ES2424034T3 - Dispositivo de inflado y sellado para almohadillas de aire inflables - Google Patents

Dispositivo de inflado y sellado para almohadillas de aire inflables Download PDF

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Paul A. Selle
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Abstract

Dispositivo de inflado y sellado de almohadillas inflables (30), que comprende: un conjunto de inflado (70) configurado para inflar con un fluido una cavidad de una almohadilla (28) dispuesta entreuna primera y una segunda caps (20, 22) de una pelicula (10), y un mecanismo de sellado (90) que comprende: una primera cinta (100) y un elemento calefactor (116) dispuesto a lo largo de una parte curva de una trayectoria curva y que puedeaccionarse para calentar partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pelicula (20, 22) demanera suflciente para sellar las partes de borde para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla (28),caracterizado por el hecho de que la primera cinta (100) y una segunda cinta (102) estan configuradas y dispuestas para presionar entre ellas laspartes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pelicula (20, 22) adyacentes a la cavidad de laalmohadilla inflada (28) para mantener el fluido evitando que escape de entre las partes de borde y dirigir las partesde borde alrededor de la trayectoria curva.

Description

DISPOSITIVO DE INFLADO Y SELLAD!) PARA ALMOHADILLAS DE AIRE INFLABLES DESCRIPCiÓN
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a la fabricación de materiales de embalaje, y mas concretamente a un dispositivo para inflar y sellar almohadillas de aire inflables que se utilizan como materiales de embalaje.
ANTECEDENTES DE LA PRESENTE INVENCiÓN
Son conocidos dispositivos para inflar estructuras flexibles, lales como almohadillas o almohadas de aire inflables (denominadas en lo sucesivo "almohadillas") que se utilizan para proporcionar una protección adicional a un objeto durante el embalaje y transporte de articulas frágiles . Es deseable que los dispositivos para la fabricación de dichas almohadillas inflables sean compactos, fiables, y fácil~~s de accionar. Además, es deseable que las propias almohadillas inflables puedan fabricarse de manera rápida y se inflen y sellen adecuadamente para reducir la probabilidad de fugas, y por lo lanlo que pierdan sus propiedades protectoras.
Un ejemplo de dicho dispositivo se describe en la patente de americana nO 6.209.286 de Perkins y otros. El dispoSitivo es un dispositivo de movimiento continuo que utiliza unos rodillos de accionamiento para hacer avanzar un material laminar prefonnado a través del dispositivo. El dispositivo incluye un par de rodillos lOcos que están abombados en el centro para mantener la sección cerltral del material laminar tensada lateralmente para evitar una concentración de material en los rodillos de accionamiento. El dispositivo sella el material laminar después del inflado moviendo el material más allá de un aparato d~~ formación de sellado donde se aplica calor y una ligera presión linealmente para hacer contacto con la superficie superior del material laminar y formar una junta en el mismo.
El documento de la técnica anterior US 200610110581 A1 describe un dispositivo para el inflado y sellado de almohadillas en embalaje en el que la posición de dos pares de rodillos de presión respecto a un rodillo de sellado ayuda a evitar fugas desde las almohadillas infladas antes de su sellado.
Existe, por lo tanto, la necesidad de un dispositivo para inflar y sellar adecuadamente estructuras flexibles nflables, tales como almohadIllas de aire, con una mayor velocidad y fiabilidad.
Descripción de la Invención
la presente invención se refiere a un dispositivo para inflar y sellar una estructura inflable y flexible. En la realización preferida, el dispositivo de inflado y sellado de almohadillas infla bies incluye un conjunto de inflado configurado para inflar con un fluido una cavidad de una almohadilla dispuesta entre una primera y una segunda capa de una peliCUla, y un mecanismo de sellado que incluye un tambor desellado giratorio, que incluye U"la fuente de calor y presenta una periferia. El mecanismo de sellado está configura!10 para recibir partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de película adyacentes a la cavidad de la almohadilla inflada, y dirigir las partes de borde alrededor del tambor de sellado para sujetar las partes de borde unas contra otras 10 suficientemente fuerte para mantener el fluido evitando que escape entre las partes de borde. El mecanismo de sellado está configurado también para sellar las partes de borde entre si utilizando la fuente de calor sobre una parte calefactora de la periferia del tambor de sellado que es por lo menos aproximadamente un 4(1lfc, de la periferia para formar un sellado longitudinal configurado para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla.
Preferiblemente, la fuente de calor esté configurada para proporcionar suficiente calor para sellar las partes de borde a lo targo de toda la parte eslefactora. El mecanismo de sellado incluye preferiblemente por lo menos una cinta en tensión alrededor del tambor de sellado para presionar las partes de borde contra el tambor de sellado y entre sí para sellar longitudinalmente las partes de borde. EllTlecanismo de sellado también esta configurado preferiblemente para sellar la peUcula a una velocidad de por lo menos 0,3556 mis (70 pies/min). También, el tambor de sellado giratorio incluye preferiblemente una super11cie circunferencial exterior que es sustancialmente lisa.
En una realización, la pelfcula tiene una superfICie principal que se extiende longitudinalmente y transversalmente respecto a una trayectoria de inflado, las partes de bo,de están unidas entre sI. el conjunto de inflado comprende un conducto de fluido configurado para ta recepción longitudinalmente entre las partes de borde unidas, y el dispositivo comprende, además, un elemento de corte configurada y orientado para cortar las partes de borde separándolas entre sí en una posición alrededor del conducto de fluido dispuesto a menos de aproximadamente 900 de una direcciÓn ortogonal a la superficie principal de la peliclJla. Preferiblemente, el elemento de corte incluye una cuchilla.
Se tira preferiblemente de la pelleula en una dirección que se aleja de la supertlcie principal de la pellcula después del corte de manera que se tira la peliCUIa contra el eh~mento de corte durante el corte.
En otra realizaci6n, el dispositivo incluye, además, un primer y un segundo rodillo de tensión dispuesto en un lado transversalmente opuesto de la película desde las partes de borde y configurado para agarrar un borde opuesto de la pelicula. los rodillos de tensión están orientados 1ol1nanOO un ángulo respecto a una dirección transversal a la trayectoria de inflado para impulsar dicho borde opues,to alejándolo de las partes de borde para mejorar el flujo de aire en la cavidad de la almohadilla.
En otra realización preferida, el tambor de sellado también está configurado para sellar las partes de borde entre si utilizando la fuente de calor para formar un sellado longitudinal configurado para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla, en el que la fuente de calor está configurada para proporcionar un calentamiento sustancialmente continuo suficiente para sellar las partes de borde.
Todavia en otra realización preferida, el mecanismo die sellado incluye una primera y una segunda cinta configuradas y dispuestas para presionar, entre las mismas, partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de película adyacentes a la cavidad de la almohadilla inflada y las partes de borde para mantener el fluido evitando que escape entre las partes de borde. Las cintas también están configuradas para dirlgir las partes de borde alrededor de una trayectoria curva, y se dlsponl~ un elemento calefactor a lo largo de una parte curva de la trayectoria curva y puede acdonarse para calentar las, partes de borde suficientemente para sellar las partes de borde para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla.
El tambor de sellado del dispositivo incluye el elemento calefactor, y la primera y la segunda cinta estan configuradas para dirigir las partes de borde alrededor del tambor de sellado para sujetar las partes de borde unas contra otras lo suficientemente fuMe para mantener ell fluido evitando que escape entre las parte de borde, y para sellar las partes de borde entre sí. Preferiblemente, el tambor de sellado tiene una parte de soporte de la cinta y una parte de sellado que esta configurada para realizar un sellado térmico longitudinal de partes de borde juntas. La primera cinta se encuentra dispuesta preferiblemente entre la segunda dnta y la parte de soporte de la cinla, y presenta una primera anchura transversal a la lrayectc)ria, y la segunda cinta presenta una segunda anchura transversal a la trayectoria y mayor que la primera anchura. la segunda cinta está dispuesta preferiblemente para pellizcar una parte pellizcada de la parte de borde contra la primera cinta y pellizcar una parte sellada de la parte de borde contra la parte de sellado del tambor sellado. Preferiblemente, la parte pellizcada de la parte de borde está dispuesta transver5almente entre la parte sellada longitudinalmente de la parte de borde y la cavidad de la almohadilla.
El mecanismo de sellado también puede incluir una pluralidad de rodillos configurados para mantener la primera y la segunda cinta en tensión suficiente para sujetar las partes de borde unas contra otras para mantener el fluido evitando que escape de entre ellas. los rodillos también dirigen las cintas alrededor del tambor de sellado. En otra realización, la primera y la segunda cinta estan configuradas de manera que la trayectoria incluye una sección de sellado y una sección de enfriamiento. En la sección die sellado, las cinlas sujetan preferiblemente las partes de borde contra el tambor de sellado para sellar las partes de borde, y en la sección de enfriamiento, situada curso abajO de la sección de sellado, las cintas dirigen las P¡lrtes de borde selladas alejándose del tambor de sellado para permitir que las partes de borde se enfrlen. Las cintas preferiblemente pellizcan las partes de borde entre si para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla en cada una de las secciones de sellado y enfriamiento. Más preferiblemente, las cintas estan configuradas de manera que la trayectoria ¡nduye una sección de entrada curso arriba de la seCCión de sellado, en laL que las cintas pellizcan las partes de borde en estado sin sellar para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla. Preferiblemente, la trayectoria es curva a lo largo de cada una de las secciones de entrada, sellado, y enfriamiento.
En otra realización, las cintas están configuradas de manera que la trayectoria incluye una sección de entrada, en la que las cintas pellizcan las partes de borde en estado sin sellar para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla, y una sección de sellado, situada curso abajo de la sección de entrada, en la que las cintas sujetan las partes de borde contra el tambor de sellado para sellar las partes de borde. Preferiblemente las cintas pellizcan las partes de borde entre si para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla en cada una de las secciones de entrada 'Y de sellado, y el dispositivo incluye, además, un elemento de corte configurado y dispuesto para cortar las partes dEl borde en la sección de entrada después de que la primera y la segunda cinta presionan las partes de borde entre I;as mismas,
Todavla en otra realización preferida, el dispositivo inc:luye un conjunto de inflado configurado para inflar con un fluido una cavidad de una almohadilla que está dispuEiSla entre una primera y una segunda capa de una pelfeula, un mecanismo de sellado configurado para presionar partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pellcula adyacentes a la cavidad de la almohadilla fnfl,ada y formar una junta longitudinal entre las capas de película, y lm elemento de corte dispuesto CUr50 arriba del mec;anismo de sellado y configurado para cortar las partes de borde tras presionar, pero antes del sellado. Preferiblemente, el mecanismo de sellado está configurado para mover las partes de borde a lo largo de una trayectoria de senlado, que incluye un sección de entrada y una sección de sellado. El mecanismo de sellado está configurado tan1bién para sujetar las partes de borde unas contra otras en estado sin sellar en la sección de entrada para mantener el fluido entre las mismas antes del sellado de éstas, en el
5 que e mecanismo de sellado está configurado para el sellado de las partes de bordes juntas en la sección de sellado, que se encuentra curso abajo desde la sección de entrada, y el elemento de corte está dispuesto a lo largo de la sección de entrada.
Todavla en otra realización preferida, el dispositivo de inflado y sellado induye un conjunto de inflado configurado para inflar con un fluido una cavidad de una almohadilla dispuesta entre una primera y una segunda capa de una pelfcula, un mecanismo de sellado configurado para el sellado de partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pellcula adyacentes a la cavidad de la almohadilla inflada, y un elemento de tensión dispuesto en un lado transversalmente opuesto de la petrcula desdE~ las partes de borde y configurado para agarrar un borde opuesto de la peUcula para empujar dicho borde opuesto atejándolo de las partes de borde para mejorar el flujo de
1S aire en la cavidad de la almohadilla. Preferiblemente, I~I elemento de tensión incluye un primer y un segundo rodillo de tensión orientados formando un ángulo respecto a una dirección transversal a la trayectoria de inflado para empujar dicho borde opuesto alejándolo de las partes de borde.
La presente invención también está dirigida a un procedimiento para inflar y sellar una almohadilla ¡nflable, incluyendo una realización preferida inflar una cavidad de la almohadilla con un fluido, estando dispuesta la cavidad entre la primera y la segunda capa de una peUcula. El procedimiento incluye también dingir partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pelh:ula adyacentes a la cavidad de la almohadilla Inflada alrededor de un tambor de sellado giratorio para sujetar las partes de borde una contra la otra lo suficientemente fuerte para mantener el fluido evitando que escape entre las partes de borde, y utilizar una fuente de calor en una
25 parte calefadora de una periferia del tambor de sellado que por lo menos aproximadamente es un 40% de la periferia para formar una junta longitudinal configurada para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla.
De este modo, la presente Invención presenta un dispositivo para inflar y sellar almohadillas a velocidades
relativamente altas y con una mayor fiabilidad.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en perspectiva de otra realizadón preferida de una pelicula de almohadillas desinfladas que pueden inflarse y sellarse mediante un dispositivo construido de acuerdo con la presente invención;
35 La figura 2 es una vista en perspectiva de una realización preferida de una pellcula de almohadillas después del inflado y sellado mediante un disposItivo de la presente invención.
La figura 3 es una vista lateral esquemática de una re¡¡¡lización preferida de un dispositivo de inflado y sellado de la
presente invención;
La figura 4 es una vista esquemática desde arriba del mismo;
La figura 5 es una vista en perspectiva posterior izquiorda de una realización preferida de un conjunto de inflado de 45 la presente invención.
la flQura 6 es una visla superior del mismo, que mueslra el conjunto de tubos de inflado asodados al canal de
inflado de la peUcula de la figura 1;
La figura 7 es una vista posterior del mismo;
La figura 8 es una vista posterior esquemática de una realización preferida de un mecanismo de sellado. que muestra el mecanismo de sellado asociado a otra realización de una peticula de almohadillas; y
55 La figura 9 es aira vista posterior esquemática del mismo.
Descripción detallada de las realizaciones preferidlas
La presente invendón se refiere a un dispositivo para inflar y sellar estructuras flexibles ¡nflables. Una variedad de estructuras o almohadillas inflables adecuadas son bil~n conoddas y se utilizan para aplicaciones de ermalaje de prolección. En la solicitud de patente americana nO 111123.090 se describen varias estructuras de pellcula preferidas, que forman almohQdilles infle.bles con ejes longitudinales que pueden orientarse, por ejemplo, longitudinalmenle, transversalmente, o en cualquier otro patrón respecto al eje longitudinal de la película.
En la figura 1 se muestra una realización preferida de una pellCUla para almohadillas infla bies que es adecuada para utilizarse con el dispositivo de la presente invención. Una pelfcula 10 de material no inflado tiene una serie de almohadillas orientadas transversalmente unidas en bordes perforados. tal como se muestra en la figura 2. La película 10 puede estar realizada una variedad de diferentes materiales, incluyendo materiales tales como resinas polietilénicas tales como polietileno de baja densidad (LDPE). polietileno de baja densidad lineal (LLDPE), y polietileno de alta densidad (HDPE); metalocenos, y etileno vinil acetato (EVA), y mezclas de los mismos.
La pellcula 10 liene un primer borde longitudinal 12 y un segundo borde longitudinal 14, ambos de los cuales están preferiblemente cerrados o unidos. La pelicula 10 tiene un extremo delantero 6, y también incluye unas juntas 16 y unas perforaciones 18 substancialmente transversale!l. Las juntas transversales 16 unen una primera capa de pellcula 20, tal como una capa superior, de la petlcula 10 a una segunda capa de película 22. tal como una capa inferior, de la pellcula 10 a lo largo de las juntas, y junto con el segundo borde longitudinal cerrado 14, definen una cavidad de inflado de cada almohadilla 28. La primera y la segunda capa de película 20, 22 definen una superficie principal o plano de la pellcula 10. las perforaciones transversales 18 perforan la pellcula 10 a través de la primera y la segunda capa de pellcula 20. 22 para facilitar la separación mutua posterior de cada almohadilla 28.
En la realización mostrada en la figura 1, las juntas trElnsversales 16 comienzan en el segundo borde longitudinal 14
de la película 10. y se extienden transversalmente a una distancia 13 desde el primer borde longitudinal 12. La distancia 13 preferiblemente es de por lo menos aproximadamente 0,635 cm (0,25 pulgadas) y como máximo 2,54 cm (1.0 pulgadas), y mas preferiblemente es de por lo menos aproximadamente 0,762 cm (0,30 pulgadas) y como
máximo aproximadamente 1,77 cm (0,70 pulgadas), aunque pueden utilizarse mayores o menores distancias en diferentes realizaciones. En la realización preferida, la distancia 13 es de aproximadamente 1,27-1,52 cm (de O,SO a aproximadamente 0.60 pulgadas).
Como que las juntas transversales 16 no se extienden por todo el primer borde longitudinal 12 de la pellcula 10, se define una abertura 24 entre cada extremo de una junta transversal 16 y el primer borde longitudinal 12 de la pellcula 10. El área de la pellcula 10 entre las aberturas 24, y entre las capas de pellcula superpuestas adyacentes al primer borde longitudinal 12, definen un canal de inHado longitudinal continuo 23 que tiene una anchura definida por la distancia 13. La abertura delantera 24 se utiliza generalmente para introducir el canal de inflado 23 de la pelicula 10 por una boquilla de inflado de un dispositivo de inflado cuando la pellcula se introouce en el dispositivo. La anchura del canal de Inflado 23 está configurada preferiblemente para producir una asociaciOn estanca, o en algunas realizaciones un ajuste por rozamiento, en la boquilla de inflado para evitar o reducir sustancialmente fugas de aire durante e/ Inflado. Ventajosamente, esto reduce la cantidad de aIre comprimido requerido para el inflado, y minimiza el tamaño del compresor y los requisitos de suministro público de energfa del dispositivO de inflado.
En la figura 2, cada almohadilla inflada 28 queda sepurada de una almohadilla ínflada adyacente por una perforaciOn transversal 18. Como restos del proceso de fabricación que se explica a continuación, quedan unas pequenas aletas cortadas 27 en la pelicula inflada 10 adyacentes al primer borde longitudinal 12. El proceso de fabricación también forma una junta longitudinal 29 a lo largo de una partEI de sellado o borde 8 de la pellcula inflada 10 (definida por las partes de borde superpuestas de cada capa de peUcula 20, 22), de manera que cada almohadilla inflada 28 se cierra sellada, atrapando el fluido de inflado. que preferiblemente es un gas y más preferiblemente aire, dentro de las almohadillas. La junta longítudinal29 preferiblemente es sustancialmente recta, pero en otras realizaciones, la junta puede tener una curva en z19za9, u otra orientación,
La pelfcula 10 también tiene una anchura 15, y una longitud entre perforaciooes 17, que puede variaren funciOn del tipo particular de almohadilla que se está fabricando. Preferiblemente, la anchura 15 de la pelfcula 10 es por lo menos aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas) y COITlO máximo aproximadamente 91,44 cm (36 pulgadas), más preferiblemente es por lo menos aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas) y como máximo aproximadamente 60,96 cm (24 pulgadas), y en la realizaciOn preferida, la anchura 15 es de aproximadamente 45,72 cm (18 pulgadas), aunque puedcn utilizarse clros anchuras. La longitud entre perforaciones 17 es preferiblemente de por lo menos aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) y como máximo aproximadamente 60,96 cm (24 pulgadas), y más preferiblemente es por lo menos aproximadamente 2().32 cm (8 pulgadas) y como máximo aproximadamente 30.48 cm (12 pulgadas), aunque pueden utilizarse otras anchuras.
En una realización. la primera y la segunda capa de pelic:ula 20, 22 están unidas entre si a lo largo del segundo borde longitudinal 14, pero quedan sueltas enlre si a lo largo del primer borde longilUdinal12, anles del inflado. Tal configuración puede formarse a partir de una sola ca~)8 de material de pelicula, un lubo aplanado de material de película con una ranura de borde abierta, o dos capa!i separadas de material de petlcola. Por ejemplo, la primera y la segunda capa de pelfcula 20, 22 pueden incluir unél Sola lámina de material de peHCLda que se pliegue sobre si misma para definir el segundo borde longitudinal unido 14 (es decir, -película doblada en c·).
Haciendo referencia a una realización preferida mostrada en las figuras 3 y 4, el dispositivo 30 incluye una carcasa 32, un mecanismo de paso por etapas de la pelicula 40, un mecanismo asistente de alimentación SO, un conjunto de inflado 70, y un mecanismo de sellado 90. Aunque el dispositivo 30 puede utilizarse para inflar una variedad de estructuras de pelicula que tengan diferentes configuraciones, el resto de secciones de la solicitud describirán el dispositivo respecto al inflado de la realización de la poellcula preferida mostrada en figura 1.
El mecanismo de paso por etapas 40 esta configurad~) preferiblemente para cargar un suministro en grandes cantidades de pelfClJla de almohadillas desinfladas. T;al como se muestra en la figura 3, la pellcula desinflada 10 está dispuesta como un rollo 11 . Preferiblemente, el mecanismo de paso por etapas 40 puede dar cabida a rollos de película 11 con un diámetro de por lo menos aproxim¡ldamente 22,86 cm (9 pulgadas), más preferiblemente un diámetro de por lo menos aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas), e induso más preferiblemente un diámetro de por lo menos aproximadamente 45,72 cm (18 pUlgadEIS). En la realización preferida mostrada en la figura 3, el rodillo 11 tiene un diámetro 22,86 cm (9 pulgadas). En otras realizaciones, el mecanismo de paso por etapas puede dar cabida a un rollo de peticula de otras dimensiones, o IJn suministro de pelicula que venga dado en otras formas en cantidades, por ejemplo, como una pila continua de material de pe!1cula.
El mecanismo de paso por etapas 40 inCluye preferiblemente una cuna que está formada por un par de rodillos de paso por etapas 42, 44 que se extienden transversalmente desde la carcasa 32 y separados uno del otro, tal como se muestra en las figuras 3 y 4. En esta configuración, los rOOillos de paso por etapas 42, 44 pueden sostener entre los mismos el rollo de pelíCUla 11. La separación 43 entre los rodillos de paso por etapas 42, 44 puede ser regulable
o seleccionarse en función del diámetro del rollo 11 qlJe ha de ser soportado entre los mismos. Preferiblemente, la separación 43 es mayor que el diámetro del núcleo 1:33 del rollo 11.EI mecanismo de paso por etapas 40 también inCluye, preferiblemente, una bandeja 46 dispuesta entre los rodillos de paso pOr etapas 42, 44, Y preferiblemente se extiende también desde la carcasa 32. La bandeja 46 presenta preferiblemente una configuración cóncava, curvada,
o en forma de V, y está configurada para atrapar o rec:;ibir el núcleo del rollo 11 una vez que la película se ha retirado
o agotado de éste. En otras realizaciones, el mecanismo de paso por etapas 40 puede incluir un eje o elemento pasador del rOOilto fijo configurado para recibir y sostE!ner el núcleo del rollo en el mismo.
El mecanismo de paso por etapas 40 también puede incluir otros rOOillos, que preferiblemente se extiendan también desde la carcasa 32 y situados entre los rodillos de paso por etapas 42, 44-y el mecanismo asistente de alimentación SO, que están COfIfigurados para dirigir In pellcula desde el mecanismo de paso por etapas 40 al mecanismo asistente de alimentación 50. Se tira substancialmente de la paticula 10 desde el rollo 11 y es dirigida a través del dispositivo 30 mediante un mecanismo de ,~ccionamiento en la dirección curso abajo o trayectoria A, tal
como se muestra en las figuras 3 y 4, Y la superficie principal de la pelfcula 10 preferiblemente se extiende
sustancialmente longitudinalmente y transversalmentj~ a la dirección A.
En la realización preferida, el mecanismo de paso por etapas 40 incluye un rodillo fijo 47, que queda situado preferiblemente por debajo de los rOOillos de paso por etapas 42, 44, Y el rOOillo de gula 48, que está posicionado preferiblemente a nivel con el mecanismo asistente d,e alimentación 50. El rOOillo fijo 47 y el rodillo de gula 48 están situados y configurados para orientar preferiblemente la película 10 a una distancia desde el rollo de suministro 11 y de manera constante hacia el mecanismo asistente d'e alimentación 50, todo ello mientras la pellcula se mantiene en tensión constante. El rodillo de guia 48 está situado t,Jmbién preferiblemente curso arriba respecto al mecanismo asistente de alimentación SO y el conjunto de inflado 70 de manera que el rodillo de gula 48 bloquea aire expulsado del conjunto de inflado 70 evitando que llegue al rOOillo de suministro 11.
El mecanismo asistente de alimentación 50 está configuradO preferiblemente para dirigir y manipular la petlcula 10 dentro del dispositivo 30 jU$10 antes y durante el inflado. El mecanismo asistente de alimentación SO está configurado preferiblemente para agarrar la pellcula 10, preferiblemente en el segundo borde longitudinal 14, o adyacente al mismo, para empujar el borde alejándol4) del primer borde longitudinal 12 durante el inflado para mejorar el flujo de aire a las cavid·ades de la almohadilla. Preferiblemente, el mecanismo asistente de alimentación 50 incluye un elemento de tensión, tal como un par d~! rodillos de arrastre 52, 54, situados en el dispositivo 30 transversalmente opuestos al conjunto de inflado 70, y extendiéndose desde la carcasa 32. Los rodillos de arrastre 52, 54 están situados preferiblemente sustancialmente uno encima del otro de manera que el segundo borde longitudinal 14 de la pellcula 10 pueda pasar y enrollElrse entre los mismos a medida que la pellcula 10 es dirigida en la dirección curso abajo A. En la realización preferida, los dos rodillos 52. 54 son preferiblemente de giro libre, pero en otras realizaciones, los dos rOOillos pueden estar asociados a un mecanismo de accionamiento para ayudar en el accionamiento de la pel1cula curso abajo desde el rodillo y a través del dispositivo de inflado.
Los rodillos de arrastre 52,54 se extienden preferiblernente desde la carcasa 32 de manera que el eje de giro 55 de
los rodillos 52, 54 forma un ángulo 56 desde la perpendicular a la dirección curso abajo A de la pelicula 10 a través
del dispositivo 30. El ángulo 56 es preferiblemente por lo menos aproximadamente 2" y como máximo
aproximadamente 20" desde la perpendicular y, tal como se muestra en la figura 4, el ángulo 56 es entre
aproximadamente 5° y aproximadamente 10" desde I;e perpendiCUlar. En esta configuración en ángulo, los rOOillos 52,54 tiran del segundo borde loogitudinal14 de la pelicula 10 alejándola del conjunto de inflado 70 a medida que la pellcula 10 pasa y se enrolla entre los rodillos de arrastre 52, 54 en la dirección ClX'SO abajo A. Tirando del segundo borde longitudinal 14, y con el canal de inflado 23 en la boquilla de inflado del conjunto de inflado, la primera y la segunda capa 20, 22 de la pelicula quedan sustancialmente planas y tensas durante el inflado. Esto despega las capas 20, 22 una de la otra, cuya adhesión puede evitar o sustancialmente Impedir el flujo de aire a las cavidades de la almohadilla. los rodillos de arrastre 52, 54 son espf:cialmente lrtiles para despegar las capas de peUcula cuando los ejes de las almohadillas estan orientados longitudinalmente paralelos al eje longitudinal de la película, o cuando la pelíCUla liene otros patrones u orientaciones de almohadilla complejos. Independientemente de la orientación de las almohadillas, el despegado de las capas de pelicula por el mecanismo asistente de alimentación permite también ventajosamente el inflado de las peliculas a velocidades mas elevadas, y el inflado de pellculas que tienen una primera y una segunda capa de película más delgadas, que tienden a ser más adherentes, a la vez que se minimiza la presión de inflado necesaria.
El conjunto de inflado 70 se monta preferiblemente en la carcasa 32 y se sitúa en un lado transversalmente opuesto al mecanismo asistente de alimentación 50. Ademés, el conjunto de inflado 70 se encuentra colocado dentro del dispositivo 30 de manera que queda substancialmentu alineado con el primer borde longitudinal 12 y el canal de inflado 23 a medida que la pelicula 10 es dirigida a través del dispositivo 30. El conjunto de inflado 70 esta configurado y orientado para inflar cada cavidad de la almohadilla 28 de la pellcula 10 con un fluido, que preferiblemente es un gas, y más preferiblemente es aire.
Tal como se muestra en las figuras 5-7, el conjunto dE~ inflado 70 incluye preferiblemente un conducto de fluido o boquilla 72, que preferiblemente es tubular, y se extiende en una dirección longitudinal que es substancialmente paralela a la dirección curso abajo A de la peUcula en movimiento 10. Tal como se muestra en la figura 7, la boqullla 72 queda sujeta en el interior de un espacio 71 del alojamiento de la bOQuilla 74, y queda fijada en el mismo, tal como med iante Un elemento de fijación 75. El alojamiento de la boquilla 74 está fijado preferiblemente a la carcasa del dispositivo 32 y, tal como se muestra en la figura 7, el alojamiento de la boquilla 74 queda fijado a través de un par de aberturas 77 que estén configuradas para recibir elementos de fijación. La carcasa del dispositivo 32 contiene preferiblemente un compresor de aire 33 u otra fuente de tluido comprimido similar, gas, o aire, que esté conectado a la boquilla 72 para realizar el inflado de aire a travé!: de ésta. Otras realizaciones pueden sujetar la fuente de aire comprimido en diferentes conftguraciones, que pueden incluir una fuente de aire comprimido extema.
la boquilla 72 está alineada preferiblemente con el canal de inflado 23 de la pellcula 10. Preferiblemente, la boquilla 72 tiene un diámetro exterior 69 que está configuradO para una recepción estanca, y más preferiblemente por ajuste por rozamiento, dentro del canal de inflado 23. Más preferiblemente, el diámetro exterior 69 es de por lo menos aproximadamente 0,381 cm (0,15 pulgadas) y como máximo de aproximadamente 1,095 cm (0,75 pulgadas), e incluso más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 0,635 cm (0,25 pulgadas) y como máximo aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas). En la realización preferida. el diámetro exterior 69 es de aproximadamente 0,762 cm (0,30 pulgadas). En otras: realizaciones, sin embargo, la boquilla puede eliminarse de la carcasa de la boquilla y sustituirse por una boquilla dEl un diámetro exterior diferente, dependiendo de la configuración de la almohadilla y el canal de inflado de la pelicula a inflar. la boquilla 72 también puede tener una configuración cónica. la punta de la boquilla curso arriba 67 es preferiblemente redondeada, aunque en otras realizaciones, la punta de la boquilla puede presentar otras configuraciones, y la punta 67 queda colocada preferiblemente justo curso abajo del mecanismo asis.tente de alimentación 50, en el lado opuesto det mismo.
la boquilla 72 incluye una salida desde la cual se expulsa aire para inflar las cavidades de la almohadilla de la pellcula 10. Preferiblemente, la salida es una ranura ele inflado 73 que discurre a lo largo de una parte de la longitud de la boquilla 72, y está situada para dirigir aire sustancialmente transversalmente a las cavidades de la almohadilla. Más preferiblemente, la ranura de inflado 73 tiene unu longitud 68 que es mayor que la longitud entre perforaciones 18 de la pelicula 10 para maximizar la eficiencia de inflado del aire expulsado de la ranura de inflado 73 y a las cavidades de la almohadilla. Preferiblemente, las almohadillas 28 se inflan de aire a una presión de ¡nflado de por menos aprolCimadamente 20,68 kPa (3 psi), Y más preferiblemente a una presión de inflado de por lo menos aproximadamente 34,47 kPa (5 psi). En la realizaci6n preferida. la presión de Inflado de las almohadillas 28 es entre aprolCimadamente 34,47 kPa (5 psi) Y aproximadamel,te 55,15 kPa (8 psi), pero otras realizaciones pueden inflar las almohadillas incluso a presiones de inflado mayores.
El conjunto de inflado 70 también incluye un elemento de corte, que es preferiblemente una cuchilla 76. Tal como se muestra en las figuras 3-7, la cuchilla 76 esta dispuesta y fijada preferiblemente en el intelior de una ranura de la cuChilla 79 que esté definida en la pared tubular de la boquilla 72. La boquilla tiene preferiblemente un grosor de pared tubular que es por 10 menos aproximadamente 0,025 cm (0,01 pulgadas) y como máximo aprolCimadamente 0,0177 cm (0,07 pulgadas), y más preferiblemente es de aproximadamente 0,076 cm (0,03 pulgadas). La ranura de la cuChilla 79 se mecaniza dentro de las paredes tubulares preferiblemente sin crear fugas de la boquilla 72 o minimizandolas. La cuchillo 76 quedo situada a lo larIJo de la boqullla 72 curw abajo de la ranura de inflado 73 y un primer y un segundo rodiilo loco de inserción 92, 94 del mecanismo de sellado 90. Preferiblemente, la cuchilla 76 queda situada inmediatamente curso abajo del eje 93 del rodillo loco de inserción 92, mas preferiblemente menos de aproximadamente 0,635 cm (114 pulgadas) curso abajo, yen la realización preferida aproximadamente 0,317 cm (118 pulgadas) curso abajo del eje 93. En esta configul"ación, mecanismo de sellado 90 sujeta firmemente la pelfcula 10 antes de cortar la pellcula 10 y liberana de la asociación al conjunto de Inflado 70. La cuchilla 76 esta también situada preferiblemente curso arriba del mecanismo dtl sellado 90.
Ademas, la cuchilla 76 se encuentra dispuesta preferiblemente alrededor de la boquilla 72 en el lado opuesto desde la ranura de inflado 73. Preferiblemente, la cuchilla 76 es sustancialmente vertical o paralela al plano vertical V (en realizaciones en las que la anchura lateral de la pellcula es sustancialmente horizontal) que es ortogonal a la superficie principal de la pellcula 10. La cuchilla 76 también puede estar formando un ángulo 80 resped.o al plano vertical V, tal como se muestra mejor en la figura 7. Preferiblemente, el ángulo 80 es menos de aproximadamente 900 desde el plano vertical V, y en la realización preferida, el ángulo 80 es entre aproximadamente 600 y aproximadamente 700 desde el plano vertical V. Dicho de otra manera. la cuchilla 76 esté dispuesta preferiblemente alrededor de la boquilla 72 entre aproXimadamente las. 12 y aproximadamente las 6, y más preferiblemente entre aproximadamente la 1 y aproximadamente las 2 cuando se mira curso abajo. En esta configuración. la cuchilla 76 corta la pellcula 10 después del inflado de las almohadillas 28 y la presión entre el primer y el segundo rodillo loco de inserdón 92, 94. Más preferiblemente, la cuchilla 76 corta una parte de la primera o la segunda capa de petlcuJa
20.22 cerca o adyacente al primer borde Jongitudinal12 de la película 10 (es decir, en la parte de sellado o borde 8
o adyacente a la misma), a medida que la pellaJIa 10 es dirigida en la dirección curso abajo A. Al cortar una parte de la película 10, el conjunto de inflado 70 se libera de la asociación al canal de inflado 23 de la peJlaJIa inflada 10 (es decir, entre las capas de pelJCUla 20. 22), Y puede avanzar través del esquema de giro del mecanismo de sellado 90.
Opcionalmente. el mecanismo de inflado puede incluir también un mecanismo de tensión de arrastre de la pellcula posicionada inmediatamente curso arriba de los rodillos locos de inserción del mecanismo de sellado. Por ejemplo, el mecanismo de tensión de arrastre de la pellcula pUflde ser regulable e incluir un material de fieltro que tenga preferiblemente unas dimensiones de 2,54 cm x 2,54 cm (1 pulgada x 1 pulgada) que esté configurado para acoplarse y aplanar la pel!cula antes de su acoplamiento al mecanismo de sellado. Esto evita o reduce sustancialmente la fonnaciÓrl de arrugas en la pellcula para facilitar el sellado posterior, y puede mejorar el sellado de aire alrededor de la boquilla.
El mecanismo de sellado 90 queda situado en el interior del dispositivo 30 curso abajo de la ranura de inflado 73 del conjunto de inflado 70 de manera que las almohadilla~; 28 de la pellcula 10 quedan selladas después de inflarse. Preferiblemente. el mecanismo de sellado 90 induye una disposición de rodillos. cintas, y tambores que esta configurada para cortar y sujetar la película 10 en una zona de aHmentaciÓfl 96. y dirigír la pellcula 10 en la dirección
o trayectoria A que es substancialmente curva. La trayectoria curva está definida preferiblemente por diferentes secciones o áreas, incluyendo una sección de entrada, una sección de sellado, y una secd6n de enfriamiento. La película 10 es dirigida a través y alrededor de la secci6n de entrada, la sección de sellado, y la sección de enfriamiento antes de ser finalmente liberada como pElllcula sellada 10 en una zona de salida 98 del mecanismo de sellado 90. Preferiblemente, el mecanismo de sellado 90 queda sustancialmente alineado con el conjunto de inflado 70 de manera que la pellcula 10 es presionada y sujeta firmemente a lo largo de la zona o borde de sellado 8, que incluye o es adyacente al canal de inflado 23 y el primer borde longitudinal 12. Preferiblemente. el mecanismo de sellado 90 está configurado para formar una junta sustancialmente longitudinal 29 en la pellcula 10, sin embargo. en otras realizaciones. el mecanismo de sellado puede es tar configurado para formar una junta que tenga una orientación curva, en zigzag. u otra.
El mecanismo de sellado 90 incluye, preferiblemente, una zona de alimentaci6n 96. donde la pane de sellado 8 se coloca entre la primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102. Haciendo referencia a la figura 3. la primera unidad de accionamiento 100 es acx:ionada preferiblemente en la dirección de la cinta S, y la segunda cinta de accionamiento 102 es accionada preferiblemente en la dirección de la cinta C. de manera que la pellcula se dirige substancialmente en la dirección curso abajo A a través del mecanismo de sellado 90 después de haber sido insertada y cortada en la zona do alimentación OO. La primera y la sagunda cinta de accionamiento 100, 102 son impulsadas preferiblemente por los respectivos primer y segundo rodillos de presión 104 106, que están asociados a unos mecanismos de accionamiento que incluyen preferiblemente un sistema de engranaje y motor alojado en la carcasa del dispositivo 32 para cada rodillo de presión. Altemativamente. tanto el primero como el segundo rodillo de presión 104, 106 pueden ser accionados ambos por un único mecanismo de accionamiento. En una realización, SÓlo uno del primer y el segundo rodillo de presión 104, 106 es accionado directamente por un sistema de engranajes y motor, mientras que el movimiento se transfiere al otro rodillo de presión a través de otro sistema de engranajes. Tal como se muestra en la figura 3, cada uno del primer y el segundo rodillo de presión 104. 106 incluye preferiblemente unos bordes elevados 132 que definen una ranura de cinta entre los mismos. Los bordes elevados 132 ayudan a mantener ventajosamente la primera y la segunda cinta 100, 102 en la ranura de la cinta y asociadas a los rodillos de presión, incluso cuando los rodillos de presión son accionados a altas velocldades de giro.
la primera cinta de aCCionamiento 100 tiene preferiblemente una anchura transversal menor que la segunda cinta de accionamiento 102. Esta diferencia de anchura transversal permite dejar expuesta una parte de junta 7 de la parte de sellado 8 de la pellcula 10 y diredamente en contacto con el elemento calefactor 116 del tambor de sellado 110 durante el sellado, mientras que la parte de la SegUndil cinta de accionamiento 102 que se extiende más allá de la primera cinta de accionamiento 100 pellizca o preslon~118 porte de junto 7 de la parte de sellado 8 contra el elemento calefactor 116 para formar la junta. la porte de la segunda cinta 102 que se superpone a la primera de cinta de accionamiento 100 pellizca preferiblemente una parte pellizcada 6 de la parte de sellado 8, la cual preferiblemente está dispuesta transversalmente entre la parte de juntil 7 y las cavidades de la almohadilla 28 tal como se muestra por ejemplo en la figura 8, contra la primera cinta de accionamiento 100 y el tambor de sellado 110 lo suficientemente fuerte para mantener el fluido y evitar que se escape de las cavidades de la almohadilla mientras la parte de sellado 8 es dirigida hacia el tambor de sellado 110 y alrededor de éste. La película 10 que se muestra en la figura 8 es un ejemplo de otra realización de una pelicula de almohadillas que puede utilizarse con el dispositivo 30, presentando la película 10 unas almohadillas 28 oon ejes longitudinales que son paralelos al eje longitudinal de la petlcula 10.
En la realización preferida, la primera cinta de aCCionamiento 100 tiene una anchura de por lo menos aproximadamente 0,635 cm (114 pulgada) y como méximo de aproximadamente 2,54 cm (1 ,0 pulgada), y más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 1,27 cm (1/2 pulgada) y como máximo de aproximadamente 1,905 cm (3/4 pulgadas). En la realización preferida, la primera cinta de accionamiento 100 tiene una anchura de aproximadamente 1,587 cm (518 pulgada). La segunda cinta de accionamiento 102 tiene preferiblemente una and1ura que es similar a la anchura de la parte de sellado 8 de la pellcula 10. Preferiblemente, la anchura es por lo menos aproximadamente 1,27 an (112 pulgada) y como máximo aproximadamente entre 2,54 cm y 1,27 cm (entre 1 y 1/2 pulgada), y más preferiblemente es por lo menos aproximadamente 2,54 cm (1 ,0 pulgada) y como máximo aproximadamente entre 2,54 cm y 0,635 cm (entre 1 '1 1/4 pulgada). En la realización preferida, la segunda cinta de accionamiento 102 tiene una anchura de aproximadamente entre 2,54 cm y 0,3175 an (1 '1118 pulgada). Otras realizaciones pueden utifizar una primera y una segunda cinta de accionamiento que tengan diferentes anchuras transversales.
La primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102 tienen preferiblemente un grosor de cinta similar de por lo menos aproximadamente 0,05 cm (0,02 pulgadas), y más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 0,127 cm (0,05 pulgadas). En una realización preferida, las cintas tienen un grosor de aproximadamente O, 177 cm (0,07 pulgadas). Dichos grosores de cinta proporcionan varj¡)s ventajas. incluyendo que se mantiene una rigidez de las clntas 100,102 suficiente para asegurar la retención y contención de aire en el interior de las cavidades de la almohadilla innada. El grosor de la cinta también penn:ite que las cintas 100, 102 sigan adecuadamente sobre los rodillos abombados del mecanismo de sellado 90, y SE! minImiza el efecto de las cintas 100, 102 sobre el diámetro de paso de accionamiento.
La primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102 están realizadas preferiblemente en un material relativamente no desgastable para aumentar la vida dfllas cintas, preferiblemente mayor de 100 horas, antes de su sustituci6n. Por ejemplo, las cintas de accionamiento 100, 102 pueden ser de TEFLO~o un compuesto de silicio, o, alternativamente, pueden tener una superficie de TEFLON® laminada de silicio. Mas preferiblemente, la segunda cinta de accionamiento 102 tiene una superficie de siUcona $ILAM K ®, por ejemplo tal como comercializa Ammeraal Selteen, Ine., o una superficie similar que sea capaz d«! soportar temperaturas de funcionamiento de 39O"F continuas debido a su proximidad al elemento calefactor del tambor de sellado. Ventajosamente, esto aumenta la vida de la cinta a pesar de las elevadas temperaMas aplicadas 1) la cinta para conducir calor al material de película, '110 el calor por rozamiento Que se produce debido al contacto con el material de la peliada. Adicionalmente, se 8flcontrO que la superficie de la primera cinta de accionamiento 100 funciona mejor si tiene un coeficiente de rozamiento menor o es relativamente más resbaladiza en compartición con la segunda cinta de accionamIento 102 y la pelicula 10 para permitir que la primera cinta de accionamiento deslice ligeramente segun sea necesario, por ejemplo, cuando hay diferend as en el diámetro de paso en los distintos rodillos debido a la envoltura de las dos cintas de accionamiento 100, 102 alrededor de un rodillo comUn.
la zona de alimentación 96 está situada entre el primer '1 el segundo rodillo loco de inserción 92, 94, que gula, respectivamente la primera '1 segunda cinta de accionamiento 100, 102 en sus respectivas direcciones, y mantiene las cintas en tensl6n, alrededor del tambor -de sellado 110. Preferiblemente, el primer y el segundo rodillo loco de inserción 92, 94 están pOsicionados sustancialmente uno encima del otro, '1 más preferiblemente, los rodillos 92,94 están ligeramente desplazados unos de otros, estando situado el rodillo 92 ligeramente curso arriba del rodillo 94 para proporcionar una pequena elasticidad entre las cintas de accionamiento 100, 102 para recibir la peUcula 10 entre las mismas. Además, los rodillos locos de inserción 92, 94 están colocados preferiblemente curso abajo del mecanismo asistente de alimentación 50 de manera que el ángulo 95 que se define entre el eje de giro 93 del rodillo 92 y el eje 97 (definido entre el eje 93 en el extremo dul rodillo 92 y el eje de gIro 55 en el extremo del rodillo 52), tal como se muestre en le figura 4, es de por lo menos eproxlmadamente 300, y mÓs preferiblomente es de por lo menos aproximadamente 45°.
Debido a la posición del primer y el segundo rodillo loco de inserción 92, 94 en la zona de alimentación 96, la primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102 se juntan preferiblemente para presionar y recibir la película 10, y pellizcar la primera capa de pellcula 20 y la segunda película capa 22 una contra la otra a lo largo de la parte de sellado 8 a medida que la pelfcula 10 es diri9ida en la direcci6n curso abaja A. N pellizcar las capas de pellcula 20, 22 suficientemente fuerte se impide que el aire del interior de las cavidades de la almohadilla inflada se escape durante el resto del proceso de sellado. Para proporcicmar una máxima presiOn de apriete entre las cintas 100. 102 Y las capas de película 20, 22, la separaciOn entre los rodillos locos de inserciOn 92, 94 se minimiza preferiblemente a como maximo aproximadamente 1,016 cm (0,40 pulgadas), mas preferiblemente a como m8ximo aproximadamente
0.762 cm (0.30 pulgadas), yen la realización preferida a aproximadamente 0,635 cm (0,25 pulgadas).
Después de ser presionada y pellizcada entre la primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102 en la zona de alimentaciOn 96. la película 10 es dirigida a lo largo de la sección de entrada 117 de la trayectoria de A, que preferiblemente es curvada, y mas preferiblemente curvada en una dirección que se aleja de un plano que se extiende longitudinalmente y transversalmente de la boquilla 72. La seccl6n de entrada se define preferiblemente como la longitud de la trayectoria de A curso abajo de la zona de a1imentaci6n 96 y curso arriba del comienzo de la sección de sellado 115. Preferiblemente, la longitud dE~ la secciOn de entrada 117 es por lo menos mayor que un cuarto de la circunferencia de la superficie, mas preferiblemente por lo menos mayor que la mitad de la circunferencia de la superficie, e incluso más preferiblemente por lo menos mayor que el doble de la circunferenda de la superficie del rodil\o loco de inserción 94. Preferiltllemente, la cuchilla 76 está situada en la sección de entrada 117 o adyacente a la misma de manera que la parte dl~ sellado 8 se corta sustancialmente inmediatamente después de haber sido presionada y pellizcada en \a zona de alimentaci6n 96.
Después de cortarla, la pellcula 10 es dirigida hacia la sección de sellado 115 del mecanismo de sellado 00, que incluye un tambor de sellado giratorio 110. El tambor die sellado 110 esta colocado curso abajo y, preferiblemente, generalmente por debajo del primer y el segundo rodill.o loco de inserci6n 92, 94 en el interior del dispositivo 30. Tal como se muestra más claramente en las realizaciones de las figuras 8 y 9, el tambor de sellado 110 tiene preferiblemente una forma sustancialmente ciUndrica, 'e incluye una superficie exterior circunferencial 111 que es sustancialmente lisa. El tambor de sellado 110 tiene una anchura transversal 109 que es aproximadamente igual que la anchura de la segunda cinta de accionamiento 102 y la parte de sellado 8 de !a peHcula 10.
El tambor 110 de sellado está asociado a un eje giratorio 112 que esta configurado para hacer girar el tambor de sellado 110 alrededor del eje 113. El eje giratorio 112 lesta asociado preferiblemente a un mecanismo de accionamiento 114 que esta configurado para hacer girar el eje 112, incluyendo el mecanismo de accionamiento un sistema de engranaje y motor que esta contenido preferiblemente en la carcasa del dispositivo 32. En otras realizaciones, el dispositivo no incluye un mecanismo de accionamiento configurado para hacer girar el tambor de sellado. y el tambor depende en cambio de la asociaci6n a las cinlas de accionamiento para el giro.
El tambor de sellado 110 incluye una parte de sellado, que preferiblemente es un elemento o fuente calefactor 116 que está dispuesto adyacente a una parte de soporte de la cinta 121 de la superficie exterior 111 , Y está alineado longitudinalmente con la parte de sellado 8 de la pellcula. Más preferiblemente, el elemento calefactor 116 está montado en la superficie exterior 111 de una parte de :soporte de un elemento calefactor 131 o adyacente a la misma. la anchura transversal de la parte de soporte <de la cinta 121 es preferiblemente mayor que la anchura de la parte de soporte de elemento calefactor 131, pero en Qtras realizaciones, las anchuras pUeden ser de proporción variable. Preferiblemente, el elemento calefactor 116 puede calentar hasta la temperatura de sellado deseada o enfriar por debajo de la misma en menos de unos 8 se-gundos, más preferiblemente en menos de unos 5 segundos. yen la realizaci6n preferida, en menos de unos 2-3 segundos. Esto permite iniciar y detener el dispositivo 30 sin una secuencia de arranque/parada innecesariamente largél. El elemento calefactor 116 también funciona o calienta para mantener una temperatura de sellado durante todo el proceso de sellado preferiblemente de manera continua. Preferiblemente, la temperatura de sellado del elemento calefactor es de por lo menos aproximadamente 3000C y como m8ximo de aproximadamente 500"C, más prefeliblemente de por lo menos aproximadamente 350"C y como máximo de aproximadamente 4250 C, y en la realizadl:)n preferida de aproximadamente 390"C. El elemento calefactor 116 está configurado para ir asociado y preferiblemente quedar colocado de manera que haga contacto directamente con la parte de junta 7 de la parte de sellado 8 que va a sellarse y, a entonces transferir calor a la parte de sellado 8 para fundir o de otro modo cerrar y sellar la pelfcula 10. la superficie del elemento calefactor 116 preferiblemente es sustancialmente lisa y continua de manera que produce un sellado sin huecos o bolsas que permitirla que el aire escapara de las cavidades de la ¡almohadilla. El elemento calefactor 116 tiene preferiblemente una anchura 118 que es por lo menos de aproximadamente 0,25 cm (1/10 pulgada) y como máximo aproximadamente 2,54 cm (1,0 pulgada), mas preferiblemente es de por lo menos aproximadamente 0,635 cm (1/4 pulgada) y como máximo aproximadamente 1,905 cm (314 pulgadas), y en la realización preferida es de aproximadamente 1,27 cm (1(2 pulgada).
El elemento calefactor 116 puede incluir unos cables de sellado de resistencia que vayan Integrados en el tambor de sellado para conseguir sus propiedades calefadoras. En una realización, cada cable tiene un diámetro de aproximadamente 0,038 cm (0,015 pulgadas), y está rea6zado de una aleacibn que es de aproximadamente un 80% de níquel y aproximadamente un 20% de cromo. Se forman una serie de orificios, preferiblemente cada uno de aproximadamente 0,152 cm (0,06 pulgadas) de diémetro, y quedan separados preferiblemente aproximadamente 2,54 cm (1,0 pulgada), alrededor del tambor de sellad!). Los cables de resistencia se doblan hada cada orificio a una profundidad de aproximadamente 0,304 an (0,12 pulgadas), y la longitud restante de los cables cruza [a superficie del tambor de sellado entre los orificios, lo que crea un patron de junta cosida. Los cables de resistencia se unen preferiblemente en los orificios para mantener los cables en posición. Esto pennite que [os cables se expandan y se contraigan a medida que varian sus temperaturas. La serie de cables pueden quedar separados paralelos entre sI a través de la superficie del tambor de sellado, y [os orificios de uno de los cables puede ser perforada fuera de fase con los de un cable adyacente. En otras realizaciones, el elemento calefactor puede induir un sensor de temperatura de realimentación por tennopar o sin contacto por Infrarrojos para proporcionar retroalimentación a un controlador lógico programable para controlar la temperatura del eitemento calefactor en tiempo real.
En otra realización, el elemento catefador 116 puede ser un calefactor a medida "de capa fina", tal como uno producido por Minco Corp. Este calefactor utiliza grabado de aleación de resistencia delgada que está vinculado a KAPTON®, por ejemplo tal como comercializa Dupont., y unido a papel de aluminio. Esta tecno[ogla también permite que un tennopar integrado proporcione realimentación de temperatura a un controlador lógico programable.
Todavla en otra realización, el elemento calefactor 1115 puede induir calefactores tradicionales de resistencia, tales como calefactores de cartucho FIREROD®, por eJem~llo tal como comercializa Watlow Electric Manufacturing Ca.; calefadores a base de caucho de silicio flexible; o similares. Tales calefactores, sin embargo, no son tan deseables debido a sus propiedades calefactoras relativamente lentas.
El tambor de sellado 110 está configurada para la asociación tanto a la primera cinta de accionamiento 100 como a la segunda cinta de accionamiento 102, que es más ancha que la primera cinta de accionamiento 100, alrededor de su superficie exterior 111 . Tal como se muestra en las. figuras 8 y 9, la primera cinta de accionamiento 100 preferiblemente queda directamente en contacto con la superficie 111 de la parte de soporte de la cinta 121 del tambor de sellado 110 en una zona rebajada 113 que es adyacente al elemento calefactor 116. En esta configuración, las superficies exteriores de la primera cinta de accionamiento 100 Yel elemento calefactor 116 están sustancialmente a ras y niveladas. La parte de sellado 8 de la pellcola 10, que es pellizcada entre la primera y la segunda cinta de accionamiento 100. 102, preferiblemente hace con1acto tanto con la primera cinta de accionamiento 100 romo con la superficie del elemento calefactor 116 en uno de sus lados, y preferiblemente hace contado con toda la anchura de la segunda cinta de accionamiento 102 en su otro lado. La segunda cinta de accionamiento 102 presiona la parte de la junta 7 expuesta de la parte de sellado 8 contra el elemenlo calefactor 116 de manera que la transferencia de calor a la misma se maximiza y la parte de la junta 7 se sella. La cantidad de presión de sellado aplicada a la parte de sellado 8 PUE!de regularse, por ejemplo, variando la profundidad dela zona rebajada 113 de manera que [a altura de la primera dnta de accionamiento 100 baje o suba respecto a la superficie del elemento calefactor 116.
En esta configuración se consigue la fonnación de una junta en la parte de la jl.Jnta 7 de la parte de sellado 8 ya que la parte de sellado 8 es dirigida a través de la sección de senado 115 y ql.Jeda en contacto alrededor del tambor de sellado giratorio 110 por la primera y la segunda cinta de accionamiento 100, 102. Preferiblemente, el tambor de sellado 110 Ylos otros rodillos del mecanismo de sellado 90 están configurados de manera que el contacto entre la parte de sellado 8 y el elemento calefactor 116 del tarnbor de sellado 110 a lo largo de la Sección de sellado 115 se maximiza durante el sellado. La sección de sellado 1 1 5 es preferiblémente curvada, estando definida la longitud de la seccibn de sellado 115 por el contacto de las d nlas 100, 102 alrededor de la circunferencia o periferia dellambor de sellado 110. La circunferencia del tambor de sellado 110 es preferiblemente de por lo menos 15,24 cm (6 pl.Jlgadas), más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 22,8 an (9 pulgadas), e ind uso más preferiblemente de por lo menos aproximad=mente 38,1 cm (15 pulgadas). En una realizaciÓn , las cintas de accionamiento 100, 102 están situadas para mantener el contacto entre la parte de sellado 8 y por lo menos aproximadamente I.Jn 40% de la circunferencia del tambor de sellado 110, más preferiblemente por lo menos aproximadamente la mitad de la circunferencia , y aún más preferiblemente por to menos aproximadamente un 60% de la circunferencia, induso más preferiblemente por lo menos aproximadamente tres cuartas partes de la circunferencia. En otra realización, las cintas están situadas preferiblemente para mantener el contacto entre la parte de sellado y por lo menos un 80%, y más preferiblemente por lo meoos un 90%, de la circunferencia del tambor de sellado. En la realización preferida, la parte de sellado 8 hace contacto aproximadamente en un 90% de la circunferencia del tambor de sellado 110 durante el sellado. Adicionalmente, el elemento calefactor 116 mantiene preferiblemente una temperatura de sellado constantl~ de aproximadamente por lo menos un 40"%, preferiblemente de aproximadamente por lo menos la mitad, más preferiblemente de aproximadamente por [o menos tres cuartas partes, y aún més preferiblemente aproximadamente de toda la circunferencia o periferia del tambor de sellado 110. Ventajosamente, la cantidad de contacto entre las cintas y el tambor, y la temperatura de sellado constante del
elemento calefactor, maximizan el tiempo de parada de sellado y también minimizan el tiempo que el elemenlo calefactor 116 está expuesto al aire ambiente, lo que puede producir un sobrecalentamiento y dal"ios al elemento calefactor y/o al material de pelicula cercano. Además., la caracterlstica de calentamiento continuo del elemento
calefactor 116 produce preferiblemente una junta continua sin partes o espacios no sellados que permitirlan que el
aire saliera de las cavidades de la almohadilla,
Después del sellado mediante el tambor de sellado 110. las cintas de accionamiento lOO, 102 dirigen la película 10 y la parte de sellado 8 a través de la sección de enfriamiento 119 de la trayectoria A del mecanismo de sellado 90. La sección de enfriamiento 119 queda preferiblemente SE!parada de la sección de sellado 115 y el tambor de sellado 110, Y la sección de enfriamiento 119 preferiblemente también está curvada, estando definida su longitud por su recorrido alrededor y entre un conjunto de Ires rodillos de enfriamiento adicionales 120, 122, 124, Los rodillos 120, 122, 124 están configurados preferiblemente para aYUldar a mantener la primera y la segunda cinta 100, 102 en tensión alrededor del tambor de sellado 110. los rodillos 120,122 quedan colocados para pellizcar las cintas de accionamiento 100, 102 Y la pellcula 10 entre ellos. los rodillos 122, 124 quedan desplazados entre si, tal como se aprecia mejor en la figura 3, para reduCir la presión sobre las capas de la pelicula 20, 22, que se sellan y se enfrian en el momento en que llegan al rodillo 124, y dispenson la cadena de almohadillas selladas desde el dispositivo 30 en la zona de salida 98. A medida que la pellcula 10 se abre paso a través de la sección de refrigeración 119, la primera y segunda cinta de accionamiento 100, 102 siguen pellizcando la parte de sellado 8 y retienen el aire contenido en las almohadillas mientras la junta se enfría, Al mantener las cintas de accionamiento 100, 102 en una trayectoria curva alrededor de los rodillos 120, 122, 1:;;!4, las cintas se mantienen tensas y bajo una mayor tensión unas contra otras y la parte de sellado 8 de la pellculal 10 para retener aire antes de que las capas de pellcula 20, 22 se sellen y suficientemente frías para retener el aire sin ayuda, Además, maximizando el tiempo de parada de enfriamiento en la sección de enfriamiento 119, mient~as que al mismo tiempo se utilizan las cintas de accionamiento 100, 102 para retener aire, se asegura una formación adecuada de la junta con una integridad de sellado apropiada y deseada, incluso a mayores presiones de inflado tanto como de aproximadamente 34,47 kPa (5 psi) a aproximadamente 55,15 k.Pa (8 psi) o mayor, al salir elel mecanismo de sellado 90 en la zona de salida 98.
Para proporcionar una presión de apriete máxima entre las cintas 100, 102 Y las capas de pelicula 20, 22 a medida que pasan a través de la sección de enfriamiento 119. la separación entre los rodillos de enfriamiento 120, 122, 124 se minimiza preferiblemente a como máximo aproxim;~damente 1,016 cm (0,40 pulgadas), más preferiblemente como máximo a aproximadamente 0,762 cm (0.30 pulgadas), y en la realización preferida a aproximadamente 0,635 cm (0,25 pulgadas). Además, las cintas de accionamil~nto 100, 102 se mantienen preferiblemente a una tensión en la sección de enfriamienlo 119 suflciente para retener aire en las almohadillas infladas, pero preferiblemente esta tensión se minimiza, mientras que todavía se retiene ,~ire, Preferiblemente, la tensión de las cintas de accionamiento de menos de aproximadamente 3,62 kg (8 libras), pero es de por lo menos aproximadamente 0,9 kg (2 libras), y más preferiblemente es de por lo menos aproximadamentEt 1,81 kg (4 libras). En la realización preferida, la lensión de las cintas de accionamiento es de aproximadamente 2,2Ei kg (5 libras). En una realización, un dispositivo de enfriamiento 125, tal como un ventilador o un soplador, puede orientarse en la sección de enfriamienlo para aumentar la velocidad de enfriamiento de la junta, y en otra realización, este dispositivo de enfriamiento no está
presente.
En la realización preferida, el inflado de las almohadillas de la película 10 se inicia activando una fuente de
alimentación del dispositiva 30, que controla los mecalnismos de accionamiento para los rodillos de presión yel
tambor de sellado, el compresor de aire 33, y el eleml~nto calefactor 116. Entonces, el extremo delantero 6 de la
película 10 se extiende manualmente desde el rollo 1'1, Y se dirige alrededor los rodillos 47, 48 del mecanismo de
paso por etapas 40. El primer borde longlludlnal12 dE~ la pelicula 10 se introduce entre los rodillos de arrastre 52, 54
del mecanismo asistente de alimentación 50, y el can,al de inflado 23 en el lado opuesto de la pelicula 10 se ·introduce a traves de la boquilla 72 del conjunto de inflado 70 a traves de la abertura delantera 24. El extremo
delantero 6 es dirigido entonces manualmente a la zona de alimentaCión 96 del mecanismo de sellado 90, donde la
parte de sellado 8 de la pelicula se corta y se presionl:¡ entre la primera y la segunda cinta de accionamiento 100,
102 Y es dirigida a través del resto del dispositiVO 30.
Una vez que la película 10 se inserta entre las cintas de accionamiento 100, 102, el resto del proceso de fabricaci6n
está automatizado, ya que las cintas de accionamiento 100, 102 tiran de la película 10 de manera continua desde el
rollo de suministro 11 , y ésta es dirigida más allá de ]()s distintos mecanismos del disposilivo para el inflado a través
de la boquilla n, cortando medianle la cuchilla 76, y sellando mediante el elemento calefactor 116. Debido a las
ventajas descritas anteriormente, el dispositivo 30 puede inflar y sellar la petrcula 10 a una mayor velocidad en
comparación con los dispositivos de la técnica anteriolr, que es preferiblemente de por lo menos aproximadamente
0,254 mis (50 pieslmin), más preferiblemente es de por lo menos aproximadamente 0,355 mis (70 pies/m;n), e
induso más preferiblemente es de por lo menos apro;(imadamente 0,508 mis (100 pies/min). El dispositivo 30
consigue tal producción, a la vez que ventajosamente solamente precisa unos requisitos de suministro público de
energla convencional, al poder conectarse a una tom:" de corriente estandar de 120 o 240 VAC y 15 ampo El
dispoSitivo 30 no requiere una presión de inflado eXCE!siva para inflar las cavidades de la almohadilla, pero el dispositivo 30 puede inflar y sellar adecuadamente almohadillas a presiones más altas, por ejemplo, debido por lo menos parcialmente a la trayectoria curvada de las cintas de accionamiento 100, 102 Y la pellcula 10 a través de la sección de enfriamiento 119 del mecanismo de selladCI 90.
5 Otras ventajas del dispositivo induyen el hecho de qut:! el mecanismo de sellado puede formar juntas en una variedad de materiales de pellcula, las cintas de accionamiento tienen una mayor vida útil antes de requerir su sustitución, los distintos elementos (por ejemplo, las cintas, la OJchilla, el tambor/rodillos de sellado, y la boquilla) son fácilmente reemplazables. y el dispositivo es relativamente simple de controlar y la pellcula pasa fácilmente en el mismo.
10 Todas las referencias IdentifICadas especiflcamente en la sección de la descripción detallada de la presente solicitud se incorporan expresamente aqul en su totalidad por ~eferencia. El término "aproximadamente", tal como aqul se utiliza. en general debe entenderse que se refiere tanll) al número correspondiente como a un rango de números. Además, todos los rangos numéricos aqul deben entenderse que incluyen cada número entero dentro del rango.
Aunque se han descrito aqul unas realizaciones iluslrattivas de la invención, los expertos en la materia apreciarán que pueden concebirse numerosas modificaciones y otras realizaciones. Por ejemplO, las caracleristicas de las distintas realizaciones pueden utilizarse en otras realizaciones. Por lo tanto, se entenderá que las reivindicaciones adjlK1tas pretenden cubrir todas estas modificaciones 'i reafizaciones que entran dentro del alcance de las presentes
20 reivindicaciones.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de inflado y sellado de almohadillas ¡nflables (30), que comprende:
    un conjunto de inflado (70) configurado para inflar con un fluido una cavidad de una almohadilla (28) dispuesla entre una primera y una segunda capa (20, 22) de una peticula (10), y un mecanismo de sellado (90) que comprende:
    una primera cinta (100) y un elemento calefactor (116) dispuesto a lO largo de una parte curva de una trayec10ria curva y que puede accionarse para calentar partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de pellcula (20, 22) de manera suficiente para sellar las partes de borde para sellar el fluido en la cavidad de la almohadilla (28),
    caracterizado por el hecho de que
    la primera cinta (100) y una segunda cinta (102) están configuradas y dispuestas para presionar entre ellas tas partes de borde superpuestas de la primera y la segunda capa de película (20, 22) adyacentes a la cavidad de la almohadilla inflada (28) para mantener el fluido evitendo que escape de entre las partes de borde y dirigir las partes de borde alrededor de la trayectoria curva.
  2. 2.
    Dispositivo de inflado y sellado segun la reivindlcaci6n 1, caracterizado por el hecho de que comprende, ademils, un tambor de sellado (110) que incluye el elemento calefactoi' (116), la primera y la segunda cinta (100, 102) configuradas para dirigir las partes de borde alrededor del tambor de sellado (110) para sujetar las partes de borde unas contra otras lo suficientemente fuerte para manlflner el fluido evitando que escape de entre las partes de borde y sellar las partes de borde entre sI.
  3. 3.
    Dispositivo de inflado y sellado segun la reivindicadón 2, caracterizado por el hecho de que: el tambor de sellado (110) tiene una parte de soporte de la cinta (121) y una parte de sellado que está configurada para sellar térmicamente las partes de borde entre si longitudinalmente; la primera cinta (100) está dispuesta entre la segunda cinta (102) y la parte de soporte de la cinta (121); y la segunda cinta (102) esta dispuesta para pellizcar una parte penizcada (6) de la parte de borde contra la primera cinta y para pelrLzcar una parte sellada (7) de la parte de borde contra la parte de sellado del tambor de sellado (11 0); en el que primera cinta esta dispuesta adyacente a la zona de calentamiento para permitir que una de las partes de borde haga contacto con la parte de sellado del tarrtlor de sellado (110).
  4. 4.
    Dispositivo de inflado y sellado según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la primera Cinta (100) presenta una primera anchura transversal a la trayedoria y la segunda Cinta (102) presenta una segunda anchura transversal a la trayectoria y mayor que la primera an<mura.
  5. 5.
    Dispositivo de inflado y sellado según la reivindicación 3 o 4, caraderizado por el hecho de que la parte pellizcada
    (6) de la parte de borde está dispuesta transversalmente entre la parte sellada longitudinalmente (8) de la parte de borde y la cavidad de la almohadilla (28).
  6. 6.
    Dispositivo de inflado y sellado segun cualquiera de las reivindicaciones 2·5, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de sellado (90) comprende una plUl"alidad de rodillos (94,120) configurados para mantener la primera y la segurKla cinta (100, 102) en tensi6n suficiente para sujetar las partes de borde unas contra otras para mantener el fluido evitando que escape entre las mismas, y dirigir las cintas alrededor del tambor de sellado.
  7. 7.
    Dispositivo de Inflado y sellado según cualquiera dEl las reivindicaciones 2-6, caracterizado por el hecho de que la primera y la segunda cinta (lOO, 102) son accionad:ac da manera que la trayectoria comprende:
    una sección de sellado (115) en la que las cintas Sujelan las partes de borde contra el tambor de sellado (110) para sellar las partes de borde; y un elemento de enfriamiento (119), curso abajo de la sección de sellado, en el que las cintas dirigen las partes de borde selladas aleiándolas del tambor de sellado (110) para permitir que las partes de borde se enfrlen; en el que las cintas pellizcan las partes de borde juntas para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla (28) en cada una de la sección de sallado (115) y de enfriamiento (1 19).
  8. 8.
    Dispositivo de inflado y sellado según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que: las cintas son accionadas de manera que la trayectOlia comprende una secciOn de entrada (117) curso arriba de la :5ccci6n de :5cllado (115), en la que las cintas pellizcar' las partes de borde en estado sin sellar para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohndilla (28); Y
    la trayectoria es CUNa a lo largo de cada una de la se<:ción de entrada (117), de sellado (115), y de enfriamiento (119).
  9. 9.
    Dispositivo de inflado y sellado según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el dispositivo comprende, además, un elemento de corte configurado y dispuesto para cortar las partes de borde entre si en la sección de entrada (117) después de que la primera y la segunda cinta (100, 102) presionen las partes de borde entre las misma.
  10. 10.
    Dispositivo de inflado y sellado según la reivindica::ión 9, caracterizado por el hecho de que: las cintas son accionadas de manera que la trayectoria comprende una sección de sellado (115) en la que las cintas (100, 102) sujetan las partes de borde contra el tambo r de sellado (110) para sellar las partes de borde, y una sección de entrada (117) curso arriba de la sección de sellado (115), en la que las cintas pellizcan las partes de borde en estado sin sellar para mantener el fluido evitando que escape de la cavidad de la almohadilla (28); la película tiene una superficie principal que se extiende longitudinalmente y transversalmente respecto a una trayectoria de inflada; el conjunto de inflado (70) comprende un conducto de fluido (n) configurado para la recepción Iongitudinalmenle entre las partes de borde; y el dispositivo comprende, ademas, un elemento de corte (76) configurado y orientado para cortar las partes de borde separándolas entre si en una posición alrededor del conducto de fluido (72) dispuesto a menos de aproximadamente 90" desde una dirección ortogonal a la superficie princ~pal de la peUcula (10) .
  11. 11 . Dispositivo de inflado y sellado segun la reivindica,CiOn 10, caracterizado por el hecho de que se tira de la pellcula (10) en una dirección alejandose de la superfide principal de la película (10) después del corte de manera que se tira la pelicula contra el elemento de corte dUIClnte el corte.
  12. 12. Dispositi.... o de inflado y sellado segun cualquiera (lle las reivindicaciones 2-11, caracterizado por el hecho de que la sección de sellado (115) se extiende por lo menos aproximadamente un 40% de la periferia del tambor de sellado (110).
    13 Dispositi .... o de inflado y sellado según cualquiera di;! las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de sellado (90) esta configurado palra sellar la pelicula (10) a una velocidad de por lo menos 0,3556 mis (10 pies/min).
    14 DispoSitivo de inflado y sellado según cualquiera d.e las rei....indicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un primer y un segundo rodillo de tensión (52, 54) dispuestos en un lado transversalmente opuesto de la pelicula (10) desde las partes de boroe y configurados para agarrar el boroe opuesto de la pellcula, estando orientados los rodillos de tensión (52, 54) formando un ángulo respecto a una dirección transversal a una trayectoria de inflado para empujar dicho borde opuesto alejándolo de las partes de borde para mejorar el flujo de aire a la cavidad de la almohadilla (2B).
    15 Dispositivo de inflado y sellado segun cualquiera d,e las reivindicaciones anteriores, caracteriz.ado por el hecho de que la fuente de calor (116) esté configurada para proporcionar substancialmente un calor continuo suficiente para sellar las partes de borde.
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