Un sellante por impulso rotatorio transversal (200) que comprende:

a) primeros y segundos miembros conductivos cilíndricos giratorios (225) teniendo cada uno una pluralidad de tiras eléctricamente conductivas (252) que se extienden lateralmente a través de la superficie de dichos miembros conductivos; b) un miembro resistivo cilíndrico giratorio (220) dispuesto entre dichos primeros y segundos miembros conductivos (225), teniendo dicho miembro resistivo una zona de calentamiento, zona de enfriamiento, una superficie aislada y una pluralidad de tiras eléctricamente resistivas (240) que se extienden lateralmente a través de la superficie de dicho miembro resistivo, en el que dichas tiras resistivas están en comunicación eléctrica con dichos primeros y segundos miembros conductivos; y c) un contacto eléctrico (230) en comunicación eléctrica con dicho primer miembro conductivo y un contacto a tierra (232) en comunicación eléctrica con dicho segundo miembro conductivo, en el que dicha zona de calentamiento (264) está definida por el flujo de corriente desde dicho contacto eléctrico a dicho contacto a tierra.

Sellante por impulso rotatorio

Antecedentes de la invención

La invención se refiere generalmente a dispositivos de sello de calor y más particularmente a dispositivos de sello de calor con impulso.

Los productos de embalaje flexible se usan para proteger una amplia variedad de artículos tanto del abuso físico como de la contaminación. Estos productos de embalaje incluyen, por ejemplo, bolsas de plástico y bolsas pequeñas que pueden ser útiles para empaquetar artículos tales como comida, y materiales amortiguadores, tales como material celular de aire.

El embalaje flexible puede prepararse a partir de planchas de laminados o capas que se unen para formar un producto deseado. El embalaje puede incluir materiales termoplásticos que pueden unirse usando un sello de calor. Un sello de calor se produce aplicando calor a los materiales termoplásticos hasta que se derriten y se funden eficazmente para formar un sello. En muchas circunstancias puede ser deseable unir dos láminas de material termoplástico para formar un sello continuo constante. Puede ser difícil usar el calor para fundir juntos materiales sin base para formar una sello continuo constante porque los materiales pueden derretirse y pegarse al elemento de calor o el sello puede separarse cuando ya el elemento de calor deja de mantenerlo.

Una técnica para producir un sello continuo constante incluye pasar los materiales termoplásticos que serán fundidos juntos sobre un tambor calentado. Típicamente, toda la superficie del tambor se calienta por medio de un alambre resistor interior o fluido caliente. Cuando los materiales pasan sobre la superficie del tambor, el calor funde las capas juntas. Si las capas recién selladas salen del tambor aún caliente, el sello no se habrá enfriado lo suficiente para producir una unión fuerte y el sello puede separarse o romperse. Como resultado, estos dispositivos típicamente requieren la presencia de una correa de Teflón entre las capas y el tambor. La correa de Teflón previene que la capa se adhiera al tambor y proporciona un soporte adicional al sello recién formado después de que haya salido del tambor.

En otra técnica, un sello continuo puede hacerse pasando los materiales termoplásticos entre rodillos calentados. Un inconveniente asociado con este método es que el tiempo de contacto para el sellado por calor entre los rodillos es extremadamente corto. Típicamente, los buenos sellos pueden hacerse solamente si los rodillos se mueven muy lentamente o si los materiales se precalientan antes de pasar a través de los rodillos calentados. Además, el sello recién formado puede romperse o reventarse si los materiales fundidos no se sujetan adecuadamente después de haber pasado entre los rodillos.

El sellado por impulso es otro método comúnmente usado para producir un sellado continuo. En una forma de sellado por impulso, los materiales se colocan hacia delante entre mandíbulas opuestas de sellado. Un material eléctricamente resistivo, tal como alambre resistivo de nicromo, se coloca dentro de una de las mandíbulas y se cubre con una capa eléctricamente aislante. Los materiales termoplásticos se colocan hacia delante entre las mandíbulas y una corriente eléctrica pasa a través del alambre resistivo para fundir los materiales. Después de que se haya apagado la corriente, la transferencia de calor desde los materiales termoplásticos a las mandíbulas facilita el enfriamiento más rápido y la solidificación del sello recién formado. Las mandíbulas se abren después y los materiales fundidos se colocan hacia delante para producir el siguiente sello. La ventaja de este método es que el sello se enfría para conseguir la fuerza adecuada antes de que las mandíbulas se abran. El inconveniente de este sistema es que requiere más tiempo y que los materiales no pueden moverse continuamente hacia delante de una manera perfecta.

De este modo, aún existe la necesidad de proporcionar un dispositivo y un método para producir un sello continuo de calor en materiales que puedan sellarse con calor que proporcione el adecuado calentamiento para producir un sello mientras al mismo tiempo mantenga el sello recién formado hasta que se enfríe adecuadamente.

La solicitud de patente japonesa 48 046673 describe un sellante rotatorio transversal que tiene dos miembros cilíndricos conductivos y un miembro cilíndrico rotatorio dispuesto entre ellos. El miembro resistivo incluye una pluralidad de tiras eléctricamente resistivas que se extienden lateralmente a través de la superficie del miembro resistivo, y que están en comunicación eléctrica con los miembros conductivos.

Breve resumen de la invención

La invención es un dispositivo para realizar un sello de calor que supera muchos de los inconvenientes asociados con las técnicas anteriores. La presente invención proporciona un sellante por impulso giratorio transversal que comprende:

a) un primer y un segundo miembro conductivo cilíndrico giratorio, teniendo cada uno una pluralidad de tiras eléctricamente conductivas que se extienden lateralmente a través de la superficie de dichos miembros conductivos; b) un miembro resistivo cilíndrico giratorio dispuesto entre dicho primer y segundo miembro conductivo, teniendo dicho miembro resistivo una zona de calentamiento, zona de enfriamiento, una superficie aislada y una pluralidad de tiras eléctricamente resistivas que se extienden lateralmente a través de la superficie de dicho miembro resistivo, en el que dichas tiras resistivas están en comunicación eléctrica con dicho primer y segundo miembro conductivo; y c) un contacto eléctrico en comunicación eléctrica con dicho primer miembro conductivo y un contacto a tierra en comunicación eléctrica con dicho segundo miembro conductivo, en el que dicha zona de calentamiento está definida por el flujo de corriente desde dicho contacto eléctrico a dicho contacto a tierra.

El dispositivo descrito más adelante tiene la forma de un rollo cilíndrico que tiene una zona de calentamiento fijada de manera ajustable para producir un sello continuo constante y una zona de enfriamiento.

La corriente eléctrica se aplica a la zona conductiva y fluye a una correspondiente zona eléctricamente resistiva que está en comunicación eléctrica con la zona conductiva. La fuente de la corriente eléctrica normalmente se fija en relación a la rotación de rollo para que se cree una "zona caliente" que no cambie con respecto a la rotación del sellante por impulso rotatorio. El sellante por impulso rotatorio incluye un contacto eléctrico y un contacto a tierra que individualmente están en comunicación eléctrica y mecánica con un miembro conductivo. Como resultado, puede crearse un recorrido de corriente a través del cual la corriente puede fluir desde el contacto eléctrico a través del miembro resistivo y al miembro resistivo. La corriente puede después fluir a través del miembro resistivo y salir al miembro conductivo que está en comunicación eléctrica con el contacto a tierra. La zona caliente está definida por el recorrido de la corriente a través del miembro resistivo. El tamaño de la zona caliente puede aumentar o disminuir cambiando la posición del contacto eléctrico o el contacto a tierra uno con respecto al otro. La zona de enfriamiento está definida por la parte de la banda que está fuera del recorrido de la corriente. El cambio del tamaño de la zona caliente cambia el tiempo de contacto del material que puede sellarse con calor con la zona de calentamiento, y permite que el área de superficie de la banda resistiva se pueda ajustar para conseguir condiciones óptimas para el calentamiento con calor, el soporte, y el enfriamiento de los materiales que pueden sellarse con calor.

El sellante por impulso rotatorio puede usarse para producir sellos transversales de calor. En la realización descrita más adelante, una zona eléctricamente resistiva está en comunicación con dos zonas eléctricamente conductivas. La zona resistiva comprende un miembro resistivo generalmente cilíndrico que tiene una pluralidad de tiras eléctricamente resistivas que se extienden lateralmente a través de su superficie. El contacto eléctrico y el contacto a tierra están dispuestos en zonas conductivas separadas y cada uno está en comunicación mecánica y eléctrica con una tira conductiva. En esta realización, la corriente fluye desde el contacto eléctrico y a una tira resistiva, creando de este modo una zona de calentamiento que se extiende lateralmente a través de la superficie del miembro resistivo. La corriente pasa después desde la tira resistiva al contacto a tierra.... [Seguir leyendo]

1. Un sellante por impulso rotatorio transversal (200) que comprende:

a) primeros y segundos miembros conductivos cilíndricos giratorios (225) teniendo cada uno una pluralidad de tiras eléctricamente conductivas (252) que se extienden lateralmente a través de la superficie de dichos miembros conductivos; b) un miembro resistivo cilíndrico giratorio (220) dispuesto entre dichos primeros y segundos miembros conductivos (225) , teniendo dicho miembro resistivo una zona de calentamiento, zona de enfriamiento, una superficie aislada y una pluralidad de tiras eléctricamente resistivas (240) que se extienden lateralmente a través de la superficie de dicho miembro resistivo, en el que dichas tiras resistivas están en comunicación eléctrica con dichos primeros y segundos miembros conductivos; y c) un contacto eléctrico (230) en comunicación eléctrica con dicho primer miembro conductivo y un contacto a tierra (232) en comunicación eléctrica con dicho segundo miembro conductivo, en el que dicha zona de calentamiento (264) está definida por el flujo de corriente desde dicho contacto eléctrico a dicho contacto a tierra.

2. Un sellante por impulso rotatorio transversal (200) de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un eje accionado alrededor del cual dicho miembro resistivo y dichos primeros y segundos miembros conductivos están dispuestos.

3. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende una polea para accionar giratoriamente dicho miembro resistivo y dichos miembros conductivos por medio de dicho eje.

4. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichas tiras conductivas comprenden cobre, epoxis conductivos, grafito, o tintas conductoras.

5. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicha superficie aislada comprende cerámica.

6. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dichas tiras resistivas comprenden nicromo, molibdeno, hierro cromo, aluminio, MoSi2, tintas resistoras, pastas resistoras, o resinas resistoras.

7. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el contacto eléctrico comprende un cepillo de carbono en comunicación eléctrica con una fuente de alimentación.

8. Un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende una correa de presión dispuesta adyacente a dicha zona resistiva, por la cual dicha correa de presión aplica presión de sellado al material que puede sellarse con calor moviéndose entre dicha correa y dicha zona resistiva.

9. El uso del rollo del sello por impulso rotatorio transversal de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

10. Un método para realizar un sello de calor que comprende:

a. proporcionar un sellante por impulso rotatorio transversal de acuerdo con la reivindicación 1;

b. aplicar corriente a dicho contacto eléctrico;

c. pasar los materiales que pueden sellarse con calor que están en contacto frente a frente sobre la superficie de la zona de calentamiento para producir un sello de calor; y

d. mantener dichos materiales que pueden sellarse con calor en una zona de enfriamiento.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende la etapa de encender y apagar la corriente para producir un sello de calor discontinuo.