ES2923140T3

ES2923140T3 - Sistema para fabricar una bolsa o recipiente

Info

Publication number: ES2923140T3
Application number: ES19000428T
Authority: ES
Inventors: Jose Porchia; Bryan L Ackerman
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: AU2020270463B2; AU2017209086A1; EP3405335A1; KR102480398B1; US11904568B2; EP3405335B1; AU2017209086B2; AR107393A1; CA3011705A1; CN108698357B; BR112018014594A2; CN108698357A; EP4140721B1; CN110744864B; JP2020097247A; US10919252B2; AU2019202125B2; KR102090228B1; EP3640017A1; ES2763806T3

Abstract

1. Un sistema (100) para fabricar un recipiente (10), que comprende: un cortador (108) configurado para cortar un par de medias bandas (50) de material termoplástico en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de las medias bandas. (50) en una pluralidad de plantillas de contenedores, cada plantilla de contenedor tiene una primera pared opuesta (12) y una segunda pared opuesta (14), extremos superiores primero y segundo opuestos (13, 15) de las paredes primera y segunda (12, 14), respectivamente, extremos inferiores primero y segundo opuestos de las paredes primera y segunda (12, 14), respectivamente, y un primer lado (24) y un segundo lado (26) definidos entre los extremos superiores opuestos primero y segundo (13). , 15) y los extremos inferiores opuestos primero y segundo; un volteador (112) configurado para rotar cada plantilla de contenedor para orientar el primer lado (24) y el segundo lado (26) a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento; un primer sellador (116) configurado para sellar el primer extremo inferior al segundo extremo inferior; y un segundo sellador (116) configurado para sellar uno o ambos del primer lado (24) y el segundo lado (26). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para fabricar una bolsa o recipiente

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud estadounidense n.° 15/408.565, presentada el 18 de enero de 2017, que reivindica el beneficio de la prioridad de la solicitud provisional estadounidense n.° 62/280.496, presentada el 19 de enero de 2016.

Referencia con respecto al desarrollo o investigación con subvención federal

No aplicable

Listado de secuencias

No aplicable

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente descripción se refiere, de manera general, a un sistema para fabricar una bolsa o un recipiente, y más particularmente para fabricar una bolsa, e incluso más particularmente para fabricar una bolsa con cremallera.

Descripción de los antecedentes de la invención

Los sistemas de formación de recipientes o bolsas convencionales se basan en una banda plegada de material termoplástico, o una banda formada por películas sopladas, fundidas, monocapa o coextruidas como entradas, moviéndose las entradas longitudinalmente a través de esos sistemas. La banda se corta en perpendicular a la dirección de movimiento para definir bolsas o recipientes independientes y además para definir los lados de bolsas o recipientes adyacentes. De manera simultánea, o inmediatamente después del corte, los sistemas forman los sellos laterales a lo largo de los bordes de las bolsas o recipientes. Alternativamente, otros sistemas sellan en primer lugar la banda entre un conjunto de mordazas calentadas, antes de que se use una cuchilla dispuesta entre las mordazas para separar la película o la banda para dar bolsas o recipientes independientes.

Tales sistemas convencionales pueden utilizar un aparato de corte y sellado en combinación que tiene un tambor giratorio y un conjunto de vía, en donde el conjunto de vía puede incluir dispositivos de sujeción que se desplazan alrededor del conjunto de vía y están diseñados para sujetar la banda de película termoplástica entre el tambor y la vía. Alternativamente, se puede usar una cinta de politetrafluoroetileno (PTFE) para sujetar la película al tambor. En cualquier caso, la película se mantiene en su lugar contra el tambor y, a medida que el tambor gira, un hilo caliente eléctricamente calentado o cuchilla caliente se extiende hacia fuera del tambor, corta a través de la película en una dirección perpendicular a la dirección de desplazamiento, y se mueve a un hueco entre barras de sellado para sellar y formar los lados de la bolsa o recipiente, que también son perpendiculares a la dirección de desplazamiento. El cable puede generar suficiente calor como para fundir los lados de las capas de película plegadas o para plastificar las capas hasta un grado en donde las capas se sueldan entre sí en la zona en contacto con el alambre.

El calentamiento y sellado puede requerir un tiempo de permanencia predeterminado durante el cual las barras de sellado están en contacto con los lados de la bolsa o recipiente para sellar adecuadamente cada lado. El tiempo de permanencia, la tasa de producción y el dimensionamiento de componente de sistema físico pueden depender del material que se está cortando y sellado. Los sistemas convencionales pueden requerir una instalación de múltiples pisos para albergar el tambor giratorio, lo que requiere gastos de capital significativos si se necesitan velocidades muy altas. Adicionalmente, la tasa de producción y la resistencia de los sellos laterales son inversamente proporcionales en estos sistemas, ya que un tiempo de permanencia más largo puede resultar en un sello más fuerte pero a expensas de producir menos bolsas o recipientes por minuto.

Fuera del campo de los sistemas de formación de bolsas y recipientes, otros sistemas de fabricación que existen se basan en hacer rotar uno o más componentes durante el procedimiento de fabricación para alinear esos componentes con otros componentes. Muchos de estos sistemas se refieren al conjunto de pañales o productos de higiene femenina y se refieren a la rotación de una capa absorbente para su disposición sobre, y adherencia a, una capa impermeable. Estos sistemas no se refieren a la rotación de un componente que comprende múltiples capas, en donde las múltiples capas eventualmente se unirán entre sí, de modo que se requiere un posicionamiento relativo preciso de las múltiples capas. El documento GB 1064 612 describe un sistema para fabricar un recipiente, que comprende un cortador configurado para cortar una banda de material en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de la banda para dar una pluralidad de plantillas de recipientes, un elemento de giro configurado para hacer rotar cada plantilla de recipiente para orientarla a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento y un sellador. A partir del documento US 2113555 se conoce un sistema adicional para fabricar un recipiente.

Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema y método para formar una bolsa o recipiente termoplástico que alivie uno o más de los problemas asociados con, o particulares para, los sistemas existentes de formación de bolsas.

Resumen de la invención

La presente descripción supera algunos de los inconvenientes mencionados anteriormente proporcionando un sistema y procedimiento para fabricar una bolsa o recipiente que separa las etapas de corte y sellado en dos etapas distintas con una etapa independiente de rotación de una plantilla de bolsa o recipiente con respecto a la dirección de desplazamiento entre las etapas de corte y sellado. En un aspecto, por ejemplo, para formar un recipiente o bolsa rectangular, la plantilla puede hacerse rotar 90 grados. En otro aspecto, la plantilla puede rotarse en una cantidad distinta de 90 grados, es decir, en una cantidad de ángulo agudo u obtuso, para formar un recipiente o bolsa que tiene una forma de paralelogramo, trapezoide u otra forma no rectangular.

Según la invención, un sistema para fabricar un recipiente incluye un cortador configurado para cortar un par de semibandas de material termoplástico en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de las semibandas para dar una pluralidad de plantillas de recipiente. Cada plantilla de recipiente tiene una primera pared opuesta y una segunda pared opuesta. Extremos superiores opuestos primero y segundo de la primera y segunda paredes, respectivamente, se oponen a extremos inferiores primero y segundo de la primera y segunda paredes, respectivamente. Además, un primer lado y un segundo lado están definidos entre los extremos superiores opuestos primero y segundo y los extremos inferiores opuestos primero y segundo. Un elemento de giro está configurado para hacer rotar cada plantilla de recipiente para orientar el primer lado y el segundo lado a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento. El sistema también incluye un primer sellador configurado para sellar el primer extremo inferior al segundo extremo inferior y un segundo sellador configurado para sellar uno o ambos del primer lado y el segundo lado.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es un diagrama de bloques que representa diversos componentes de un sistema para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cremallera recerrable;

la figura 2 es una vista isométrica de un ejemplo de un bolsa con cremallera;

la figura 3 es un diagrama de flujo que representa un aspecto de un procedimiento para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cremallera recerrable; y

la figura 4 es un diagrama de flujo que representa otro aspecto de un procedimiento para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cremallera recerrable.

Otros aspectos y ventajas de la presente invención resultarán evidentes tras la consideración de la siguiente descripción detallada, en donde estructuras similares tienen números de referencia similares.

Descripción detallada

Con referencia a la figura 1, se ilustra una realización particular de un sistema 100 para fabricar un recipiente o bolsa. Se contempla que el presente sistema 100, y la descripción adjunta en el presente documento, se pueden utilizar para fabricar, formar o producir de otro modo cualquier tipo de recipiente, incluyendo, por ejemplo, una bolsa tal como una bolsa con o sin un mecanismo de cierre, una bolsa con cremallera, una bolsa de cierre deslizante, una bolsa de cordón de tracción, o cualquier otro tipo de bolsa que sea no sellable, sellable y/o resellable. Además, los recipientes pueden abarcar ampliamente cualquier tipo de componente hecho de una banda de material termoplástico conformado para dar un producto final para su uso por un consumidor o usuario industrial. Con el fin de describir el presente sistema, y el método para fabricar recipientes y bolsas con el presente sistema, se ilustrará un ejemplo particular de fabricación de una bolsa 10 con cremallera recerrable; sin embargo, un experto habitual entenderá que el sistema y el método descritos en el presente documento pueden abarcar otros recipientes y bolsas como se indica en la presente memoria.

Con referencia a la figura 2, la bolsa 10 con cremallera incluye una primera pared 12 opuesta y una segunda pared 14 opuesta al menos parcialmente selladas cerca de un primer extremo 13 superior y un segundo extremo 15 superior, respectivamente, para definir un interior 16 y una boca 18 para acceder al interior 16. Como se describe con mayor detalle a continuación, las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda pueden formarse a partir de una banda 50 continua de material plegada en una costura 20 que define un extremo 22 cerrado de la bolsa 10 con cremallera opuesto a la boca 18. También como se describe a continuación, el interior 16 se forma sellando las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda en un primer lado 24 y un segundo lado 26. En un aspecto, la bolsa 10 incluye además una cremallera 28 dispuesta a lo largo de la boca 18, definiendo la cremallera 28 un perfil 30 de nervadura (o macho) y un perfil 32 de ranura (o hembra), en donde el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura se encajan para proporcionar un sello. Alternativamente, la bolsa 10 puede incluir un cierre superior plegado, un sellador deslizante, un sellador de tipo gancho y bucle, o un adhesivo para sellar al menos parcialmente la boca 18. Una lengüeta 34, 36 dispuesta entre la boca 18 y uno o ambos del perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura puede ayudar a abrir la bolsa 10. En un aspecto, la bolsa 10 puede estar hecha de un material termoplástico, por ejemplo, polietileno, polipropileno u otro termoplástico, como apreciarán los expertos habituales en la técnica pertinente. En otro aspecto, la bolsa 10 puede estar hecha de una pluralidad de materiales, como en el caso de una película coextruida que incluye una capa interior sellable.

Además, como apreciarán los expertos habituales en la técnica pertinente, la tecnología objeto es aplicable a cualquier tipo de bolsa, saquito, envase y diversos otros recipientes de almacenamiento, por ejemplo, bolsas de aperitivo, sándwich, de cuarto y de galón. La tecnología objeto también puede adaptarse a bolsas que tienen cremallera doble o cremallera múltiple u otro tipo de mecanismos de cierre. Además, aunque el sistema 100 se describe en el presente documento con respecto a una única banda 50 de material termoplástico, el sistema 100 y sus diversos componentes pueden configurarse alternativamente para procesar una pluralidad de bandas simultáneamente. Por ejemplo, el sistema puede tener una configuración de “2” , en la que se procesa un par de bandas a través del sistema al mismo tiempo, por ejemplo, una al lado de la otra en una disposición de imagen especular.

Volviendo a la figura 1, en un aspecto, el sistema 100 recibe una banda 50 de material termoplástico como material de entrada. La banda 50 puede proporcionarse en rollos o, alternativamente, se moldea o sopla en línea. El sistema 100 incluye una extrusora 102 configurada para recibir la banda 50 y formar continuamente el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura a partir del material de banda, en sí mismo, cerca de los lados 52, 54 opuestos que se extienden longitudinalmente de la banda 50. En otro aspecto, uno o ambos del perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura pueden formarse por separado, por ejemplo, como una tira o un par de tiras, y pueden acoplarse de manera fija a la banda 50. El acoplamiento puede lograrse usando un adhesivo, soldadura sónica, sellado térmico, bandas centrales o cualquier otra técnica reconocida por los expertos habituales en la técnica pertinente. En todavía otro aspecto, el sistema puede recibir dos semibandas de la misma o diferente composición que o bien ya contiene o bien se modifican para incluir un perfil 30 de nervadura y perfil 32 de ranura respectivos que se van a acoplar, en donde la costura 20 entre las semibandas se sella en algún punto del procedimiento de fabricación, por ejemplo, al mismo tiempo que se sellan los lados.

La banda 50 puede incluir superficies 56, 58 texturizadas dispuestas, respectivamente, entre los lados 52, 54 que se extienden longitudinalmente y el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura. Las superficies 56, 58 texturizadas pueden actuar como tiras de agarre para aumentar la fricción con el fin de ayudar a un usuario a abrir la bolsa 10. Adicionalmente, se pueden cortar una o más muescas 60 a partir de la banda 50 en las zonas entre los lados 52, 54 que se extienden longitudinalmente y el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura. Una zona 62 alineada longitudinalmente con las muescas 60 y que permanece después de cortar las muescas 60 puede definir la una o más lengüetas 34, 36. Las superficies 56, 58 texturizadas pueden formarse en la banda 50 y las muescas 60 pueden cortarse a partir de la banda 50 antes, después o simultáneamente con la conformación del perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura.

El sistema incluye opcionalmente un aparato de deformación 104, que puede incluir un anillo de deformación u otra estructura para deformar una parte de uno o ambos del perfil de costilla 30 y el perfil de ranura 32. El aparato 104 de deformación puede usarse para proporcionar discontinuidades u otras variaciones en el/los perfil(es) 30, 32 que pueden afectar a las características de cierre tales como la suficiencia de cierre real o percibida, la amplitud del sonido, el tipo de sonido y la textura o la sensación generada durante el cierre de la cremallera 28.

Continuando con la producción de la bolsa 10, el sistema 100 incluye un plegador 106 configurado para plegar la banda 50, formando así la primera pared 12 opuesta y la segunda pared 14 opuesta, así como la costura 20 a lo largo de la línea de plegado. En un aspecto, el plegador 106 pliega la banda 50 sustancialmente en la mitad en una dirección longitudinal, de manera que el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura están separados de manera equidistante de la costura 20. El plegador 106 también puede estar configurado para encajar el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura en esta etapa. Como tal, la banda 50 forma un tubo 64 continuo, aunque la primera pared 12 opuesta y la segunda pared 14 opuesta pueden estar en contacto a lo largo de sustancialmente todas sus superficies, de modo que el tubo 64 se dobla a medida que se desplaza aguas abajo del plegador 106. Un ejemplo de un plegador 106 es un cortador en tiras que define un arado, aunque pueden implementarse otros plegadores, como apreciarán los expertos habituales en la técnica pertinente. También se contempla que pueden producirse regiones de desplazamiento adicionales en la banda 50 en esta etapa o posteriormente mediante la aplicación de hendiduras, ranurados o engarces, que pueden usarse, por ejemplo, para permitir que una bolsa tenga una configuración plana y una configuración de soporte.

En un aspecto, la banda 50 plegada puede personalizarse imprimiendo una o más marcas en una o ambas de las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda a intervalos predeterminados. Las marcas pueden incluir, por ejemplo, logotipos, superficies de escritura, líneas de llenado volumétrico u otros indicadores, etc. Pueden aplicarse marcas antes del plegado, tras el plegado pero antes del corte (describiéndose el corte a continuación) o tras el plegado y tras el corte. En todavía otro aspecto, pueden no aplicarse marcas a la banda 50. En aún otro aspecto, la personalización puede incluir añadir elementos deslizantes, etiquetas adhesivas, relieve, hendiduras u otros atributos decorativos y/o funcionales a la bolsa 10.

En la preparación para cortar la banda 50, como se describe con mayor detalle a continuación, pueden añadirse soldaduras estáticas, soldaduras por puntos, un pegamento u otro adhesivo, etc., a intervalos predeterminados para mantener una forma del tubo 64 antes, durante y después del corte mecánico. Las soldaduras o adhesivo pueden añadirse cerca de las ubicaciones futuras del primer lado 24 y el segundo lado 26 para maximizar un volumen ininterrumpido del interior 16. Como beneficio, la banda 50 puede mantenerse intacta hasta el sellador (también descrito a continuación), en donde entonces se cortan las paredes una de otra y se sellan produciendo bolsas individuales que van a colocarse en los dispensadores. En comparación con los dispositivos de fabricación de bolsas convencionales, las presentes bolsas 10 se cortan para dar partes individuales mucho más antes en el sistema que el sellador. Las soldaduras y/o adhesivos pueden evitar entonces que se produzcan problemas que hagan que una bolsa sea insatisfactoria de acuerdo con las normas de garantía de calidad, por ejemplo, cambios de tensión, deslizamiento de la película y ampollas de cremallera.

El sistema 100 también incluye un cortador 108 configurado para cortar la banda 50 a intervalos predeterminados para convertir la banda continua 50 en una pluralidad de bolsas 10, aunque con lados no sellados en esta etapa. En un aspecto, el sistema 100 emplea un cortador 108 mecánico, que puede cortar a través de una dimensión transversal de las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda progresivamente, por ejemplo, usando un cortador recto o un cortador de rodillos que se mueve en la dirección transversal, o todo a la vez, usando una cuchilla que se mueve en perpendicular a las paredes 12, 14. Se pueden emplear otros tipos de cortadores 108, por ejemplo, un alambre caliente soportado, un cortador por láser, etc., aunque puede preferirse un cortador mecánico porque puede usarse a una temperatura más baja, lo que requiere menos entrada de energía al sistema. Adicionalmente, un cortador mecánico puede evitar la degradación de material a lo largo de cada línea de corte y puede tener un tiempo de permanencia más corto en comparación con otros cortadores, aumentando así las tasas de producción.

Antes de cortarse, la banda 50 puede estar soportada por el sistema mediante una pluralidad de rodillos que aplican y/o mantienen una tensión deseada dentro de la banda 50. Después de cortarse, las bolsas individuales pueden transportarse a través del sistema 100 en uno o más transportadores 110. El sistema 100 puede emplear un vacío para mantener cada bolsa 10 en una posición predeterminada en cada transportador 110. Alternativamente, pueden emplearse técnicas mecánicas, electrostáticas, adhesivas u otras reconocidas por los expertos habituales en la técnica pertinente para fijar cada bolsa 10 en su lugar con respecto a un transportador 110.

Después de cortarse, pero antes de que se selle el primer lado 24 y el segundo lado 26, cada bolsa 10 se alimenta a un elemento 112 de giro, que recoge la bolsa 10 del transportador 110, la hace rotar, la vuelve a captar y la deposita en al menos un segundo transportador 114. Las bolsas de un único transportador antes del giro se pueden depositar sobre múltiples transportadores antes del giro, por ejemplo, para dirigirse antes del sellado o tras el sellado a múltiples subconjuntos de introducción en bolsas o en cajas, lo que puede permitir que esos transportadores tras el giro se muevan más lentamente que el transportador antes del giro. Alternativamente, los transportadores tras el giro pueden moverse a la misma velocidad, o más rápido, que el transportador antes del giro. En un aspecto, el elemento 112 de giro puede completar su rotación antes o al mismo tiempo que se coloca la bolsa 10 en el transportador 114. En otro aspecto, el elemento 112 de giro puede completar su rotación después de colocar la bolsa 10 en el transportador 114, aunque el elemento 112 de giro también puede experimentar una pausa de rotación durante un intervalo predeterminado antes, durante y después de colocarse la bolsa 10 en el transportador 114.

En un aspecto, la línea de producción puede ser generalmente lineal, de modo que la bolsa 10 se gira 90 grados. De manera más general, e independientemente de la dirección de la línea de producción, la bolsa 10 se gira de manera que el primer lado 24 y el segundo lado 26 pasan de moverse en perpendicular a una dirección de desplazamiento a estar en paralelo a una dirección de desplazamiento, es decir, la bolsa 10 puede hacerse rotar aproximadamente 90 grados con respecto a su dirección de movimiento, mientras que un ángulo absoluto de rotación puede variar dependiendo de un ángulo de entrada del transportador 110 y un ángulo de salida del transportador 114. En aún otro aspecto, la bolsa 10 puede hacerse rotar con respecto a su dirección de movimiento en una cantidad distinta de 90 grados, siendo el efecto formar una bolsa 10 no rectangular, con forma de paralelogramo o con forma trapezoidal.

El elemento 112 de giro puede depender de uno o más de un vacío o una serie de vacíos, fuerzas electrostáticas, fuerzas de fricción o adhesiva, u otros métodos de fijación para evitar que la bolsa 10 se mueva con respecto a la elemento de giro. La liberación de vacío y/o aplicación de una presión de fluido positiva puede basarse en la deposición de bolsas que se han hecho rotar sobre el transportador 114.

En un aspecto, el elemento 112 de giro puede incluir una pluralidad de conjuntos de rotadores dispuestos alrededor de un cubo central, en donde cada conjunto de rotador puede incluir un árbol que se extiende entre el cubo central y un extremo distal. En este aspecto, cada conjunto de rotador rota alrededor de un primer eje de rotación definido para ser la dirección axial del cubo central, y cada extremo distal del conjunto de rotador rota alrededor de un segundo eje de rotación definido para ser paralelo al árbol. El árbol puede ser telescópico o, alternativamente, puede tener una longitud fija. El extremo distal puede rotar con respecto al árbol o con el árbol, con respecto al cubo central. Además de rotar, el extremo distal puede estar fijado con respecto al árbol o, alternativamente, puede pivotar de manera angular con respecto al árbol. El extremo distal puede tener una superficie de contacto con la bolsa que es generalmente plana, convexa o de otra forma. generalmente, se pueden implementar otras variaciones de este elemento 112 de giro, u otras variantes de elemento de giro, tal como apreciarán los expertos habituales en la técnica pertinente.

Después de girarse, cada bolsa 10 puede interaccionar con un sellador 116 para sellar cada uno del primer lado 24 y el segundo lado 26. Se pueden usar uno o más de calor de conducción directa, calor de convección (aire caliente, por ejemplo), sellado por ultrasonidos, láser u otro sellado basado en radiación, un adhesivo u otro método de sellado. El sellador 116 puede incluir una abrazadera, un vacío y/u otro aparato para mantener la primera pared 12 opuesta y la segunda pared 14 opuesta juntas y estacionarias entre sí durante el sellado. En un aspecto, el sellador 116 puede permanecer estacionario a medida que la bolsa 10 se mueve longitudinalmente más allá del mismo, en cuyo caso la rotación de la bolsa 10 simplifica el procedimiento de sellado. En otro aspecto, el sellador 116 puede moverse longitudinalmente con la bolsa 10, lo que puede aumentar el tiempo de permanencia y aumentar así la resistencia de sellado. En todavía otro aspecto, el sellador 116 puede moverse en perpendicular con respecto al primer lado 24 y/o al segundo lado 26 o bien mientras permanece estacionario longitudinalmente o bien mientras también se mueve longitudinalmente. El movimiento perpendicular del sellador 116 puede permitir la formación de sellos conformados, por ejemplo, sellos curvilíneos o sellos no paralelos a la dirección longitudinal de desplazamiento. Alternativamente, el movimiento perpendicular del sellador 116 para al menos un lado de la bolsa 10 puede dar como resultado la producción de bolsas más estrechas, simplificando los cambios de tamaño y acelerando la reconfiguración del sistema 100 para producir bolsas de diferentes tamaños y/o volúmenes.

Se ha descubierto sorprendentemente que la separación de las etapas combinadas de corte y sellado de los sistemas de formación de bolsas convencionales para dar etapas independientes y la adición de una etapa de giro adicional entre medias en realidad simplificó el sistema 100 de formación de bolsas global y requirió una máquina más pequeña y menos compleja. A diferencia del cortador rotatorio y el sellador de los sistemas existentes, el sellado en el sistema 10 puede realizarse durante el movimiento lineal, por lo que se pueden tener en cuenta diferentes tiempos de permanencia correspondientes a diferentes materiales de bolsa y/o métodos de sellado cambiando una longitud lineal de uno o más componentes del sistema, por ejemplo, el segundo transportador 114. Como tal, el sistema 100 puede adaptarse fácilmente para adaptarse a diferentes tiempos de permanencia. Por ejemplo, se puede lograr un tiempo de permanencia más largo sin disminuir la velocidad de producción colocando las bolsas en un bucle de sellado en donde permanecen en contacto con el sellador 116, por ejemplo, desplazándose en círculos, hasta que se cumple el tiempo de contacto deseado.

En comparación con el cortador/selladores en combinación de tambor rotatorio existente, el sellador 116 puede aplicarse mientras la bolsa 10 está en el segundo transportador 114, que puede estar dispuesto generalmente en horizontal dentro de una instalación. Por lo tanto, el sistema 100 puede no requerir una instalación que tenga una holgura de techo tan grande como es necesario para los sistemas rotatorios, en los que el volumen de instalación es necesario para tener el tiempo de permanencia necesario.

Después de sellarse, cada bolsa 10 puede avanzar a través de una etapa de revisión de la calidad. En un aspecto, un sistema 118 de cámara puede inspeccionar cada bolsa para verificar que el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura encajados forman un sello a lo largo de su longitud, para verificar que cada bolsa tiene las dimensiones predeterminadas correctas, y/o que cada uno del primer lado 24 y el segundo lado 26 están completamente sellados. Las bolsas que no pasan la etapa de revisión de calidad pueden eliminarse del procedimiento. Las bolsas que pasan por la etapa de revisión de calidad se pueden contar para garantizar que se agrupa un número correcto y que no se pierde ningún producto adicional.

Después de la revisión de la calidad, las bolsas 10 pueden dirigirse a una placa 120, reduciendo una velocidad lineal de cada bolsa hasta una velocidad de arrastre. Se cuenta un número predeterminado de bolsas 10 y luego se transfieren como grupo a un transportador escalonado o rueda en estrella, que deposita cada grupo en un envasador 122, que envasa el grupo en un dispensador de consumo, por ejemplo, una caja. Otro beneficio de hacer rotar las bolsas 10 es que la cremallera 28 de cada bolsa 10 está orientada como borde de ataque, de modo que las bolsas están orientadas de forma natural según se desea para el envasado.

Con referencia al sistema 100 descrito anteriormente y a la figura 3, un procedimiento 200 para fabricar una bolsa con cremallera incluye las etapas de recibir 202 una banda 50 de material termoplástico como material de entrada, y proporcionar 204 perfiles de cremallera opuestos, por ejemplo, un perfil de nervadura y un perfil de cremallera, en lados 52, 54 que se extienden longitudinalmente de la banda 50. En un aspecto, la etapa de provisión 204 incluye formar continuamente los perfiles de cremallera a partir del propio material de banda. En otro aspecto, la etapa de provisión 204 incluye acoplar de forma fija perfiles de cremallera formados por separado a la banda 50. La etapa de provisión 204 también puede incluir la etapa de deformación 206 de una parte de uno o ambos del perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura para proporcionar discontinuidades u otras variaciones en el/los perfil(es) 30, 32.

Antes, simultáneamente o después de proporcionar el perfil de cremallera, el procedimiento 200 puede incluir opcionalmente las etapas de formar 208 superficies 56, 58 texturizadas dispuestas, respectivamente, entre los lados 52, 54 que se extienden longitudinalmente y el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura, y cortar 210 una o más muescas 60 a partir de la banda 50 en las zonas entre los lados 52, 54 que se extienden longitudinalmente y el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura para formar una o más lengüetas 34, 36. Adicionalmente, antes, simultáneamente o después de proporcionar el perfil de cremallera, el procedimiento 200 también puede incluir las etapas de formar 208 una superficie texturizada, un patrón y/o una superficie estampada, en una o más de las paredes 12, 14 primera y segunda.

El procedimiento 200 incluye además la etapa de plegar 212 la banda 50, formando así la primera pared 12 opuesta y la segunda pared 14 opuesta, así como la costura 20 a lo largo de la línea de plegado. La etapa de plegado 212 también puede incluir encajar 214 el perfil 30 de nervadura y el perfil 32 de ranura. El procedimiento 200 también puede incluir opcionalmente imprimir 216 una o más marcas en una o ambas de las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda a intervalos predeterminados.

Después de la etapa de plegado 212, el procedimiento 200 incluye cortar 218 la banda 50 a intervalos predeterminados para convertir la banda 50 continua en una pluralidad de bolsas 10 y fijar 220 cada bolsa en su lugar con respecto a un transportador 110, por ejemplo, usando un vacío. El procedimiento 200 también puede incluir la etapa de aplicar 221 una o más de una soldadura estática, una soldadura por puntos, un pegamento u otro adhesivo a partes de cada bolsa, para mantener las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda juntas y orientadas correctamente.

A continuación, el procedimiento 200 incluye la etapa de girar 222 cada bolsa de modo que el primer lado 24 y el segundo lado 26 pasan de moverse en perpendicular a una dirección de desplazamiento a estar en paralelo a una dirección de desplazamiento. La etapa de giro 222 puede incluir recoger 224 la bolsa 10 a partir del transportador 110, hacerla rotar 226, volver a captarla 228 y depositarla 230 en al menos un segundo transportador 114.

Después de girarse, el procedimiento 200 incluye sellar 232 cada uno del primer lado 24 y el segundo lado 26, por ejemplo, usando uno o más de calor de conducción directa, calor de convección (aire caliente, por ejemplo), sellado por ultrasonidos, láser u otro sellado basado en radiación, un adhesivo, una banda central (es decir, una tira de película de PE caliente) u otro método de sellado.

En otro aspecto, pueden realizarse múltiples operaciones (por ejemplo, sellado, conformación, detallado y/o formación de lengüetas) de forma sustancialmente simultánea usando uno o más métodos (por ejemplo, todos mediante ultrasonidos o algunos mediante ultrasonidos, mientras que otros se realizan usando calor por convección).

Después de sellar, el procedimiento 200 puede incluir revisar 234 cada bolsa 10 para comprobar el cumplimiento de normas de calidad predeterminadas, eliminar 236 bolsas que no pasan la etapa de revisión de la calidad 234 y contar 238 bolsas que pasan la etapa de revisión de calidad.

Después de la etapa de revisión 234, el procedimiento puede incluir dirigir 240 las bolsas 10 a una placa 120, reducir 242 una velocidad lineal de cada bolsa hasta una velocidad de arrastre, transferir 244 un grupo a un transportador escalonado o rueda de estrella, depositar 246 cada grupo en un envasador 122, y envasar 248 el grupo en un dispensador de consumo.

Como se describió anteriormente, en lugar de recibir una única banda 50 plegada, otro aspecto del sistema puede estar configurado para recibir dos semibandas de la misma o diferente composición. Como se ve en la figura 4, el procedimiento de fabricación de una bolsa a partir de dos semibandas puede ser sustancialmente similar al procedimiento representado en la figura 3 y descrito anteriormente para fabricar una bolsa a partir de una única banda plegada. Las etapas similares entre los dos aspectos pueden representarse mediante números de referencia similares, teniendo las etapas del procedimiento de banda plegada un prefijo de 200 y teniendo las etapas de perfil de semibandas unidas un prefijo de 300. Por motivos de brevedad, en este caso sólo se comentan las diferencias entre los dos procedimientos. Por lo tanto, el procedimiento 300 puede incluir la etapa 302 de recibir dos fragmentos de semibanda independientes que, inicialmente, no están unidos entre sí. En lugar de plegar una única banda para formar las paredes 12, 14 opuestas primera y segunda, el procedimiento 300 puede incluir la etapa de alinear 311 las semibandas entre sí. Además, la etapa de aplicar 321 soldaduras estáticas, soldaduras por puntos, pegamento u otro adhesivo entre las semibandas puede producirse al mismo tiempo que en el procedimiento 200, o puede producirse antes en el procedimiento 300, por ejemplo, antes de cortar 318 las semibandas para formar una pluralidad de plantillas de bolsas individuales, lo cual puede ayudar a mantener las semibandas más estrechamente alineadas a lo largo de las etapas que siguen, a pesar de la falta de una costura integral. Como se ve en la figura 4, la etapa de sellar 333 la parte inferior puede producirse aproximadamente al mismo tiempo que la etapa del sellar 332 los lados. En diversos aspectos, el sellado 333 de la parte inferior puede producirse antes, simultáneamente o después del sellado 332 de los lados. En todavía otro aspecto (no mostrado), el sellado 333 de la parte inferior puede producirse al mismo tiempo o aproximadamente al mismo tiempo que la aplicación 321 de las soldaduras o adhesivos. También se contempla que se puede proporcionarse material de banda adicional en las etapas anteriormente mencionadas entre la primera y segunda paredes, que pueden incluir, por ejemplo, refuerzos o pliegues para proporcionar una bolsa expandible.

Aplicabilidad industrial

El sistema y procedimiento descritos en el presente documento fabrican ventajosamente recipientes o bolsas usando un espacio ocupado de maquinaria más pequeño que los métodos convencionales, al tiempo que aumentan la salida máxima de recipientes o bolsas y simplifican la modificación para la fabricación de múltiples tamaños.

Numerosas modificaciones resultarán evidentes para los expertos en la técnica en vista de la descripción anterior. Por consiguiente, debe interpretarse que esta descripción es únicamente ilustrativa y se presenta con el propósito de permitir que los expertos en la técnica hagan y usen la invención y de enseñar el mejor modo de llevar a cabo la misma.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un sistema (100) para fabricar un recipiente (10), que comprende:

un cortador (108) configurado para cortar un par de semibandas (50) de material termoplástico en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de las semibandas (50) para dar una pluralidad de plantillas de recipiente, teniendo cada plantilla de recipiente una primera pared (12) opuesta y una segunda pared (14) opuesta, extremos (13, 15) superiores opuestos primero y segundo de la primera y segunda paredes (12, 14), respectivamente, extremos inferiores opuestos primero y segundo de la primera y segunda paredes (12, 14), respectivamente, y un primer lado (24) y un segundo lado (26) definidos entre los extremos (13, 15) superiores opuestos primero y segundo y los extremos inferiores opuestos primero y segundo; un elemento (112) de giro configurado para hacer rotar cada plantilla de recipiente para orientar el primer lado (24) y el segundo lado (26) a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento;

un primer sellador (116) configurado para sellar el primer extremo inferior al segundo extremo inferior; y

un segundo sellador (116) configurado para sellar uno o ambos del primer lado (24) y el segundo lado (26).
2. El sistema (100) según la reivindicación 1, en donde el primer sellador (116) y el segundo sellador (116) son el mismo sellador (116).
3. El sistema (100) según la reivindicación 1, en donde el primer sellador (116) está adyacente al segundo sellador (116).
4. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera dirección de desplazamiento está definida por un primer transportador (110) y la segunda dirección de desplazamiento está definida por un segundo transportador (114).
5. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cortador (108) es un cortador (108) mecánico.
6. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento (112) de giro aplica un vacío a cada plantilla de recipiente para evitar que la plantilla de recipiente se mueva con respecto al elemento (112) de giro.
7. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un transportador (114) de vacío para transportar cada plantilla de recipiente desde el elemento (112) de giro hasta el sellador (116).
8. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos una de un soldador estático, un soldador por puntos o un aplicador de adhesivo aguas arriba del sellador (116) y configurado para aplicar una o más soldaduras estáticas, soldaduras por puntos o porciones adhesivas, respectivamente, a cada plantilla de recipiente para mantener una forma de cada plantilla de recipiente.
9. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sellador (116) aplica al menos uno de calor de conducción directa, calor de convección (aire caliente, por ejemplo), sellado por ultrasonidos, láser u otro sellado basado en radiación, o un adhesivo a uno o ambos del primer lado (24) y el segundo lado (26).
10. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sellador (116) incluye uno o más cabezales de sellado posicionables que se pueden mover transversalmente a la segunda dirección de desplazamiento.
11. El sistema (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una extrusora (102) configurada para formar perfiles (30, 32) de cremallera interconectados del par de semibandas (50) de material termoplástico.
12. El sistema (100) según la reivindicación 11, en donde los perfiles de (30, 32) cremallera interconectados están acoplados de manera fija al par de semibandas (50) de material termoplástico.
13. El sistema (100) según las reivindicaciones 11 ó 12, que comprende además un elemento (104) de deformación configurado para modificar uno o ambos de los perfiles (30, 32) de cremallera interconectados.