ES2982212T3

ES2982212T3 - Proceso para fabricar un recipiente y sistema para fabricar un recipiente

Info

Publication number: ES2982212T3
Application number: ES22000124T
Authority: ES
Inventors: Bryan L Ackerman; Jose Porchia
Original assignee: SC Johnson and Son Inc
Current assignee: SC Johnson and Son Inc
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2024-10-15
Anticipated expiration: 2037-01-19
Also published as: AU2017209086B2; JP2020097247A; JP7181244B2; CN108698357B; BR112018014594B1; ES2923140T3; EP3640017A1; US20210107247A1; CN110744864B; EP4140721A1; US11904568B2; EP3640017B1; EP4140721B1; KR102090228B1; AU2020270463B2; US20170203531A1; AU2020270463A1; KR102480398B1; KR20200029637A; CA3011705A1

Abstract

Un proceso para fabricar un recipiente (10), que comprende: cortar una banda plegada (50) de material termoplástico en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de la banda plegada en una pluralidad de plantillas de recipiente, teniendo cada plantilla de recipiente una primera pared opuesta (12) y una segunda pared opuesta (14), una costura (20) definida por una unión de la primera pared opuesta (12) y la segunda pared opuesta (14), extremos superiores opuestos primero y segundo (13, 15) de la primera y segunda paredes (12, 14), respectivamente, definidos opuestos a la costura (20), y un primer lado (24) y un segundo lado (26) definidos entre la costura (20) y los extremos superiores opuestos primero y segundo (13, 15); girar cada plantilla de recipiente para orientar el primer lado (24) y el segundo lado (26) a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento; y sellando uno o ambos del primer lado (24) y del segundo lado (26). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso para fabricar un recipiente y sistema para fabricar un recipiente

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente descripción se refiere en general a un sistema y proceso para fabricar una bolsa o un recipiente, y más particularmente a fabricar una bolsa, e incluso más particularmente a fabricar una bolsa con cierre.

Descripción de los antecedentes de la invención

Los sistemas convencionales de formación de bolsas o recipientes se basan en una banda doblada de material termoplástico, o una banda formada por películas sopladas, fundidas, monocapa o coextruidas como entradas, moviéndose las entradas longitudinalmente a través de esos sistemas. La banda se corta perpendicularmente a la dirección del movimiento para definir bolsas o recipientes separados y, además, para definir los lados de bolsas o recipientes adyacentes. Simultáneamente, o inmediatamente después del corte, los sistemas forman los sellos laterales a lo largo de los bordes de las bolsas o recipientes. Alternativamente, otros sistemas primero sellan la banda entre un conjunto de mordazas calentadas, antes de usar una cuchilla dispuesta entre las mordazas para separar la película o banda en bolsas o recipientes separados.

Dichos sistemas convencionales pueden utilizar una combinación de aparatos de corte y sellado que tiene un conjunto de tambor giratorio y pista, en donde el conjunto de rieles puede incluir dispositivos de sujeción que se desplazan alrededor del conjunto de rieles y están diseñados para sujetar la banda de película termoplástica entre el tambor y la pista. Alternativamente, se puede usar una correa de politetrafluoroetileno (PTFE) para sujetar la película al tambor. En cualquier caso, la película se mantiene en su lugar contra el tambor y, a medida que el tambor gira, un alambre caliente calentado eléctricamente o una cuchilla caliente se extiende hacia afuera desde el tambor, corta la película en una dirección perpendicular a la dirección de desplazamiento y se mueve hasta un espacio entre las barras de sellado para sellar y formar los lados de la bolsa o recipiente, que también son perpendiculares a la dirección de desplazamiento. El alambre puede generar suficiente calor para fundir los lados de las capas de película dobladas o para plastificar las capas hasta un grado en donde las capas se suelden entre sí en el área en contacto con el alambre.

El calentamiento y el sellado pueden requerir un tiempo de permanencia predeterminado durante el cual las barras de sellado estén en contacto con los lados de la bolsa o del recipiente para sellar adecuadamente cada lado. El tiempo de permanencia, la tasa de producción y el dimensionamiento de los componentes del sistema físico pueden depender del material que se corte y selle. Los sistemas convencionales pueden requerir una instalación de varios pisos para acomodar el tambor giratorio, lo que requiere importantes gastos de capital si se necesitan velocidades muy altas. Además, la velocidad de producción y la resistencia de los sellos laterales son inversamente proporcionales en estos sistemas, ya que un mayor tiempo de permanencia puede resultar en un sellado más fuerte, pero a costa de producir menos bolsas o recipientes por minuto.

Fuera del área de los sistemas de formación de bolsas y recipientes, otros sistemas de fabricación que existen se basan en la rotación de uno o más componentes durante el proceso de fabricación para alinear esos componentes con otros componentes. Muchos de estos sistemas se refieren al montaje de pañales o productos de higiene femenina y se refieren a la rotación de una capa absorbente para desecharla y adherirse a una capa impermeable. Estos sistemas no se refieren a la rotación de un componente que comprende múltiples capas, en donde las múltiples capas eventualmente se unirán entre sí, de manera que se requiere un posicionamiento relativo preciso de las múltiples capas. Se conocen otros sistemas de fabricación de bolsas por los documentos GB 1064612 A, US 2113555 A, US 6 195967 B1 y DE 102010012692 A1.

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

Resumen de la invención

La presente descripción supera algunos de los inconvenientes anteriormente mencionados al proporcionar un sistema y un proceso para fabricar una bolsa o recipiente que separa las etapas de corte y sellado en dos etapas distintas con una etapa separada de rotación de una plantilla de bolsa o recipiente en relación con la dirección de desplazamiento entre las etapas de corte y sellado. En un aspecto, por ejemplo, para formar un recipiente o bolsa rectangular, la plantilla se puede girar 90 grados. En otro aspecto, la plantilla se puede girar en una cantidad que no sea de 90 grados, es decir, en una cantidad angular aguda u obtusa, para formar un recipiente o bolsa que tenga una forma de paralelogramo, trapezoidal u otra forma no rectangular.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un proceso según la reivindicación 1.

Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un sistema según la reivindicación 9.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques que representa varios componentes de un sistema para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cierre que se puede volver a cerrar;

La Figura 2 es una vista isométrica de un ejemplo de una bolsa con cierre;

La Figura 3 es un diagrama de flujo que representa un aspecto de un proceso para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cierre que se puede volver a cerrar; y

La Figura 4 es un diagrama de flujo que representa otro aspecto de un proceso para fabricar un recipiente o bolsa y, en una realización particular, una bolsa con cierre que se puede volver a cerrar.

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

Descripción detallada

Con referencia a la Figura 1, se ilustra una realización particular de un sistema 100 para fabricar un recipiente o bolsa. Se contempla que el presente sistema 100, y la descripción adjunta en esta invención, puedan utilizarse para fabricar, formar o producir de otro modo cualquier tipo de recipiente, incluyendo, por ejemplo, una bolsa tal como una bolsa con o sin mecanismo de cierre, una bolsa con cremallera, una bolsa deslizante, una bolsa con cordón o cualquier otro tipo de bolsa que no se pueda sellar, que se pueda sellar y/o que se pueda volver a sellar. Además, los recipientes pueden abarcar ampliamente cualquier tipo de componente fabricado a partir de una banda de material termoplástico moldeado en un producto final para su uso por un consumidor o usuario industrial. Con el fin de describir el presente sistema y el procedimiento para fabricar recipientes y bolsas con el presente sistema, se ilustrará un ejemplo particular de fabricación de una bolsa 10 con cierre que se puede volver a cerrar; sin embargo, un experto en la materia entenderá que el sistema y el procedimiento descritos en esta invención pueden abarcar otros recipientes y bolsas como se indica en esta invención.

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

Además, como apreciarán los expertos en la materia pertinente, la tecnología en cuestión es aplicable a cualquier tipo de bolsa, paquete y otros recipientes de almacenamiento diversos, por ejemplo, bolsas del tamaño de aperitivos, sándwiches, de un cuarto de galón y de un galón. La tecnología en cuestión también es adaptable a bolsas que tienen doble cremallera, o múltiples cremalleras, u otro tipo de mecanismos de cierre. Además, aunque el sistema 100 se describe en esta invención con respecto a una única banda 50 de material termoplástico, el sistema 100 y sus diversos componentes pueden configurarse alternativamente para procesar una pluralidad de bandas simultáneamente. Por ejemplo, el sistema puede tener una configuración “doble” , en donde un par de bandas se procesan a través del sistema al mismo tiempo, por ejemplo, una al lado de la otra en una disposición de imagen especular.

Volviendo a la Figura 1, en un aspecto, el sistema 100 recibe una banda 50 de termoplástico como material de entrada. La banda 50 puede proporcionarse en rollos o, alternativamente, moldearse o soplarse en línea. El sistema 100 incluye un extrusor 102 configurado para recibir la banda 50 y formar continuamente el perfil de nervadura 30 y el perfil de ranura 32 a partir del propio material de banda, cerca de los lados 52, 54 opuestos que se extienden longitudinalmente de la banda 50. En otro aspecto, uno o ambos del perfil de nervadura 30 y el perfil de ranura 32 se pueden formar por separado, por ejemplo, como una tira o un par de tiras, y se pueden acoplar de manera fija a la banda 50. El acoplamiento se puede lograr usando un adhesivo, soldadura sónica, termosellado, bandas para el vientre o cualquier otra técnica reconocida por los expertos en la materia pertinente. En otro aspecto más, el sistema puede recibir dos medias bandas de la misma composición o de una composición diferente que ya contienen o se están modificando para incluir un perfil de nervadura 30 y un perfil de ranura 32 respectivos para acoplarse, en donde la costura 20 entre las medias bandas se sella en algún punto del proceso de fabricación, por ejemplo, al mismo tiempo que se sellan los lados.

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

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

Continuando con la producción de la bolsa 10, el sistema 100 incluye una doblador 106 configurado para plegar la banda 50, formando así la primera pared opuesta 12 y la segunda pared opuesta 14, así como la costura 20 a lo largo de la línea de plegado. En un aspecto, el doblador 106 dobla la banda 50 sustancialmente por la mitad en una dirección longitudinal, de manera que el perfil de nervadura 30 y el perfil de ranura 32 están separados equidistantemente de la costura 20. El doblador 106 también puede configurarse para interconectar el perfil de nervadura 30 y el perfil de ranura 32 en esta etapa. Como tal, la banda 50 forma un tubo continuo 64, aunque la primera pared opuesta 12 y la segunda pared opuesta 14 pueden estar en contacto prácticamente en todas sus superficies, de modo que el tubo 64 se pliega a medida que se desplaza aguas abajo del doblador 106. Un ejemplo de un doblador 106 es un cortador que define un inversor, aunque se pueden implementar otros dobladores, como apreciarán los expertos en la materia pertinente. También se contempla la posibilidad de crear regiones de desplazamiento adicionales en la banda 50 en esta etapa o más adelante mediante la aplicación de hendiduras, marcas o pliegues, que podrían usarse, por ejemplo, para permitir que una bolsa tenga tanto una configuración plana como una configuración vertical.

En un aspecto, la banda plegada 50 puede personalizarse imprimiendo una o más marcas en una o ambas de la primera y la segunda paredes opuestas 12, 14 a intervalos predeterminados. Las marcas pueden incluir, por ejemplo, logotipos, superficies en donde se puede escribir, líneas de relleno volumétricas u otros indicadores, etc. Las marcas se pueden aplicar antes del plegado, después del plegado pero antes del corte (el corte se describe a continuación) o después del plegado y el poscorte. En otro aspecto más, es posible que las marcas no se apliquen a la banda 50. En otro aspecto más, la personalización puede incluir añadir deslizadores, pegatinas, estampado, ranurado u otros atributos decorativos y/o funcionales a la bolsa 10.

Como preparación para el corte de la banda 50, como se describe con mayor detalle a continuación, se pueden añadir soldaduras estáticas, soldaduras por puntos, un pegamento u otro adhesivo, etc., a intervalos predeterminados para mantener la forma del tubo 64 antes, durante y después del corte mecánico. Las soldaduras o el adhesivo pueden añadirse cerca de las ubicaciones futuras del primer lado 24 y el segundo lado 26 para maximizar un volumen ininterrumpido del interior 16. Como beneficio, la banda 50 puede mantenerse intacta hasta el sellador (también descrito más adelante), en donde las paredes se separan entre sí y se sellan formando bolsas individuales para colocarlas en los dispensadores. En comparación con los dispositivos de fabricación de bolsas convencionales, las presentes bolsas 10 se cortan en partes individuales mucho antes en el sistema que en el sellador. Las soldaduras y/o los adhesivos pueden entonces evitar que se produzcan problemas que harían que una bolsa no fuera satisfactoria según los estándares de garantía de calidad, por ejemplo, cambios de tensión, deslizamiento de la película y puntos en las cremalleras.

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

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

Después de cortarse, pero antes de sellar el primer lado 24 y el segundo lado 26, cada bolsa 10 se alimenta a un volteador 112, que recoge la bolsa 10 del transportador 110, la hace girar, la vuelve a inclinar y la deposita en al menos un segundo transportador 114. Las bolsas de un único transportador previo al volteado pueden depositarse en múltiples transportadores posteriores al volteado, por ejemplo, para dirigirlas al sellado previo o posterior al sellado a múltiples subconjuntos de ensacado o empaquetado, lo que puede permitir que esos transportadores posteriores al volteado se muevan más lentamente que el transportador previo al volteado. Alternativamente, los transportadores posteriores al giro pueden moverse a la misma velocidad o más rápido que el transportador previo al giro. En un aspecto, el volteador 112 puede completar su rotación antes o al mismo tiempo que coloca la bolsa 10 en el transportador 114. En otro aspecto, el volteador 112 puede completar su rotación después de colocar la bolsa 10 en el transportador 114, aunque el volteador 112 también puede experimentar una pausa de rotación durante un intervalo predeterminado antes, durante y después de colocar la bolsa 10 en el transportador 114.

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

El volteador 112 puede basarse en uno o más de un vacío o una serie de vacíos, fuerzas electrostáticas, fuerzas de fricción o adhesivas u otros procedimientos de fijación para evitar que la bolsa 10 se mueva en relación con el volteador. Se puede confiar en la liberación del vacío y/o en la aplicación de una presión de fluido positiva para depositar las bolsas giradas sobre el transportador 114.

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

Después de girarse, cada bolsa 10 puede interactuar con un sellador 116 para sellar cada uno del primer lado 24 y el segundo lado 26. Se pueden usar uno o más de entre calor por conducción directa, calor por convección (aire caliente, por ejemplo), sellado ultrasónico, láser u otro sellado basado en radiación, un adhesivo u otro procedimiento de sellado. El sellador 116 puede incluir una pinza, una aspiradora y/u otro aparato para mantener la primera pared opuesta 12 y la segunda pared opuesta 14 juntas y estacionarias una con respecto a la otra durante el sellado. En un aspecto, el sellador 116 puede permanecer estacionario a medida que la bolsa 10 se mueve longitudinalmente más allá de él, en cuyo caso la rotación de la bolsa 10 simplifica el proceso de sellado. En otro aspecto, el sellador 116 puede moverse longitudinalmente con la bolsa 10, lo que puede aumentar el tiempo de permanencia y, por lo tanto, aumentar la resistencia de sellado. En otro aspecto más, el sellador 116 puede moverse perpendicularmente con respecto al primer lado 24 y/o al segundo lado 26 mientras permanece estacionario longitudinalmente o mientras también se mueve longitudinalmente. El movimiento perpendicular del sellador 116 puede permitir la formación de juntas conformadas, por ejemplo, juntas curvilíneas o juntas no paralelas a la dirección longitudinal de desplazamiento. Alternativamente, el movimiento perpendicular del sellador 116 en al menos un lado de la bolsa 10 puede resultar en la producción de bolsas más estrechas, simplificando los cambios de tamaño y acelerando la reconfiguración del sistema 100 para producir bolsas de diferentes tamaños y/o volúmenes.

Sorprendentemente, se descubrió que separar las etapas combinadas de corte y sellado de los sistemas convencionales de formación de bolsas en etapas separadas y añadir una etapa de volteado adicional entre ellas simplificaba realmente el sistema general de formación de bolsas 100 y requería una máquina más pequeña y menos compleja. A diferencia del cortador y sellador giratorio de los sistemas existentes, el sellado en el sistema 10 puede producirse durante el movimiento lineal, por lo que los diferentes tiempos de permanencia correspondientes a los diferentes materiales de la bolsa y/o procedimientos de sellado pueden tenerse en cuenta cambiando la longitud lineal de uno o más componentes del sistema, por ejemplo, el segundo transportador 114. Como tal, el sistema 100 puede adaptarse fácilmente para acomodarse a diferentes tiempos de permanencia. Por ejemplo, se puede lograr un tiempo de permanencia más largo sin disminuir la velocidad de producción colocando las bolsas en un circuito de sellado en donde permanecen en contacto con el sellador 116, por ejemplo, desplazándose en círculos, hasta que se alcance el tiempo de contacto deseado.

En comparación con los cortadores/selladores combinados de tambor giratorio existentes, el sellador 116 puede aplicarse mientras la bolsa 10 está en el segundo transportador 114, que puede disponerse generalmente de forma horizontal dentro de una instalación. Por lo tanto, el sistema 100 puede no requerir una instalación que tenga un espacio libre en el techo tan grande como el necesario para los sistemas rotativos, en donde el volumen de la instalación es necesario para tener el tiempo de permanencia necesario.

T ras sellarse, cada bolsa 10 puede pasar por una etapa de revisión de calidad. En un aspecto, un sistema de cámara 118 puede inspeccionar cada bolsa para verificar que el perfil de nervadura 30 y el perfil de ranura 32 interbloqueados forman un sello en toda su longitud, para verificar que cada bolsa tenga las dimensiones predeterminadas correctas y/o que cada uno del primer lado 24 y el segundo lado 26 estén completamente sellados. Las bolsas que no superen la etapa de revisión de calidad pueden eliminarse del proceso. Las bolsas que superen la fase de revisión de calidad se contabilizarán para garantizar que se agrupen un número correcto y que no se pierda ningún producto adicional.

Tras una revisión de calidad, las bolsas 10 pueden dirigirse a una placa 120, reduciendo la velocidad lineal de cada bolsa a una velocidad de frotación. Se cuenta un número predeterminado de bolsas 10 y, a continuación, se transfiere como un paquete a un transportador volador o rueda en forma de estrella, que deposita cada paquete en un empaquetador 122, que empaqueta el paquete en un dispensador para el consumidor, por ejemplo, una caja. Otro beneficio de la rotación de las bolsas 10 es que la cremallera 28 de cada bolsa 10 está orientada como un borde delantero, de modo que las bolsas están orientadas naturalmente según se desee para el envasado.

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

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

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

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

A continuación, el proceso 200 incluye la etapa de girar 222 cada bolsa de manera que el primer lado 24 y el segundo lado 26 pasen de moverse perpendicularmente a una dirección de recorrido a ser paralelos a una dirección de recorrido. La etapa de giro 222 puede incluir recoger 224 la bolsa 10 del transportador 110, rotarla 226, volver a lanzarla 228 y depositarla 230 en al menos un segundo transportador 114.

Una vez girado, el proceso 200 incluye sellar 232 cada uno de los lados primero 24 y segundo 26, por ejemplo, usando uno o más de los siguientes: calor por conducción directa, calor convectivo (aire caliente, por ejemplo), sellado ultrasónico, láser u otro sellado basado en radiación, un adhesivo, una banda abdominal (es decir, una tira de película de PE caliente) u otro procedimiento de sellado.

En otro aspecto, se pueden realizar múltiples operaciones (por ejemplo, sellar, dar forma, detallar y/o formar lengüetas) de forma sustancialmente simultánea usando uno o más procedimientos (por ejemplo, todas mediante ultrasonidos o algunas mediante ultrasonidos, mientras que otras se realizan utilizando calor convectivo).

Después de sellarse, el proceso 200 puede incluir revisar 234 de cada bolsa 10 para comprobar que cumplen con los estándares de calidad predeterminados, eliminar 236 bolsas que no superen la etapa de revisión de calidad 234 y contar 238 bolsas que pasen la etapa de revisión de calidad.

Tras la etapa de revisión 234, el proceso puede incluir dirigir 240 las bolsas 10 a una placa 120, reducir 242 la velocidad lineal de cada bolsa a una velocidad de frotación, transferir 244 de un paquete a una cinta transportadora voladora o rueda en forma de estrella, depositar 246 cada paquete en una empaquetadora 122 y envasar 248 el paquete en un dispensador para el consumidor.

Como se describió anteriormente, en lugar de recibir una única banda 50 doblada, otro aspecto del sistema puede configurarse para recibir dos medias bandas de la misma composición o de una composición diferente. Como se ve en la Figura 4, el proceso de fabricación de una bolsa a partir de dos medias bandas puede ser sustancialmente similar al proceso representado en la Figura 3 y descrito anteriormente para fabricar una bolsa a partir de una sola banda doblada. Etapas similares entre los dos aspectos pueden representarse con números de referencia similares, teniendo las etapas del proceso de banda plegada un prefijo de 200 segundos y las etapas de perfil de media lámina unidas teniendo un prefijo de 300 segundos. En aras de la brevedad, aquí solo se discuten las diferencias entre los dos procesos. Por lo tanto, el proceso 300 puede incluir la etapa 302 de recibir dos piezas de media banda separadas que, inicialmente, no están unidas entre sí. En lugar de doblar una sola banda para formar la primera y la segunda paredes opuestas 12, 14, el proceso 300 puede incluir la etapa de alinear 311 las medias bandas una con respecto a la otra. Además, la etapa de aplicar 321 soldaduras estáticas, soldaduras por puntos, pegamento u otro adhesivo entre las medias bandas puede realizarse al mismo tiempo que en el proceso 200, o puede tener lugar antes en el proceso 300, por ejemplo, antes de cortar 318 las medias bandas para formar una pluralidad de plantillas de bolsas individuales, lo que puede ayudar a mantener las medias bandas más alineadas a lo largo de las etapas siguientes, a pesar de la falta de una costura integral. Como se ve en la Figura 4, la etapa de sellar 333 la parte inferior puede ocurrir aproximadamente al mismo tiempo que la etapa de sellar 332 los lados. En varios aspectos, el sellado 333 de la parte inferior puede ocurrir antes, simultáneamente o después del sellado 332 de los lados. En otro aspecto más (no mostrado), el sellado 333 de la parte inferior puede producirse aproximadamente al mismo tiempo que se aplican 321 las soldaduras o adhesivos. También se contempla la posibilidad de proporcionar material de banda adicional en las etapas mencionadas anteriormente entre la primera y la segunda pared, que podría incluir, por ejemplo, refuerzos o pliegues para proporcionar una bolsa expandible.

Aplicabilidad industrial

El sistema y el proceso descritos en esta invención fabrican ventajosamente recipientes o bolsas utilizando un espacio de maquinaria más pequeño que los procedimientos convencionales, al tiempo que aumentan la producción máxima de los recipientes o bolsas y simplifican la modificación para la fabricación de múltiples tamaños.

Numerosas modificaciones resultarán evidentes para los expertos en la materia en vista de la descripción anterior. Por consiguiente, esta descripción debe interpretarse únicamente como ilustrativa y se presenta con el propósito de permitir a los expertos en la materia elaborar y usar la invención y enseñar el mejor modo de llevarla a cabo.

Claims

REIVINDICACIONES

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

cortar una banda doblada (50) de material termoplástico en una dirección transversal a una primera dirección de desplazamiento de la banda doblada en una pluralidad de plantillas de recipiente, teniendo cada plantilla de recipiente una primera pared opuesta (12) y una segunda pared opuesta (14), una costura (20) definida por una unión de la primera pared opuesta (12) y la segunda pared opuesta (14), que se oponen a los extremos superiores primero y segundo (13, 15) de las paredes primera y segunda (12, 14), respectivamente, definidos de manera opuesta a la costura (20), y un primer lado (24) y un segundo lado (26) definidos entre la costura (20) y los extremos superiores primero y segundo opuestos (13, 15);

girar cada plantilla de recipiente para orientar el primer lado (24) y el segundo lado (26) a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento; y

sellar uno o ambos del primer lado (24) y el segundo lado (26).
2. El proceso según la reivindicación 1, que comprende además la extrusión de perfiles de cremallera (30, 32) que se interconectan a partir de la banda doblada (50) de material termoplástico, proporcionándose los perfiles de cremallera que se interconectan (30, 32) adyacentes a los extremos superiores primero y segundo opuestos (13, 15).
3. El proceso según las reivindicaciones 1 o 2, que comprende además acoplar de manera fija los perfiles de cremallera interconectados (30, 32) a la banda doblada (50) de material termoplástico adyacente a los extremos superiores primero y segundo (13, 15).
4. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera dirección de desplazamiento está definida por un primer transportador (110) y la segunda dirección de desplazamiento está definida por un segundo transportador (114).
5. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la banda doblada de termoplástico se corta mediante un cortador mecánico (108).
6. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la rotación de cada plantilla de recipiente incluye un volteador (112) que aplica un vacío a cada plantilla de recipiente para evitar que la plantilla de recipiente se mueva en relación con el volteador (112).
7. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde un sellador (116) aplica al menos un sellado de calor por conducción directa, calor por convección (aire caliente, por ejemplo), sellado ultrasónico, láser u otro sellado basado en radiación, o un adhesivo a uno o ambos del primer lado (24) y el segundo lado (26).
8. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de sellado une una parte del primer lado (24) con el segundo lado (26), y en donde al menos una de las formas o detalles del primer lado (24) y del segundo lado (26) se realiza simultáneamente.
9. Un sistema (100) para fabricar un recipiente (10), que comprende:

un cortador (108) configurado para cortar una banda de película termoplástica (50) en una dirección de corte transversal a una primera dirección de desplazamiento de la banda de película termoplástica para producir una pluralidad de plantillas de recipiente, teniendo cada una de las plantillas de recipiente un primer y segundo extremos (13, 15) opuestos y un primer y segundo lados (24, 26) opuestos, formándose los lados primero y segundo (24, 26) opuestos por el cortador (108); un volteador (112) aguas abajo del cortador (108),

el volteador (112) incluye una pluralidad de conjuntos rotadores dispuestos alrededor de un cubo central, siendo cada conjunto rotador giratorio alrededor de un primer eje de rotación definido como la dirección axial del cubo central,

en donde el extremo distal de cada conjunto rotador gira alrededor de un segundo eje de rotación definido para ser paralelo al eje; y

una superficie de contacto con la bolsa en el extremo distal,

en donde el volteador (112) está configurado para girar cada plantilla de recipiente para orientar el primer lado (24) y el segundo lado (26) a lo largo de una segunda dirección de desplazamiento; y un sellador (116) aguas abajo del volteador (112) para sellar los lados primero y segundo (24, 26) en una dirección de sellado alineada con la segunda dirección de desplazamiento.
10. El sistema según la reivindicación 9, que comprende, además:

una placa (120) para colocar subconjuntos predeterminados de la pluralidad de plantillas de recipientes en paquetes.
11.El sistema según las reivindicaciones 9 o 10, en donde cada plantilla de recipiente tiene perfiles de cremallera interconectados (30, 32) dispuestos en el primer extremo (13).
12. El sistema según las reivindicaciones 10 u 11, que comprende además un transportador de vacío para transportar cada plantilla de recipiente desde el volteador (112) hasta el sellador (116 ).
13. El sistema según las reivindicaciones 10 a 12, que comprende además al menos uno de entre un soldador estático, un soldador por puntos o un aplicador de adhesivo aguas arriba del sellador (116) y configurado para aplicar una o más soldaduras estáticas, soldaduras por puntos o porciones adhesivas, respectivamente, a cada plantilla de recipiente para mantener la forma de cada plantilla de recipiente.
14. El sistema según las reivindicaciones 10 a 13, en donde el sellador (116) aplica al menos un elemento de calor por conducción directa, calor por convección, sellado ultrasónico, sellado láser u otro sellado basado en radiación, o un adhesivo a al menos uno del primer lado (24) y el segundo lado (26).
15. El sistema según las reivindicaciones 10 a 14, en donde el sellador (116) se mueve perpendicularmente con respecto al primer lado (24) y/o al segundo lado (26) mientras permanece estacionario longitudinalmente o mientras también se mueve longitudinalmente.