MX2012005978A

MX2012005978A - Metodo para sellar un cuerpo de bolsa.

Info

Publication number: MX2012005978A
Application number: MX2012005978A
Authority: MX
Inventors: Herwig Worff; Ernesto Schobesberger
Original assignee: Lohia Starlinger Ltd
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-06-25
Also published as: BR112012012215A2; TWI532554B; EP2504150B1; EP2504150A1; WO2011060460A1; CN102725128B; TW201130590A; CN102725128A; AT509141A1

Abstract

Un método para sellar un cuerpo de bolsa fabricado de una tela tejida que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular tiras de poliolefina o polipropileno, donde al menos dos capas de tela tejida (3, 4) se conectan por medio de una soldadura (12), la soldadura (12) está diseñada, en general, como una pluralidad de puntos de soldadura (13) dispuestos a una distancia uno del otro.

Description

MÉTODO PARA SELLAR UN CUERPO DE BOLSA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un método para sellar un cuerpo de bolsa fabricado de una tela que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, en el cual, al menos dos capas de tela se unen por medio de una costura, y una bolsa fabricada de tela que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, la cual está sellada en uno o ambos lados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Distintos tipos de bolsas se utilizan para envasar artículos. En particular, artículos a granel. La invención se relaciona con bolsas fabricadas de una tela que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno. Estas tiras, por lo general, se fabrican al estirar películas de polímeros, en particular, películas de poliolefina o películas de polipropileno, hasta de 4 a 10 veces, como resultado, las cadenas moleculares se alinean en dirección longitudinal de la tira y tienen una resistencia aproximadamente de S a 10 veces en esta dirección en comparación con la película original. El ancho de las tiras es, por lo general, aproximadamente de 1.5 a 10 mm. y el espesor es de 20 a 80 µ?t Dichas bolsas se clasifican, en líneas generales, al diferenciarlas entre bolsas en forma de cojín y bolsas en forma de caja.

Las bolsas en forma de cojín, por lo general, se producen mediante un terminado de las partes inferiores con una costura textil o una costura soldada. Las bolsas en forma de cojín se suministran como bolsas terminadas parcialmente, las cuales se abren en la parte superior o en la forma de material tubular en un rollo. Las bolsas terminadas parcialmente, las cuales se abren en la parte superior, por lo general, se sellan después de su llenado. Las bolsas fabricadas de material tubular se terminan directamente en la máquina de llenado, una máquina denominada FFS (del inglés, máquina de conformado, llenado y sellado), por medio de una costura en la parte inferior, y, de manera similar, después del llenado, por medio de una costura en la parte superior. En el caso de una costura textil con una aguja, esta circunstancia es desfavorable en cuanto a que los contenidos de la bolsa pueden escapar a través de perforaciones por la aguja. Además, la perforación por la aguja produce puntos débiles en la tela, lo cual permite que la bolsa se desgarre en la costura. Además, la producción automática de la costura textil con agujas se relaciona con una serie de problemas, tal como el riesgo de una aguja rota, por ejemplo, y la ruptura del hilo utilizado para la costura. Otra desventaja es la velocidad de alimentación limitada del cabezal de costura al coser, de modo que sólo se puede procesar un máximo de aproximadamente 40 a 45 bolsas por minuto con las máquinas actualmente disponibles. Como alternativa de la costura textil, con las bolsas de películas, puede hacerse una costura soldada en la parte inferior y, después del llenado, en la parte superior de manera similar a la costura textil descrita anteriormente.

Se han divulgado varios métodos para sellar las partes inferiores de las bolsas con forma de caja. De acuerdo con la tecnología anterior, la parte inferior plegada, por lo general, se pega laboriosamente con un adhesivo de múltiples componentes, ya que los materiales de polipropileno y polietileno, de los cuales normalmente se fabrica la tela, sólo pueden pegarse con dificultad. Al igual que el procedimiento de pegado complicado, los adhesivos conocidos tienen otras desventajas, como una vida de almacenamiento baja, fragilidad derivada del cambio de temperatura y la pérdida de adhesión debido a los efectos de la humedad. En este aspecto, un método mejorado se describe en WO 95/30598 Al, en el cual al menos un extremo de la bolsa, en particular, una superficie inferior, se une por medio de una capa intermedia fabricada, en particular, de material sintético termoplástico, en particular, material de poliolefina, de preferencia, material de polipropileno, mediante la acción del calor a una hoja de cubierta de tela que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina, de preferencia, tiras de polipropileno, y en el cual sólo la parte exterior de la superficie, en particular, menos del 30% del espesor del material de las tiras de tela, de la superficie inferior y de la hoja de cubierta tiene moléculas desorientadas, como resultado de la acción del calor, y la orientación molecular está presente en la parte restante del material. Una desventaja de este método es el control y limitación de la acción del calor de modo que sólo la parte exterior de la superficie se calienta en realidad y se ve afectada por una desorientación de las moléculas. Las partes de la tela con moléculas desorientadas tienen considerablemente menos resistencia en comparación con las partes con moléculas que se han orientado como resultado del estiramiento del material.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención ahora tiene como objetivo diseñar el sello de la bolsa de tal forma que el material de la bolsa se debilite lo menos posible como resultado del sellado, de modo que la bolsa sellada no se desgarre, en particular, en el área próxima al sello, incluso ante altas cargas mecánicas. Además, la invención deberá permitir alcanzar una velocidad de producción considerablemente mayor en comparación con la fabricación de un sello convencional cosido. Además, la invención aumentará la confiabilidad del proceso, reducirá el mantenimiento de maquinaria, minimizará los costos de producción y garantizará el atractivo visual. Al hacer esto, la invención se relaciona principalmente con bolsas con forma de cojín.

Para lograr este objetivo, según la invención, el método del tipo mencionado en la introducción se caracteriza en que la costura está diseñada como una costura soldada, donde la soldadura incluye una pluralidad de soldaduras espaciadas. De preferencia, las soldaduras se realizan mediante soldadura ultrasónica o láser. En este punto, la soldadura ultrasónica permite mantener fácilmente los puntos de soldadura definidos, de modo que puede reducirse la proporción de tela afectada por la soldadura en el área próxima a la costura de soldadura. También existen otros procesos de soldadura en los que se puede pensar, como la soldadura con un estampado en caliente (estampado estático o rodante o un rollo). Al emplear dichas técnicas de soldadura, la costura de soldadura, según la invención, se realiza para comprender una pluralidad de soldaduras espaciadas, de preferencia, de modo que consista en las mismas, la tela sólo se debilita en lugares por la soldadura, donde la resistencia entre los puntos de soldadura individuales se conserva completamente. Debido a que la alineación de las cadenas moleculares, por ende, se pierde solamente en menor medida, como resultado de la soldadura ultrasónica, la tela casi no presenta ninguna reducción de resistencia. Al hacerlo, de preferencia, el procedimiento se lleva a cabo para realizar soldaduras tipo puntos, las cuales se disponen, de preferencia, en forma transversal a la dirección de la cinta y de manera desalineada una de la otra. La disposición escalonada (desalineada) de las soldaduras, en efecto, evita el surgimiento de líneas de propagación de desgarre. Los puntos de soldadura pueden, por ejemplo, disponerse en varias hileras, donde los puntos de soldadura de una hilera se disponen con un espacio con los puntos de soldadura de una hilera adyacente.

Con la soldadura ultrasónica de plásticos, el calor se alimenta a las tiras de tela que se soldarán en los puntos de soldadura por oscilaciones mecánicas de alta frecuencia, cuyo resultado es que el material se funde o al menos se ablanda. Al hacerlo, la fuerza de unión y la oscilación ultrasónica actúan en la misma dirección. Las ondas longitudinales inducidas provocan un esfuerzo de presión pulsante en el material y en la zona de unión, lo cual provoca una plastificación del material sintético. Cuando la introducción de la energía sólida está completa, el material se enfría en los puntos de soldadura bajo presión, lo cual da como resultado una junta permanente mecánicamente estable.

Según la invención, la longitud de la costura de soldadura de preferencia corresponde al ancho del cuerpo de bolsa, de modo que el lado afectado de la bolsa, en esencia, está completamente sellado como resultado de la costura de soldadura. En caso de bolsas con una válvula, lo cual se produce, por ejemplo, mediante el pliegue en una esquina en el extremo de la bolsa, la soldadura se realiza también sobre el ancho del cuerpo de bolsa (reducido en consecuencia de la esquina plegada) y, por consiguiente, también se extiende sobre la tela plegada.

Además, según el procedimiento de la invención, la costura de soldadura tiene un ancho que no sobrepasa los 10 cm.; de preferencia, no sobrepasa los 8 cm.; de manera más preferible, no sobrepasa los 5 cm.; de manera aún más preferible, no sobrepasa los 3 cm.; por lo que el costo minimizado por la soldadura y afectado por el área de soldadura puede reducirse sin comprometer la resistencia de la junta soldada.

Además, según el procedimiento de la invención, la pluralidad de soldaduras espaciadas se proporciona con una densidad de soldadura de máximo 15 soldaduras por centímetro cuadrado; de manera preferible, de máximo 10 soldaduras por centímetro cuadrado; y, de manera aún más preferible, máximo 5 soldaduras por centímetro cuadrado.

Una ventaja del método, según la invención, es que no existen puntos débiles provocados por las agujas que perforen la tela. Además, la soldadura ultrasónica está relacionada con bajos costos y se distingue por una alta velocidad de trabajo. Pueden sellarse considerablemente más bolsas por minuto con el método según la invención que con los métodos conocidos de la tecnología anterior. La junta soldada no está sujeta a envejecimiento o fragilidad. También existen opciones para su fácil desecho, ya que la bolsa está hecha exclusivamente de un tipo de material.

Sin embargo, con una costura de soldadura, la cual se produce mediante soldadura ultrasónica del tipo mencionado, existe un riesgo de que una carga de desprendimiento que actúa sobre la costura de soldadura, bajo el efecto de la cual las capas de tela que están juntas se separan en una dirección perpendicular a la superficie de la tela, provoque que la junta soldad se separe. Como principio, debe, por lo tanto, asegurarse que un punto soldado de este tipo sólo está sujeto a corte, es decir, sólo sujeto a una carga paralela a la superficie de la tela. Con este fin, una modalidad preferida del método según la invención prevé que al menos una porción plana del extremo abierto del cuerpo de bolsa se pliegue y se conecte por medio de puntos de soldadura a la bolsa del cuerpo. Al plegar la sección extrema, la costura de soldadura ya no está sujeta a una carga de desprendimiento, con lo que habilita a la costura para que sea capaz de soportar cargas mecánicas muy altas. En particular, éste es el caso cuando, como en una modalidad preferida, la sección extrema plegada se suelda solamente a la capa de tela del cuerpo de bolsa orientada hacia la sección extrema plegada.

Como alternativa, el procedimiento también puede llevarse a cabo de modo que la soldadura de las dos capas de tela de la sección extrema se realice en el estado no plegado de la sección extrema plana, que la sección extrema soldada se pliegue posteriormente y que la sección extrema plegada finalmente se una al cuerpo de bolsa. Al hacerlo, la junta puede realizarse por ejemplo, mediante pegado, en particular, pegado por extrusión o soldadura por aire caliente.

La sección plegada de preferencia tiene un ancho que no sobrepasa los 10 cm.; de preferencia, no sobrepasa los 8 cm.; de manera más preferible, no sobrepasa los 5 cm.; de manera todavía más preferible, no sobrepasa los 3 cm.

Favorablemente, una capa separadora se inserta en el cuerpo de bolsa o una capa separadora se aplica para evitar la soldadura unida de la capa de tela orientada hacia la sección extrema plegada y la capa de tela del cuerpo de bolsa orientada al contrario de la sección extrema plegada. La capa separadora de preferencia tiene una conductividad térmica mayor que la tela de la bolsa. La capa separadora, en particular, una capa separadora que contiene metal, se aplica de preferencia mediante un proceso de recubrimiento. Un barniz metálico se utiliza de preferencia para la capa separadora. Debido al contenido metálico, una capa separadora de este tipo provoca que se disipe el calor, de modo que la capa de tela del cuerpo de bolsa orientada al contrario de la sección extrema plegada está sujeta a una menor introducción de calor o sustancialmente nula. Al mismo tiempo, el calor introducido por el cuerpo del oscilador, el cual puede excitarse para obtener oscilaciones ultrasónicas, de preferencia ocurre en la sección extrema plegada.

En todo caso, siempre se evita de manera efectiva una carga de desprendimiento de la junta soldada cuando, como en una modalidad preferida, comenzando desde la capa de tela más alta como resultado del pliegue, sólo una cantidad de capas de tela, las cuales se tienden directamente unas sobre otras correspondientes a la mitad de la cantidad total de capas de tela más una, se une mediante soldadura ultrasónica.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona una bolsa del tipo mencionado en la introducción, la cual, según la invención, está diseñada de modo que al menos un lado de la bolsa se cierre con al menos una costura de soldadura, la cual tiene una pluralidad de soldaduras espaciadas.

Se definen mejoras preferidas en las reivindicaciones adjuntas y se relacionan sustancialmente con las características ya mencionadas junto con el método según la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se describe más a detalle a continuación con referencia a una modalidad de ejemplo que se muestra esquemáticamente en los dibujos.

En los dibujos, la Figura 1 muestra un corte transversal esquemático de una tela tubular para fabricar una bolsa según la invención, la Figura 2 muestra la tela con la sección extrema plegada, la Figura 3 muestra la sección extrema en estado soldado, la Figura 4 muestra una vista según la flecha IV de la Figura 3 y la Figura 5 muestra una vista alargada del área V de la Figura 4.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Una bolsa 1 fabricada de una tela tubular, cuyo extremo abierto 2 se sellará para producir una bolsa con forma de cojín, se muestra en estado plano en la Figura 1. Dos capas de tela 3 y 4 pueden observarse en estado inicial, según la Figura 1. Cuando la bolsa tiene pliegues laterales, lo cual es posible fácilmente dentro del alcance de la presente invención, se proporcionan cuatro capas de tela en el área de los pliegues laterales. Sin embargo, la invención se explica más adelante sólo con referencia a la bolsa sin pliegues laterales.

Para sellar el extremo abierto 2 de la bolsa 1 , el procedimiento es ahora de la forma siguiente. De manera inicial, tal como se muestra en la Fig. 2, la sección extrema apropiada 5 se pliega sobre el cuerpo de bolsa, de modo que un total de cuatro capas dé tela se tienden una sobre otra en el área del pliegue, concretamente, las capas 3, 4, 6 y 7. Una capa separadora 8 se dispone entre las capas de tela 3 y 4. La capa separadora puede ser un recubrimiento que se aplica ya sea al menos al lado de la capa de tela 4 orientada hacia la capa de tela 3 o al lado de la capa de tela 3 orientada hacia la capa de tela 4. La capa separadora 8 evita que las capas de tela 3 y 4 se unan permanentemente una a la otra y que la capa de tela 3 se dañe durante la soldadura ultrasónica posterior.

Un dispositivo de soldadura ultrasónica que comprende un yunque 9 y un sonotrodo 10 se muestran esquemáticamente en la Fig. 2. Para la soldadura, las capas de tela 3, 4 y 7 se sujetan entre el yunque 9 y el sonotrodo 10 al mover el yunque 9 y el sonotrodo 10 en la sección que se soldará, tal como se muestra con las flechas 11. El sonotrodo se ajusta en la oscilación ultrasónica, derivado de lo cual la soldadura se ve afectada en los puntos de contacto del sonotrodo 10 con la tela. Al hacer esto, las capas de tela 4, 6 y 7 se sueldan juntas. La capa separadora 8 evita una unión permanente de las capas de tela 3 y 4. Si las capas de tela 3 y 4 se pegan una a la otra después del proceso de soldadura a pesar de la capa separadora 8, entonces, en cualquier caso, no existe una adhesión permanente entre dichas capas de tela 3 y 4 debido a esta capa separadora 8, en vez de esto, éstas dos capas de tela pueden separarse fácilmente una de la otra manualmente sin dañar el material de la tela. Como alternativa, las capas de tela pueden separarse una de la otra cuando la bolsa esté llena debido al peso del producto.

La Figura 3 muestra el extremo de la bolsa en estado sellado. Debido a que las capas de tela 3 y 4 no se unen, el peso del producto llenado no ejerce ninguna carga de desprendimiento en las juntas 4 a 6 y 6 a 7, sino solamente una carga de corte. Las juntas pueden soportar cargas de corte muy altas de modo que la bolsa permanece sellada incluso con altas cargas.

La Figura 4 muestra el sello de bolsa en una vista según la flecha IV de la Figura 3, donde puede verse que la soldadura se encuentra en la forma de una costura de soldadura, la cual se extiende sobre todo el ancho de la bolsa 1. Sin embargo, la costura producida ultrasónicamente no se encuentra en la forma de una costura continua, sino, tal como se puede observar desde la vista a detalle en la Figura 5, que comprende una pluralidad de puntos de soldadura dispuestos de manera desalineada 13. La disposición desalineada de los puntos de soldadura 13 provoca que las tiras afectadas por la soldadura no se debiliten sobre todo su ancho por el cambio estructural de las moléculas que se produce por la soldadura. La disposición escalonada de los puntos de soldadura 13 logra una unión estable de las capas de tela sin afectar considerablemente la resistencia de la tela de manera global. El ancho 'a' de la costura 12 de preferencia es de máximo 10 cm. La porción plegada de preferencia tiene un ancho 'b' de máximo 10 cm.; de preferencia, de máximo 8 cm.; de manera más preferible, de máximo 5 cm.; de manera todavía más preferible, de máximo 3 cm.

Para retener una resistencia adecuada, es suficiente cuando el total de las áreas de los puntos de soldadura 13 es menor al 50%, de preferencia menor al 25%, en particular, menor al 15% del área de la costura de soldadura 12.

Cuando la bolsa 1 se llena, el extremo abierto 3 puede sellarse de la misma manera que se describió previamente junto con el sellado del extremo abierto 2.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para sellar un cuerpo de bolsa fabricado de una tela tejida tubular, dicha tela está fabricada de tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, en el cual, al menos dos capas de tela se unen por medio de una costura, caracterizada en que al menos una porción plana del extremo abierto del cuerpo de bolsa se pliega y se conecta por medio de soldadura al cuerpo de bolsa, donde la sección extrema plegada se suelda solamente a la capa de tela del cuerpo de bolsa orientada hacia la sección extrema plegada y donde la longitud de la costura soldada corresponde al ancho del cuerpo de bolsa.

2. Un método para sellar un cuerpo de bolsa fabricado de una tela tejida tubular, dicha tela está fabricada de tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, en el cual, al menos dos capas de tela se unen por medio de una costura, caracterizada en que la soldadura de las dos capas de tela de la sección extrema se realiza en el estado no plegado de la sección extrema plana, donde la longitud de la costura soldada corresponde al ancho del cuerpo de bolsa, que la sección extrema soldada se pliega posteriormente y que la sección extrema plegada finalmente se une, de preferencia mediante pegado, solamente a la capa de tela del cuerpo de bolsa orientado hacia la sección extrema plegada.

3. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en la reivindicación 1 ó 2, dicha costura soldada comprende una pluralidad de puntos de soldadura espaciados.

4. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en la reivindicación 1 , 2 ó 3, caracterizado en que la soldadura se lleva a cabo para realizar soldaduras tipo puntos, las cuales se disponen en forma transversal a la dirección de la tira y de manera desalineada una de la otra.

5. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 , 2, 3 ó 4, caracterizado en que dichas soldaduras se realizan mediante una técnica de termosoldadura seleccionada de un grupo de técnicas, las cuales incluyen la soldadura ultrasónica y la soldadura láser.

6. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4 ó 5, caracterizado en que una capa separadora se inserta ya sea entre las dos capas de dicho cuerpo de bolsa o se aplica a cualquiera de las dos caras internas de dicho cuerpo de bolsa en el área de dicha costura de sello.

7. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en la reivindicación 6, caracterizado en que el material de la capa separadora insertada tiene una conductividad térmica mayor que la de la tela de dicha bolsa y donde la capa separadora aplicada se encuentra en la forma de un barniz metálico.

8. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que el ancho de dicha costura soldada no sobrepasa los 10 cm.; de preferencia, los 8 cm.; de manera más preferible, los 5 cm.

9. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado en que la suma de las áreas de dichos puntos de soldadura es menor al 50% del área total de la costura soldada; de preferencia, menor al 25%; de manera más preferible, menor al 15%.

10. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado en que dichos puntos de soldadura se proporcionan con una densidad por centímetro cuadrado de al menos 1 ; de preferencia, al menos 2; de manera más preferible, al menos 3.

11. El método para sellar un cuerpo de bolsa, tal como se indica en las reivindicaciones 1 y 3 a 10, donde, comenzando desde la capa de tela más alta como resultado del pliegue, sólo una cantidad de capas de tela, las cuales se tienden directamente unas sobre otras correspondientes a la mitad de la cantidad total de capas de tela más una, se une mediante soldadura ultrasónica.

12. Una bolsa, de preferencia en forma de cojín, fabricada de una tela tejida tubular, dicha tela está fabricada de tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, caracterizada en que al menos una sección extrema de dicha tela se pliega y une con la capa de tela del cuerpo de bolsa orientada hacia la sección extrema plegada por una costura soldada que corresponde al ancho de dicho cuerpo de bolsa.

13. Una bolsa, de preferencia en forma de cojín, fabricada de una tela tejida tubular, dicha tela está fabricada de tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, caracterizada en que tiene una sección extrema plegada con dos capas de tela soldadas, donde la longitud de la costura soldada corresponde al ancho del cuerpo de bolsa, donde esta sección extrema plegada se une, de preferencia mediante pegado, solamente a la capa de tela del cuerpo de bolsa orientado hacia la sección extrema plegada.

14. Un aparato para fabricar una bolsa hecha de una tela tejida tubular que comprende tiras de polímero estiradas monoaxialmente, en particular, tiras de poliolefina o tiras de polipropileno, dicha bolsa se fabrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 , dicho aparato incluye medios de plegado y un dispositivo de alimentación para alimentar dicho cuerpo de bolsa a una estación de sellado, la cual es parte de dicho aparato, dicha estación de sellado comprende al menos una estación de soldadura ultrasónica.