ES2948923T3

ES2948923T3 - Configuración de molde de formación de bolsas, procedimiento y bolsa

Info

Publication number: ES2948923T3
Application number: ES17754911T
Authority: ES
Inventors: Donn D Hartman; Alexander J Waterman; Michael Gregory Alcazar; Anthony Crivolio
Original assignee: Mespack Cloud LLC
Current assignee: Mespack Cloud LLC
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2023-09-21
Anticipated expiration: 2037-08-07
Also published as: US11148837B2; RS64249B1; WO2018031488A1; EP3497032A1; EP4219126A3; PL3497032T3; EP3497032B1; US11858671B2; US20200331642A1; US10703515B2; US20220002010A1; US20180050826A1; EP4219126A2

Abstract

Una configuración de molde (120, 220, 222, 320, 420, 426) para formar una bolsa (108) en una película (102, 104, 202) que comprende: una superficie de soporte de película (122, 322); un borde perimetral (126, 226, 326, 426) en dicha superficie de soporte de película (122, 322); superficies de pared hacia el interior del borde perimetral (126, 226, 326, 426) que definen una cavidad de molde (120); las superficies de pared que incluyen superficies de pared de transición (125, 225, 325, 425) se extienden hasta una superficie de pared inferior (128, 228, 328, 428); y una superficie de meseta (330, 430) hacia el interior del borde perimetral (126, 226, 326, 426). En una forma, el borde perimetral (126, 226, 326, 426) incluye porciones de borde perimetral (126, 226, 326, 426) de perfil de esquina afilado que definen al menos un perfil de esquina afilado. Un método para formar una bolsa (100, 200, 206, 300, 400) incluye el uso de la configuración de molde descrita (120, 220, 222, 320, 420, 426). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Configuración de molde de formación de bolsas, procedimiento y bolsa

Campo técnico

La presente divulgación versa, en general, acerca de un sistema de formación para fabricar bolsas poliméricas flexibles que contienen un componente de producto de consumo a partir de bandas continuas de película. Más en particular, versa acerca del aparato y del procedimiento de formación y de llenado de bolsas de forma única y acerca de las bolsas resultantes.

Las bolsas flexibles fabricadas de película polimérica y llenas de un producto de consumo son producidas habitualmente en equipos que tienen un conjunto de configuraciones de molde de formación de bolsas. Estas configuraciones de molde de formación de bolsas son incorporadas, a menudo, en un tambor giratorio, o en una plancha amovible axialmente. Ejemplos de tales sistemas de formación, llenado y sellado incluyen la patente U.S. n° 3.218.776, expedida el 23 de noviembre de 1965 a Charles E. Cloud y la patente U.S. n° 9.162.4l3, expedida a Cloud Packaging Solutions, LLC. Otros ejemplos incluyen la publicación U.S. n° 2014/0154350 y la patente U.S. n° 8.662.880.

Antecedentes

Se conocen máquinas o sistemas para formar bolsas o embalajes sellados flexibles que contienen un producto de consumo. Tales bolsas pueden estar fabricadas a partir de dos películas continuas en las que una película primera o de base está formada al vacío para definir un receptáculo que ha de ser llenado con uno o más productos o materiales y cerrado subsiguientemente por una película segunda o de tapa. Algunas configuraciones más recientes incluyen bolsas de múltiples compartimentos y bolsas en las que se emplean más de dos películas. Aplicaciones particularmente adecuadas para embalajes flexibles a partir de película hidrosoluble, tal como alcohol de polivinilo (PVA, por sus siglas en inglés) implican la fabricación de bolsas monodosis de detergente de colada y/o detergente de lavado de vajilla, aunque también se conocen otras aplicaciones comerciales.

La naturaleza del procedimiento de formación, calentando una película polimérica y traccionando la película hacia el interior de configuraciones de molde que definen cavidades o depresiones en la superficie de soporte de la película necesariamente estira la película en ciertas áreas para adaptarse al perfil de la cavidad del molde. Esto reduce el grosor original en áreas de estiramiento con un debilitamiento resultante de la película. Por lo tanto, es común diseñar las configuraciones de molde con secciones lisas de transición que tienen esquinas de grandes radios entre porciones contiguas de pared para minimizar un estiramiento localizado excesivo y una reducción consiguiente de la resistencia.

Además, la limitación aceptada de procesamiento establecida por los proveedores de películas y seguida por los fabricantes de bolsas es que una película dada no debería ser estirada, normalmente, hasta más del doble de su área previa a la formación. Es decir, el área superficial de película no formada superpuesta a una cavidad de la configuración del molde no debería ser expandida hasta más del doble de su área original.

Hasta la fecha, los esfuerzos por proporcionar perfiles de esquinas vivas en bolsas flexibles se han limitado a perfiles de volumen reducido que utilizan superficies de molde inclinadas progresivamente. Este planteamiento ha tenido una aplicación limitada debido a que limita el volumen interno de la bolsa, o aumenta su tamaño total, dando lugar a un mayor coste en el material de la película y la complejidad del procesamiento. Tales perfiles han estado limitados, hasta la fecha, a receptáculos secundarios o auxiliares fijados a una bolsa principal fabricada según directrices tradicionales de formación. Además, estos receptáculos secundarios o auxiliares requieren una capa adicional de película que aumenta adicionalmente el coste total del material y la complejidad del procesamiento.

De esta manera, con los sistemas conocidos, no era posible producir bolsas a partir de dos capas de película con perfiles con una definición de esquinas vivas y una capacidad volumétrica adecuada en un tamaño aceptable de bolsa. La presente divulgación proporciona un aparato, configuraciones de molde y metodología para producir bolsas con una definición de esquinas vivas, que satisfará la necesidad no satisfecha anteriormente en la industria. También proporciona un planteamiento simplificado para formar y llenar una bolsa de cualquier forma de material polimérico.

El documento EP 1648 684 A1 versa acerca de un procedimiento y un aparato para formar en caliente cuerpos en material plástico por medio de un molde.

El documento EP 0516393 A1 proporciona una bolsa para contener un producto alimentario tal como queso rallado, y un procedimiento y un aparato para formar, llenar y sellar la bolsa.

El documento WO 2015/011683 A1 versa acerca de un procedimiento de embalaje y una máquina con capacidad para formar continuamente un conjunto de embalajes a partir de una película de doble banda continua.

El documento US 4271 739 proporciona una cápsula para bebidas y un aparato y un procedimiento respectivos de producción.

El documento US 6719 139 B1 versa acerca de un embalaje contra robos y un procedimiento para fabricarlo.

El documento WO 00/73146 A2 divulga un procedimiento y una central para fabricar recipientes de doble bolsa. El documento WO 2016/045792 A1 describe una película de tapa para un embalaje alimentario.

El documento WO 2006/076705 A2 divulga un embalaje para comprimidos a prueba de niños.

El documento US 3218776 A está relacionado con un procedimiento y un aparato de embalaje.

Los documentos EP0516393A1, US4271739A y WO0073146A2 esencialmente divulgan configuraciones de molde según el preámbulo de la reivindicación 1 y procedimientos correspondientes de formación de bolsas de contención. Sumario

Las características de la reivindicación 1 definen una configuración de molde para formar un receptáculo en una película según la presente invención.

Las características de la reivindicación 8 definen un procedimiento de formación de una bolsa según la presente invención.

En la presente solicitud también se divulga una bolsa de contención de producto a presión de película polimérica, que comprende: una película de base que define una porción de receptáculo, una película de tapa que define una porción de tapa, unidas las películas en torno a una costura de sellado perimetral que define una cámara hueca de contención que contiene un producto a presión, incluyendo la costura de sellado perimetral de la bolsa: al menos un perfil de esquinas vivas que comprende porciones rectas o ligeramente curvadas de costura de sellado que se encuentran en una intersección o un vértice para formar un ángulo.

Descripción detallada de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en planta de una configuración de bolsa flexible de contención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de la bolsa de la Fig. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig.1. La Fig. 3 es una vista en sección transversal de la bolsa de las Figuras 1 y 2 en una etapa intermedia de fabricación. La Fig. 4 es una vista en perspectiva de una configuración conocida de molde para un tambor de formación de bolsa para producir la bolsa de las Figuras 1-3.

La Fig. 5 es una vista esquemática de una máquina giratoria ejemplar de formación, llenado y sellado para fabricar bolsas, según se describe en la presente memoria.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de una configuración de molde según la presente divulgación.

La Fig. 7 es una vista en sección de la configuración de molde de la Fig. 6 tomada en la línea 7-7 de la Fig. 6.

La Fig. 8 es una vista en planta de una bolsa flexible de contención fabricada con la configuración de molde de las Figuras 6 y 7 según la divulgación.

La Fig. 9 es una vista en sección de la bolsa de la Fig. 8 tomada a lo largo de la línea 9-9 de la Fig. 8.

La Fig. 10 es una vista en sección de la bolsa de la Fig. 8 en una etapa intermedia del procedimiento.

La Fig. 11 es una vista esquemática en planta de la configuración de molde de la Fig. 4.

La Fig. 12 es una vista esquemática en planta de la configuración de molde según la divulgación ilustrada en las Figuras 6 y 7.

La Fig. 13 es una vista en perspectiva de una configuración de molde según la divulgación para fabricar otra bolsa flexible de contención según la divulgación.

La Fig. 14 es una bolsa de contención fabricada empleando una configuración de molde de la técnica anterior. La Fig. 15 es una vista en planta de una bolsa fabricada según la divulgación en la configuración de molde de la Fig. 13.

La Fig. 16 es una vista en perspectiva de una bolsa flexible de contención de múltiples cámaras fabricada según la divulgación.

La Fig. 17 es una vista en planta de la bolsa de múltiples cámaras de la Fig. 16 fabricada según la divulgación.

La Fig. 18 es una vista lateral de la bolsa de múltiples cámaras de las Figuras 16 y 17 fabricada según la divulgación.

La Fig. 19 es una vista en perspectiva de una configuración de molde según la divulgación para fabricar la bolsa flexible de contención de múltiples cámaras de las Figuras 16-18.

Descripción detallada de realizaciones ilustradas

Con referencia ahora a los dibujos, las Figuras 1-3 son ilustrativas de una bolsa flexible conocida 100 de contención formada por la unión de dos películas poliméricas. La Fig. 4 es ilustrativa de una configuración convencional 120 de molde para producir la bolsa de las Figuras 1-3.

Las películas podrían ser alcohol de polivinilo hidrosoluble, aunque se podrían utilizar otras películas. Las películas utilizadas son “blandas” y forman blísteres “blandos” una vez formados en caliente a partir de PVA, polietileno u otra película polimérica adecuada. Para tales tipos blandos de película, la presente divulgación proporciona los medios para formar bolsas con perfiles de esquinas vivas, sin un adelgazamiento excesivo de la película que podría poner en peligro la resistencia de la película de la bolsa, posiblemente provocando una falta de estanqueidad.

Los grosores típicos de película para bolsas blíster blandas tienen un grosor de 0,025 mm hasta 0,102 mm. La materia prima formada, denominada a veces película de base, tiene normalmente un grosor de aproximadamente 0,076 mm y la materia prima de tapa o película de tapa es normalmente más delgada, normalmente de un grosor de aproximadamente 0,051 mm, aunque estos grosores no son necesarios para los principios de la presente divulgación. Se debería comprender que la bolsa y el aparato de las Figuras 1-5 son simplemente ejemplares de tecnología conocida y que no son limitantes de la divulgación.

Con referencia a las Figuras 1-3, la bolsa 100 incluye una película 102 de base y una película 104 de tapa unidas a lo largo de una superficie sellada 106 de contacto. Define un volumen interior hueco que contiene un componente 110 de producto, en esta ilustración, una composición líquida. La bolsa 100 es generalmente rectangular con un volumen hueco definido por una costura 111 de sellado perimetral sellada. La costura 111 de sellado perimetral incluye, en general, porciones laterales perimetrales rectas 112 de costura de sellado unidas por porciones 114 de esquina de costura de sellado definidas por un radio amplio, por ejemplo, de 9,525 mm.

La Fig. 5 es una representación esquemática de un aparato o sistema giratorio de formación de bolsas adecuado para formar una pluralidad de las bolsas 100 mostradas en las Figuras 1-3, bolsas 200 mostradas en las Figuras 8-10, o bolsas mostradas en las Figuras 14, 15 o 16-18, todo según se expone más abajo. El aparato de formación de bolsas es generalmente similar al divulgado en la patente U.S. n° 3.218.776 mencionada anteriormente. Sin embargo, las bolsas 100 también podrían ser producidas en una plancha amovible, u otra máquina adecuada.

Un tambor 119 de formación de base incluye múltiples filas de configuraciones 120 de molde para producir múltiples bolsas simultáneamente. Normalmente, el tambor giratorio 119 está formado de una pluralidad de barras largas 121 soportadas sobre una rueda y que define una superficie lisa externa 122 de soporte de película. Cada barra 121 incluye múltiples configuraciones 120 de molde, una de las cuales es vista en la Fig. 4, que se extiende hacia el interior del tambor desde la superficie lisa 122 de soporte de película a lo largo de un borde perimetral 126. La “configuración de molde” a la que se hace referencia en la presente memoria, es una configuración de superficies que forman una oquedad o cavidad para recibir la película de materia prima de base formada al vacío.

En la presente divulgación, para facilitar la descripción, la expresión “hacia el interior” significa desde la superficie lisa 122 de soporte de película del tambor hacia una superficie inferior de la cavidad de una configuración de molde. “Hacia fuera” significa en la dirección opuesta. “Lateralmente” significa a lo largo de la superficie lisa 122 de soporte de película, alejándose del borde perimetral de una configuración de molde en esa superficie. Además, con referencia a la película o banda continua, “longitudinalmente” significa en toda la longitud del material de banda continua. “Transversalmente” significa cruzando la banda continua o película de borde a borde.

El aparato de formación de bolsas incluye, adicionalmente, un sistema 130 de vacío, un sistema 140 de calentamiento, un mecanismo 150 de alimentación de producto, un sistema 160 de humectación, un sistema 170 de sellado, un sistema 180 de corte, y bobinas de material que suministran una película 102 de base, y una película 104 de tapa.

El sistema de vacío indicado, en general, en 131 en la Fig. 5, incluye conductos 132, conectados operativamente con cada configuración 120 de molde para crear un vacío para traccionar una porción de la película 102 de base hacia el interior de las cavidades del molde para formar receptáculos 108, vistos en la Fig. 3, en la película 102 de base. Tal sistema de vacío es bien conocido en la técnica. Un sistema (no mostrado) de accionamiento está conectado operativamente con el tambor 119 de formación de base para hacer girar el tambor continuamente en la dirección “A”.

El sistema 140 de calentamiento se muestra como un rodillo giratorio calentador 142 de película de base colocado adyacente al tambor 119 de formación de base. Incluye un elemento interno para calentar la película 102 de base antes de que haga contacto con la superficie lisa 122 de soporte de película del tambor 119 de formación de base o de ser traccionada hacia el interior de las configuraciones 120 de molde para formar receptáculos 108. El sistema 140 de calentamiento puede estar configurado como un calentador de tipo cartucho en el rodillo calentador 142 de película de base pero pueden utilizarse otros tipos de calentadores, bien internos o bien externos a un rodillo, si se desea. En un procedimiento típico de formación en caliente, por ejemplo, una película de PVA o similar, en una máquina de formación, llenado y sellado de bolsas de tambor giratorio, la película es calentada hasta un intervalo de 60° C a 400° C, dependiendo del grosor de la película, del tipo de película y de otros parámetros operativos bien conocidos.

Un mecanismo 150 de alimentación de producto está colocado, generalmente, adyacente al tambor 119 de formación de base para suministrar uno o más componentes de producto al interior de cada receptáculo 108, dado que los receptáculos, junto con la película 102 de base, se mueven junto con la superficie lisa externa 122 de soporte de película. Se conocen bien en la técnica mecanismos 150 de alimentación de producto y pueden adoptar cualquier forma conocida. Tales mecanismos pueden estar configurados para alimentar cualquier tipo deseado de composición, número o combinación de productos individuales y/o materiales, incluyendo un líquido, un gel, un sólido, un polvo, una pasta o productos de tipo cera, píldoras, comprimidos o incluso otros productos en bolsa.

Una bobina de suministro de material de película continua proporciona la película 104 de tapa. La película 104 de tapa está alineada con la película 102 de base de manera que entre en contacto de superposición con la película 102 de base después del llenado de los receptáculos 108 en la película de base. El sistema ilustrado 160 de humectación de tapa ayuda a crear una junta resistente de estanqueidad entre la película de base y la película de tapa. Está colocado adyacente a la película 104 de tapa en una posición corriente arriba de dónde la película 104 de tapa sella la película 102 de base en el tambor 119 de formación de base. El sistema 160 de humectación de tapa puede aplicar un disolvente a la película 104 de tapa para aumentar su pegajosidad para ayudar a adherir la película 104 de tapa a la película 102 de base. Para hacerlo, se puede proporcionar el disolvente a través de un depósito 162 de humectación a un rodillo 163 de humectación que hace contacto con la película 104 de tapa. En casos en los que la película 102 de base y la película 104 de tapa están formadas de un material de alcohol de polivinilo, el disolvente para el sistema 160 de humectación de tapa puede ser agua.

Un sistema 170 de sellado que tiene un rodillo 172 de sellado está colocado en una relación de contacto estrecho con la superficie lisa 122 de soporte de película del tambor 119 de formación de base. La película 104 de tapa pasa en torno al rodillo 172 de sellado y es empujada para que haga contacto estanco con la película 102 de base para empujar a las superficies en contacto de la película 102 de base y de la película 104 de tapa hasta una relación sellada adherente. En este sentido, el rodillo 172 de sellado está montado de manera que aplique presión sobre las películas superpuestas para perfeccionar la relación de estanqueidad. El rodillo 172 de sellado puede incluir una capa externa 173 formada de material que es deformable, tal como un material de caucho o similar, aunque esto no es esencial. Normalmente, este material tiene un grosor de aproximadamente 12,7 mm y un durómetro de aproximadamente 60, aunque estos valores pueden variar. El material, y la presión ejercida sobre las películas superpuestas, garantiza un contacto efectivo de la película 102 de base y de la película 104 de tapa a lo largo de la superficie sellada 106 de contacto. Por supuesto, dependiendo del material de las películas, también se conoce el uso del calor, por ejemplo, una soldadura ultrasónica u otro procedimiento similar para sellar la película de tapa y la película de base entre sí para formar una bolsa completada.

Un sistema 180 de corte puede estar colocado después, o corriente abajo, de la ubicación en la que la película 102 de base y la película 104 de tapa son fijadas entre sí. El sistema 180 de corte incluye una serie de cuchillas 181 de corte separadas transversalmente que hacen contacto con las películas combinadas 102 y 104 para cortar las películas en una dirección longitudinal a lo largo de la superficie externa del tambor 119 de formación de base para crear una pluralidad de tiras longitudinales, incluyendo cada una una pluralidad de bolsas 100. Se puede colocar una cuchilla giratoria 182 después, o corriente abajo de la cuchilla 180 de corte.

Con referencia a la Fig. 5, en operación, se alimenta una película 102 de base, tal como una película de alcohol de polivinilo, desde su bobina de suministro y pasa en torno al rodillo calentador giratorio 142 de base y es calentada hasta una temperatura suficiente para permitir una formación en caliente. En un ejemplo, la temperatura puede ser de aproximadamente 71,1° C pero pueden utilizarse otras temperaturas dependiendo del material de la película 102 de base, su grosor, y otras características de fabricación.

La película calentada 102 de base es encaminada sobre la superficie lisa 122 de soporte de película de barras largas 121 del tambor 119 de formación de base. Un vacío aplicado a cada configuración 120 de molde deforma o estira la película 102 de base y tracciona una porción de la película calentada 102 hacia el interior de la cavidad de molde de cada configuración de molde para formar receptáculos 108 de base de las bolsas 100. Los receptáculos 108 definen un volumen de llenado para recibir el componente de producto. Según se hace girar el tambor 119 de formación de base y se hace avanzar la película de base, el mecanismo 150 de alimentación de producto opera para llenar cada receptáculo 108 de base hasta un nivel deseado con uno o más componentes de producto tales como un líquido, un gel o detergente en polvo u otro material. Tradicionalmente, el tamaño del volumen de llenado definido por el receptáculo de base supera el volumen del componente de producto suministrado en aproximadamente un diez (10) por ciento.

Según se forman y llenan los receptáculos 108 en la película 102 de base, la película 104 de tapa es alimentada desde su bobina de suministro y pasa en torno al rodillo 172 de sellado de película de tapa. La película 104 de tapa es humectada por el sistema 160 de humectación de tapa. Al hacerlo, se puede aplicar agua u otro disolvente a la película 104 de tapa y la película se vuelve suficientemente pegajosa para garantizar la fijación de la película 104 de tapa a la película 102 de base a lo largo de las porciones superpuestas de la película para formar una superficie sellada 106 de contacto.

El rodillo 172 de sellado de película aplica fuerza y obliga a la película 102 de base y a la película 104 de tapa a hacer contacto con suficiente presión para provocar que las dos películas se unan entre sí en la superficie sellada 106 de contacto y sellar los receptáculos 110 y formar las bolsas 100. La película 104 de tapa, colocada en una relación de superposición con respecto a la película 102 de base que contiene receptáculos 108 de base llenos de una composición o un producto deseado. La película 104 de tapa hace contacto a la fuerza con la película 102 de base por el rodillo 172 de sellado que actúa contra una superficie lisa 122 que rodea cada configuración 120 de molde para sellar las películas entre sí a lo largo de la costura 111 de sellado perimetral y formar bolsas completadas 100 de contención. Las películas se adhieren entre sí en áreas en las que se encuentran en contacto en la superficie sellada 106 de contacto. Por consiguiente, la costura 111 de sellado perimetral de la bolsa sellada repite la forma del borde perimetral 126 de la configuración 120 de molde.

La película 102 de base y la película 104 de tapa combinadas continúan avanzando en torno al tambor 119 de formación de base hasta alcanzar el sistema 180 de corte. Las cuchillas 181 de corte y una cuchilla giratoria 182 cortan las películas combinadas formando las bolsas individuales 100, que tienen un reborde rectangular circundante 118. Las bolsas individuales 100 son descargadas sobre un transportador 190 para un procesamiento adicional.

La Fig. 3 ilustra la forma de la bolsa 100 de las Figuras 1 y 2 después de su llenado con el producto y del sellado del receptáculo 108 de base con la película 104 de tapa, pero antes de que sea retirada de la cavidad 120 de molde. Como es bien sabido, después de la liberación de la bolsa completada de la cavidad de molde, la presión interna y la memoria de la película formada provocan que intente volver a su estado no estirado y la bolsa adopte la forma bulbosa o de “blíster” vista en la Fig. 2.

La Fig. 4 ilustra una única configuración 120 de molde que define una cavidad de molde para formar un receptáculo 108 de la película 102 de base. La configuración de molde ilustrada en la Fig. 4 tiene una longitud (transversalmente) de aproximadamente 47,625 mm, una anchura (longitudinalmente) de 34,925 mm y una profundidad de 15,875 mm. Según se explica, se forman múltiples de tales configuraciones 120 de molde en la superficie lisa 122 de soporte de película definida por barras largas 121 del tambor 119 de formación de base. De esta forma, se forman múltiples bolsas simultáneamente. La configuración 120 de molde es generalmente rectangular para producir la bolsa 100 de las Figuras 1-3. Por supuesto, la forma es simplemente ilustrativa. Se conocen, y producen, numerosas otras formas de bolsa.

La configuración 120 de molde define una oquedad o cavidad que se extiende hacia el interior desde un borde perimetral 126 en la superficie lisa 122 de soporte de película del tambor 119 de formación de base. La máxima profundidad de la cavidad está definida por una superficie 128 de pared inferior. La superficie 128 de pared inferior incluye un número de orificios 133 de vacío en comunicación con conductos 132 para crear el vacío o una presión negativa en el interior de la configuración 120 de molde.

La configuración ilustrada 120 de molde incluye cuatro superficies rectas 124 de pared lateral unidas por superficies curvadas 125 de pared de transición que se extienden hasta la superficie 128 de pared inferior desde el borde perimetral 126. Las superficies 124 de pared lateral y las superficies 125 de pared de transición se extienden hacia el interior desde el borde perimetral 126 perpendicular a la superficie lisa 122 de soporte de película, o con un ligero ángulo de incidencia con respecto a la misma.

El borde perimetral 126 consta de porciones 126S de borde lateral y de la porción 126T de borde de transición. Las porciones 126S de borde lateral del borde perimetral representan la intersección de superficies 124 de pared lateral con una superficie lisa 122 de soporte de película y, en esta configuración convencional de molde, las porciones 126T de borde de transición del borde perimetral representan la intersección de superficies 125 de pared de transición con una superficie lisa 122 de soporte de película. Las superficies 125 de pared de transición están normalmente formadas en un radio relativamente grande, aproximadamente 9,525 mm o más. Las superficies 124 de pared lateral y las superficies 125 de pared de transición unen la superficie 128 de pared inferior en un chaflán redondeado 129, generalmente de aproximadamente 9,525 mm, para definir un volumen de llenado para el receptáculo 108 de base suficiente para recibir el componente 110 de producto.

Con referencia a la Fig. 1, una costura 111 de sellado perimetral de la bolsa 100 incluye porciones laterales 112 de costura de sellado y porciones 114 de costura de sellado de esquina que tienen un radio definido por la forma de la porción 126T de borde de transición. Por lo tanto, la forma de la bolsa repite los radios relativamente grandes de las superficies 125 de pared de transición de la configuración 120 de molde en porciones 126T de borde de transición.

En la Fig. 11, las líneas imaginarias “ST” indican la demarcación entre las superficies 124 de pared lateral y las superficies 125 de pared de transición y, coincidentemente, las porciones 126S de borde lateral y las porciones 126T de borde de transición del borde perimetral 126. En las líneas ST, las superficies 125 de pared de transición se fusionan tangencialmente con las superficies 124 de pared lateral. Por supuesto, se comprenderá que esta marca es para facilitar la comprensión y que el borde perimetral 126 es continuo y representa la definición perimetral de la configuración 120 de molde en la superficie lisa 122 de soporte de película.

Las películas 102 y 104 forman una superficie sellada 106 de contacto que se extiende lateralmente desde una costura perimetral 111 de cada bolsa completada 100. Es decir, no se produce ninguna adherencia entre películas sobre el área vacía en la que la película 104 cubre la película 102 de base sobre el receptáculo 108 representado por la cavidad de la configuración 120 de molde en el borde perimetral 126.

Las bolsas formadas de material polimérico, tal como alcohol de polivinilo, son propensas a un encogimiento y a una distorsión después de la formación, del llenado y del sellado. Cuando se ubica en la cavidad 120 de molde, el vacío aplicado a través de los orificios 133 mantiene la forma ilustrada en la Fig. 3. Sin embargo, una vez liberado el receptáculo 108 de base de la bolsa encoge hasta un volumen menor, a veces menor hasta un veinte por ciento (20%) o más. Debido a que la bolsa 100 está sellada, el encogimiento es paliado con el estiramiento de la película 104 de tapa para crear la forma mostrada en la Fig. 2. A menudo, la película 104 de tapa es un material más delgado que la película 102 de base para aumentar la característica de expansión de la película de tapa.

En el procedimiento de formación en caliente, la película 102 es traccionada hacia el interior de la cavidad de molde de la configuración de molde. La película en el centro de la forma de bolsa es traccionada hacia abajo en contacto con la superficie 128 de pared inferior de la configuración 120 de molde. Cuando la película hace contacto con la superficie inferior 128, el calor se disipa y la película esencialmente deja de estirarse más. Después del primer contacto de la película con la superficie 128 de pared inferior de la cavidad de molde, la película continúa siendo traccionada hasta hacer contacto con las otras superficies de la configuración de molde. Únicamente la película que no ha hecho contacto aún con la superficie inferior de la configuración 120 de molde continúa estirándose extendiéndose sobre la superficie inferior 128 hasta que se encuentre en contacto con las superficies que definen toda la cavidad, incluyendo superficies 124 de pared lateral y superficies 125 de pared de transición. La película que hace contacto con la configuración de molde en último lugar es la película que más ha sido estirada y es la película más delgada. Es la película en el chaflán redondeado 129 superpuesta a la unión de la superficie 128 de pared inferior de la cavidad de molde con las cuatro superficies 124 de pared lateral y las cuatro superficies 125 de pared de transición, según se ilustra en la Fig. 4.

Se prevé que la forma de la configuración 120 de molde, en particular las porciones 126T de borde de transición del borde perimetral 126 y el radio relativamente grande de las superficies 125 de pared de transición, proporcione una deformación o un estiramiento uniforme de la película 102 de base durante la formación al vacío. De forma óptima, el estiramiento de la película se mantiene dentro de las directrices establecidas de no ser superior a dos veces el área previa al estiramiento de película superpuesta a la cavidad de la configuración de molde. Se evita un estiramiento o un adelgazamiento excesivo de la película deformada que provoca áreas débiles en la bolsa formada, lo que podría tener como resultado un fallo y/o una falta de estanqueidad.

La totalidad de la maquinaria y las etapas de procesamiento descritas anteriormente es bien conocida en la técnica. El fin aquí era explicar las limitaciones inherentes en la fabricación que han dictado hasta la fecha la forma de las bolsas formadas. Se tiene que evitar, y continúa siendo necesario hacerlo, un estiramiento o un adelgazamiento excesivo de la película polimérica según es procesada. Las configuraciones de molde, tales como la configuración 120 de molde de la Fig. 4, requieren radios relativamente grandes a lo largo de un borde perimetral 126 para formar la transición entre la superficie 122 de soporte de película y la cavidad del molde definida por superficies 124 de pared lateral y superficies 125 de pared de transición para controlar la deformación o el estiramiento de la película durante la formación.

El resto de la presente descripción está dirigido a los conceptos de la presente divulgación, que superan las limitaciones descritas anteriormente al igual que a obviar la necesidad de transiciones ahusadas largas con una baja capacidad volumétrica. Según la presente divulgación, se pueden formar bolsas con una definición filosa, es decir, perfiles de esquinas vivas, sin sacrificio de la resistencia de la película, o integridad de las bolsas formadas. Además, se contempla que el planteamiento de la presente divulgación simplifica mucho el diseño y la fabricación de configuraciones de molde para crear formas definidas filosas para bolsas poliméricas formadas mediante formación al vacío.

La aplicación de los principios de la presente divulgación proporciona la capacidad para formar bolsas selladas flexibles de un producto de consumo configuradas para presentar un perfil de esquinas vivas. Aquí se utiliza la expresión “perfil de esquinas vivas” con referencia a la forma del borde perimetral de la configuración de molde, y la forma de la costura de sellado resultante de la bolsa. Un perfil de esquinas vivas se define por líneas o superficies, generalmente rectas o ligeramente curvadas, que se encuentran en una intersección o un vértice para formar un ángulo. Se considera que los principios divulgados en la presente memoria son ventajosos para perfiles de esquina que tienen un radio hasta de aproximadamente 7 mm. Al empleartales principios, se pueden lograr perfiles de esquina que tienen un radio de solo aproximadamente 1 mm. En consecuencia, se prevé que la expresión perfil de esquinas vivas abarque todo este espectro. Como se describirá a continuación, puede haber más de cuatro perfiles de esquinas vivas definidos por un borde perimetral de configuración de molde o la costura de sellado de una bolsa resultante.

En las Figuras 8-10, se ilustra una bolsa flexible ejemplar que contiene producto con perfiles de esquinas vivas, designada 200. No es más que una realización de una bolsa tal. La forma específica no es una limitación sobre la aplicación de estos principios. Se pueden crear numerosas y variadas formas y configuraciones de bolsas que implementan los conceptos divulgados.

La bolsa 200 incluye una película 202 de base que define un receptáculo 208 de base y una película 204 de tapa unidas a lo largo de una superficie sellada 206 de contacto, formando un reborde circundante 218. Incluye un volumen interior hueco definido por una costura 211 de sellado perimetral que contiene un componente 210 de producto, en esta ilustración, un líquido. Por supuesto, cualquier otro componente deseado de producto es adecuado para la bolsa producida según el presente documento.

La costura 211 de sellado perimetral incluye porciones laterales perimetrales generalmente rectas 212 de costura de sellado unidas por porciones 214 de esquina de costura de sellado que, según la presente divulgación, definen un perfil de esquinas vivas.

Las Figuras 6 y 7 ilustran una configuración 220 de molde para producir la bolsa 200 de las Figuras 8-10. La configuración 220 de molde define una cavidad de molde que se extiende hacia el interior desde la superficie lisa 222 de soporte de película de una barra larga 221, varias de las cuales forman un tambor de formación de base similar al tambor 119 de la Fig. 5.

La cavidad de molde de la configuración 220 de molde se extiende hacia el interior de la superficie lisa 222 de soporte de película desde el borde perimetral 226. Incluye cuatro superficies 224 de pared lateral unidas por cuatro superficies 225 de pared de transición que se extienden hasta una superficie 228 de pared inferior con un chaflán redondeado amplio 229, de aproximadamente 9,525 mm. La superficie 228 de pared inferior incluye un número de orificios 233 de vacío en comunicación con conductos en el tambor giratorio para crear un vacío o una presión negativa en la configuración 220 de molde. En general, estas características de la configuración de molde se asemejan a la configuración 120 de molde de un diseño conocido, visto en la Fig. 4.

Según la presente divulgación y como puede verse en la Fig. 6, el borde perimetral 226 de la configuración de molde difiere de forma significativa del borde perimetral 126 de la configuración convencional 120 de molde ilustrada en la Fig. 4. Aquí, el borde perimetral 226 incluye porciones 226S de borde lateral unidas por porciones 226C de borde de esquinas vivas.

Las porciones 226C de borde de esquinas vivas están definidas por la intersección de las superficies 227 de borde hacia el interior con una superficie lisa 222 de soporte de película. Las superficies 227 de borde hacia el interior están dispuestas en un perfil de esquinas vivas y se extienden hacia el interior desde el borde perimetral 226 de la cavidad de molde perpendiculares, o con un ligero ángulo de incidencia, a la superficie lisa 222 de soporte de película con respecto a superficies 230 de meseta. En este sentido, las superficies 227 de borde hacia el interior, en el borde perimetral 226 de la configuración 222 de molde definen líneas (porciones 226C de borde de esquinas vivas) que son generalmente rectas y se encuentran en una intersección o un vértice para formar un ángulo según la definición de perfil de esquinas vivas expuesta anteriormente.

Se debería comprender que las superficies 227 de borde hacia el interior no necesitan ser perpendiculares a la superficie lisa 222 de soporte de película. Solo es necesario que las depresiones hacia el interior hasta superficies 230 de meseta sean tales que, durante la deformación de la película de base, no se produzca ningún estiramiento o adelgazamiento excesivo o irregular.

Con referencia particular a las Figuras 6 y 7, las superficies 230 de meseta presentan áreas rebajadas en cada esquina de la configuración 220 de molde, adyacentes a porciones 226C de esquinas vivas de borde perimetral, pero separadas hacia el interior desde la superficie lisa 222 de soporte de película. La separación hacia el interior de las superficies 230 de meseta con respecto a la superficie lisa 222 de soporte de película del tambor, representa la longitud hacia el interior de superficies 227 de borde hacia el interior. La separación hacia el interior de las superficies 230 de meseta con respecto a la superficie lisa 222 de soporte de película que forma áreas rebajadas está limitada para permitir que la película de base en esas áreas sea deformada o estirada únicamente una cantidad relativamente pequeña por debajo o hacia el interior desde la superficie lisa 222 de soporte de película durante la formación al vacío de la película de base hacia el interior de la cavidad de la configuración 220 de molde. Este mínimo estiramiento o deformación garantiza la integridad de la película 202 de base, aunque ese estiramiento o deformación se produzca en un perfil de esquinas vivas representado por porciones 226C de borde de esquinas vivas. Significativamente, la longitud hacia el interior de las superficies 227 de borde hacia el interior también debería ser adecuada para garantizar que la película 204 de tapa y la película 202 de base no se adhieran entre sí en las áreas superpuestas a las superficies 230 de meseta. Por ejemplo, puede ser de aproximadamente 2 mm. En general, las superficies 230 de meseta en las cuatro esquinas de la configuración 220 de molde pueden ser desde 1 hasta 6 mm hacia el interior o por debajo de la superficie lisa 222 de soporte de película.

Las superficies 230 de meseta no necesitan ser planas o paralelas a la superficie lisa 222 de soporte de película del tambor o entre sí. Podrían estar formadas, por ejemplo, con un ángulo que se extiende hacia el interior desde las superficies 227 de borde hacia el interior. Solo es necesario que las superficies 230 de meseta estén separadas hacia el interior de la superficie lisa 222 de soporte de película, de manera que se garantice una mínima deformación o estiramiento de la película de base en estas ubicaciones durante la formación al vacío y también proporcione suficiente separación entre la película 202 de base y la película 204 de tapa durante el cierre de la bolsa, de manera que la película 204 de tapa no se adhiera a la película 202 de base en estas ubicaciones.

Como puede verse de forma óptima en la Fig. 6, la configuración 220 de molde incluye, como en el caso de la configuración 120 de molde de la Fig. 4, superficies curvadas 225 de pared de transición que unen superficies generalmente rectas 224 de pared lateral. Sin embargo, en esta realización, las superficies 225 de pared de transición definen porciones 226T de borde de transición en la unión de las superficies 225 de pared de transición con superficies 230 de meseta.

Las superficies 224 de pared lateral y las superficies 225 de pared de transición de la configuración 220 de molde, junto con la superficie 228 de pared inferior y el chaflán redondeado 229, definen un volumen de llenado para el receptáculo 208 de base para recibir el componente de producto. Por lo tanto, este volumen de llenado es interno a las superficies 230 de meseta, aunque esto no es esencial. Como en la configuración convencional 120 de molde de la Fig. 4, el volumen de llenado puede superar el volumen del componente 210 de producto en aproximadamente un diez por ciento (10%). En particular, la configuración de las superficies 224 de pared lateral, las superficies 225 de pared de transición y la superficie 228 de pared inferior y el chaflán redondeado 229 representan una configuración de cavidad de molde diseñada para garantizar un estiramiento o una deformación apropiada de película según principios convencionales de formación.

En la Fig. 12, las líneas imaginarias “ST” indican la demarcación entre las porciones 226S de borde lateral y las porciones 226C de borde de esquinas vivas del borde perimetral 226 de la configuración 220 de molde, vista en la Fig. 6. Además, en las líneas ST, las superficies curvadas 225 de pared de transición se fusionan tangencialmente con las porciones 224 de pared lateral. En particular, cada superficie 227 de borde hacia el interior se extiende a lo largo del borde perimetral 226 desde la intersección de esquina (vértice) con su superficie asociada 227 de borde hacia el interior hasta la transición entre las superficies asociadas 224 de pared lateral y las superficies 225 de pared de transición. Como puede verse en la Fig. 12, las superficies 227 de borde hacia el interior se fusionan o se combinan perfectamente con las superficies 224 de pared lateral en las líneas imaginarias ST.

El borde perimetral 226 es continuo y representa la definición perimetral de la configuración 220 de molde, según la presente divulgación. Como en la configuración conocida de molde de la Fig. 4, el borde perimetral 226 de la configuración 220 de molde de las Figuras 6 y 7 define la forma de la bolsa formada. Como en la bolsa conocida de las Figuras 1-3, el borde perimetral 226 de la configuración 220 de molde de la Fig. 4 define la costura 211 de sellado perimetral entre la película 202 de base y la película 204 de tapa tras la formación de una bolsa completada 200. Dado que el las porciones 226T de borde de esquinas vivas del borde perimetral 226 presentan un perfil de esquinas vivas, la bolsa resultante 200 presenta esa misma forma, según se ilustra en la Fig. 8.

Según la divulgación, la configuración 220 de molde de formación de bolsa en la superficie lisa 222 de soporte de película de base tiene un borde perimetral generalmente rectangular 226. Es decir, como puede verse en la Fig. 6, todas las esquinas de la configuración 220 de molde están formadas con perfiles de esquinas vivas. Estos perfiles de esquinas están definidos por la intersección de las superficies 227 de borde hacia el interior que define la cavidad de molde y la superficie lisa 222 de soporte de película del tambor que rodea la cavidad de molde. Aquí, las líneas rectas definidas por las superficies 227 de borde hacia el interior se intersectan en un vértice y definen esquinas que tienen un ángulo de 90° (grados). Sin embargo, este ángulo no es esencial. Las líneas que definen el perfil de esquinas vivas pueden intersectarse a ángulos mayores, o menores, de 90°, según se ilustra en realizaciones adicionales descritas a continuación y mostradas en las Figuras 15-18.

La fabricación de bolsas tales como las ilustradas en las Figuras 8-10, procede como en la fabricación de bolsas ilustradas en las Figuras 1-3. Sin embargo, el tambor giratorio o plancha de la máquina de formación, llenado y sellado está dotado de configuraciones 220 de molde según se ilustra en las Figuras 6 y 7. Cuando se tracciona la película de base hacia el interior de la cavidad de molde de una configuración 220 de molde y forma un receptáculo 208 de base ilustrado en la Fig. 10, la película de base superpuesta a las áreas rebajadas en las superficies 230 de meseta es traccionada hacia el interior y por debajo de la superficie lisa 222 de soporte de película del tambor únicamente hasta el nivel de las superficies 230 de meseta. Esta profundidad es suficientemente poco acusada como para evitar cualquier estiramiento o adelgazamiento excesivo de la película en esta área. Aunque no se considera esencial para el procedimiento, las superficies 230 de meseta también pueden tener orificios 235 de vacío para garantizar un contacto de la película de base con estas superficies. Esta opción se ilustra en la Fig. 6.

El resto del receptáculo 208 de base es traccionado hacia el interior de la cavidad de molde definida por las superficies 224 de pared lateral, las superficies 225 de pared de transición, el chaflán redondeado 229 y la superficie 228 de pared inferior según procedimientos conocidos. La película de base mantiene un grosor adecuado para formar un receptáculo funcional 208 de base que define un volumen de llenado que está dimensionado de forma adecuada, es duradero y no tiene fugas debido a un estiramiento excesivo de la película.

Tras el llenado, la forma de la bolsa formada de película de base recibe aproximadamente un 90% de su capacidad. Según se muestra en la Fig. 10, el material de producto de consumo puede reside únicamente en el volumen de llenado del receptáculo definido por las superficies 224 de pared lateral, las superficies 225 de pared de transición, la superficie 228 de pared inferior y el chaflán redondeado 229, pero no por las superficies 230 de meseta, aunque esto no es esencial. Es decir, inicialmente, se puede verter cierta cantidad del componente 210 de producto sobre la película 202 en las superficies 230 de meseta. Significativamente, la película en las áreas rebajadas que cubren las superficies 230 de meseta está por debajo de la superficie lisa 222 de soporte de película del tambor. Tras la terminación de una bolsa, la película 202 de base y la película 204 de tapa no están adheridas entre sí en las áreas rebajadas.

Cuando se llena y sella la bolsa 200 con una película superpuesta 204 de tapa, la bolsa 206 adoptará la forma dictada por el borde perimetral 226 de la cavidad en la superficie 222 de la configuración 220 de molde. La bolsa 200 presentará, por lo tanto, perfiles de esquinas vivas definidos por el borde perimetral 226. En este sentido, las porciones 214 de esquinas vivas de costura de sellado de la costura 211 de sellado forman ángulos rectos (90°). En la Fig. 8 se muestran líneas indicadoras imaginarias designadas I para indicar la demarcación de porciones 214 de esquinas vivas de costura de sellado.

Según se ha explicado anteriormente con respecto a la bolsa 100 de las Figuras 1-3, tras la liberación de la configuración de molde, la bolsa se adapta a la forma ilustrada en la Fig. 9 como resultado del encogimiento bien conocido de la película de base y del estiramiento o expansión complementaria de la película de tapa. Las películas 202 y 204 utilizadas para producir bolsas 200 pueden tener una composición y un grosor similares a los utilizados para producir las bolsas 100.

El resultado de la modificación descrita anteriormente a la configuración 220 de molde de las Figuras 6 y 7 en comparación con la configuración 120 de molde de la Fig. 4, queda en evidencia por la comparación de la bolsa 100 de las Figuras 1-3 y de la bolsa 200 de las Figuras 8-10. Significativamente, la costura 211 de sellado perimetral entre la película 202 de base y la película 204 de tapa define perfiles de esquinas vivas. Esta forma deriva del espacio o de la separación entre las películas en el punto en el que cubren las superficies 230 de meseta durante el sellado a presión de las películas por compresión. Las películas no hacen contacto entre sí suficientemente para adherirse en las porciones de las películas de bolsa superpuestas a las superficies 230 de meseta. Por consiguiente, las películas forman un volumen interno adicional de bolsa, extendiéndose hasta la costura 211 de sellado perimetral.

La realización de las Figuras 6-10 ilustra una configuración de molde y la bolsa con cuatro esquinas que presentan perfiles de esquinas vivas. Las realizaciones de las Figuras 13, 15 y 16-19 son ilustrativas de configuraciones de molde y bolsas con numerosos perfiles de esquinas vivas, cada uno con una definición filosa.

La Fig. 14 ilustra una bolsa 500 con forma de estrella formada utilizando principios de configuración convencional de molde, es decir, sin perfiles de esquinas vivas formadas en el borde perimetral de la configuración de molde. Por consiguiente, la bolsa tiene una costura 511 de sellado perimetral con esquinas redondeadas 503 que repiten el borde perimetral de la configuración de molde utilizada para producir la bolsa.

La Fig. 13 ilustra una configuración 320 de molde, según la divulgación, para fabricar una bolsa 300 con forma de estrella que tiene perfiles de esquinas vivas como puede verse en la Fig. 15. La bolsa 300 tiene una película de base formada mediante formación al vacío hacia el interior de un receptáculo de base al que se sella una película 304 de tapa para formar un reborde 318 de películas adheridas. La configuración de bolsa está definida por la costura 311 de sellado perimetral y contiene un componente 310 de producto. Incluye múltiples facetas 317 con forma de punta de estrella definidas por perfiles de esquinas vivas.

La costura 311 de sellado perimetral incluye porciones 314A y 314B de esquina de costura de sellado, respectivamente, que definen ángulos agudos y obtusos (vistos desde el interior de la bolsa 300), presentando todas perfiles de esquinas vivas. En la Fig. 15 hay presentes líneas indicadoras perpendiculares a la costura 311 de sellado (designadas I) para mostrar la demarcación entre estos elementos de la costura de sellado. Cada par asociado de porciones 314A de esquina de costura de sellado se encuentra en una intersección o un vértice definiendo un ángulo agudo. Estas porciones de esquina de costura de sellado forman las puntas de la bolsa 300 con forma de estrella. De forma similar, cada par asociado de porciones se encuentra en una intersección o un vértice para formar un ángulo obtuso en la base de cada faceta de punta de estrella. La porción ligeramente convexa 314A de costura de sellado y la porción ligeramente convexa 314B de costura de sellado se fusionan tangencialmente entre sí a medio camino entre los perfiles de esquinas vivas (en las líneas imaginarias I) para definir la costura de sellado perimetral completa 311. Se prevé que estas líneas ligeramente curvadas, algunas convexas (314A), algunas cóncavas (314B), cuando se miran desde el interior de la bolsa 300, mejoren las cualidades estéticas de la bolsa 300.

La configuración de molde ilustrada en la Fig. 13, define una cavidad de molde que se extiende hacia el interior desde una superficie lisa 322 de soporte de película de un tambor giratorio o plancha amovible. Incluye superficies 325 de pared de transición, unidas a una superficie inferior 328 por un chaflán redondeado 329 relativamente amplio, ilustrado de aproximadamente 9,525 mm. Estas superficies definen un volumen de llenado para recibir el contenido de producto de la bolsa. La estructura de la configuración 320 de molde es coherente con prácticas convencionales de configuración de molde para evitar un estiramiento o un adelgazamiento no deseable de la película de la bolsa durante la formación.

La configuración 320 de molde se extiende hacia el interior de la superficie lisa 322 de soporte de película desde el borde perimetral 326, que incluye una pluralidad de perfiles de esquinas vivas definidos por porciones 326A y 326B de borde de esquina. La demarcación entre las porciones 326A y 326B de borde se identifica en la Fig. 13 mediante líneas imaginarias designadas I.

Las porciones 326A y 326B de borde de esquinas vivas están definidas por la intersección de superficies 327 de borde hacia el interior con una superficie lisa 322 de soporte de película. Estas porciones de borde se extienden hacia el interior perpendiculares a la superficie lisa 322 de soporte de película con respecto a la superficie 330 de meseta. Definen porciones 326A de borde de esquinas vivas, que se encuentran en una intersección o un vértice para formar un ángulo agudo. También definen porciones 326B de borde de esquinas vivas, que se encuentran en una intersección o un vértice para formar un ángulo obtuso. Estos dos ángulos se encuentran dentro de la definición de perfil de esquinas vivas expuesta anteriormente.

Según se ilustra en conexión con la configuración de molde ilustrada en las Figuras 6 y 7, las porciones 326A y 326B de borde de esquinas vivas están formadas mediante superficies 327 de borde hacia el interior. Las porciones 327 de borde hacia el interior se extienden entre el borde perimetral 326 en la superficie lisa 322 de soporte de película y superficies 330 de meseta, que están dispuestas hacia el interior de la superficie 322 de soporte de película únicamente una cantidad suficiente para evitar la adherencia de la película 304 de tapa y de la película de base tras el cierre de la bolsa.

La configuración 320 de molde incluye áreas rebajadas en las superficies 330 de meseta asociadas con cada perfil de esquinas vivas para reducir el estiramiento de la película y el esfuerzo sobre la película durante la formación. En particular, en la presente realización, la superficie 330 de meseta en cada perfil de esquinas vivas se fusiona con la superficie de meseta de perfiles adyacentes de esquinas vivas, formando, de ese modo, una superficie 330 de meseta continua de la misma extensión que el borde perimetral 326.

La superficie 330 de meseta se encuentra con las superficies lisas redondeadas 325 de pared de transición de la configuración 320 de molde en las porciones 326T de borde de transición (véase la Fig. 13). La superficie 330 de meseta solo está separada de la superficie lisa 322 de soporte de película una cantidad suficiente para permitir la deformación de la película de base hacia el interior de la cavidad de molde según las directrices aceptadas de deformación de la película. Tal separación puede ser, normalmente, desde aproximadamente 1,0 mm hasta aproximadamente 6 mm, dependiendo del grosor de la película, del tamaño de la bolsa y de otros factores.

Además, tras la aplicación de la película de tapa, que para películas de PVA ha sido, normalmente, humectada o hecha “pegajosa” de otra manera, la separación resultante entre películas evita el contacto en las áreas rebajadas asociadas con las superficies 330 de meseta. El borde perimetral 326 en la superficie lisa 322 de soporte de película define la costura perimetral de las dos películas creando una bolsa con perfiles de esquinas vivas, según se ilustra en la Fig. 15. Esta bolsa de perfil de esquinas vivas representa una llamativa mejora con respecto a una bolsa con forma de estrella, según se ilustra en la Fig. 14. Allí, debido a que las superficies redondeadas de pared de transición de la configuración de molde se extienden hasta el borde perimetral, la costura 511 de sellado perimetral de la bolsa de estrella también es redondeada.

También es importante hacer notar que una configuración de molde con perfiles de esquinas vivas pero sin superficies 330 de meseta dispuestas hacia el interior de los bordes perimetrales 326 para limitar el estiramiento de la película en esas áreas tendría como resultado un estiramiento o un adelgazamiento excesivo de la película de base en las esquinas vivas y daría lugar a rasgaduras y/o fugas. Esta consecuencia es evitada por los principios de la presente divulgación.

Se contempla que según se divulga en la presente memoria, se puede crear una gran variedad de formas deseadas de bolsa empleando áreas rebajadas adyacentes al borde perimetral de una configuración de molde con perfiles de esquinas vivas. Es decir, la forma del borde perimetral para una configuración de molde puede incluir perfiles de esquinas vivas, siempre que también se proporcione una superficie de meseta asociada con los perfiles de esquinas vivas que: 1) limitan la deformación o el estiramiento de la película de base tras la aplicación de vacío para traccionarla hacia el interior de la cavidad de molde y 2) están separados suficientemente de la superficie lisa de soporte de película del tambor de formación de base para evitar la adherencia entre la película de base y la película de tapa en estas ubicaciones. Se logran tales áreas rebajadas proporcionando superficies de borde hacia el interior que se extienden hasta las superficies de meseta en una cavidad definida por una configuración de molde, según se ha descrito.

Las superficies de meseta colindan con un volumen o cavidad central de llenado de producto definido por una superficie 328 de pared inferior con un chaflán redondeado 329 con respecto a superficies 325 de pared de transición de gran radio, dentro del cual se forma la película de base con directrices convencionales de estiramiento. El volumen o cavidad de llenado tiene suficiente capacidad para recibir la cantidad deseada de componente de producto que ha de ser embalado. Las áreas rebajadas en las mesetas proporcionan una separación entre la película de base y la película de tapa para garantizar un estiramiento mínimo durante la formación y un contacto insuficiente en esas áreas para evitar la adherencia entre las películas tras el sellado de las bolsas que están siendo formadas.

Se ilustra un ejemplo adicional de la versatilidad de los principios divulgados en la presente memoria mediante la configuración de molde y la bolsa resultante de las Figuras 16-19. Según la divulgación, en las Figuras 16-18 se muestra una bolsa 400 de múltiples cámaras que tiene perfiles de esquinas vivas. En la Fig. 19 se muestra la configuración de molde para crear la bolsa 400.

La bolsa 400 tiene una película 402 de base creada mediante formación al vacío hacia el interior de un receptáculo 408 de base al que se sella una película 404 de tapa para formar el reborde 418. Tiene múltiples cámaras, separadas a lo largo de una banda continua central 403, vista de forma óptima en la Fig. 17. La película 402 de base y la película 404 de tapa están adheridas entre sí en el divisor central 403 como en el reborde 418. La forma de la bolsa está definida por la costura 411 de sellado perimetral en torno a cada cámara definiendo perfiles de esquinas vivas y contiene un componente 410 de producto en el interior de las cámaras de la bolsa formada.

La costura 411 de sellado perimetral incluye porciones 414A y 414B de esquina de costura de sellado, formadas por líneas ligeramente curvadas, que definen ángulos agudos y obtusos, respectivamente (vistos desde el interior de la bolsa 400), presentando todas perfiles de esquinas vivas. En la Fig. 17 se ven líneas indicadoras imaginarias (designadas I) perpendiculares la costura 411 de sellado, que muestran la demarcación entre estos elementos de la costura de sellado. Por supuesto, las porciones 414A y 414B de esquina de costura de sellado podrían estar formadas mediante líneas rectas.

Las porciones 414A y 414B de esquina de costura de sellado se fusionan entre sí en líneas indicadoras imaginarias I. En esta realización, cada par asociado de porciones 414A o 414B de esquina de costura de sellado se encuentra en una intersección o un vértice para formar un ángulo. Las porciones combinadas 414A y 414B de esquina de la costura 411 de sellado presentan la configuración de bolsa de múltiples cámaras con múltiples perfiles de esquinas vivas.

La configuración 420 de molde de la Fig. 19 es ilustrativa de superficies de meseta, designadas 430, dispuestas hacia el interior de la superficie lisa 422 de soporte de película, que definen áreas rebajadas empleadas en una configuración de molde de múltiples cámaras. La configuración 420 de molde define oquedades o cavidades separadas 420A y 420B que se extienden desde un borde perimetral 426 en la superficie externa lisa 422 de soporte de película de una barra larga 419, según se ha explicado, una parte de un tambor de formación de base, tal como puede verse en la Fig. 5. En este caso, la configuración de molde incluye un divisor central 422C definido por la superficie lisa 422 de soporte de película de la barra larga 419 del tambor de formación de base. Este divisor podría formarse con bordes de línea recta, como ha sido el caso en anteriores bolsas de múltiples cámaras, o podría ser ondulado o tener alguna otra forma deseada.

Cada cámara separada 420A y 420B de la cavidad de molde de la configuración 420 de molde se extiende hacia el interior de la superficie lisa 422 de soporte de película. Incluye superficies 424 de pared lateral unidas por superficies 425 de pared de transición que se extienden hasta una superficie 428 de pared inferior con un chaflán redondeado amplio 429, de aproximadamente 9,525 mm. La superficie 428 de pared inferior incluye un número de orificios 433 de vacío en comunicación con conductos en el interior del tambor giratorio para crear un vacío o una presión negativa en el interior de la configuración 420 de molde. En general, estas características de la configuración de molde se asemejan la configuración 120 de molde de diseño conocido, vista en la Fig. 4.

Como en la realización de la configuración 220 de molde de las Figuras 6 y 7, y de la configuración 320 de molde de la Fig. 11, el borde perimetral 426 de la configuración 420 de molde define la costura 411 de sellado perimetral que une la película 402 de base y la película 404 de tapa para completar una bolsa 400 de múltiples cámaras. Aquí, se crean los múltiples compartimentos de una única bolsa 400 mediante la adherencia de las películas de tapa y de base a lo largo del divisor central 422C.

Las cámaras 420A y 420B de la configuración 420 de molde se extienden hacia el interior de la superficie lisa 422 de soporte de película desde el borde perimetral 426, que incluye una pluralidad de perfiles de bordes vivos definidos por porciones de borde de esquina indicadas generalmente como 426A y 426B en la Fig. 19. Las porciones 426A y 426B de borde de esquinas vivas se definen por la intersección de superficies 427 de borde hacia el interior con una superficie lisa 422 de soporte de película. Estas porciones de borde se extienden hacia el interior perpendiculares a la superficie lisa 422 de soporte de película hasta la superficie 430 de meseta y están ligeramente curvadas, aunque podrían ser rectas.

Las porciones 426A de borde de esquinas vivas se encuentran en una intersección o un vértice definiendo un ángulo agudo y las porciones 426B de borde de esquinas vivas se encuentran en una intersección o un vértice definiendo un ángulo obtuso, cada uno según la definición de perfil de esquinas vivas definido anteriormente. Las porciones 426A y 426B de borde de esquinas vivas se fusionan para definir el borde perimetral continuo 426 en torno a cada cavidad separada 420A y 420B.

Las áreas rebajadas en la configuración 420 de molde están definidas por la superficie 430 de meseta hacia el interior de la superficie lisa 422 de soporte de película. En esta realización, la superficie 430 de meseta es continua en torno al borde perimetral 426. Esta separada hacia el interior de la superficie lisa 422 de soporte de película únicamente una distancia suficiente para permitir una deformación o un estiramiento mínimo de la película 402 de base en estas áreas. También está separada hacia el interior suficientemente para evitar la adherencia de la película 402 de base y de la película 404 de tapa tras la formación de la bolsa.

El resto de la cavidad de la configuración de molde está definido por superficies 424 de pared lateral y superficies 425 de pared de transición unidas a una superficie 428 de pared inferior por un chaflán redondeado amplio 429. Estas superficies se extienden desde porciones 426T de borde de transición en la unión con la superficie 430 de meseta. Definen la cavidad de llenado hacia el interior desde la superficie 430 de meseta, aunque no es esencial que el volumen de llenado se encuentre completamente por debajo de las superficies de meseta.

El uso de la superficie 430 de meseta adyacente, pero separada hacia el interior desde la superficie lisa 422 de soporte de película en el borde perimetral 426 de la configuración 420 de molde proporciona la capacidad de crear costuras perimetrales complejas y, por consiguiente, formas complejas de bolsa sin un estiramiento o un adelgazamiento excesivo de la película de base que forma la bolsa que cubre la superficie de meseta durante la formación. La superficie de meseta proporciona áreas rebajadas con suficiente separación entre las superficies enfrentadas de la película 402 de base y de la película 404 de tapa para evitar la adherencia donde las películas cubren las áreas rebajadas. Por lo tanto, la costura 411 de sellado perimetral sigue el borde perimetral 426 de la configuración 420 de molde, como se ha explicado.

Comprensiblemente, según se ilustra mediante la realización de las Figuras 16-19, los principios divulgados en la presente memoria se aplican a la creación de bolsas que tienen más de un compartimento de producto. La característica importante es la intercalación de superficies 430 de meseta en la cavidad de molde adyacente al borde perimetral 426 de la configuración 420 de molde para proporcionar áreas rebajadas adyacentes a los perfiles de esquinas vivas. El resto de las porciones de la configuración de molde define la cámara de llenado según principios de diseño convencionales de molde para recibir el componente de producto que ha de ser embalado.

Las superficies 430 de meseta separadas hacia el interior garantizan una deformación mínima de la película durante la formación del receptáculo de base y evitan un estiramiento o debilitamiento excesivo de la película. Las superficies 430 de meseta también son significativa en el procedimiento de formación de bolsas porque representan áreas rebajadas en las que la película de base y la película de tapa superpuesta no se adherirán entre sí durante la terminación de la bolsa. El volumen interno de la bolsa está definido, por lo tanto, por el borde perimetral de la configuración 426 de molde en la superficie externa lisa 422 de soporte de película, con las películas separadas superpuestas a las superficies de meseta añadiendo o contribuyendo al volumen interno total de la bolsa.

La anterior realización es otro ejemplo de la versatilidad de los mecanismos y de los procedimientos divulgados en la presente memoria. Los principios divulgados permiten la fabricación de formas de bolsa nuevas y agradables a la vista sin sacrificar de la resistencia de la bolsa. Además, se contempla que esta capacidad dé lugar a formas de bolsa que no han sido posibles anteriormente.

Se contempla que los principios divulgados aquí no están limitados a la formación de bolsas con perfiles de esquinas vivas. Se pueden emplear áreas rebajadas en la configuración de molde adyacentes al borde perimetral, definido por superficies de meseta dispuestas hacia el interior para crear el perímetro de bolsa con cualquier forma. El borde perimetral de la configuración de molde define la costura perimetral entre películas unidas y, por consiguiente, la forma de la bolsa. Se pueden utilizar superficies de meseta dispuestas hacia el interior que forman áreas rebajadas adyacentes a estos bordes perimetrales, que rodean, o rodean parcialmente, una cavidad central de llenado de la configuración de molde para minimizar la deformación, el estiramiento o el debilitamiento de la película en cualquier configuración de bolsa limitando el estiramiento de la película, a la vez que también se permite una separación entre películas suficiente para evitar la adherencia entre las películas en estas áreas durante el cierre o la terminación de la bolsa formada.

Se apreciará que la anterior descripción proporciona ejemplos del sistema divulgado y técnicas. Sin embargo, se contempla que otras implementaciones de la divulgación puedan diferir en detalle de los anteriores ejemplos. Se prevé que todas las referencias a la divulgación o a ejemplos de la misma hagan referencia al ejemplo particular que está siendo expuesto en ese punto y no se prevé que impliquen ninguna limitación en cuanto al alcance de la divulgación más en general. Se contempla que todo lenguaje de diferenciación y de desestimación con respecto a ciertas características indique una falta de preferencia por esas características, pero que no excluya por completo las tales del alcance de la divulgación, a no ser que se indique lo contrario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película de base de una bolsa de contención de producto a presión que tiene una película de base y una película de tapa adheridas en torno a una costura de sellado perimetral, comprendiendo la configuración (220) de molde:

una superficie (222) de soporte de película;

un borde perimetral (226) en dicha superficie (222) de soporte de película;

superficies de pared hacia el interior de dicho borde perimetral (226) que definen una cavidad de molde;

incluyendo dichas superficies de pared una superficie (228) de pared inferior y superficies (225) de pared de transición que se extienden hasta dicha superficie (228) de pared inferior; y

al menos una superficie (230) de meseta hacia el interior de dicho borde perimetral (226),

incluyendo dicho borde perimetral (226) múltiples perfiles de esquinas vivas

porciones (226C) de borde perimetral que definen múltiples perfiles de esquinas vivas, caracterizada la configuración (220) de molde porque cada uno de dichos perfiles de esquinas vivas incluye una superficie (230) de meseta hacia el interior de dichas porciones (226C) de borde perimetral del perfil de esquinas vivas,

en la que una de dichas superficies (225) de pared de transición se extiende entre dicha superficie (228) de pared inferior y las superficies (230) de meseta de los perfiles de esquinas vivas,

en la que las superficies de borde hacia el interior se extienden entre dichas porciones (226C) de borde perimetral del perfil de esquinas vivas y dichas superficies (230) de meseta de cada uno de dichos perfiles de esquinas vivas,

en la que dichas superficies (230) de meseta están separadas hacia el interior de dicha superficie (222) de soporte de película una distancia únicamente suficiente para evitar la adherencia de una película (204) de tapa a una película (202) de base superpuesta a dichas superficies (230) de meseta a la vez que limitan la deformación o el estiramiento de la película hacia el interior de la configuración (220) de molde desde la superficie (222) de soporte de película.

2. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 1, en la que dichas porciones (226C) de borde perimetral del perfil de esquinas vivas que definen dicho al menos un perfil de esquinas vivas son rectas o ligeramente curvadas, y se encuentran en una intersección o un vértice que tiene un radio de entre aproximadamente 1 mm y aproximadamente 7 mm.

3. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 1, en la que una superficie de pared de transición se extiende entre dicha superficie (228) de pared inferior y dicha superficie (230) de meseta de cada uno de dichos perfiles de esquinas vivas.

4. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 3, en la que dichas superficies de pared incluyen, además, superficies (224) de pared lateral que se extienden hacia el interior de dicho borde perimetral (226) y que se fusionan con dichas superficies (225) de pared de transición, y definiendo dichas superficies (224) de pared lateral superficies (225) de pared de transición y superficie (228) de pared inferior un volumen de llenado dimensionado para recibir un componente suministrado (210) de producto.

5. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 1, en la que dichos perfiles de esquinas vivas incluyen porciones (226C) de borde de esquinas vivas que definen ángulos agudos y obtusos.

6. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 1, en la que dicha superficie (230) de meseta es continua en torno a dicho borde perimetral (226).

7. Una configuración (220) de molde para formar un receptáculo en una película según se reivindica en la reivindicación 3, en la que dichas superficies de borde hacia el interior de cada perfil de esquinas vivas están dispuestas a noventa grados (90°) entre sí.

8. Un procedimiento de formación de una bolsa (200) de contención de producto a presión que tiene una película de base y una película de tapa adheridas en torno a una costura de sellado perimetral y que tiene al menos un perfil de esquinas vivas, que usa una configuración (220) de molde según la reivindicación 1 para formar un receptáculo en una película que comprende: una superficie (222) de soporte de película; un borde perimetral (226) en dicha superficie (222) de soporte de película; superficies de pared que se extienden hacia el interior de dicho borde perimetral (226) que definen una cavidad de molde; incluyendo dichas superficies de pared superficies (225) de pared de transición que se extienden hasta una superficie (228) de pared inferior, incluyendo dicho borde perimetral (226) porciones (226C) de borde perimetral de perfil de esquinas vivas que definen al menos un perfil de esquinas vivas; y una superficie (230) de meseta hacia el interior de dichas porciones (226C) de borde perimetral de perfil de esquinas vivas; comprendiendo las etapas:

soportar una película (202) de base sobre dicha superficie (222) de soporte de película superpuesta a dicha configuración (220) de molde;

aplicar un vacío a dicha configuración (220) de molde para provocar que dicha película (202) de base forme un receptáculo que se adapte a la forma de dicha configuración (220) de molde;

llenar dicho receptáculo con al menos un componente (210) de producto;

adherir una película (204) de tapa a dicha película (202) de base lateralmente a dicho borde perimetral (226) de dicha configuración (220) de molde,

en el que dicho borde perimetral (226) incluye múltiples porciones (226C) de borde perimetral de perfil de esquinas vivas que definen múltiples perfiles de esquinas vivas, incluyendo cada uno de dichos perfiles de esquinas vivas una superficie (230) de meseta hacia el interior de dichas porciones (226C) de borde perimetral de perfil de esquinas vivas; en el que dichas superficies (230) de meseta están separadas hacia el interior de dicha superficie (222) de soporte de película una distancia únicamente suficiente para evitar la adherencia de una película (204) de tapa a una película (202) de base superpuesta a dichas superficies (230) de meseta.

9. Un procedimiento de formación de una bolsa (200) según se reivindica en la reivindicación 8, en el que durante dicha etapa de formación dicha película superpuesta a dichas superficies (230) de meseta es estirada menos del doble de su área original.