-
Die Erfindung betrifft zunächst einen flexiblen Beutelbehälter.
-
Derartige flexible Beutelbehälter, die aus Polyvinylchlorid, Polypropylen
od.dgl. hergestellt sind, finden sich bereits im Einsatz, insbesondere für die Abgabe
von parenteralen Lösungen, Blut u.dglX Bei vielen Auslegungen derartiger Beutelbehälter
ist es wünschenswert, in das eine Ende des Beutelbehähers ein Versteifungselement
einzubringen, um eine Stütze zu haben und andererseits ein flaches Kollabieren des
Behälters zu gewährleisten, wenn der Behälter auf einen IV-Ständer oder dgl. aufgehängt
wird, um dem Patienten das Blut, die parenterale Lösung oder eine andere Flüssigkeit
zuzufüh ren. Das Versteifungselement ermöglicht das flache Kollabieren des Behälters,
indem das hintere Ende des Behälters in einer linearen Konfiguration gehalten wird,
und ermöglicht ein genaues Ablesen von Volumeneinteilungen.
-
Bei der Herstellung solcher flexibler Beutelbehälter werden oft Materialien
verwendet, wie z.B. Polyvinylchlorid, die zum Schrumpfen neigen, wenn zur Sterilisation
der Beutel einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Dabei besteht die Gefahr,daß das
Versteifungselement aus dem Beutel vorragt.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Beutel
anzugeben, bei dem diese Gefahr mit Sicherheit vermieden wird.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1
gelöst.
-
Die Erfindung richtet sich aber auch auf ein Herstellungsverfahren
für derartige flexible Beutelbehälter, insbesondere solche mit verkürzten Versteifungsstangenabschnitten.
-
Z.Z. sind manuelle und mechanische Verfahren für das Einsetzen der
Versteifungselemente in das hintere Ende solcher Behälter vorgeschlagen worden.
Die manuellen Verfahren führen wegen der hohen Lohnkosten zu relativ hohen Herstellungskosten.
Die mechanischen Verfahren machen teure Maschinenanlagen erforderlich, die wegen
des hohen Maßes an mechanischer Komplexität häufig ausfallen können.
-
Weiterhin ist das Einführen der Versteifungselemente in die Beutel
sehr kritisch.
-
Es ist daher auch die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur vereinfachten Herstellung von mit Versteifungselementen versehenen Beutelbehältern
anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs
4 gelöst.
-
Diese Lösung ermöglicht eine hochautomatisierte und im wesentlichen
fehlerfreie, wirtschaftliche Herstellung einer großen Anzahl derartiger flexibler
Beutelbehälter zu wesentlich verringerten Herstellungskosten gegenüber den bisher
vorgeschlagenen Verfahren für das
Einbringen eines Versteifungselementes
in einen flexiblen Beutel behälter. Die beiden Materialabschnitte, die vorzugsweise
von auf Vorratswickeln liegenden endlosen Bahnen gebildet werden, werden längs des
Verfahrenspfades durch die Schweißform geführt, während eine stetige Länge einer
Versteifungsstange zwischen die Materialabschnitte eingebracht und zusammen mit
den Materialabschnitten durch den Verfahrenspfad geführt werden. Die Schweißform
bildet Schweißlinien zwischen den einander gegenüberliegenden Materialabschnitten
aus, die eine Gruppe von Beutelbehältern bestimmen. Jede Gruppe der Beutelbehälter
trägt eine sich in Querrichtung zu ihr erstreckende Versteifungsstange. Wenigstens
einer der Materialabschnitte und die Versteifungsstange werden durch Trenneinrichtungen,
wie z.B. pneumatisch betätigte Messer an Stellen aufgeschnitten, die den Kanten
der Beutelbehälter benachbart sind. Dadurch wird eine Trennung der ausgebildeten
Beutelbehälter voneinander ermog licht, von denen jeder einen Versteifungsstangenabschnitt
trägt.
-
Nach Durchschneiden der Versteifungsstange in einzelne Versteifungsstangenabschnitte
können die mit Hilfe der Schweißform ausgebildeten Behältergruppen leicht manuell
oder automatisch in getrennte, Beutelbehälter aufgeteilt werden, von denen jeder
einen Versteifungsstangenabschnitt trägt.
-
Vorzugsweise werden der eine Materialabschnitt und die Versteifungsstange
an einer Stelle durchtrennt, die einen gewissen Abstand von der Kante eines jeden
Beutelbehälters aufweist. Die abgeschnitL tenen Teile der Versteifungsstange werden
dann entfernt, so daß
der in dem Beutel verbleibende Versteifungsstangenabschnitt
kürzer ist als die Breite des Beutelbehälters in seiner gerade geschweißten Konfiguration,
d.h. im noch nicht geschrumpften und nicht gefüllten Zustand. Die Länge der Versteifungsstange
wird kürzer als die Breite des Behälters insbesondere dann gemacht, wenn das Material
der Abschnitte unter Wärmeeinfluß schrumpft und wenn der Behälter einem Wärmeverfahren
unterzogen wird, z.B. einer Dampfsterilisation.
-
In diesem Fall ist es wünschenswert, daß die Länge des Versteifungsstangenabschnittes
so proportioniert wird, daß bei Wärmebehandlung des Behälers, z.B. Wärmesterilisation,
der Behälter auf eine Breite zusammenschrumpft, die im wesentlichen der Länge des
Versteifungsstangenabschnittes entspricht, die vorzugsweise sich quer über das Ende
des Behälters erstreckt.
-
Vorzugsweise wird ein weiterer Schnitt von außen durch wenigstens
einen der Materialabschnitte gelegt, um die Versteifungsstange an den Stellen unvollständig
zu durchtrennen, die zwischen den vorstehend erwähnten Kantenschnitten der Versteifungsstange
an den Verbindungslinien zwischen benachbarten Beutelbehältern liegen.
-
Dadurch wird eine Flexibilität aufgebaut, die das Ubereinanderfalten
benachbarter Behälter ermöglicht. Sollen die Behälter voneinander getrennt werden,
ermöglicht es der unvollständig geführte Schnitt, daß die Versteifungsstangenabschnitte,
die zwischen den Kantenschnitten liegen, leicht entfernt werden können, da der zwischen
den Kantenschnitten liegende Teil der Versteifungsstange trotz des unvollständigen
Schnittes doch ein integrales Stück bildet.
-
Die Schweißform wird vorzugsweise zum Aufbau der Schweißlinien zur
Begrenzung des Beutels herangezogen, wie auch zur Ausbildung von Schweißlinien auf
jeder Seite von und in der Nähe von und parallel zu den im Behälter verbleibenden
Verstärkungsstangenabschnitten. Auf diese Weise wird der Versteifungsstangenabschnitt
im Behälter gehalten und wird gegenüber dem Rest des Behälters isoliert.
-
Vorzugsweise ist die Schweißform so ausgelegt, daß zwischen benachbarten
Behältern eine Doppelschweißlinie ausgebildet wird, zwischen denen sich eine im
Material verdünnte Reißlinie erstreckt. Damit kann bei Trennung der Behälter voneinander
durch Aufreißen der Reißlinie zwischen den Doppelschweißlinien es erreicht werden,
daß die voneinander getrennten Behälter an ihren Kantenschweißlinien mit Sicherheit
intakt sind.
-
Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens ist durch die Merkmale
im Kennzeichen des Anspruchs 12 gekennzeichnet.
-
Vorzugsweise weist die Anlage auch noch eine Einrichtung für das Trennen
und Entfernen der Abschnitte der Versteifungsstange auf; die zwishen den einzelnen
Gruppen von Beutelbehältern liegen. Jede dieser Gruppen wird ja durch einen einzigen
Betätigungsschritt der Schweißform erzeugt.
-
Vorzugsweise sind die Materialabschnitte Abschnitte von Bahnen, die
von Rollen abgezogen werden und der Schweißform zugeführt werden.
-
Ebenso kann die Versteifungsstange von einer Haspel abgezogen werden.
Die Versteifungsstange weist vorzugsweise einen ovalen Querschnitt auf und ist aus
Polypropylen hergestellt. Die gewünschten Abschnitte der Versteifungsstange werden
dann nach dem Schweißgang entfernt. Mit der Anlage ist es also möglich, Beutelbehälter
aus miteinander verschweißten Plastikbahnen als Massenprodukt herzustellen, in denen
die Versteifungselemente gewünschterweise proportioniert und positioniert sind,
um ein flaches Kollabieren der sich beim Einsatz entleerenden Behälter zu ermöglichen.
-
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben
werden. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Teildarstellung der Anlage zur Herstellung
der Beutelbehälter; Fig. 2 eine Aufsicht auf die Schweißform und andere Teile der
Anlage gemäß Fig. 1, wobei - wie in Fig. 1 - Teile der Anlage nicht mit dargestellt
sind, um die wesentlichen Teile klarer zeigen zu können; Fig. 3 eine perspektivische
Teildarstellung eines Teils der Bahnabschnitte und der Versteifungsstange, wie sie
durch die Schweißform miteinander verschweißt werden, wobei die Lage der Schnitte
in der Versteifungsstange und in wenigstens einem der Bahnabschnitte dargestellt
sind;
Fig. 4 eine vergrößerte Teildarstellung der pneumatisch betätigten
Messer, die der Schweißform zugeordnet sind und die in der Fig. 3 dargestellten
Schnitte durchführen können; Fig. 5 eine fertige Gruppe von Beutelbehältern, bei
denen die abgeschnittenen Abschnitte der Versteifungsstange nach Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens von Hand entfernt werden, um flexible Beutelbehälter
mit im Behälter sicher verankerten Versteifungsstangenabschnitten bereitzustellen.
-
Eine Doppelschicht aus zwei Bahnen 10,12 wird mit Hilfe einer üblichen
oszillierenden Vorzugseinrichtung 13 vorgezogen, wobei sie über eine Tänzerrolle
14 zur Regelung der Spannung in den Bahnen und eine Ausrichtrolle 15 und über Führungsrollen
18 längs einer vorgegebenen Bahn auf eine Schweißformbaugruppe 20 zu und durch diese
hindurchgeführt wird, um die beiden einander gegenüberstehenden Bahnen 10,12 zu
Beutelbehältern gewünschter Geometrie zu verschweißen.
-
Wenn Bahnen aus Polyvinylchlorid benutzt werden, wird ein Schweißen
unter Einsatz von radiofrequenten Wärmegeneratoren bevorzugt, um den Dichtschritt
durchzuführen.
-
Die bisher beschriebene Anlage kann im wesentlichen von bekannter
Bauart sein. Z. B. kann hier eine abgewandelte Wärmeschweißmaschine vom Typ Sealomatic
verwendet werden, wie sie von der Solidyne Corp., Long Island, N.Y., vertrieben
wird.
-
Das Bahnmaterial kann von Vorratsrollen abgezogen und längs des Verfahrenspfades
über die Rollen 14,18,15 durch bekannte Zufuhrmechanismen bewegt werden. Dabei wird
bevorzugt, daß beide Bahnen 10,12 vor der Verarbeitung zu Beuteln auf derselben
Vorratsrolle aufgewickelt sind. Es ist auch möglich, daß einzelne Bahnabschnitte
in übereinanderlage der Schweißformbaugruppe 20 zugeführt werden.
-
22 Die Bahnabschnitte 10,12 werden durch einen Trennbalken/während
des Vorzugsioneinander getrennt. Der Trennbalken kann aus Polytetrafluoräthylen-Kunststoff
oder einem vergleichbaren Material bestehen.
-
Gleichzeitig mit dem Vorziehen der Bahnen 10,12 wird eine Versteifungsstange
24 über eine Führungsrollenbaugruppe 26 und eine Überwachungseinrichtung 28 zwischen
die Bahnen 10,12 eingebracht. Die Uberwachungseinrichtung 28 ist vorgesehen, um
die Anlage mit Hilfe bekannter und üblicher Mittel abzuschalten, wenn der nicht
dargestellte Vorrat an Versteifungsstangen 24 erschöpft ist, so daß bei Fehlen der
Versteifungsstange 24 die Anlage keine weiteren Beutel mehr fertigt.
-
Vorzugsweise sind übliche Verankerungsmittel 25 an der Schweißform
20 vorgesehen, so daß im Verfahrensablauf zunächst die Versteifungsstange 24 sicher
gehalten wird, indem sie zwischen den beiden Bahheftet nen 1o,12 an diese ange-
/ wird. Danach werden die Bahnen 1o,12 in Richtung des Pfeils 30 vorgezogen, um
frische Abschnitte der Bahnen 10,12 in die Schweißform 20 einzubringen. Der Vorzug
der Bahnen führt zu einer entsprechenden Vorschubbewegung der Versteifungsstange
24. Danach werden die Rollen in ihrer Drehbewegung angehalten
und
die Drucktafel 32 der Schweißform 20 wird auf die in der Schweißform befindlichen
Materialabschnitte der Bahnen abgesenkt, um ein Radiofrequenz-Verschweißen der beiden
Materialabschnitte der Bahnen 10,12 längs der die Beutelbehälter definierenden Dichtusw.
linien 34,36,44/zu erreichen, wie insbesondere in Fig. 2 und 3 dargestellt. Es soll
hier darauf hingewiesen werden, daß auch eine andere Schweißtechnik als die RF-Schweißtechnik
zum Einsatz kommen kann.
-
Am Behälter wird auch die aus der Fig. 2 ersichtliche obere Verschweißung
39 erzeugt, die dünn genug gemacht wird, um ein Abreißen des in den Fig. 2 und 5
dargestellten äußeren Randstreifens 41 zu ermöglichen.
-
Andere Hilfsschweißlinien können nach Wunsch vorgesehen sein. Die
in den Fig. gezeigte Form ist die eines Behälters für parenterale Lösungen, wie
er von der Firma Travenol Laboratories, Inc., Deerfield, I11. unter dem Namen VIAFLEX
vertrieben wird. Insbesondere wird ein Endschweißabschnitt 38 vorgeiken, der eine
langgestreckte geschlossene Linie geringer Reißfestigkeit einschließt, um die Ausbildung
eines Loches in dem Endabschnitt 38 für das Aufhängen des Beutelbehälters an einem
Ständer od.dgl. zu ermöglichen. Andere Reißlinien, wie z.B. die Reißlinie 42, werden
durch die Schweißform 20 den Bahnabschnitten 10,12 aufgeprägt. Weiterhin ist es
auch möglich, kreisförmige Linien 44 geringer Reißfestigkeit auszubilden, um am
oberen Ende des Beutelbehälters Teile ausstoßen zu können, wie es bei dem kommerziell
erhältlichen VIAFLEX-Beutel der Fall ist. Verschiedene Reißlinien und Dichtlinien
werden in den Materialabschnitten
10,12 in jeder bekannten Weise
durch das Verschweißen der Kunststoffmaterialien mit Hilfe der Schweißform 20 erreicht,
wobei Dichtlinien formende erhöhte gratartige Erhebungen od.dgl. vorgesehen sind,
die gegen die absenkbare und anhebbare Drucktafel 32 pressen.Die verschiedenen schweißlinienbildenden
Erhebungen der Schweißform 20 sind durch Formeinsätze 42 bestimmt, die mit der Basis
45 der Schweißform 20 verbunden werden können. Wärmeenergie oder Radiofrequenzenergie
wird durch Leitungen 47 den erhöhten Abschnitten der Schweiß form 20 oder der Drucktafel
32 unter den Dichtlinien 34,36,44 von einem angeschlossenen Generator her zugeführt.
-
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden jeweils Gruppen von 46
getrennten Behältern/in den Bahnabschnitten 10,12 durch das Zusammenwirken der Schweißform
20 mit der Drucktafel 32 definiert. Die seitlichen Schweißlinien 34 sind typischerweise
von zwei Schweißlinien 48 gebildet, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Die
beiden jeweils einem der benachbarten Beutelbehälter zugeordneten Schweiß linien
sind von einer Linie 50 geringerer Materialstärke und damit geringerer Reißfestigkeit
voneinander getrennt, um die Behälter 46 nach ihrer Fertigstellung voneinander trennen
zu können.
-
Die Reißlinien 50 gehen in eine Reißlinie über, die der oberen Schweißlinie
39 zugeordnet ist.
-
inine rückwärtige Schweißlinie 51 erstreckt sich parallel zur Versteifungsstange
24 in deren Nähe. Eine andere Schweißlinie 52 erstreckt sich ebenfalls parallel
zur Versteifungsstange 24 auf der anderen Seite der Schweißlinie 36, um die Versteifungsstangenabschnitte
zu
halten und zu isolieren, die aus der Versteifungsstang 24 entstehen. Offene Füllöffnungen
53 sind an jedem Behälter 46 ausgebildet und werden später geschlossen.
-
Die hierin benutzte Schweißform kann auch zusammen mi.t einer Kunststoffschweißmaschine
verwendet werden, die von der Firma Kabar Manufacturing Corp., Farmingdale, N.Y.,
hergestellt wird, wobei die Drucktafel 32 und deren nicht gezeigte Trägerstruktur
und andere Hilfsteile der Anlage von üblicher Auslegung sind.
-
Die Versteifungsstange 24 wird in einem Versteifungsstangenkanal 54
in der Schweißform 20 geführt, der zwischen den erhöhten Abschnitten definiert ist,
die zur Bildung der Schweißlinien 51,52 führen.
-
Innerhalb des Kanals 54 sind verschiedene Messergruppen angeordnet,
die in der Basis 45 gelagert und durch Druckluftzylinder betätigbar sind, um durch
Bewegung nach oben den unten liegenden Bahnabschnitt 12 zu durchdringen und die
Versteifungsstange 24 zu schneiden. Wenn es gewünscht wird, können die Mes-ser auch
den oben liegenden Bahnabschnitt 1o schneiden.
-
Jede Messergruppe besteht aus zwei Messern 56,58, die durch die Druckluftzylinder
jeweils an einer Stelle in Schneidposition gebracht werden können, die links und
rechts von der Dicht- bzw.
-
Schweißlinie 34 des Beutelbehälters 46 liegt, um durch die Bahn 12
durchzutreten und die Versteifungsstange 24 vollständig in eine
Reihe
von Versteifungsstangenabschnitten 60 und eine Reihe von Versteifungsstangenabschnitten
62 zu unterteilen, wie dies aus den Fig. 3,4 ersichtlich ist. Die Versteifungsstangenabschnitte
62 können später von den voneinander getrennten Beutelbehältern entfernt werden.
-
Weiterhin ist ein mittiges Messer 64 vorgesehen, das zusammen mit
den Messern 56,58 arbeitet, um die Versteifungsstange an den Stellen zu zerschneiden,
die auf der Reißlinie 50 liegen. Dieser Schnitt wird jedoch infolge einer Ausnehmung
66 in der Schneidkante des Messers 64 unvollständig geführt, so daß der Abschnitt
62 der Versteifungsstange 24 noch intakt bleibt, obwohl er praktisch durchschnitten
ist. Dies wiederum ermöglicht die Entfernung des gesamten Abschnittes 62 bei Reißen
längs der Linien 50, um die einzelnen Behälter voneinander zu entfernen. Ein Teil
des Abschnitts 62 steht nach einer solchen Trennung vor und kann leicht von Hand
entfernt werden.
-
Die druckluftbetätigten Messer 56,58,64 werden in üblicher Maschinenbetriebssteuerungtechnologie
betätigt, um in richtiger Korrelation mit dem Rest der Anlage die Versteifungsstange
24 zu zerteilen, um die kürzeren Versteifungsstangenabschnitte 60 für jeden einzelnen
Beutelbehälter zu erzeugen. Typischerweise werden die Messer 56,58,64 betätigt,
während die Bahnabschnitte 10,12 stationär sind und während oder kurz nach dem Schweißschritt
für die Ausbildung der verschiedenen Dicht- bzw. Schweißlinien zwischen den beiden
Materialabschnitten.
-
Nachdem die vorstehend beschriebenen Schritte abgeschlossen sind,
werden die Bahnen 10,12 wiederum vorgezogen, sodaß die neu gebildeten Behälter 46
aus der Schweißform 20 herauskommen und ein neuer Abschnitt der Bahnen 10,12 in
die Schweißformhingeführt wird.
-
Zur selben Zeit wird die Versteifungsstange 24 mit den Bahnen am Punkt
25 vorwärtsbewegt, an dem die Verankerungsform 25 wirksam ist, und zwar bis zum
rückwärtigen Ende der zerteilten Versteifungsstange.
-
Eine pneumatisch betätigte Ausstandseinrichtung 68 ist vorgesehen,
um den Abschnitt der Versteifungsstange 24 in dem Bereich 70 (vgl.
-
Fig. 1 und 2) zwischen getrennten Gruppen der Beutelbehälter auszustanzen.
Jede Gruppe der Behälter wird durch einen getrennten Schweißgang der Schweißform
20 gebildet. Das Ausstanzen der Versteifungsstange 20 in diesem Bereich erleichtert
das Falten der Behältergruppen.
-
Die Messer 56,58 sind jeweils vorzugsweise o,8 cm von der Reißlinie
50 entfernt, so daß der an beiden Enden beschnittene Versteifungsstangenabschnitt
60 um 1,6 cm kürzer ist als der gerade fertig geschweißte einzelne Behälter. Wenn
die Beutelbehälter aus PVC hergestellt werden, so kann nach Füllung der Beutel mit
Lösung ein Autoklavschritt zu einem Schrumpfen der Beutel auf eine Breite führen,
die der Länge eines jeden Versteifungsstangenabschnittes 60 entspricht. Das Kürzen
der Versteifungsstangenabschnitte gegenüber der Breite der gerade fertiggestellten
Beutel verhindert auch deren Vorragen über die Breite der Beutel hinaus durch ggf.
einen
Schutzüberzug oder ein anderes Verpackungsmaterial verlezt
werden kann.
-
Der Kanal 54 zwischen den Schweißlinien 51,52 kann so gestaltet werden,
daß er sich an den Kanten eines jeden Behälters etwas aufweitet, wie es in den Fig.
dargestellt ist. Z. B. kann sich der Kanal von einer Breite von 0,6 cm im mittigen
Abschnitt des Kanals 54 auf eine Breite von o,8 auf jeder Seite des Behälters aufweiten,
um die Entfernung der Abschnitte 62 der Versteifungsstangen 24 bei der Trennung
der Behälter voneinander zu erleichtern.
-
Diese Trennung der Behälter voneinander nach ihrer Fertigstellung
wird in der Fig. 5 gezeigt.
-
Hinsichtlich der Konfiguration der Schweißleisten und der ihnen zugeordneten
Schweißlinien im Behälter wird neben der vorstehenden Beschreibung nochmals ausdrücklich
auf die Zeichnungen verwiesen.
-
Leerseite