使用热熔接缝生产织物袋或容器的方法_5

文档序号:9692387阅读:来源:国知局
会发生材料损伤。
[0175] 在图10中,在仅制造单个密封的情况下,施加的热的量足够小,W至于0.25英寸 (0.64cm)的过渡区或间隔22允许充足的散热,从而在不损坏周围材料的情况下提供良好的 密封。
[0176]本发明的实施方式设及叠加该过程并同时生成多个密封。当叠加该过程时,应考 虑材料的放置,并且始终保持材料量相等会使得密封过程能够具有安全的可重复性。
[0H7]至此所描述和示出的是使用聚丙締织物制造简单接缝的缝幼接缝与热封之间的 差异。下面将讨论散装袋的构造,例如通常可承载一吨干燥的可流动材料的散装袋。
[0178]本发明的目标为找到用于减少通常被称作多个名称的产品的制造成本的方法。运 些名称包括散装袋、柔性中间散装货容器、FIBC's、BigBags或者SuperSacks(B.A.G.公司 的商标名称)。在本文中,该产品已经并将会主要被称为散装袋。
[0179] 本发明对于散装袋生产具有有用的应用,并且对多种其它包装或产品也有用,例 如,用于承载25磅到100磅(11千克到45千克)的较小的袋。会受益于本发明的其它产品包括 在柔性织物包装中存储或运输的产品,其中,优选为无菌和气密的包装。
[0180]当前散装袋技术,通常使用缝幼机基于个体围绕袋的每个部分上接缝的每英寸 (厘米)按针脚行进。在本发明的实施方式中,本发明会简化运个过程W创建生产系统,该生 产系统可在单个时刻或步骤中将填充喷口密封或接合到顶片、将顶片密封或接合到袋体、 将底片密封或接合到袋体、W及将底排喷口密封或接合到底片。运消除了大量的劳动和时 间。
[0181]另外,在本发明的实施方式中,每个热封接缝都可比缝幼接缝强度大50%。因为每 个接合部所需要的织物都比缝幼接缝少,所W本发明使得织物袋的生产能够明显更便宜且 制造更经济。
[0182]使用热封在本领域是众所周知的。无论将要制造的密封是什么形状,加热条均可 确定形状W实现该密封和该形状。在本发明的实施方式中,用于将织物保持在原地W允许 将袋的底部接合到侧壁的、形成为正方形的加热棒和结构将用于制造接合部。然而,运种装 置可能很大、笨重且昂贵。完成产品和机器可能需要附加步骤。
[0183]在本发明的实施方式中,该方法包括使用本发明的融合热封方法来生产散装袋 的,其中,各个接合部按顺序逐一进行密封。在本发明的另一实施方式中,在融合热封散装 袋中使用较少的步骤和机器。本发明的目标在于,与现有技术缝幼方法相比,简化当生产散 装袋时的步骤数量。
[0184]在散装袋市场中存在许多现有技术的设计,但是运些设计的大部分都落入两个基 本类别。袋的体部可由缝在一起的若干平板件制成,或者袋的体部可由没有竖直接缝的单 个管状织物件制成。
[0185]所有运些基本设计均可使用本发明的系统制成。本发明的优选实施方式将从管状 织物体部开始。
[0186]许多散装袋具有填充喷口、顶板、圆形织物体部板、底板W及排出喷口。运两个喷 口可用没有接缝的管状织物制成。袋的体部可制成没有接缝的管状织物。顶板和底板为大 致正方形平板,该正方形平板具有切入其中W容纳必须附接于底板和底板的喷口的孔。图 12A示出了填充喷口或排出喷口 23。线24表示例如平放的喷口管的22英寸(55.88cm)的宽 度。线25表示例如填充喷口或排出喷口的18英寸(45.72cm)的长度。
[0187]图12B示出了示例顶板或底板26。在图12B中,顶板或底板26是相对正方形的,具有 由线29所表示的、例如41英寸(104.14cm)的侧部。区域30表示用于填充喷口或排出喷口的 连接区域,其中,线28为例如11英寸(27.94cm)。
[0188]图12C示出了没有接缝的管状织物27。当管状织物平放时,线31可表示例如45英寸 (114.30cm)高,并且线32可表示74英寸(187.96cm)宽。
[0189] 因而,图12A至图12C示出了5个可能的织物件:填充喷口 13、排出喷口 13、顶板23、 底板23W及管状织物件26。
[0190]在本发明的实施方式中,可在单个步骤中使用融合热封过程生产散装袋。在优选 实施方式中,织物件会打權并放置在用于热烙密封处理的位置。图13A至图13D中生成了优 选实施方式中就在制造基本袋之前织物的最终形式。
[0191] 在优选实施方式中,织物的涂覆侧在管的外侧W及平板的内侧上,W使得在形成 袋时涂层会彼此相对。
[0192]运些涂层位置可是相反的,并且放在管内侧W及用于顶和底的平板的外侧,但是 因为涂层自然地形成在管状织物的外侧,所W优选方法是在附图中所示的方法。
[0193]图13A至图13C示出了单个步骤中在热封之前折叠散装袋部分。如图13A至图13C所 示,每个件的折叠形状都基本为相同形状。图13A示出了折叠的填充喷口或排出喷口 23的端 视图,其中,涂层或压层19在外侧上。线33示出了例如11英寸(27.94cm)宽的区域。图13B示 出了顶板或底板26的端视图,其中,涂层或压层19在内侧上。线45示出了例如41英寸 (104.14cm)的区域。图13C示出了折叠的管状袋体部27的端视图,其中,涂层或压层19在外 侧上。线46示出了37英寸(93.98cm)的区域。图13D示出了折叠的顶部和底部的侧视图,其中 涂层19在内侧上。虚线34表示将来的折叠线。图中还示出了角裂缝35。可形成大约45度的 角。
[0194]如上所述的折叠布置使得每个件都能够在生产过程中固定在该件将要连接的件 的内部或周围。
[0195]如图14中所示,一旦将运些形状放在一起,袋就准备好进行密封。如图15至图16所 示,在4个融合热封区域或连接处41中的每个处,运些部分定位成具有涂层19的外部部分面 向内且具有涂层19的内部部分面向外。
[0196]运在从底部到顶部的所有点处都导致共8层织物。在图15至图16中,示出了层1至 层8。
[0197]示例:顶部到袋体的连接。
[019引1.顶层顶板平坦侧
[0199] 2.第二层体部板平坦侧
[0200] 3.第=层体部板打權侧
[0201] 4.第四层顶板打權侧
[0202] 5.第五层顶板打權侧
[0203] 6.第六层体部板打權侧
[0204] 7.第屯层体部板平坦侧 [020引 8.第八层顶板平坦侧
[0206]通过W运种方式排列多个层,本发明的热烙方法能够在单个动作中将顶板完全接 合到体部板。当如图15至图16中描述的结构收缩时,该结构总是涂层19对涂层19来形成接 合部,且织物13对织物13W不形成接合部。在附图中,打權部可进行定位W便固定在一起, 并且,在生产过程中,织物被收缩为平坦状态。
[0207]所有4个接合部均W相同方式制成。
[0208]本发明的方法在不超过安全溫度限制的情况下使用脉冲密封来通过多层制成连 接部,该方法包括受控的加热,该加热不会上升到期望水平W上,其中,该期望水平比聚丙 締织物的烙点低。
[0209]在优选实施方式中,为了在不损坏织物强度的情况下使整组期望的接合部获得正 确的溫度水平,将花费时间来允许需要的热量在所有8层材料中变得普遍。
[0210] 另外,有用的是,如果加热机构在顶部和底部成镜像,则可使得热量仅需要经过总 厚度的50%。运个过程也可W通过更长时间地使用一个加热元件W使热量遍及整个织物的 堆叠部来完成。优选的方法在堆叠部的顶部和底部上均使用加热元件。
[0211] 在本发明的实施方式中,在顶部上具有4个加热元件且在底部上具有4个加热元件 的单台机器可在单个动作中有效密封整个袋的图14中示出的所有4个接合部。
[0212] 织物可放置且定位在密封机构之下,W使得热封条覆盖待接合区域加上0.25英寸 (0.64cm)的重叠,例如,从而使得能够密封所有边缘且还使所有边缘不可抓住。在本发明的 实施方式中,该机构可控制热量、时间和压力。当运完成时,可在该需要单个可自动化机器 的生产阶段采用完全可重复和可靠的形式将袋放在一起。
[0213]当W运种方式制造散装袋时,可通过简单改变体部板的长度来制造不同尺寸的 袋。运会仅仅需要两个加热元件的运动来匹配顶板和底板附件之间的新距离。喷口接合部 与顶板和底板之间的关系或距离不会改变。
[0214]本发明的方法还可用于创建散装袋的不同设计,例如具有提环挡板袋或袋、具有 热烙密封或接合部的挡板袋或袋。
[0215]该系统消除了对线的需求W及当切断的线段遗留在袋中时通常发生的产生的污 染。运就减少了来自与袋的各种部分接触的缝幼机的污染。运还减少了人与袋的内表面的 接触。
[0216]因为接缝为没有任何针孔的固体,所W该系统消除了缝幼的散装袋通常需要的、 对防撒漏的任何需求。本发明的方法提供了几乎气密的袋。
[0217]由于气密性和清洁度,应认识到的是,该生产系统可消除对聚乙締衬层的需求,为 了清洁度和/或湿度控制,通常将聚乙締衬层添加到散装袋的内侧。运会减少用该工业中使 用的塑性材料的量,并因此减少最终进入垃圾填埋地中的材料的量。
[0218] 应注意的是,在优选实施方式中示出的所有4个接缝将最终接缝置于抗剪切位置, 从而承受散装袋承载的重物的力。另外,承载重物的行为总会仅在抗剪位置向运些接缝加 压力。
[0219]因而,应理解的是,在本发明的用于柔性袋、包装或容器的自动化生产的方法中, 该方法会涵盖各种柔性袋、包装或容器。
[0220] 如上所述,散装袋工业使用高度定向的编织聚丙締织物。运基于成本对强度的矩 阵。在历史上,每磅(千克)聚丙締的成本一直较低,并且在历史上在拉伸强度上比类似的聚 乙締强大约30%。虽然,总是可使用更厚的聚乙締材料来制造散装袋,但由于达到所需强度 而带来的成本,在使用该材料上的兴趣一直有限。另外,聚乙締织物的烙点比聚丙締织物 低,所W,再次说明,聚丙締在该工业上持续40年一直是优选材料。聚丙締还是非常惰性的 材料。聚丙締几乎不受所有化学品影响。运也使聚丙締成为制造包装袋的良好选择。具有所 有运些用于工业的益处,聚丙締不如聚乙締的一个领域始终是由于高水平的定向的强度和 聚丙締的惰性的结果。
[0221] 因为聚丙締的惰性,所W整个工业一直依赖用于容器结构的、材料的物理连接。几 乎100 %依赖缝幼作为构造方法。
[0222] 用于缝幼的常用的、可自动化的替代连接方法为使用热来形成接合部。运在使用 PE织物时是非常常用的。但是聚丙締在形成接合部所需要的溫度水平结晶。该结晶破坏来 接合强度,从而致使该方法先前不可用。当前没有公知的、将聚丙締织物热封在一起W形成 用于构造诸如散装袋的聚丙締袋的可用接缝的方法。
[0223]如前所述,缝幼过程是劳动密集型过程,并且非常不适合于任何形式的自动化。缝 幼机具有高速移动W允许W每分钟数千针脚的速度施加缝幼针脚。在运种速度下,即使W 机器人的方式操作缝幼机,针和线也不断地断裂,并且需要人进行修理W再次进行操作。因 此,由于不能在没有人的不断支持的情况下运行,所W散装袋工业一直不能W高效且成本 有效的方式使其生产自动化。运就导致将所有运些工作岗位都损失到位于低劳动成本国家 的海外工厂。
[0224]因此,需要会减少当下在构造散装袋中所需的高水平劳动的袋构造的自动化系 统。运会允许将生产定位成接近最终用户,并消除该工业在当前缝幼构造方法下遭受的极 端长的备货时间和高存货需求。
[0225]本发明的方法的实施方式包括使用新颖独特的热封方法构造编织织物袋的方法。 在编织聚乙締织物的接合中使用热封过程是众所周知的且很常见。通常理解的是,80%到 85%的接合效率是极好的接合效率水平。许多操作接受低得多的接合效率,该接合效率范 围降低到效率的百分之屯十几(70's)。
[0226]在缝幼接缝中,效率通常仅为65%。当选择将用于最终容器构造的织物的强度时, 聚丙締织物的强度考虑运些接合效率。
[0227]当前的热封方法通常包括足够高的热W及足够高的施加的压力,从而烙化基础织 物并将基础织物接合在一起。该方法有目的地烙化所有所施加的涂层,并通过高压水平将 所有所施加的涂层压到旁边,W使得可将基础编织材料接合在一起。运个方法对例如聚乙 締织物已经成功了
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