configuración de empaquetamiento de relleno en forma horizontal invertida, con la cinta de cierre envuelta alrededor de los rebordes del tejido.

La Figura 8A es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 8A-8A de la Figura
8.

La Figura 9 muestra un tercer método de empaquetamiento de relleno en forma horizontal, con la soldadura plana formado sobre la parte inferior de los paquetes.

La Figura 10 muestra un aparato y método para formar bolsas con objeto de llenarlas desde un extremo abierto opuesto a sus cierres.

La Figura 11 es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 11-11 de la Figura 10.

La Figura 12 es una vista alargada de la zona 12 en la Figura 10, que muestra la configuración del cierre cuando se aplica al tejido.

La Figura 13 muestra una configuración de un precinto del borde formado entre dos bolsas adyacentes en el método de la Figura 10, con objeto de formar cintas de cierre expuestas para rasgar.

La Figura 14 ilustra la apertura de una bolsa con una cinta de cierre expuesta para rasgar, como la formada desde la configuración del precinto del borde de la Figura 13.

La Figura 15 muestra otro método para formar bolsas, en las que la cinta de cierre está adherida a los bordes de una hoja de la película de la bolsa cuando la película está fundida.

La Figura 16 ilustra la fabricación de bolsas de cierre automático desde dos tejidos plásticos paralelos y una cinta de cierre.

La Figura 16A muestra una bolsa realizada a través del método de la Figura 16.

La Figura 17 es un corte transversal a través de una bolsa que tiene una cinta de cierre con elementos de bucles engranados que se extienden desde una superficie exterior de la bolsa.

La Figura 18 es una vista en corte transversal a través del extremo del cierre de una bolsa con un cierre invertido.

La Figura 19 ilustra un método y dispositivo para acoplar la cinta de cierre a la bolsa de la Figura 18.

Las Figuras 20A-20C muestran películas de bolsas rotas con cierres aplicados anteriormente, en configuraciones diferentes.

La Figura 21 es una vista en perspectiva de una bolsa de cierre automático.

La Figura 22 ilustra la bolsa de la Figura 21 estando abierta tras apretar y rasgar de ella.

La figura 23A es una vista en corte transversal del borde de cierre de la bolsa, tomada a lo largo de la línea 23A-23A en la Figura 21.

La Figura 23B muestra el corte transversal de la bolsa de la Figura 23A con la bolsa inicialmente abierta y luego plegada alrededor de la apertura para engranar los elementos de cierre del cierre.

La Figura 24 ilustra un tercer aparato y método para hacer bolsas de relleno en forma vertical, en el que la cinta de cierre se aplica a la película de la bolsa antes de que la película sea envuelta alrededor de la cabeza de formación.

La Figura 25A es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 25A-25A en la Figura 24.

La Figura 25B está tomada desde la misma perspectiva que la Figura 25A, pero con una configuración de cinta de cierre diferente.

Las Figuras 26A y 26B muestran cintas de cierre con precintos desgarrables.

La Figura 27 muestra el engranaje de los ganchos a los ganchos entre las franjas de revestimiento de los elementos de cierre en forma de gancho diametralmente opuestos.

La Figura 28 es una vista en corte transversal, tomada a lo largo de la línea 28-28 en la Figura 27.

Descripción de las realizaciones

Al referirnos a la Figura 1, una cinta de cierre continua y longitudinal 100, para precintar por ejemplo una bolsa, consta de un sustrato de resina 102 en forma de hoja delgada, con franjas 104 y 106 paralelas, continuas y longitudinales de bucles y elementos de cierre, respectivamente, sobre su parte delantera 108. Las franjas 104 y 106 están equitativamente espaciadas desde el centro "C" de la cinta de cierre, de tal manera que cuando la cinta está plegada longitudinalmente en el "C" para cubrir la parte delantera 108, los elementos de cierre de la franja 106 engranan y retienen los bucles de la franja 104 para formar un cierre liberable. Los elementos de cierre 110 de la franja 106 están moldeados íntegramente y se extienden desde la parte delantera 108. En esta realización, estos elementos de cierre están en forma de ganchos en J que se extienden, en series, a lo largo de la longitud de la cinta de cierre. Algunos de los ganchos en J se dirigen en dirección opuesta a lo largo de la cinta. También se podrían emplear otras formas de elementos de cierre, incluyendo aquellas que sobresalen por encima del sustrato 102 a lo ancho. Una forma apropiada de elemento de cierre es la forma de gancho CFM29 (de aproximadamente 0,015 pulgadas o 0,38 mm de altura), disponible en diferentes productos comercializados por Velcro USA en Manchester, New Hampshire.

La franja 104 de bucles consta de un tejido no entrelazado preformado de fibras de polímero, que podrían incluir un aglomerante de estabilización, y que están adheridas a la parte delantera 108 del sustrato 102 en puntos diferentes de lado a lado de la anchura y extensión del tejido. Los materiales apropiados de bucle incluyen aquellos descritos en la solicitud de Patente de Estados Unidos 08/922.292, y en la solicitud de patente PCT relacionada PCT/US98/18401.

Preferentemente, el material de bucle no entrelazado en la franja 104 es muy delgado, por ejemplo, menor que aproximadamente 0,040 pulgadas ó 1 mm de grosor (más preferiblemente, menos que aproximadamente 0,020 pulgadas ó 0,5 mm de grosor), con fibras de tejido mantenidas en una condición transversalmente extendidas, y estructuras de bucles sueltos que se extienden desde su superficie expuesta. Como se analizó en las aplicaciones de patente anteriormente aludidas, las estructuras de bucle se extienden desde los nudos asociados en el tejido extendido, que podrían estar estabilizados por el aglomerante líquido contenido en los nudos y polimerizado. Entre los nudos, la maraña de fibras delgada no es muy densa y es lo suficientemente transparente como para permitir que se puedan ver fácilmente entre ella las imágenes. En términos generales, el material de bucle tiene un peso base (en su estado preformado, incluyendo cualquier aglomerante aplicado anteriormente) de menos de aproximadamente 4 onzas por yarda cuadrada (136 gramos por metro cuadrado), preferentemente menos que aproximadamente 2 onzas por yarda cuadrada (68 gramos por metro cuadrado). Podrían encontrarse otros detalles de este material de bucle en las aplicaciones anteriormente aludidas. Para las aplicaciones en las que la resina del sustrato penetra parcialmente el material de bucle cuando se forma el sustrato (como se analizará a continuación), el material de bucle agujereado sólo se extiende preferentemente en dirección transversal aproximadamente sólo un 22% para dejar una cantidad justa de trazado y evitar la penetración total.

En algunas ocasiones, el material de bucle 104 se envuelve parcialmente de manera directa en resina de sustrato cuando se forma el sustrato en un método de moldura continua (descrito a continuación). En otros casos, está adherido al sustrato formado, por unión ultrasónica, soldadura o adhesivos.

Para algunas aplicaciones, son también materiales apropiados algunas mallas ligeras. Ejemplos de tales mallas son los productos 19902 de Guilford Knits en Greenville, Carolina del Sur, que son de fibras de poliéster y tienen un peso base de sólo aproximadamente 1,8 onzas por yarda cuadrada (54 gramos por metro cuadrado). Para una malla más pesada, preferimos el producto 19029 de Guilford, una malla de nilón de cerca de 3,3 onzas por yarda cuadrada (112 gramos por metro cuadrado). Los productos de mallas ligeras también están disponibles en TYBOR, España, y en MIZARD, Italia.

Como alternativa a la introducción de una hoja de material de bucle preformado en una línea de contacto de formación para crear la franja de bucle 104 de la cinta de cierre, se podrían formar los bucles engranados después de la formación de la base de la cinta de cierre cosiendo los bucles directamente dentro de la base (como en un método MALAMO), o vinculando una cinta de material de bucle en la parte de la cinta de cierre.

Al referirnos nuevamente a la Figura 1, moldeada dentro de la parte delantera 108 del sustrato 102 a lo largo de su centro, hay una nervadura longitudinal en forma de montículo 132 entre un par de ranuras 134 moldeadas dentro de la parte delantera 108. Un ejemplo de esta nervadura 132 tiene una altura de aproximadamente 1/32 pulgadas (0,6 milímetros) y una anchura de aproximadamente 1/92 pulgadas (0,8 milímetros) en su base. La nervadura podría tener un contorno en forma de montículo, como se muestra, o un corte transversal rectangular con laterales paralelos. Preferiblemente, la nervadura es longitudinalmente continua, como se muestra, pero otra posibilidad es que podría estar formada de una serie con formas apropiadas de protuberancias. Al menos una de las zonas uniformes 135 entre las ranuras 134 y las franjas de bucles y de ganchos 104 y 106 en la Figura 1 contiene, en algunos casos, una capa de adhesivo, como el adhesivo sensible a la presión (no mostrado), para proporcionar un precinto de cierre automático en las aplicaciones en las que se desea una apertura liberable. En estos ejemplos, las superficies 135 proporcionan un precinto no ventilado y hermético cuando la bolsa está cerrada, y complementa la fuerza de cierre mecánica de los cierres con gancho y con bucles. Preferentemente, se emplea un adhesivo que se ha compuesto para que se pegue principalmente a sí mismo o a la parte opuesta del sustrato, de manera que no recoge los desechos excesivos desde el contenido de la bolsa. En otras realizaciones no ilustradas, las ranuras 134 o la nervadura 132, o ambas, se forman en la parte trasera del sustrato, contiguas a los elementos de cierre y al material de bucle.

La cinta de cierre formada 100 se instala permanentemente en el extremo de apertura de una bolsa, fijando las zonas de borde 136 de la cinta de cierre a los bordes exteriores de la bolsa en su apertura, con las franjas de bucles y de ganchos frente a frente, como se muestra en la Figura 2. La bolsa podría fijarse, como se muestra, a la parte trasera de la cinta de cierre, en cuyo caso las zonas de borde 136 están delimitadas en la parte trasera de la cinta de cierre, o en la parte delantera, con los bordes de la bolsa en el interior. Los métodos para fijar la cinta de cierre a la bolsa incluyen la soldadura, el adhesivo, la adhesión o el cosido, aunque no se limitan a esto. Un método preferente para fijar una cinta de cierre a una bolsa de una resina compatible es la soldadura directa de la resina del sustrato de cierre a la resina de la bolsa, como se analizará a continuación. De esta manera, las cintas de cierre de polietileno podrían soldarse fácilmente a las bolsas de polietileno.

La Figura 3A ilustra una bolsa precintada 138 que tiene una estructura de polietileno 140 soldada a la cinta de cierre 100 de lado a lado de su extremo de apertura. Preferentemente, el grosor del sustrato de la cinta de cierre es prácticamente el mismo que el grosor del material de la estructura de la bolsa, en el intervalo de 0,002 a 0,005 pulgadas (0,05 a 0,13 milímetros). Sin embargo, se podrían producir los sustratos de al menos hasta 0,015 pulgadas (0,36 milímetros) de grosor mediante los métodos descritos a continuación. Para romper inicialmente el precinto y abrir la bolsa, se agarra y se rasga del pliegue exterior de la cinta de cierre 100, rompiendo así el borde plegado desde un extremo de la bolsa al otro, como se muestra en la Figura 3B. Al agarrar el pliegue exterior de la cinta de cierre, se agarra la nervadura del medio 132 entre el pulgar y el índice. Así, la nervadura 132 proporciona un borde de grosor mayor para agarrar con facilidad. Como el borde plegado de la cinta de cierre está arrancado, la cinta de cierre se rompe a lo largo de las ranuras 134. Las ranuras 134 cumplen la función de puntos de rotura para abrir inicialmente la bolsa asociada, y podrían estar unidas a través de un espesor local asociado del sustrato, tales como en forma de nervaduras o series de bultos arqueados (no mostrados) para dirigir la propagación de la rotura a lo largo de las ranuras.

Preferentemente, la resina del sustrato de la cinta de cierre es compatible con la resina de la estructura de la bolsa, para permitir la soldadura directa de las dos conjuntamente. En situaciones en las que esto no es viable, se podría proporcionar una capa separada de material compatible de bolsa sobre la cinta de cierre. Por ejemplo, una capa de papel 142 podría adherirse a la parte delantera de la cinta de cierre (por ejemplo, en las zonas de borde 136 en la Figura 1), o de lado a lado de la parte trasera de la cinta de cierre, o a lo largo sólo de los bordes de la parte trasera de la cinta de cierre. El papel 142 podría adherirse directamente a la resina del sustrato (por ejemplo, durante la formación del sustrato, como se describe a continuación), o unirse con el adhesivo después de que se forme el sustrato.

La Figura 4 ilustra un método y aparato para producir las cintas de cierre anteriormente descritas. El método se construye sobre el método de formación de cilindros por extrusión continua para moldear los elementos de cierre sobre una base integral en forma de hoja descrita por Fischer en la Patente de Estados Unidos 4.794.028, y el método de laminación de la línea de contacto descrito por Kennedy y col., en la Patente de Estados Unidos 5.260.015. No se va a disminuir la posición y el tamaño relativos de los cilindros y otros componentes. Una cabeza de extrusión 150 suministra una hoja continua de resina fundida a una línea de contacto 152 entre el cilindro de molde giratorio 154 y un rodillo de prensado contra-giratorio 156. El cilindro de molde 154 contiene un conjunto de cavidades de molde en forma de elementos de cierre en miniatura que se extienden hacia el interior desde su periferia (no mostrado) para moldear los elementos de cierre. La presión en la línea de contacto 152 hace que la resina se introduzca en las cavidades de los elementos de cierre y se forme el sustrato. El producto formado se enfría en el cilindro de molde hasta que un cilindro de recepción 158 se deshace de los elementos de cierre solidificados (por ejemplo, los ganchos) desde sus cavidades fijas. Junto con la resina fundida, se introduce una cinta de material de bucle continua 160 (que se convierte en una franja de bucles 104 en la Figura 1) dentro de la línea de contacto 152, donde se impregna parcialmente de resina y se adhiere permanentemente a la parte delantera del sustrato. Así, el producto 162, que se deshace desde el cilindro de molde, incluye tanto elementos de cierre como
bucles.

La Figura 4 también indica algunas variaciones del método descrito anteriormente. Por ejemplo, más que introducir el material de bucle 160 a través de la línea de contacto 152 y unirlo así al sustrato cuando se moldee el sustrato, el material de bucle podría unirse al sustrato después de haber formado el sustrato, como se indica en la serie de material de bucle 160' mostrada con líneas separadas. En este caso, la polea de la parte delantera 172 se calienta y tiene una superficie moldeada para producir el modelo deseado de unión entre el material de bucle y el sustrato. Podría unirse el papel a la parte trasera del sustrato, deslizando una cinta 174 de papel entre la línea de contacto 152 sobre el lateral del rodillo de prensado de la resina, o adhiriendo papel cubierto de adhesivo 174' al sustrato formado en el cilindro de recepción 158 o en la polea 176. En algunos casos, el papel cubierto de adhesivo 174' incluye un revestimiento de transferencia, de tal manera que se podría quitar su refuerzo de papel desde el adhesivo de la parte trasera del producto para asegurar la parte trasera del producto final a una superficie de apoyo. De esta manera, el adhesivo aplicado en la parte trasera del producto podría ser, por ejemplo, un adhesivo de presión delicado o adhesivo activado por el calor. Para disminuir la permeabilidad del producto final, se podría añadir un segundo flujo de resina (fundida o en forma de película) a la línea de contacto frente al rodillo de prensado 156, como se muestra la cinta 174, para formar un refuerzo sobre el producto final. Por ejemplo, podría añadirse una capa de poliéster para reducir la permeabilidad de la cinta de cierre de polietileno, para empaquetar por ejemplo algunos alimentos. Añadir una cinta de material barrera 178 entre el material de bucle y la resina fundida controla opcionalmente el modelo de penetración de la resina dentro del material de bucle en la línea de contacto 152. El material barrera 178 es, en algunas ocasiones, un papel o película perforada que permite que la resina se introduzca en el material de bucle en zonas seleccionadas, pero impide su flujo por otras zonas. El material barrera también podría ser una hoja homogénea de material que tiene una gran porosidad, limitando igualmente la penetración de la resina dentro del material de bucle de lado a lado de la anchura del material barrera. Más que introducirse como una hoja separada, el material barrera se aplica anteriormente, en algunos casos, a la superficie del material de bucle 150 y podría adoptar la forma de aglomerante localizado en zonas diferenciadas del material de bucle y en las fibras envueltas localmente del material de bucle, por ejemplo. En muchos casos, el material barrera es más estrecho que el material de bucle, y se centra a lo largo de la anchura del material de bucle para permitir la penetración completa de la resina dentro de los bordes del material de bucle. Sin embargo, en algunos casos, las cintas delgadas de material barrera pasan por la línea de contacto a lo largo de los bordes del material de bucle para impedir la unión de las zonas de los bordes al sustrato. Se podrán advertir otras disposiciones de los materiales de bucle y de barrera, así como los modelos de unión resultantes, tras leer esta revelación. En todos los casos en los que el material barrera se adhiere permanentemente al sustrato y, por lo tanto, se convierte en parte integral del producto final, se debería seleccionar por su peso y por su coste bajo de material.

La Figura 5 ilustra una modificación de una configuración de máquina de VFF común, para asegurar continuamente la cinta de cierre descrita anteriormente a un flujo de tejido de formación de bolsas durante la formación y el relleno de bolsas individuales. El tejido de formación de bolsas consta de un papel delgado de película termoplástico 254 que toma forma dentro del tubo introduciéndose en el tubo de relleno 256, que tiene un extremo de embudo superior 258 a través del cual el contenido se descarga para caer dentro de las bolsas individuales formadas de película. La película 254 se introduce desde un cilindro (no mostrado) sobre un rodillo de posición, y se transporta sobre el tubo de relleno a través de formas de dirección curvas 262. En algunos casos, se avanza continuamente la película, y las abrazaderas herméticas transversales 264 (descritas anteriormente) corresponden verticalmente, desplazándose con la película durante el método hermético y de corte (como se indica con las flechas 265); en otros casos, se avanza la película escalonadamente y las abrazaderas transversales permanecen dentro del mismo plano horizontal.

Cuando se forma la película 254 dentro de un tubo, sus dos bordes longitudinales 268 forman rebordes que se extienden generalmente de manera radial desde el tubo, entre el que se introduce la extensión continua de la cinta de cierre 266 en un tejido doblado, de tal manera que las zonas de borde de la película del tejido se unen al menos parcialmente frente a los laterales exteriores de la cinta de cierre frente a frente, pero no superponen el borde plegado de la cinta de cierre. Los cilindros guía 270 sobre las placas termosoldadoras de cierre 272 mantienen la adyacencia de los laterales de la cinta de cierre y los bordes de la película. La cinta de cierre 266 se introduce sobre una barra aislante moldeada 274 que se extiende longitudinalmente a lo largo del tubo de relleno desde los cilindros de guía superiores 270 a las placas termosoldadoras inferiores 272. Como se muestra en las Figuras 5A y 6, la barra aislante 274 tiene una ranura longitudinal a lo largo de cada uno de sus laterales. Una ranura contiene el material de bucle 104 para evitar el aplanamiento de los bucles engranados extendidos, y la otra ranura recibe los ganchos 106 de la cinta de cierre, contribuyendo a guiar la cinta de cierre a través del método de precintado. La barra 274 también tiene un agujero que se extiende a lo largo de su extremo distal, para contener la nervadura de sujeción central 132 de la cinta de cierre. El objetivo principal de la barra aislante 274 es impedir la soldadura no deseada de los laterales interiores de la cinta de cierre mientras los bordes de la película de la bolsa se sueldan a las superficies exteriores de la cinta de cierre a través de las placas termosoldadoras de cierre 272 (véase Figura 6). Cuando no se emplea una barra aislante, podría configurarse la cinta de cierre para usar las propiedades aislantes del material de bucle con objeto de evitar la soldadura permanente de las superficies interiores de la cinta de cierre, como se analizará con más detalle a continuación.

La cinta de cierre 266 podría enrollarse desde el cilindro 276 sobre el cilindro guía 278 en un tejido doblado, como se muestra, con sus ganchos y bucles engranados y, en consecuencia, rasgados sobre la barra aislante 274, separando así las secciones de ganchos y de bucles de la cinta de cierre, o podría enrollarse la cinta de cierre plana y, en consecuencia, plegarse alrededor de la barra aislante, evitando así tener que desengranar las secciones de ganchos y bucles en el método.

Cada una de las abrazaderas termosoldadoras de cierre 272 tienen una ranura longitudinal adyacente a las ranuras longitudinales de la barra aislante 274, de tal manera que las abrazaderas termosoldadoras térmicas contactan deslizadamente las zonas de borde de la película sólo con el lateral de las franjas de ganchos y de bucles de la cinta de cierre, precintando la película a la cinta de cierre en dos franjas diferenciadas sobre cada lateral de la cinta de cierre. Las abrazaderas termosoldadoras 272 poseen elementos térmicos incrustados en su interior (no mostrado) para mantener las superficies precintadas a una temperatura elevada predeterminada. Para dejar libre el borde interior del lateral del bucle de la cinta de cierre desde la película para formar una lengüeta antipelado, se empotra, al menos parcialmente, la abrazadera termosoldadora 272 sobre el lateral del bucle de la cinta de cierre, como se muestra, para evitar la adhesión del borde interior del lateral del bucle de la cinta de cierre a la película de la bolsa. Para formar una lengüeta antipelado incluso más ancha, podría configurarse la abrazadera termosoldadora 272 sobre el lateral del bucle del cierre para contactar con la película sólo fuera de la franja del material de bucle 104.

Inmediatamente debajo de los bordes inferiores de las abrazaderas termosoldadoras 272, termina la barra aislante 274 y se prensan las franjas de ganchos y de bucles de la cinta de cierre entre un par de rodillos 280, justo encima del extremo inferior del tubo de relleno 256.

Después de verter una cantidad seleccionada de contenido a través del extremo inferior del tubo de relleno, se reúnen las abrazaderas termosoldadoras transversales 264 alrededor de la película de la bolsa y de la cinta de cierre y se forman dos precintos transversales paralelos 284, cada uno de los cuales formará el borde precintado de una bolsa. Como las abrazaderas 264 circulan con la película avanzada, una cuchilla para cortar 282 dentro de las abrazaderas corta la película y la cinta de cierre entre los precintos transversales 284. Cuando las abrazaderas 264 se abren al final del ciclo de sellado, se concluye una bolsa cortada, rellena y completamente formada 286. La Figura 6A muestra otra configuración hermética de una cinta de cierre 288 hasta zonas de borde de un tejido de película 254 cuando se introduce el tejido de película alrededor del tubo de relleno 256, para crear lo que denominamos como un cierre invertido, que tiene libres los bordes exteriores y una parte central empotrada. En esta configuración, se guía la cinta de cierre sobre una barra aislante separada 290 que se extiende entre los bordes de la película y los laterales opuestos de la cinta de cierre, similar en corte transversal a la barra aislante de la Figura 6, pero en orientación opuesta. En este caso, se proporciona la cinta de cierre 288 con un agujero de rotura central 292, antes que una nervadura central, a lo largo del cual se rompe el cierre para abrir inicialmente la bolsa. En la bolsa formada con este modelo de cierre, los elementos de gancho y bucle no están expuestos al contenido de la bolsa antes de la apertura inicial, y la parte central de la cinta de cierre proporciona un precinto evidente apisonador. La cinta de cierre 288 está permanentemente precintada a la película de la bolsa a través de las abrazaderas termosoldadoras térmicas 272', que son parecidas, en cuanto a construcción se refiere, a las abrazaderas termosoldadoras 272 de la Figura 6.

Las Figuras 7-9 ilustran tres ejemplos de máquinas y métodos de relleno en forma horizontal (HFF) que muestran las cintas de cierre descritas anteriormente. Al referirnos primero a la Figura 7, se introduce continuamente una película de bolsa 254 desde el rodillo 294 sobre el rodillo de posición 296 y dentro de una cabeza de formación 298 desarrollada para formar la película dentro de un tubo rectangular 300. Al igual que con el método de VFF descrito anteriormente, se reúnen los bordes de la película para formar una rebaba perpendicular 302 que se extiende desde un lateral del tubo. En este caso, se introduce la cinta de cierre 100 desde el rodillo 304, plegado para engranar las franjas de ganchos y bucles, rebasado alrededor del rodillo angular 306, y se introduce dentro de la línea de contacto entre los rodamientos de soldadura plana térmicos 308 y los bordes de la película de la bolsa. Mientras tanto, se introducen productos 310 para se empaqueten (por ejemplo, bandejas de galletas) a través de la cabeza de formación y dentro del tubo de relleno 300 a un espacio y ritmo predeterminados correspondientes a la velocidad de la película.

Como se muestra en la Figura 7A, las superficies exteriores de la cinta de cierre plegada 100 están soldadas permanentemente a los rebordes de la película extensibles formando la rebaba perpendicular 302 del tubo de la película en la línea de contacto entre los rodamientos de soldadura plana 308. En este caso, no se necesita la abrazadera termosoldadora entre las superficies interiores de la cinta de cierre, porque el aire entre los ganchos y los bucles que se extienden desde las superficies interiores de la cinta de cierre produce la soldadura extensible dentro de la cinta de cierre. Con un ajuste apropiado de la temperatura y presión de los rodillos 308, que depende del tipo de resina empleada y la velocidad de línea, entre otras cosas, se adherirá ligeramente al menos sólo una pequeña fracción de las cabezas de los elementos de gancho en las franjas de los ganchos 106 al material de bucle 104 o a la resina en la que está incrustado el material de bucle. Esta pequeña cantidad de soldadura aumentará ventajosamente la cantidad de fuerza de pelado requerida para abrir inicialmente el paquete, dejando intactos una proporción suficiente de elementos de gancho para proporcionar el engranaje apropiado sobre el cierre. Observamos que con muchas resinas de ganchos y bucles, las velocidades, temperaturas y presiones tendrán que adaptarse y controlarse cuidadosamente para proporcionar una suave adherencia mientras se evita la progresión rápida de la fusión de los ganchos.

Al referirnos nuevamente a la Figura 7, los rodillos plegables de separación diagonal (no mostrados) están plegados sobre la soldadura plana, y un par de rodillos de separación 312, llevando una barra hermética térmica y cortando los extremos del precinto de lámina de las bolsas, rompen las bolsas de ambos.

La Figura 8 muestra un método similar de HFF, en el que la cinta de cierre 100 está plegada sobre el exterior de los rebordes de la película de la bolsa y una barra aislante de soldadura plana 314 que se extiende hasta justo por debajo de los rodamientos de soldadura plana térmicos 308. Tras circular por el rodillo angular 306, la cinta de cierre 100 está plegada dentro de un canal guía 316, de tal manera que los bordes de la cinta de cierre superponen los bordes de la película, como se muestra en la Figura 8A. Los rodamientos de soldadura plana sueldan estas zonas superpuestas sobre cualquier lateral de la barra aislante 314, adhiriendo permanentemente la cinta de cierre a la película de la bolsa. Como la soldadura plana está plegada antes de pasar entre los rodillos de separación 312, las franjas de ganchos y bucles de la cinta de cierre se presionan, antes de que se suelden las superficies interiores de los rebordes de la película de la bolsa en los precintos extremos de la bolsa. También se podrían soldar las franjas de ganchos y bucles en los precintos extremos, si se desea, proporcionando calor, presión y tiempo de permanencia suficientes de la parte de la barra hermética térmica de los rodillos de separación que conectan con la cinta de cierre en la interfase de los ganchos y los bucles.

La Figura 9 ilustra la incorporación de una cinta de cierre automático dentro de una configuración de máquina de HFF más común, con la soldadura plana longitudinal 302 formada sobre el lateral inferior del tubo de la película rectangular 300. Como en la Figura 18, la cinta de cierre 100 está plegada alrededor del exterior de los rebordes extremos de la película extendida, que están separados a través de una barra aislante (no mostrada) que se extiende a través de la línea de contacto entre los rodamientos de soldadura plana 308.

La Figura 10 muestra otra solicitud de nuestra cinta de cierre en un método de fabricación de bolsas. La cinta de cierre 318 se diferencia de la cinta de cierre mostrada en la Figura 1 sólo en que contiene una cuerda para rasgar 320 (Figura 12) incrustada a lo largo de su nervadura central 132. La cuerda para rasgar está configurada para que se rompa a través de la cinta de cierre y la película longitudinalmente entre las franjas de ganchos y bucles cuando se rasga transversalmente a la cinta de cierre, y, por lo tanto, debe tener una resistencia a la tensión suficiente para rasgarse a través de la resina de la cinta de cierre sin romperse. Los materiales apropiados de cuerdas para rasgar incluyen nilón estirado, como el sedal, por ejemplo. La cuerda para rasgar se incrusta dentro de la resina de la nervadura central de la cinta de cierre introduciéndose continuamente dentro del canal de formación de la nervadura del cilindro de molde antes de la introducción de la resina de formación de la nervadura (como a lo largo de la trayectoria de avance etiquetada con el número 178 en las Figura 4). Se recomiendan guías apropiadas (no mostradas) para mantener la cuerda para rasgar retirada del canal de formación de la nervadura.

Se pasa la cinta de cierre 318 alrededor de un rodillo guía 324 para circular con la película de la bolsa 254 sobre una abrazadera plegable 326, donde está permanentemente adherida a la película bajo calor y presión a través de una placa hermética 328. Como se muestra en la Figura 11, la placa hermética 328 engrana ligeramente la cinta de cierre a lo largo de tres franjas, formando tres soldaduras continuas 320 entre la cinta de cierre y la película 254. La abrazadera 326 mantiene la película frente a la suave presión aplicada a través de la placa hermética. Los canales 332 y 334 contienen en la placa hermética la franja de ganchos 106 y la nervadura central 132 de la cinta de cierre, y, por lo tanto, mantienen la ubicación transversal de la cinta de cierre durante la unión. El borde exterior del lateral de bucle de la cinta de cierre no está soldado a la película de la bolsa en este ejemplo, para proporcionar una lengüeta antipelado interior en la bolsa terminada, como se muestra en la Figura 12. Se emplean otras configuraciones de unión para aplicaciones diferentes.

Una vez que se suelden, la película de la bolsa 254 y la cinta de cierre 318 están plegadas a lo largo de su línea central longitudinal y pasan entre dos rodillos de transmisión 336 que presionan las franjas de ganchos y bucles de la cinta de cierre y aseguran un pliegue apropiado a lo largo de la espina de la cinta de cierre. El plegado de la película de la bolsa y de la cinta de cierre es efectuado por la abrazadera 326 y una polea de plegado 338 que recorre el centro de la cinta de cierre y delimita una ranura de borde 340 para recibir la nervadura central de la cinta de cierre durante el plegado.

La película de la bolsa plegada pasa luego entre un par de abrazaderas de corte y termosoldadoras alternativas 342, que se cierran frente a las superficies exteriores de la película de la bolsa para precintar los dos laterales de la película de la bolsa plegada y la cinta de cierre plegada de manera que se forma una serie de bolsas individuales, cada bolsa precintada sobre tres laterales y contando con un extremo abierto 344 para el posterior relleno. Las abrazaderas 342 podrían configurarse también para cortar las bolsas entre sí durante el precinto, o para dejar las bolsas conectadas en forma de cinta de bolsas que sea fácilmente rasgada a través de una estación de cierre y relleno (no mostrada).

La Figura 13 da un ejemplo de configuración hermética lateral en la bolsa formada por las abrazaderas 342 de la Figura 10, en la que una ranura y un agujero están punzonados dentro del precinto vertical formado entre las bolsas adyacentes. Las superficies térmicas de las abrazaderas 342 forman partes de molde para cortar a través de la película de la bolsa y la cinta de cierre de manera que se forma la configuración mostrada mientras se forma el precinto de la bolsa interior. Entonces, se llenan las bolsas a través de sus extremos abiertos, que se cierran precintadas posteriormente. Cortando los segmentos inferiores 350, que están unidos adyacentemente a las bolsas a lo largo de las líneas centrales 352, las lengüetas para rasgar extendidas se forman en los extremos de cada bolsa. Cada lengüeta para rasgar 354 contiene una parte de borde de la cuerda para rasgar 320, y proporciona medios prácticos para agarrar y rasgar de la cuerda para rasgar a través de la cinta de cierre a lo largo de la bolsa, como se muestra en la Figura 14.

En el método de formación de bolsas mostrado en la Figura 15, la cinta de cierre 318, ya plegada por la mitad, se introduce de lado a lado de un rodillo angular 356 y entre los bordes longitudinales 358 de la película de la bolsa 254 mientras la película está plegada dentro de la abrazadera 326. Un par de cilindros herméticos térmicos 360 precintan continuamente las zonas de los bordes de la película de la bolsa a la cinta de cierre superpuesta. No se necesita la barra aislante cuando el material de bucle de la cinta de cierre, que, en este caso, es lo suficientemente ancho para extenderse de lado a lado de la zona hermética completa, impide la unión de las superficies interiores opuestas de la cinta de cierre (como se analizará a continuación respecto a las Figuras 18 y 19). Después de pasar a través de las abrazaderas herméticas de los bordes 342, el borde plegado 362 de la película de la bolsa se recorta a lo largo de la línea 364, dejando los extremos de las bolsas opuestas a la cinta de cierre abiertas para recibir los materiales que se van a empaquetar. Las series de bolsas se podrían entonces enrollar dentro de un rodillo para venderlas o rellenarlas posteriormente.

La Figura 16 muestra un método de realización de bolsas desde dos hojas separadas de película de bolsas y la cinta de cierre de bolsa descrita anteriormente. Las películas de plástico superiores e inferiores 368 y 370, respectivamente, se desenrollan de manera continua, con una cinta de cierre plegada anteriormente o las cintas de ganchos y bucles engranadas anteriormente 372, y se introducen entre ellas, como se muestra. Una barra aislante 374 se extiende entre las cintas de ganchos y bucles, desengranándose temporalmente los ganchos desde los bucles, mientras que las cintas de ganchos y bucles se sueldan permanentemente a los laterales interiores respectivos de las películas de plástico entre dos rodillos herméticos rotatorios 376 (sólo se muestra el rodillo superior). Las películas y las cintas de cierre transparentes se sueldan entonces a intervalos espaciados a través de las abrazaderas herméticas térmicas transversales 378, formando precintos laterales entre las bolsas adyacentes que se rellenan entonces desde sus extremos abiertos (no mostrado) y se cierran a través de las franjas superiores e inferiores de las abrazaderas herméticas 380. Este método también es útil, por ejemplo, para formar una serie de bolsas hechas anteriormente con objeto de enrollarlas o apilarlas para el posterior relleno.

La bolsa 382 formada a través de este método tiene cuatro precintos laterales 384, como se muestra en la Figura 16A, junto con el cierre 372. El precinto lateral 384, adyacente y paralelo al cierre 372, se arranca para abrir la bolsa y exponer el cierre. En otra realización (no mostrada), el precinto lateral 384, adyacente y paralelo al cierre 372, se omite, junto con la franja superior de abrazaderas herméticas 380 en la Figura 16, y se inserta una cinta de cierre plegada (por ejemplo, la cinta 318 de la Figura 15) en lugar de las cintas separadas 372, con el pliegue de la cinta de cierre señalando hacia el exterior al lateral adyacente de las películas continuas. En otra realización, produciendo una disposición de cierre "invertido" parecida a la que se muestra en la Figura 18, la cinta de cierre plegada se introduce entre las películas de plástico con su pliegue extendiéndose desde el borde adyacente de las películas.

Pueden proporcionarse zonas de soldadura más espesas cerca de los bordes de la cinta de cierre. Espesar la cinta de cierre en zonas pensadas para que sean soldadas a otros materiales de bolsa proporciona más resina disponible para el flujo y la unión durante la soldadura. Además, la masa de la cinta de cierre mayor absorbe más calor y contribuye a mantener soldadas las superficies interiores de la base de la cinta de cierre. Los materiales más gruesos son también menos sensibles a los cambios en las condiciones de soldadura, permitiendo una unión más consistente.

La Figura 17 muestra una cinta de cierre 426 en un extremo superior de una bolsa 428, que tiene una franja 430 de elementos de cierre con ganchos moldeados que se extienden desde su superficie exterior y expuestos para engranar las fibras de bucles. La cinta de cierre podría incluir una nervadura para rasgar 132 como se muestra, y configurarse para romper la franja superior 430, de tal manera que los ganchos exteriores permanecen sobre la bolsa abierta. Otra posibilidad es que la cinta de cierre podría configurarse para romperse entre la franja 430 y el borde superior de la película de la bolsa, en cuyo caso la nervadura para rasgar podría ser innecesaria. Los ganchos de la franja 430 son útiles, por ejemplo, para colgar la bolsa 428 de una rejilla indicadora cubierta de material de bucle. Para hilar múltiples bolsas, podría proporcionarse una franja de unión de bucles (no mostrada) en cualquier parte de la superficie exterior de la bolsa, de tal manera que la franja 430 de cada bolsa engrana la franja de bucles expuesta de una bolsa adyacente de la franja. La Figura 17 también ilustra un ejemplo de disposición de material de bucle de soldadura aislante ana-
lizado a continuación respecto a las Figuras 18 y 19.

Para algunas aplicaciones, el cierre de la bolsa se suelda entre dos hojas de película separadas para formar una bolsa. La Figura 18 muestra un cierre de bolsa de este tipo 462 soldado a las hojas del lateral de la bolsa 464a y 464b, formando lo que denominamos como cierre "invertido". Las hojas laterales de la bolsa se extienden más allá de la cinta de cierre y se sueldan entre sí para formar el borde superior 466 de la bolsa. Después de que se adhiera la cinta de cierre a los laterales de la bolsa, y a los bordes laterales de la bolsa precintada (no mostrada), se rellena la bolsa desde su otro extremo, en la dirección de la flecha "J", que se precinta entonces para cerrar la bolsa. Para abrir inicialmente la bolsa, se rasga el borde 466, rompiendo las hojas laterales de la bolsa a lo largo de perforaciones 468. Luego, se abre la cinta de cierre y se rasga en dos partes del tejido de la cinta de cierre a lo largo de una ranura de rotura 470 en el pliegue de la franja del cierre. Para volver a cerrar la bolsa, se presionan simplemente las franjas de bucles y ganchos 104 y 106 de la cinta de cierre.

El modelo de soldadura mostrado en la Figura 18 proporciona las ventajas antipelado analizadas anteriormente, mientras que el borde interior del lateral del bucle de la cinta de cierre permanece no adherido a la hoja lateral de la bolsa 464b. Se muestra un método de formación de un modelo de soldadura de este tipo en la Figura 19, en la que la cinta de cierre 462 está soldada simultáneamente a ambas hojas laterales de la bolsa 464A y 464b a través de abrazaderas térmicas 472 y 474, respectivamente. Ventajosamente, se fija el material de bucle 104 sobre la cinta de cierre plegada para superponer las zonas de soldadura de la cinta de cierre interior y exterior, impidiendo cualquier soldadura permanente a los laterales de la cinta de cierre. Para aplicaciones en las que se acepte (o sea aconsejable) una pequeña cantidad de unión entre las superficies interiores de la cinta de cierre, una abrazadera enfriada 476, frente al lateral del bucle de la bolsa adyacente a la zona de soldadura interior, impide cualquier unión no aconsejable del borde interior del lateral del bucle del cierre a la hoja del lateral de la bolsa 464b.

Como alternativa a la aplicación de la cinta de cierre a la película de la bolsa cuando se forma la película dentro de las bolsas, la cinta de cierre podría aplicarse previamente a la película de la bolsa, y enrollarse ambas dentro de los rodillos. Configuraciones de este tipo son especialmente útiles en la posterior formación de bolsas sobre las máquinas patrones de realización de bolsas no equipadas para la solicitud de cintas de cierre. Por ejemplo, las Figuras 20A a 20C muestran productos de película enrollados que constan de una hoja continua de película de plástico delgada adherida permanentemente a una o más longitudes continuas de los productos de cierre. En la Figura 20A, la cinta de cierre 318 se centra en la película de la bolsa 254, para formar, por ejemplo, bolsas con el método ilustrado en la Figura 10. En la Figura 20B, la cinta de cierre 444 se amplía a lo largo de un borde de la película de la bolsa 446 para formar el producto enrollado 482. En la Figura 20C, las extensiones separadas de los productos de ganchos y bucles 484 y 486, respectivamente, se adhieren a los bordes opuestos de la película 488 para formar el producto enrollado 490, que podrían pasar por los métodos de relleno y de formación de patrones de manera que se incorporen cierres liberables dentro de las soldaduras planas longitudinales.

Al referirnos a la Figura 21, la bolsa 500 consta de un pedazo de material de bolsa de polietileno plegado una vez para formar el borde inferior 502 de la bolsa, unido a un cierre 504 para formar el borde superior 505 de la bolsa, y precintado permanentemente a lo largo de los dos laterales restantes 506 y 508 soldando el material de la parte delantera de la bolsa al material de la parte trasera de la bolsa. Aunque se ilustre como una bolsa plana, la bolsa 500 podría construirse de otras maneras, una bolsa, por ejemplo, con un extremo tableado inferior para colocar la bolsa verticalmente sobre su borde inferior.

Al referirnos a la Figura 22, para abrir inicialmente la bolsa precintada, se agarra el borde superior 502 con una mano 510 y se agarra la parte delantera de la bolsa con la otra mano 512, sobre cualquier lateral del canal de rotura 514 extendiéndose a lo largo del cierre 504. Agarrando o apretando sólo la parte delantera de la bolsa con una mano 512, y no la parte trasera de la bolsa, rasgando la parte delantera de la bolsa desde el borde superior, se coloca una gran carga extensible de lado a lado del canal 514, propagando una rotura a lo largo del canal 514 que crea una apertura 515 dentro de la bolsa.

Como se muestra en la Figura 23A, el material de la bolsa del lateral trasero 516 de la bolsa se suelda al lateral trasero (es decir, no de cierre) del cierre automático 504 a 516. El material de la bolsa del lateral delantero 520 de la bolsa se suelda al cierre a lo largo de la zona del borde 522 del lateral delantero (es decir, de cierre) del cierre 504. Con el cierre tan fijado al material de la bolsa, y precintado a lo largo de los laterales de la bolsa (véase Figura 21), el cierre proporciona un precinto hermético en un extremo de la bolsa.

La parte delantera del cierre 504 lleva una franja 524 de bucles fibrosos, en forma no entrelazada e incrustada parcialmente dentro de la resina base del cierre, y una franja 526 de elementos de cierre en forma de ganchos moldeados fuera de la resina de la base en series que se extienden a lo largo de la longitud del cierre. Después de abrirse inicialmente rasgando separadamente el cierre a lo largo de la ranura 514, la bolsa podría volverse a cerrar, plegando su borde superior alrededor de la apertura creada al romper el cierre, engranando liberadamente el cierre 524 de los bucles con el cierre 526 de los ganchos (Figura 23B).

Al referirnos a la Figura 24, se muestra otro método de realización de bolsas aplicando cinta de cierre en longitudes diferenciadas de lado a lado de la película de la bolsa (es decir, transversalmente), en vez de longitudinalmente, como se describió anteriormente. Se desenrolla la película de la bolsa 254 desde un rodillo 570 y por el tubo de relleno 256 sobre las formas guía 262, como se describió anteriormente respecto a la Figura 5. Sin embargo, en este caso, ascienden las longitudes individuales 572 de la cinta de cierre de lado a lado de la película de la bolsa y se fijan permanentemente a la película, soldándose, por ejemplo, térmicamente a intervalos de la longitud de la bolsa. El ajuste de las cintas de cierre se produce, preferentemente, mientras se detiene la película de la bolsa entre los ascensos de la película, mientras, por ejemplo, se precinta y se rompe una bolsa en el extremo inferior del tubo. De esta manera, la inclusión de las cintas de cierre requiere muy pocas modificaciones en el aparato de fabricación de bolsas. Como alternativa al ajuste de las cintas de cierre 572 a la película de la bolsa 254 mientras se desenrolla dentro del aparato de fabricación de bolsas, se podría proporcionar un rodillo 570 con cintas de cierre aplicadas anteriormente a intervalos adecuados.

Al referirnos también a la Figura 25A, la cinta de cierre 572 está en un ejemplo plegado sobre sí misma mientras se fija a la película de la bolsa 254, con las franjas de ganchos y bucles engranadas para mantener el cierre en su condición plegada. Se suelda un lateral de la cinta de cierre a la película de la bolsa en las zonas 574, mientras se deja sin fijar el otro lateral de la cinta de cierre hasta que se suelda a una superficie opuesta de la película de la bolsa por debajo del tubo de relleno (por ejemplo, precintando las barras 264). Así, la cinta de cierre 572 se posiciona en un extremo de la bolsa final, con su pliegue dirigido hacia el exterior o el interior, según se desee. Se podrían unir los laterales de la bolsa para formar el borde extremo adyacente de la bolsa de manera que se crea un precinto extremo adicional. Si se requiere mantener la cinta de cierre en su condición plegada mientras se asciende la película de la bolsa sobre el tubo de relleno, se podrían hilvanar juntos los extremos de la cinta de cierre.

Se muestra una configuración de cinta de cierre alternativa en la Figura 25B. En este caso, se suministra la cinta de cierre 572' como dos cintas de cierre separadas (una franja de bucles 576 y una franja de ganchos 578), que se engranan a las demás a lo largo de su longitud. Ambas cintas de cierre se fijan permanentemente a la película de la bolsa 254 a lo largo de las líneas de soldadura 574, sobre cualquier lateral de la línea de rotura 580 (por ejemplo, una serie de perforaciones o una marca continua) en la película de la bolsa 254. Podría posicionarse la cinta de cierre 572' en la bolsa final en cualquier punto a lo largo de la longitud de la bolsa, que se abre rompiendo la línea de rotura 580 y separando las franjas de bucles y ganchos de las cintas de cierre 576 y 578. La bolsa se vuelve a cerrar presionando las franjas de ganchos y bucles.

Al referirnos a las Figuras 26A y 26B, se proporcionan ventajosamente las cintas de cierre 582 y 584 con precintos desgarrables 586 que actúan como medios de cierre secundarios. Los adhesivos desgarrables se conocen bastante en el sector, y proporcionan un precinto hermético que es relativamente fácil de abrir sin romper el sustrato subyacente. En algunos casos, el precinto 586 es de un material que eficazmente se hace no pegajoso cuando se abre inicialmente. En otros casos, el precinto 586 es de un material que retiene su pegajosidad para seguir proporcionando algo de precinto cuando se vuelve a cerrar la bolsa. En la cinta de cierre 582 (Figura 26A), el precinto desgarrable 586 se ubica en el interior del principal cierre de ganchos y bucles 588, para proteger los elementos de bucles y cierre de la contaminación de los contenidos de la bolsa. En la cinta de cierre 582' (Figura 26B), el precinto desgarrable 586 se ubica en el exterior del principal cierre de ganchos y bucles 588, y debe abrirse para acceder al cierre principal. Se podría formar el precinto desgarrable aplicando un adhesivo desgarrable, como un adhesivo delicado de presión, a la parte delantera de la cinta de cierre. En algunos casos, se aplica el adhesivo en dos zonas diferenciadas sobre la superficie de la cinta, de tal manera que el adhesivo de las dos zonas se reúne para formar el precinto. Los precintos desgarrables de este tipo pueden proporcionar una mayor conservación a los contenidos de la bolsa (es decir, una vida útil más larga después de que se haya abierto la bolsa inicialmente).

Al referirnos a la Figura 27, una cinta de cierre 590 tiene franjas de unión de elementos de cierre en forma de ganchos 592. En una franja, que se extiende desde un lateral 594 de la cinta de cierre, los elementos de cierre se orientan todos hacia la izquierda, mientras que desde el otro lateral 596 de la cinta de cierre los elementos de cierre se orientan todos hacia la derecha. Como las franjas de los elementos de cierre 592 están más prensadas desde la posición mostrada, las cabezas de los elementos de cierre en forma de ganchos se entrelazan para engranar las dos franjas de elementos. Cuando se rasgan separadamente, las cabezas flexibles se extienden para despejar las cabezas de la otra franja de elementos y para recuperar entonces su forma original de gancho. Este es un ejemplo de lo que se conoce en el sector del cierre como cierres "auto-adhesivos", aquellos en los que los elementos de cierre engranados son de una estructura parecida. Otras formas de elementos de cierre auto-adhesivos incluyen hongos, por ejemplo, el producto de cierre "DUAL-LOCK" (de cierre autoadhesivo) comercializado por la empresa Minnesota Mining and Manufacturing Inc. Con los cierres en forma de ganchos auto-adhesivos, preferimos moldear los ganchos para tener un grosor mayor "T_{h}" que el espaciado "S_{R}" entre las series de elementos adyacentes (como se muestra en la Figura 28), de tal manera que las franjas no se pueden separar moviendo un lateral de la cinta de cierre lateralmente de lado a lado de las series de elementos de cierre del otro lateral de la cinta de cierre. Las formas de ganchos CFM-15 y CFM-29 comercializadas por Velcro USA en Manchester, New Hampshire, pueden ser útiles para los cierres auto-adhesivos. Los elementos de cierre en forma de ganchos deberían espaciarse a lo largo de sus series de manera que proporcionen espacio suficiente a las cabezas de una serie de unión de ganchos para extenderse entre los ganchos adyacentes de la serie. El espaciado óptimo contará con la forma de gancho seleccionada y la fuerza del engranaje deseada. Con conjuntos de unión de elementos de cierre de tipo hongo, la densidad del hongo de los conjuntos opuestos debería ser diferente para evitar "el viaje en vacío" hasta los hongos (es decir, obligar a las cabezas de los hongos a deformarse antes de que sus tubos se tuerzan). Un conjunto podría tener, por ejemplo, una densidad de elemento de cierre de aproximadamente 50 a 200 elementos de cierre por pulgada cuadrada (de 8 a 31 por centímetro cuadrado), mientras que la densidad de los elementos de cierre en el otro conjunto alcanza aproximadamente 500 a 2.000 (de 78 a 310 por centímetro cuadrado). Los conjuntos de densidad óptima contarán con el engranaje deseado y la carga desengranada, entre otras cosas. Las franjas auto-adhesivas de elementos de cierre podrían sustituirse por las franjas de bucles y ganchos de cualquiera de las cintas de cierre descritas anteriormente para formar cierres auto-adhesivos para aplicaciones diferentes.

Preferentemente, aunque se empleen o no las franjas de ganchos y bucles o las franjas de cierre auto-adhesivos, las franjas de unión del cierre se configuran ventajosamente para engranarse con una fuerza de engranaje muy baja. Calculamos la fuerza de engranaje midiendo la carga lateral requerida entre los medios de unión de una longitud de cinta de cierre de una pulgada de largo para engranar el cierre. La fuerza de pelado del desengranaje se calcula cuando se requiere carga para pelar separadamente tal cinta de cierre de 25 milímetros (una pulgada). El cierre puede proporcionar una fuerza de engranaje ventajosamente baja de, por ejemplo, menos de aproximadamente 0,18 Newton sobre un milímetro lineal (una libra sobre una pulgada lineal) del cierre, y una fuerza de pelado del desengranaje baja de menos de aproximadamente 0,35 Newton por milímetro lineal (dos libras por pulgada lineal).

Podrían emplearse materiales aparte del polietileno, como el polipropileno, el poliéster, el nilón y otros termoplásticos y sus copolímeros. Por ejemplo, las películas de bolsas coextrudidas o laminadas pueden tener superficies interiores de un material soldado compatible con el material de la base del cierre, y una superficie exterior de un material seleccionado para otras propiedades, como la durabilidad o la impermeabilidad.

Como se manifiesta a partir de las realizaciones descritas anteriormente, estas cintas de cierre son útiles en muchas aplicaciones de embalaje, para proporcionar un cierre liberable fácilmente engranado que no requiere una alineación perfecta durante el cierre. Los cierres son útiles para empaquetar alimentos, tales como las galletas, las golosinas en barra e incluso productos, y podrían ubicarse en un extremo precintado o a lo largo de una costura longitudinal del paquete. Por "bolsa" proponemos incluir todos los paquetes con laterales flexibles, pero sin limitarse a las bolsas extensibles y los envases de cartón flexibles.

Claims (9)

1. Un método para formar una bolsa o paquete de película u hoja flexible para embalajes (254) que tiene una superficie de composición termoplástica predeterminada, comprendiendo el método:

proporcionar partes de cinta de cierre inter-engranables que son cintas separadas (576, 578) o partes de cinta de un miembro común (100),

proporcionar una serie (106) de elementos de gancho que tienen codos o elementos de gancho en forma de hongo sobre al menos una primera parte de las partes con la cinta de cierre, teniendo los elementos de gancho troncos íntegramente moldeados con una extensión a partir de un sustrato de apoyo termoplástico,

proporcionar una serie (104) de elementos engranables por ganchos tales como bucles o fibras en las otras partes de la cinta, siendo capaces los elementos de las partes de la cinta de formar un cierre liberable, caracterizado por formar una superficie de apoyo (102) sobre cada una de las partes de la cinta, comprendiendo sustancialmente la superficie de apoyo (102)dicha composición termoplástica predeterminada de la que está formada la superficie de la película;

unir los sustratos de refuerzo (102) de dichas partes de la cinta a las respectivas partes de la superficie de dicha película u hoja plástica (254) por soldadura.

2. El método de la reivindicación 1, en el que, durante la soldadura, los elementos de cierre (104,106) de las respectivas partes de la cinta se interengranan y los apoyos (102) de las partes de la cinta se unen simultáneamente a las respectivas partes de la hoja o película (254) por aplicación de energía a las respectivas partes de la hoja o película, aislando bolsas de aire producidas en el espacio creado por los elementos interengranados que sirven para limitar la adhesión o unión indeseada de las partes de la cinta de cierre entre sí.

3. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en el que se encapsulan y se aseguran bases de bucles o fibras de la segunda parte de la cinta por la resina termoplástica del sustrato de apoyo (102) de la respectiva parte de la cinta de cierre, estando comprendidos los bucles o fibras de una resina, tal como poliéster, que es incompatible con, o tiene una temperatura de fusión más elevada que la resina, tal como poliolefina, del respectivo sustrato de apoyo, y/o componentes de la primera parte de la cinta opuesta, de tal forma que, bajo condiciones de unión, la desemejanza de los materiales de los bucles o fibras sirve para prevenir un cambio perjudicial de los bucles o fibras o adhesión o unión perjudicial de los bucles o fibras a la primera parte de la cinta de cierre, siendo preferiblemente la masa de los elementos de gancho (106) de la primera parte sustancialmente mayor que la de los elementos de bucle (104) y siendo la masa térmica de los elementos de gancho suficiente para prevenir la distorsión indebida de los ganchos durante la acción de unión.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se realiza en embalajes de relleno y de forma vertical.

5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se realiza en embalajes de relleno y de forma horizontal.

6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que se realiza durante la fabricación de bolsas.

7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la serie (104) de elementos engranables a ganchos comprende una red no tejida de fibras.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el sustrato de apoyo (102) de dichas partes de la cinta se solapan y se sueldan a los bordes respectivos de dicha película u hoja plástica (254).

9. El método una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los bordes longitudinales de la película u hoja plástica (254) se juntan para formar un precinto de aleta con las partes de la cinta dispuestas en el interior del precinto de aleta.