Método y aparato para sellar un papel o cartón recubierto ( estucado, " couché") con polímero.

Un método para sellar elementos (3, 4) de papel o cartón recubierto con plástico,

el método consiste en unir los elementos a lo largo de la línea de sellado fundiendo el recubrimiento de plástico de por lo menos un elemento con rayos láser (11), el recubrimiento de plástico, cuando solidifica, genera la unión pegada de los elementos uno con el otro, caracterizado porque los elementos (3, 4) que se quieren sellar se sujetan en posición adyacente a la línea de sellado con el fin de mantener los elementos en posición fija durante el sellado y porque el sellado se realiza mediante un agente de sellado (7), que se mueve a lo largo de la línea de sellado y presiona los elementos para que se separen, con el fin de mantener abierto el punto de sellado, dirige los rayos láser (11) hacia el punto de sellado abierto para fundir el plástico y finalmente presiona los elementos uno contra otro para cerrar el sello.

Método y aparato para sellar un papel o cartón recubierto (estucado, "couché") con polímero La invención se refiere a un método para sellar elementos (componentes) de papel o cartón recubierto con plástico, el método consiste en unir los elementos a lo largo de una línea de sellado fundiendo el recubrimiento de plástico de por lo menos uno de los elementos con un rayo láser, el recubrimiento pega los elementos entre sí cuando solidifica. La invención se refiere también a un aparato para llevar este método a la práctica.

En el sector de la tecnología del envasado y embalaje ya se conocía con anterioridad el sellado del papel o cartón recubierto con plástico con un rayo láser. En el documento EP 1 069 984 B1 se describe un proceso, en el que una banda continua (rollo) de cartón recubierto con polietileno se mueve en continuo, después de desenrollarse de la bobina, se curva y se sella para formar un tubo mediante un foco de sellado de rayos láser colocado sobre la trayectoria de la banda, se introduce en el tubo el líquido que se pretende envasar y finalmente se divide el tubo lleno de líquido en envases individuales de líquido sellándolo en sentido perpendicular al avance de la banda continua.

En la solicitud de patente US-4 540 392 se describe un método para formar un tubo de un cartón recubierto con plástico, en el que el borde de la banda continua o lámina de cartón que se mueve sobre una cinta transportadora se expone a los rayos láser procedentes de un foco de rayos láser situado en posición adyacente a la cinta transportadora, los rayos láser funden el recubrimiento de plástico del cartón, y en el que la banda continua o lámina se curva seguidamente alrededor de un talón (molde) cilíndrico con el fin de colocar los bordes de la banda continua o lámina en apoyo de compresión y pegarlos entre sí mediante el plástico fundido.

Los métodos conocidos recién descritos tienen el rasgo característico de que la trayectoria del papel o cartón a sellar requiere un espacio considerable a ambos lados del foco fijo de rayos láser empleado para el sellado. Esto no es práctico, en especial cuando se tienen que sellar materiales semitransformados, cortados y procesados previamente de modo individual para formar envases parcial o totalmente cerrados.

Es, pues, finalidad de la invención aportar una solución que permita reducir el espacio requerido, p.ej. un foco de sellado láser incorporado a una máquina envasadora, el foco láser de sellado realiza la unión de las superficies de polímero de elementos opuestos de papel o de cartón con el fin de cerrar los lados o extremos p.ej. de un envase, curvado o doblado a partir de un material semitransformado de tipo lámina. El método de la invención se caracteriza por sujetar los elementos de papel o cartón recubierto con plástico que se quieren sellar en una posición adyacente a la línea de sellado para retener los elementos en posición fija durante el sellado; por realizar el sellado con un agente o medio de sellado que se mueve a lo largo de la línea de sellado; por presionar los elementos para que se separen y mantener abierto el punto de sellado; por dirigir el rayo láser al punto abierto de sellado para fundir el plástico; y finalmente por presionar los elementos uno contra otro para cerrar el sello.

Por lo tanto, el método de la invención tiene como característica central que, en lugar de la banda continua o el cartón a sellar, tiene como elemento móvil un foco láser de sellado que se mueve a lo largo de la línea de sellado, que no solo funde el recubrimiento de plástico del papel o cartón, sino que además cierra el punto de sellado. El objeto del sellado, p.ej. un cartón de envasado o un envase, cuyos lados o extremos tienen que sellarse, permanece en posición fija durante el proceso de sellado.

En un proceso de sellado automatizado que trabaja en continuo, el foco láser de sellado puede disponerse de modo que realice movimientos alternantes (de vaivén) , realizando el movimiento de retroceso después del movimiento de sellado, que devuelve el foco (medio) de sellado a la posición inicial, en la que está listo para realizar el siguiente movimiento de sellado. El foco de sellado puede diseñarse opcionalmente de manera que produzca también un sellado durante su movimiento de retroceso, con lo cual se conseguiría aumentar la eficacia del foco de sellado.

Los elementos a sellar, por ejemplo materiales semitransformados de papel o cartón, previamente curvados o doblados, pueden apilarse en un sitio adyacente al foco de sellado, de modo que se muevan hacia el foco de sellado en una dirección perpendicular a la dirección de avance del foco de sellado, en cada operación se sella una pieza semitransformada; una vez terminada la operación de sellado se retiran hacia el lado opuesto del medio o agente de sellado. Cabe imaginar también la introducción de las piezas semitransformadas en la línea de sellado y retirarlas una por una después del sellado mediante un movimiento vertical alternante, perpendicular al movimiento que realiza el foco de sellado. En ambos casos, la disposición permite ahorrar espacio en la máquina envasadora.

En una forma de ejecución de la invención, uno de los elementos de papel o de cartón que se quieren unir se sella en un pliegue formado en su extremo con los elementos que se solapan a lo largo de la línea de sellado. Esta es una solución ventajosa, p.ej. cuando se sella un papel o cartón curvado en forma de tubo, el sellado produce una solapa tubular, que es lo más simple posible y tiene una doble capa a lo largo de la línea de sellado.

El sellado puede realizarse en una pieza semitransformada para envasado, fabricada con papel o de plástico recubierto con plástico, cuyos extremos se colocan en apoyo de compresión y se sellan uno sobre otro. El primer

paso de sellado puede consistir p.ej. en producir el sello lateral del envase, con lo cual el sellado convertirá la pieza semitransformada curvada o doblada en un tubo. El cierre del envase por sellado de los extremos del tubo resultante puede realizarse también mediante operaciones con arreglo a la invención.

Los objetos preferidos de la solicitud de invención incluyen los sellos laterales de los envases de tipo recipiente, formados con cartón recubierto de plástico y los sellos lateral y final de los envases de tipo bolsa, formados de papel recubierto con plástico.

El aparato de la invención que permite realizar el método de sellado recién descrito consta de las siguientes partes esenciales: grapas (pinzas) para sujetar dos elementos de papel o de cartón en una posición fija, situadas en posición fija una respecto de la otra y respecto a la línea de sellado, un medio láser de sellado que puede moverse a lo largo de la línea de sellado, que consta de un medio para abrir el punto de sellado presionando los elementos a sellar para que se separen, un foco de rayos láser para dirigir dichos rayos láser para que fundan el recubrimiento de plástico del punto de sellado abierto y, finalmente, un medio para cerrar el sello que presione los elementos uno contra el otro. El medio que abre el punto de sellado puede constar de dos elementos sucesivos en forma de cuña, que penetran entre los elementos de papel o de cartón a lo largo de la línea de sellado, el foco de rayos láser está dispuesto de modo que pueda dirigir los rayos láser hacia el punto de sellado entre dichos elementos. El medio de abertura puede consistir opcionalmente p.ej. en un tubo que se inserta entre los elementos a sellar y a través del cual los rayos láser se dirigen hacia el punto de sellado. El tubo puede actuar simultáneamente como conducto para el soplado de cualquier gas protector (inerte) que pueda necesitarse. El foco de rayos láser puede ser un láser de CO2. Las pinzas a su vez pueden estar formadas por mordazas, entre las que se oprimen los elementos de papel o de cartón que se quieren sellar.

La invención se ilustra a continuación con mayor detalle mediante las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1 es una vista lateral del medio de sellado de la invención y piezas de material semitransformado de cartón para envasado que se quieren sellar, la figura 2 es la sección II-II de la figura 1, en la figura 3 se representa un material semitransformado de envasado, que se ha doblado, antes de realizar el sellado que se representa en las figuras 1 y 2 y en la figura 4 se representa el material semitransformado de la figura 3 ya sellado en forma de tubo.

En primer lugar, con respecto a la figura 3, el objeto del sellado... [Seguir leyendo]

1. Un método para sellar elementos (3, 4) de papel o cartón recubierto con plástico, el método consiste en unir los elementos a lo largo de la línea de sellado fundiendo el recubrimiento de plástico de por lo menos un elemento con 5 rayos láser (11) , el recubrimiento de plástico, cuando solidifica, genera la unión pegada de los elementos uno con el otro, caracterizado porque los elementos (3, 4) que se quieren sellar se sujetan en posición adyacente a la línea de sellado con el fin de mantener los elementos en posición fija durante el sellado y porque el sellado se realiza mediante un agente de sellado (7) , que se mueve a lo largo de la línea de sellado y presiona los elementos para que se separen, con el fin de mantener abierto el punto de sellado, dirige los rayos láser (11) hacia el punto de sellado abierto para fundir el plástico y finalmente presiona los elementos uno contra otro para cerrar el sello.

2. Un método definido en la reivindicación 1, caracterizado porque uno de los elementos de papel o cartón se sella por el doblez o solapa (6) formada en su borde, dichos elementos (3, 4) se solapan a lo largo de la línea de sellado.

3. Un método definido en la reivindicación 2, caracterizado porque consiste en sellar entre sí los bordes opuestos (3, 6) de un material semitransformado (1) de papel o cartón recubierto con plástico.

4. Un método definido en la reivindicación 3, caracterizado porque consiste en sellar a lo largo de un lado de un envase de tipo bolsa o recipiente. 20

5. Un método definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los rayos láser (11) están rodeados por un gas protector (inerte) .

6. Un aparato para llevar a la práctica el método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado

porque el aparato consta de pinzas (8) para mantener dos elementos (3, 4) de papel o cartón en posición fija, el uno con respecto al otro y también respecto a la línea de sellado, y un agente de sellado láser (7) que puede moverse a lo largo de la línea de sellado y consta de un agente (9) para abrir el punto de sellado, dicho agente presiona los elementos sellables para que se separen, un foco de rayos láser (10) para dirigir los rayos láser (11) y fundir el recubrimiento de plástico del punto de sellado abierto y, por fin, un agente (12) para cerrar el sello que actúa presionando los elementos uno contra otro.

7. Un aparato definido en la reivindicación 6, caracterizado porque el agente que abre el punto de sellado consta de dos elementos (9) sucesivos de forma de cuña, que penetran entre los elementos de papel o cartón (3, 4) a lo largo de la línea de sellado y porque el foco de rayos láser (10) dirige los rayos láser (11) hacia el punto de sellado situado entre estos elementos.

8. Un aparato definido en la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque la grapa o pinza tiene mordazas (8) , entre las que se oprimen los dos elementos de papel o cartón (3, 4) que tienen que sellarse.