DE3542565C2 - Kunststofftüte und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Kunststofftüte und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine leicht zu öffnende, dicht verschließbare
Kunststofftüte nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Kunststoffilme und laminierte Filme aus einander überlagerten
Kunststoffschichten, Aluminiumfolie und anderen Metallen,
Papier und anderen Stoffen besitzen leichtes Gewicht,
sind luftdicht und weisen eine hohe Festigkeit und
einfache Handhabbarkeit auf. Aus derartigen Filmen bestehende
Tüten können durch Heißsiegeln einfach dicht verschlossen
werden, ohne daß irgendein Klebstoff benötigt
würde. Aufgrund dieser Vorteile wurden solche Filme in
jüngster Zeit immer mehr dazu verwendet, dicht verschließbare
Tüten für verschiedene Zwecke herzustellen,
z. B. für Nahrungsmittel, pharmazeutische Produkte und allerlei
andere, in flüssiger, Pulver-, Pasten- und Festkörperform
vorliegende Güter.
Bei einer derart dicht verschlossenen Tüte bietet aber
ironischerweise die den Hauptvorteil des Materials verursachende
Eigenschaft einen hohen Reißwiderstand mit der
Folge, daß sich die Tüte kaum öffnen läßt. Im allgemeinen
ist der für eine dicht verschlossene Tüte verwendete Film
stark, aber wenn die Tüte an einer Stelle einmal eingeschnitten
ist, läßt sich dieser Einschnitt relativ leicht
vertiefen oder verlängern. Wird die Tüte vorab an irgendeinem
Punkt eingeschnitten, läßt sich die Tüte mit Hilfe
der Fingerspitzen leicht öffnen, indem man den Einschnitt
vergrößert.
Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, im Bereich der
heißversiegelten Kante einer Tüte in Querrichtung zu der
Kante eine nicht weniger als 2 mm tiefe Kerbe vorzusehen,
allerdings hat diese Maßnahme den Nachteil, daß sich eine
solche Kerbe in der Kante der Tüte nicht leicht finden läßt.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, irgendwo im Be
reich der Kante einer Tüte eine V-förmige Kerbe vorzusehen.
Diese Maßnahme erleichtert zwar das Auffinden der Kante in
der Tüte, werden jedoch Kanten hergestellt, indem eine
große Anzahl von Tüten gleichzeitig in gestapelter Form ver
arbeitet wird, so fliegen die durch die Bildung der V-för
migen Kanten übrig bleibenden Filmstückchen umher, haften
an den verpackten Gegenständen und verunreinigen den Ar
beitsplatz. In der US-PS 3 650 461 ist ein Verfahren be
schrieben, bei dem in einem versiegelten Abschnitt einer
Tüte ein kreisförmiges Loch gebildet wird. Hierdurch ent
steht ein kreisscheibenförmiges Materialstückchen, so daß
sich ähnliche Probleme ergeben, wie bei dem oben erwähn
ten Verfahren, bei dem eine V-förmige Kerbe in den Tüten
vorgesehen wird. Außerdem besteht bei der Tüte mit dem
kreisförmigen Loch das Problem, daß ein gewünschtes Ein
reißen der Tüte eine beträchtliche Kraft erforderlich
macht, weil die durch die Fingerspitzen aufgebrachte Kraft
bei dem Bemühen, einen Einriß in der Tüte herzustellen,
zu einer Spannungskonzentration im Randbereich des kreis
formigen Lochs und mithin zu einer Längung der Tüte im
Bereich des kreisförmigen Lochs führt.
Den oben beschriebenen Verfahren haftet sämtlich das Prob
lem an, daß der vorbestimmte Punkt für den Beginn eines
Einrisses in der Tüte an einer Stelle liegt, die sich
später als nicht unbedingt vorteilhafte Stelle erweist.
Es kann vorkommen, daß sich ein Einriß in einer Richtung
fortpflanzt, die am wenigstens erwartet wird, was zur Folge
hat, daß sich der Inhalt in unerwünschter Weise aus der
Tüte ergibt. Bei der I- oder V-förmigen Kerbe, die im all
gemeinen sehr groß sind (mindestens 2 mm lang), macht
die in dem Film vor der Fertigstellung der Tüte einge
brachte Kerbe den Film leicht reißbar und verhindert mög
licherweise sogar, daß aus dem Film eine wirklich halt
bare Tüte hergestellt werden kann.
Das japanische Gebrauchsmuster 22 484/1979 in Übereinstimmung
mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt eine
aus einem Plastikfilm bestehende Tüte, bei der für den Be
ginn eines Einrisses der Tüte mehrere kleine gestanzte
Löcher, kleine geprägte Löcher oder kleine Schlitze mit
sukzessive abnehmender Größe bezüglich der Tütenkante
nach innen versetzt in mindestens einer der versiegelten
Seiten der Tüte vorgesehen ist. Von diesen in dem Gebrauchs
muster 22 484/1979 offenbarten Tüten besitzen diejenigen
mit den kleinen Stanzlöchern und den kleinen Schlitzen den
Nachteil, daß, wenn die Einrisse in den Tüten einmal be
gonnen sind, sich diese Einrisse sehr rasch entlang der
Loch- oder Schlitzreihen, die für den Anfang eines Ein
risses vorgesehen sind, fortpflanzen, so daß die Risse
schnell zu einem Aufbrechen der Tüte auswachsen, so daß
der Tüteninhalt beim Transport oder der Handhabung ver
schüttet wird. Die mit den geprägten Löchern versehene
Tüte hat den Nachteil, daß der Beginn von Einrissen in
der Tüte nicht ohne Aufbringung einer beträchtlichen Kraft
erreicht werden kann, da die Löcher lediglich aus Vertie
fungen oder Ausprägungen bestehen, nicht jedoch aus Perfo
rierungen.
Die japanische Patentveröffentlichung 160 251/1983 offen
bart eine dicht verschlossene Arzneitüte mit mindestens
drei heißversiegelten Kanten und mehreren dicht bei den
Kantenabschnitten der Tüte gebildeten Schrammen. Diese
Schrammen der Tüte werden durch Reiben mit einem Schleif
stein oder dergleichen gebildet. Diese Arzneimitteltüte
hat deshalb den Nachteil, daß die durch das Reiben verur
sachte verkratzte Oberfläche dem Betrachter ungewöhnlich
erscheint und das Äußere der Tüte abträglich beeinflußt.
Die Schrammen können auch hinsichtlich Größe und Richtung
unregelmäßig und ungleichförmig sein, so daß sich die Tüte
nur schwer öffnen läßt und die Reißrichtung beim Öffnen
der Tüte ungleichmäßig ist.
Neben den oben aufgezeigten Problemen haben die herkömmli
chen Tüten den Nachteil, daß sie abhängig von der Herstel
lung der Tüten nur teilweise geöffnet werden können. Bei
einer sogenannten kissenförmigen Tüte mit einer Kerbe und
einem versiegelten Abschnitt, der in der Tütenmitte in
Längsrichtung verläuft und durch Überlappen der heißver
siegelten entgegengesetzten Enden des Films gebildet ist,
ohne daß die heißversiegelten Enden von den Grenzen der
Tüte abstehen, wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, hört
ein bei einer Kerbe 7 begonnener Einriß mit seiner Erwei
terung auf, nachdem er den Heißsiegelabschnitt erreicht hat,
so daß die Tüte halb geöffnet bleibt. Die Unzulänglich
keit bei dieser Tüte besteht darin, daß der Inhalt der Tüte
durch die nur kleine gebildete Öffnung herausgezogen wer
den muß. Handelt es sich bei dem Tüteninhalt um einen Ge
genstand mit fester stabähnlicher Gestalt, so läßt sich
dieser Gegenstand nur schwer aus der Tüte herausnehmen.
Besonders schwierig ist die Entnahme von Gegenständen aus
solchen Tüten dann, wenn die Breite des Gegenstands, bei
spielsweise eines medizinischen Artikels, der Breite der
Tüte weitgehend gleicht.
Die DE 29 25 159 A1 zeigt einen Beutel mit Öffnungsmöglich
keit, bei dem auf der Innenseite eines Folienlaminats ein
siegelfähiges Material vorhanden ist, während von außen her
eine das Folienlaminat durchdringende und bis an die Siegel
materialschicht reichende Einstanzung vorhanden ist. Diese
Einstanzung stellt eine Verbindung dar zwischen der Siegelma
terialschicht und einer weiteren Siegelmaterialschicht eines
Aufreißstreifens. Hierdurch soll eine verschlossene Entnahme
öffnung gebildet werden, die ganz oder vollständig von Hand
geöffnet werden kann.
Aus der CH 494 095 ist eine Vorrichtung zum Perforieren von
Werkstoffen bekannt, bei dem ein auf der Umfangsfläche mit
Spitzen versehenes Ritzel mit dem zu perforierenden Material
in Druckberührung gebracht wird, so daß die Spitzen das Mate
rial durchdringen. Das zu perforierende Material wird über
einen mit einer Öffnung versehenen Schlitz bewegt, wobei das
Ritzel sich oberhalb der Öffnung befindet, so daß die Spitzen
beim Durchdringen des Materials in die Öffnung ausweichen
können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine leicht zu
öffnende, dicht verschlossene Tüte zu schaffen, die bezüglich
eines unbeabsichtigten Öffnens verbessert ist. Außerdem soll
ein Verfahren zur Herstellung der Tüte angegeben werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene
Erfindung. Ein Verfahren zum Herstellen der Tüte ist im An
spruch 6 bzw. im Anspruch 8 angegeben.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an
hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Films
vor dem Heißsiegeln mit durchgehenden Schlit
zen, die mit dem in Fig. 11 gezeigten Werkzeug
erzeugt werden (entsprechend der Linie X-X in
Fig. 3b),
Fig. 2 eine Schnittansicht des heißversiegelten Ab
schnitts eines gefalteten Films,
Fig. 3a, c, d Draufsichten auf eine Seite eines Films,
wobei a den Zustand vor dem Heißsiegeln,
c den Zustand nach dem Heißsiegeln und d
den Zustand nach dem Heißsiegeln mit in
anderer Weise angeordneten Schlitzen dar
stellt,
Fig. 3b eine vergrößerte Schnittansicht des in
Fig. 3a mit einem Kreis verdeutlichten
Öffnungsschlitzes,
Fig. 4 und 5 Skizzen zur Verdeutlichung des Mechanis
mus des Einreißens,
Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten dicht versie
gelter Tüten,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen zur Herstellung
von Tüten verarbeiteten Film,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer dicht
verschlossenen Tüte,
Fig. 10 eine Perspektivische Ansicht der dicht
verschlossenen Tüte nach Fig. 9,
Fig. 11 eine vergrößerte Draufsicht auf einen
Abschnitt der Umfangsfläche einer Walze,
Fig. 12 eine schematische Skizze für eine Anord
nung zur Bearbeitung eines Films,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Werk
zeugs mit auf einer flachen Stange aus
gebildeten Vorsprüngen,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Werk
zeugs mit Vorsprüngen, die auf einer
aus einer Scheibe ausgeschnittenen Platte
ausgebildet sind,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Bei
spiels für herkömmliche dicht versiegelte
Tüten,
Fig. 16 eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Tüte nach Fig. 15, und
Fig. 17 eine Mikroaufnahme, die einen Querschnitt
eines Einschnitts in den versiegelten
Abschnitt der fest versiegelten Tüte gemäß
der Erfindung darstellt.
Die Substratschicht des Films, aus dem die erfindungsgemäße
dicht verschlossene oder versiegelte Tüte hergestellt wird,
besteht aus einem Material, von dem gefordert wird, daß es
der beim Heißsiegeln von Abschnitten des Films zur Bildung
eines versiegelten Abschnitts widersteht und genug Festig
keit aufweist, um den üblichen Beanspruchungen zu wider
stehen, als da sind Schlagbeanspruchungen beim Herstel
lungsvorgang, z. B. Bedrucken, Laminieren, Verpacken,
Transport und Speicherung. Beispiele für Materialien, die
diese Erfordernisse erfüllen, sind Polyamid (Nylon), Poly
ester, biaxial orientiertes Polypropylen, Zellophan, Zel
luloseacetat sowie steifes PVC. Eine Substratschicht aus
solchem Material ist so fest, daß es schwierig ist, einen
Einriß in dem Film mit Hilfe der Fingerspitzen in Gang zu
setzen. Im allgemeinen besitzt die Substratschicht vor
der Herstellung einer Tüte einen heißsiegelbaren Kunststoffilm,
d. h. eine Heißsiegelschicht, die der Substratschicht
überlagert ist, diese Heißsiegelschicht besteht aus wärme
schmelzbarem Material, so daß während des Heißsiegelvor
gangs die gegenüberliegenden Abschnitte des Films einen
versiegelten Abschnitt bilden. Beispiele für Materialien,
die diesen Erfordernissen entsprechen, sind Olefin-Harze
wie Polyäthylen geringer Dichte (Hochdruck-Polyäthylen und
niederdruck-geradverkettetes Polyäthylen niedriger Dichte)
sowie ungestrecktes Polypropylen sowie Polyäthylen-Vinyl
acetat-Copolymer. Obschon die Heißsiegeltemperatur abhän
gig von verschiedenen Faktoren wie aufgebrachtem Druck,
Dauer der Druckaufbringung sowie Dicke und Art des Films
schwankt, wird die Temperatur allgemein im Bereich zwischen
80 Grad und 180 Grad C, vorzugsweise 120 Grad und 150 Grad
C ausgewählt. Das Material der Heißsiegelschicht soll vor
zugsweise einen vollständig geschmolzenen Zustand oder zu
mindest doch einen halbgeschmolzenen Zustand annehmen, wenn
die oben erwähnte Heißsiegeltemperatur vorliegt. Die Heiß
siegelschicht kann aus einem einzigen Material bestehen,
welches die oben erwähnten Heißsiegel-Eigenschaften besitzt.
Zur Erhöhung der Haftungsstärke kann außerdem eine Schicht
eines Verankerungsmittels vorgesehen sein. Viele Isozyanat-
Verankerungsmittel haben ausgezeichnete Eigenschaften.
Die Heißsiegelschicht soll eine geringere Zugfestigkeit be
sitzen als die Substratschicht, und außerdem ist erwünscht,
daß sie eine größere Rißfestigkeit besitzt als die Substrat
schicht. Die Rißfestigkeit oder Weiterreißwiderstand wird
nach dem Verfahren gemäß der JIS P 8116 auf einer gekerbten
Probe bestimmt.
Außerdem werden die Materialien für die Substratschicht und
die Heißsiegelschicht vorzugsweise so ausgewählt, daß die
Zugfestigkeit des Materials der Heißsiegelschicht nicht
mehr als 2/3 und nicht weniger als 1/20 der Zugfestigkeit
des Materials der Substratschicht beträgt, während die
Heißfestigkeit (JIS P 8116) des Materials der Heißsiegel
schicht nicht weniger als das Fünffache und nicht mehr
als das Einhundertfünfzigfache derjenigen des Materials der
Substratschicht beträgt.
Die für die Substratschicht und die Heiß
siegelschicht ausgewählten Materialien sollen so verarbei
tet werden, daß das Verhältnis der Dicke der Substratschicht
zur Heißsiegelschicht in den Bereich von 5 : 1 bis 1 : 10
fällt. Vorzugsweise ist die Substratschicht 10 bis 50 µm,
dick, die Heißsiegelschicht 10 bis 100 µm dick und der ge
samte Film 20 bis 150 µm dick, so daß bei der fertigen Tü
te ein ausgewogenes Verhältnis zwischen leichter Öffenbar
keit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Aufbrechen exis
tiert. Das Aufreißen geschieht in einfacher Weise dadurch,
daß von den in dem Substrat gebildeten Einschnitten ge
startet wird, während ein unerwartetes Einreißen und ex
trem rasches Ausbreiten des Einrisses begrenzt sind. Da
durch kann ein mögliches Aufbrechen oder Aufreißen der Tüte
während des Transports und der Handhabung verhindert wer
den.
Wenn als Substratschicht ein Film verwendet wird, der aus
einem Kunstharz wie Polyesterharz oder Polyamidharz be
steht, welches Begrenzungseigenschaft, Stärke und Wärme
beständigkeit aufweist, oder ein laminierter Film ver
wendet wird, der mindestens eine Schicht aus dem oben er
wähnten Filmmaterial enthält, läßt sich eine dicht ver
siegelte Tüte erhalten, die sich als hochqualitatives Ver
packungsmaterial eignet. Als Substratschicht mit hervor
ragender Barriereneigenschaft eignet sich ein Film, den
man durch Laminieren einer Aluminiumfolie und einer Pla
stikschicht erhält, oder ein Film, der auf einem Kunst
stoffilm einen Metallüberzug besitzt, z. B. einen Alu
miniumüberzug, der durch Vakuumniederschlagung, auch
Spritzen oder Ionenplattierung gebildet wird. Außerdem
wird ein erfindungsgemäßer Film bevorzugt gebildet durch
einen laminierten Film, den man dadurch erhält, daß man
eine Barrierenschicht wie beispielsweise ein Vinyliden
chlorid-Kunstharz einer Plastikschicht wie beispielsweise
Polyester, Polyamid oder Polypropylen, überlagert, da
solche laminierten Filme eine bevorzugte Substratschicht
für den erfindungsgemäßen Film darstellen.
Bevorzugt besteht ein laminierter Film aus Papier/PE1/AC/
PET/PE2 (PET bedeutet eine Polyäthylenterephthalat-Sub
stratschicht, AC eine Verankerungsschicht, PE2 eine Poly
äthylen-Heißsiegelschicht und PE1 eine Polyäthylen-Kleb
stoffschicht), wobei die Papierschicht auf der der Heiß
siegelschicht gegenüberliegenden Seite angeordnet ist,
oder der laminierte Film besteht aus PET/PE1/Papier/PE2,
so daß die Schlitze vom Papier verdeckt werden oder unauf
fällig sind. Deshalb besitzt der Film ein schönes Aussehen.
Die Erfindung sieht vor, etwa im Bereich der Kanten eine
Vielzahl durchgehender Schlitze zu bilden. Der Ausdruck
"etwa im Bereich der Kanten" oder "im wesentlichen in den
Kanten" bedeutet hier, daß die durchgehenden Schlitze in
einem etwas innen liegenden Bereich bezüglich und entlang
der Kanten oder in den Kanten gebildet sind.
Die Einschnitte oder Schlitze werden gemäß Fig. 3c im
Zickzackmuster oder gemäß Fig. 3d in Reihe angeordnet.
Die Einschnitte oder Schlitze gemäß der Erfindung bilden
keine vollständig geöffneten Durchgangslöcher, sondern die
Einschnitte verbleiben in der Substratschicht, nachdem
sie unter Durchdringung der Substratschicht gebildet wor
den sind, ohne daß die Substratschicht lose Stückchen oder
Fetzen abwirft. Dies ist in Fig. 2a und 2b gezeigt.
Erfindungsgemäß sind die Einschnitte oder Schlitze in der
Substratschicht vollständig von der Heiß
siegelschicht verschlossen. Der Ausdruck "verschlossen" oder
"geschlossen" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, daß
- 1) das Material der Heißsiegelschicht in die Schlitze ge füllt werden,
- 2) das Material der Heißsiegelschicht in die Schlitze eindringt, sie jedoch nicht vollständig ausfüllt (die Heißsiegelschicht wird um die Schlitze herum erhitzt und verschließt die Schlitzöffnungen), und
- 3) die Heißsiegelschicht dringt nicht in die Schlitze ein, sondern verschmilzt um die Schlitze herum, um die Schlitzöffnungen abzudecken und zu verschließen.
Der Ausdruck "von oder mit der Heißsiegelschicht vollstän
dig verschlossen" bedeutet, daß sämtliche Schlitze von
der Heißsiegelschicht in einer oder zwei der oben unter
(1) bis (3) angegebenen Arten geschlossen sind.
Der Ausdruck "mit oder von der Heißsiegelschicht teilweise
geschlossen" bedeutet, daß
- A) einige der Schlitze von der Heißsiegelschicht in minde stens einer der obigen Arten (1), (2) und (3) verschlos sen sind, und
- B) das Material der Heißsiegelschicht teilweise in die Schlitzöffnungen eindringt oder die Öffnungen teilweise von der Heißsiegelschicht abgedeckt sind, so daß sich der Öffnungsquerschnitt der Schlitze verkleinert. Aller dings werden die Schlitze nicht in den obigen drei Ar ten (1), (2) und (3) verschlossen.
Die ohne Filmstückchen gebildeten durchgehenden Schlitze
gemäß der Erfindung haben flache Gestalt und eine Länge
von nicht mehr als 0,5 mm, bevorzugt nicht mehr als 0,3 mm,
aber mehr als 0,1 mm. Wie Fig. 3 zeigt, sind die Einschnitte
(1) bezüglich der Kantenlinie (2) in Querrichtung ange
ordnet. (In der Zeichnung nicht dargestellte) Einrisse
starten von den Endpunkten (3) und (4) jedes Einschnitts
(1) gemäß Fig. 4. An jedem anderen Punkt des Einschnitts
ist praktisch kein Einriff zu sehen. Befindet sich eine Grup
pe solcher Einschnitte etwa an der Kantenlinie, beginnen
Risse in der Tüte an den inneren Endpunkten (4) der Ein
schnitte (1). Sind diese Einschnitte nach innen hin von
der Kantenlinie (2) beabstandet, bewirkt die durch Pfeile
in Fig. 4 kenntlich gemachte Spannung, daß von den der Kan
tenlinie zugewandten Endpunkten (3) der Einschnitte Ein
risse in Richtung der Kantenlinie (2) starten, wie in Fig.
4 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Nachdem
die Einrisse die Kantenlinie erreicht haben, pflanzen sich
die Risse in Querrichtung fort, beginnend an den anderen
Endpunkten (4) der Einschnitte.
Die flachen Einschnitte (1), die etwa rechtwinklig zu der
Kantenlinie (2) verlaufen, bilden zu dieser im Idealfall
einen Winkel von 90 Grad. In der Praxis jedoch erfüllen die
Einschnitte ihre erfindungsgemäße Aufgabe auch solange, wie
sie Winkel im Bereich zwischen 70 Grad und 110 Grad, vor
zugsweise 75 Grad bis 105 Grad bilden.
Die ohne Filmstückchen erzeugten Einschnitte bedeuten,
daß in dem Film lokale Verletzungen erzeugt werden, indem
nennenswerte Abschnitte des Films nach außen gezogen wer
den oder in die Abschnitte Teilschnitte eingebracht wer
den, so daß während des Zufügens solcher Verletzungen ab
solut kein Teil des Filmmaterials vollkommen aus dem Film
herausgeschnitten, also von dem Film getrennt wird. Die
Einschnitte werden in solchen Abschnitten des Films gebil
det, die zur Bildung eines Kantenabschnitts vorgesehen
sind, wenn die entgegengesetzten Filmenden zur Fertigstel
lung einer Tüte heißgesiegelt werden. Ist der Film dick und
fest, müssen diese Einschnitte so gebildet werden, daß sie
an die Kantenlinie angrenzen. Ist der Film dünn, sollen die
Einschnitte von der Kantenlinie um 0,5 bis 3 mm nach innen
versetzt sein.
Wenn der Film, der vorab mit den Einschnitten versehen wor
den ist, gefaltet wird und die entgegengesetzten Enden des
gefalteten Films zur Bildung eines versiegelten Teils der
Tüte heißgesiegelt werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann
die geschmolzene Heißsiegelschicht in die in der Substrat
schicht ausgebildeten Einschnitte eintreten und die Ein
schnitte im wesentlichen auffüllen, wie in den Fig. 2a und
2b gezeigt ist. Da die Einschnitte in ihren ziemlich großen
Bereichen aufgefüllt werden, läßt sich eine mögliche Ab
nahme der Festigkeit und Stärke der dicht versiegelten Tüte
aufgrund des Vorhandenseins solcher Einschnitte auf ein Mi
nimum reduzieren.
In dem versiegelten Teil oder versiegelten Abschnitt der
erfindungsgemäßen dicht versiegelten Tüte können die Ein
schnitte derart verteilt sein, daß die in der einen versie
gelten Substratschicht des Films befindlichen Einschnitte
gegenüber den Einschnitten in der anderen Substratschicht
versetzt sind, wie in Fig. 2a gezeigt ist. Alternativ kön
nen die Einschnitte in der einen Substratschicht überein
stimmen, wie Fig. 2b zeigt. Wenn das Material für die Sub
stratschicht des Films eine beträchtlich hohe Reißfestig
keit besitzt, wird die Anordnung der Einschnitte an jeweils
übereinstimmenden Stellen bevorzugt im Hinblick auf leich
tes Öffnen der Tüte. Wenn die Einschnitte in der einen
Substratschicht zusammenfallen mit denjenigen in der ande
ren Substratschicht, läßt sich das leichte Öffnen der Tüte
auch dann noch in ausreichendem Maß erreichen, wenn der Ab
stand l zwischen den Einschnitten so groß ist wie in den
Fig. 3c und 3d dargestellt ist. Der Abstand l kann bei
spielsweise bis auf etwa 5 mm gestreckt werden. Wenn die
in der einen Substratschicht gebildeten Einschnitte nicht
mit denjenigen in der anderen Substratschicht übereinstim
men oder zusammenfallen, wird der Abstand l vorzugsweise
auf nicht mehr als 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von
1,0 bis 1,5 mm eingestellt, und zwar im Hinblick auf das
einfache Öffnen der Tüte. Die Einschnitte können in einer
einzigen Reihe oder in zwei oder mehr Reihen angeordnet
sein. Sind mehrere Reihen von Einschnitten vorgesehen,
beträgt die Breite einer Gruppe von Einschnitten vorzugs
weise nicht mehr als 5 mm, insbesondere nicht mehr als
3,5 mm.
Was das Muster der dicht versiegelten Tüte gemäß der Er
findung angeht, so kann die Tüte an drei von vier Seiten
versiegelt sein, wie Fig. 6 zeigt, oder kann an sämtlichen
vier Seiten versiegelt sein, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
In den Zeichnungen bedeutet, das Bezugszeichen (5) einen
heißversiegelten Abschnitt in Längsrichtung und das Be
zugszeichen (6) einen heißversiegelten Abschnitt in Sei
tenrichtung. Wenn die heißversiegelten Abschnitte (5) an
den am weitesten außen liegenden Kanten gebildet sind, be
finden sich auch die Einschnitte in den Außenbereichen der
versiegelten Abschnitte. Fig. 6 zeigt eine Gruppe von
durchgehenden Einschnitten, die an den Kantenlinien ausge
bildet sind, und Fig. 7 zeigt eine Gruppe von Einschnitten,
die von den Kantenlinien etwas nach innen versetzt
sind. Bleibt ein Teil der entgegengesetzten Enden des ge
falteten Films unversiegelt außerhalb des versiegelten Ab
schnitts der fertigen Tüte, wird die Gruppe von Einschnit
ten in ähnlicher Weise im Kantenbereich des unversiegelten
Abschnitts der Enden des gefalteten Films gebildet. Bei dem
erfindungsgemäßen Film befinden sich die Gruppen der Ein
schnitte an lokalen Stellen oder über die gesamte Länge
der entgegengesetzten Kantenabschnitte des Films in dessen
ungefalteten Zustand verteilt. Wird die Erfindung einge
setzt im Rahmen einer Massenproduktion unter Verwendung
einer automatischen Tütenherstell- und Tütenfüll-Maschine,
bei der ein Film in dessen Längsrichtung geschnitten wird
und gleichzeitig mindestens zwei Tüten hergestellt werden,
werden in Längsrichtung Gruppen von Einschnitten in jeweils
mehreren Reihen vorgesehen. Wenn die Gruppe von Einschnit
ten 1 nach Art eines Schachbretts in Längsrichtung und in
Seitenrichtung angeordnet werden, kann man Tüten herstel
len, die an sämtlichen vier Seiten versiegelt sind und mit
hin in allen vier Richtungen geöffnet werden können.
Man kann auch eine Tüte herstellen, die drei versiegelte
Abschnitte besitzt, wie Fig. 9 zeigt. Fig. 10 ist eine per
spektivische Ansicht der Tüte nach Fig. 9 in in Quer
richtung geschnittenem Zustand. Im Fall einer I-förmigen
Kerbe (7) werden die heiß zu versiegelnden, gegenüberlie
genden Enden des Films (8) miteinander überlappt und dann
in dem überlappten Zustand versiegelt. Der heißversiegelte
Abschnitt steht somit nicht über den Grenzbereich der Tü
tenoberfläche vor. Wenn die Gruppe von erfindungsgemäßen
Einschnitten im Außenbereich des in Längsrichtung verlau
fenden Heißsiegelabschnitts (5) gebildet sind, wird der
sich fortpflanzende Einriß in dem in Längsrichtung ver
schmolzenen Abschnitt nicht gestoppt, sondern kann die
gesamte Breite der Tüte überqueren. Daher läßt sich der
Inhalt der Tüte, beispielsweise ein Gegenstand in Form
einer starren Stange oder ein Gegenstand großer Breite,
die etwa der Breite der Tüte entspricht, ohne Schwierig
keiten aus der Tüte herausnehmen.
Die Gruppe von erfindungsgemäßen Einschnitten kann über
die gesamte Länge der Kantenlinie verteilt werden. Wahl
weise können die Einschnitte oder Gruppen von Einschnit
ten intermittierend oder lokal angeordnet sein, wie die
Fig. 9 zeigt.
Grundsätzlich ist das zur Bildung der oben beschriebenen
Einschnitte verwendete Werkzeug nicht beschränkt. Bevorzugt
wird jedoch eine metallische Rolle oder Walze, auf deren
Umfangsfläche eine Vielzahl von flachen Schneidkanten ge
bildet ist, oder eine metallische Platte mit den gleichen
Schneidkanten auf einer flachen Seite.
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Bearbeitungswalze,
deren Vorsprünge gegen einen Film gedrückt werden. Die ge
krümmten Kanten der Steilflächen (12) fungieren als
Schneidkanten, so daß die Kanten der
Steilflächen (12) gerade in diejenigen Abschnitte des Films
eindringen, die sich unter den Steilflächen (12) befinden,
und die äußeren, schrägen Flächen (19) erweitern die Ab
schnitte des Films durch Ausüben von Druck. Im Ergebnis
bleiben diejenigen Abschnitte des Films, in die die Steil
flächen (12) eingedrungen sind, flach, und diejenigen Ab
schnitte, an denen die Schrägflächen (19) angegriffen haben,
werden schräg nach unten verformt und gespannt, so daß sie
gegenüber den übrigen Abschnitten des Films eine unter
schiedliche Höhe einnehmen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Der
Film erhält die gespannten Abschnitte sowie die nicht ver
formten Abschnitte mit den dazwischen liegenden Einschnit
ten. Wenn der Film heißgesiegelt wird, kehren die gespann
ten Abschnitte des Films fast in ihren Originalzustand
zurück, so daß sie die Höhe der übrigen Abschnitte des Films
einnehmen, sie besitzen aber dennoch weiterhin die interne
Spannung, und aufgrund der internen Spannung ist die Festig
keit des Films herabgesetzt. Folglich besteht ein wichti
ger Effekt darin, daß der Film leicht durch Fingerkraft
eingerissen werden kann, beginnend im Grenzbereich zwischen
dem gespannten Abschnitt und dem ungespannten Abschnitt.
Im Gegensatz zu Verletzungen, die durch Eindringen herkömm
licher Schneidkanten entstehen, laufen bei den erfindungs
gemäßen Einschnitten Risse von den entgegengesetzten End
punkten der Einschnitte ab. Diese Risse sind in sehr star
kem Maße wirksam beim Starten von Einrissen in den Film.
Wenn die in Fig. 1 gezeigten Einschnitte heißgesiegelt
werden, kehren die schräg nach unten verformten Abschnitte
im wesentlichen in ihren ursprünglichen, flachen Zustand
zurück, wie er in Fig. 2a und 2b gezeigt ist.
Fig. 12 ist eine schematische Skizze, die eine typische
Anlage zur Bearbeitung eines Films veranschaulicht.
Die Bearbeitungswalze (13) und eine Gegenwalze (14) wer
den in gegenseitigem Kontakt gehalten und in entgegenge
setzte Richtungen bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit ge
dreht. Der Film (8) wird zwischen den beiden Walzen hin
durchgeleitet. Während dieses Durchlaufens wird der Film
(8) durch die Vorsprünge (10) der Verarbeitungswalze (13)
zusammengedrückt, mit dem Ergebnis, daß sich in dem Film
die Einschnitte (1) befinden, und zwar in dem in Fig. 3
skizzierten Muster. In Fig. 12 ist außerdem eine Vorrats
rolle (15) für den Film gezeigt.
Um in dem Film die Einschnitte zu bilden, kann ein Werk
zeug verwendet werden, bei dem auf der Oberfläche einer
Stange Vorsprünge erzeugt sind, wie Fig. 13 zeigt, oder
bei dem Vorsprünge auf einer halbkreisförmigen Platte ge
bildet sind, welche aus einer Scheibe ausgeschnitten ist,
wie Fig. 14 zeigt.
Im folgenden sollen die zur Herstellung der leicht zu öff
nenden und dicht versiegelten Tüte gemäß der Erfindung
in Frage kommenden Verfahren erläutert werden.
Die Verfahren lassen sich grob in zwei Kategorien eintei
len:
1) Bei dem einen Verfahrenstyp werden Einschnitte in einem Film eingebracht, bei dem die Substratschicht und Heißsiegelschicht vorab durch Laminierung vereinigt wurden;
2) bei dem anderen Verfahren werden zuerst die Einschnitte in die Substratschicht eingebracht, und anschließend wird die Heißsiegelschicht fest den Oberflächen der Substrat schicht überlagert. Die Prozedur, die sich an das Ein bringen der Einschnitte anschließt, nämlich die Prozedur des Faltens des Films derart, daß die die erwähnten Ein schnitte aufweisenden Abschnitte einander gegenüberliegen, um einen Abschnitt oder einen vollkommenen Teil der ver siegelten Randabschnitte einer Tüte zu bilden, sowie das Heißversiegeln der gegenüberliegenden Endkanten oder In nenseiten der Endkanten, um dadurch die dicht versiegelte Tüte fertigzustellen, ist den beiden oben erwähnten Ver fahren 1) und 2) gemeinsam.
1) Bei dem einen Verfahrenstyp werden Einschnitte in einem Film eingebracht, bei dem die Substratschicht und Heißsiegelschicht vorab durch Laminierung vereinigt wurden;
2) bei dem anderen Verfahren werden zuerst die Einschnitte in die Substratschicht eingebracht, und anschließend wird die Heißsiegelschicht fest den Oberflächen der Substrat schicht überlagert. Die Prozedur, die sich an das Ein bringen der Einschnitte anschließt, nämlich die Prozedur des Faltens des Films derart, daß die die erwähnten Ein schnitte aufweisenden Abschnitte einander gegenüberliegen, um einen Abschnitt oder einen vollkommenen Teil der ver siegelten Randabschnitte einer Tüte zu bilden, sowie das Heißversiegeln der gegenüberliegenden Endkanten oder In nenseiten der Endkanten, um dadurch die dicht versiegelte Tüte fertigzustellen, ist den beiden oben erwähnten Ver fahren 1) und 2) gemeinsam.
Wenn die leicht zu öffnende, dicht versiegelte Tüte dadurch
hergestellt wird, daß nach dem Verfahren 1) Einschnitte
in den Film eingebracht werden, der Film derart gefaltet
wird, daß die solche Einschnitte tragenden Abschnitte ein
ander überlagert sind, um einen Abschnitt oder einen voll
ständigen Teil der versiegelten Kantenabschnitte einer
Tüte zu bilden, und die einander gegenüberliegenden Kan
tenabschnitte heißversiegelt werden, um dadurch den ver
siegelten Abschnitt der fertigen Tüte zu erhalten, werden
die Einschnitte teilweise oder vollständig von einer Heiß
siegelschicht blockiert, wie Fig. 2a und 2b zeigen, und sie
sind nur in den heißversiegelten Abschnitten verteilt. Wenn
die einander gegenüberliegenden Kantenabschnitte auf ihren
Innenseiten heißversiegelt werden, sind die Einschnitte in
den heißversiegelten Abschnitten und in den außerhalb von
diesen liegenden nicht-heißversiegelten Abschnitten ver
teilt, und die in den heißversiegelten Abschnitten verteil
ten Einschnitte sind teilweise oder vollkommen von der Heiß
siegelschicht blockiert, während die Einschnitte, die in
den nicht-heißversiegelten Abschnitten verteilt sind, nicht
von der Heißsiegelschicht blockiert sind.
Wenn die leicht zu öffnende, dicht versiegelte Tüte dadurch
hergestellt wird, daß nach dem Verfahren 2) Einschnitte in
der Substratschicht hergestellt und darauf dann die Heiß
siegelschicht aufgebracht wird, wonach die sich gegenüber
liegenden Kantenbereiche heißversiegelt werden, um einen
versiegelten Abschnitt in der fertigen Tüte zu bilden, sind
die Einschnitte teilweise oder vollständig von der Heiß
siegelschicht blockiert, und sie sind nur in den heiß
versiegelten Abschnitten verteilt. Wenn in diesem Fall die
Innenseiten der Kantenabschnitte heiß versiegelt werden,
sind die Einschnitte in den heißversiegelten Abschnitten
und in den nicht-heißversiegelten Abschnitten verteilt,
und diese Einschnitte in sowohl den heißversiegelten als
auch den nicht-heißversiegelten Abschnitten sind teilweise
oder vollständig von Heißsiegelschicht blockiert.
Wenn die Bearbeitungswalze (13) gedreht wird
und die Vorsprünge (10) in Druckkontakt mit dem Film ge
langen, arbeiten die Rückenlinien (22) als Schneidkanten
und erzeugen eine linear angeordnete Gruppe feiner flacher
Einschnitte in dem Film. Da die Schneidkanten jeweils die
Form eines Berges besitzen, lassen sich die Längen der Ein
schnitte in dem Film dadurch variieren, daß man den Druck,
mit dem die Schneidkanten gegen den Film gedrückt werden,
entsprechend reguliert. Dieses Gerät verschleißt nur lang
sam und erfreut sich einer hohen Lebensdauer, weil die
Schneidkanten eine beträchtliche Dicke besitzen.
Durch Extrudier-Laminierung wurde ein laminierter Verbund
film von 720 mm Breite und 74 µm Gesamtdicke hergestellt.
In den laminierten Film wurde mit dem obengenannten Gerät
eine Gruppe von Einschnitten hergestellt.
Wie Fig. 12 zeigt, werden die Bearbeitungswalze (13) und
die Gegenwalze (14) in Berührung miteinander gehalten und
bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit in entgegengesetzte
Richtungen gedreht. Der Film läuft zwischen den beiden
Walzen hindurch. Während des Durchlaufens werden die Vor
sprünge (10) der Bearbeitungswalze (13) gegen den Film (8)
gedrückt. Dieser Film (8) wird von der Vorratsrolle (15)
abgezogen. Folglich werden Einschnitte in drei Reihen, zwei
mit einem Abstand von 10 mm von dem gegenüberliegenden
Kanten des Films (8) und eine in der Mitte (in Breitenrich
tung des Films gesehen) gebildet. Dann werden durch Schnei
den des Films entlang des Mittelfeldes der Einschnitte zwei
Filmstreifen von jeweils 350 mm Breite erhalten.
Wie Fig. 1 zeigt, verblieben diejenigen Abschnitte des
Films, die mit den Steilflächen des Geräts gebildet wurden,
flach und die Abschnitte, die mit den äußeren Schrägflächen
niedergedrückt wurden, schräg nach unten verformt, so daß
unregelmäßige und ungleichmäßige Filmoberflächen an den
eingeschnittenen Abschnitten gebildet wurden. Es wurde
beobachtet, daß die entgegengesetzten Endpunkte jedes Ein
schnitts gerissen waren.
Aus dem in obiger Weise hergestellten Film wurden kissen
ähnliche Keiltüten hergestellt, bei denen jeweils drei Kan
tenabschnitte heißversiegelt waren, und die 250 g Pulver
kaffee enthielten, wozu eine automatische Tütenherstell-
und Tütenabfüllmaschine eingesetzt wurde.
In dem Heißsiegelabschnitt jeder von der automatischen Tü
tenherstell- und Tütenabfüllmaschine hergestellten Tüte
wurden die Einschnitte vollständig von der Heißsiegel
schicht blockiert. Als die einander gegenüberliegenden
Kantenabschnitte von der Tütenherstell- und Füllmaschine
heißversiegelt wurden, waren sie derart positioniert, daß
die Einschnitte in einem der Kantenabschnitte gegenüber
denjenigen in dem anderen Kantenabschnitt versetzt waren.
Während der Herstellung der Tüten, während des Transports
der fertigen Tüten und bei deren Lagerung hielt der Film
allen Belastungen stand, ohne daß es irgendwelche Schwierig
keiten gab. Die Tüten ließen sich mit lediglich der
Kraft der Fingerspitzen an jeder beliebigen Stelle der
länglichen heißversiegelten Abschnitte öffnen.
Bei diesem Beispiel waren die Vorsprünge geordnet gelegen.
Wenn die Vorsprünge unregelmäßig verteilt sind, könnte
man erwarten, daß sie solange die gleiche erfindungsgemäße
Wirkung bringen, wie sie eine ausreichende Dichte besitzen.
Claims (9)
1. Leicht zu öffnende, dicht verschließbare Kunst
stofftüte, bestehend aus einem mindestens eine Substrat
schicht und eine Heißsiegelschicht aufweisenden Film mit ei
nem versiegelten Abschnitt, der in den beidseitigen Substrat
schichten (16) eine Vielzahl von Einschnitten (1) besitzt,
die im wesentlichen entlang der Kantenlinie gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte
(1) vollständig mit dem Material der Heißsiegelschicht (17)
verschlossen sind.
2. Tüte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einschnitte flache Schlitze sind, die
etwa rechtwinklig zu den Kanten (2) der Tüte verlaufen.
3. Tüte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugfestigkeit der Heißsiegel
schicht kleiner ist als die der Substratschicht, und daß die
Reißfestigkeit (Weiterreißwiderstand bei einer Kerbe) der
Heißsiegelschicht größer ist als die der Substratschicht.
4. Tüte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einschnitte (1) in der
Substratschicht des einen der zwei heißversiegelten Säume des
Films in dem versiegelten Abschnitt versetzt sind gegenüber
denjenigen in der Substratschicht des anderen heißversiegel
ten Saums des Films.
5. Tüte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einschnitte in der Sub
stratschicht des einen der zwei heißversiegelten Säume des
Films in dem versiegelten Abschnitt demjenigen in der Sub
stratschicht des anderen heißversiegelten Saums des Films
überlagert sind.
6. Verfahren zum Herstellen der leicht zu öffnenden,
dicht verschließbaren Kunststofftüte nach einem der Ansprüche
1 bis 5, gekennzeichnet durch
Ausbilden einer Vielzahl von Einschnitten in einem min destens eine Substratschicht und eine Heißsiegelschicht ent haltenden Film,
Falten des Films derart, daß die die Einschnitte ent haltenden Abschnitte die zu versiegelnden Kanten der Tüte bilden, und
Heißsiegeln der Kanten oder deren Innenseiten, um die dicht verschlossene Tüte herzustellen.
Ausbilden einer Vielzahl von Einschnitten in einem min destens eine Substratschicht und eine Heißsiegelschicht ent haltenden Film,
Falten des Films derart, daß die die Einschnitte ent haltenden Abschnitte die zu versiegelnden Kanten der Tüte bilden, und
Heißsiegeln der Kanten oder deren Innenseiten, um die dicht verschlossene Tüte herzustellen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausbilden der Einschnitte in dem
Film folgende Merkmale umfaßt:
eine Verarbeitungswalze mit feinen Vorsprüngen auf der Umfangsfläche, wobei zumindest die Rücken der Vorsprünge eine Schneidkante bilden, wird in Anlage mit einer Gegenwalze ge bracht,
die Verarbeitungswalze und die Gegenwalze werden ge dreht,
der Film wird zwischen die Walzen eingeführt und die Vorsprünge werden gegen den Film gedrückt.
eine Verarbeitungswalze mit feinen Vorsprüngen auf der Umfangsfläche, wobei zumindest die Rücken der Vorsprünge eine Schneidkante bilden, wird in Anlage mit einer Gegenwalze ge bracht,
die Verarbeitungswalze und die Gegenwalze werden ge dreht,
der Film wird zwischen die Walzen eingeführt und die Vorsprünge werden gegen den Film gedrückt.
8. Verfahren zum Herstellen einer leicht zu öffnenden,
dicht verschließbaren Kunststofftüte, gekennzeichnet
durch Ausbilden einer Vielzahl von Einschnitten in
einem Substratfilm, Auflaminieren eines Heißsiegelfilms auf
einer Seite des Substratfilms, Falten des laminierten Films
derart, daß die die Einschnitte aufweisenden Abschnitte teil
weise oder ganz die versiegelten Kanten einer Tüte bilden
und Heißsiegeln der Kanten oder deren Innenseiten, um eine
dicht verschlossene Tüte herzustellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ausbilden der Einschnitte in dem
Film folgende Merkmale umfaßt:
eine Verarbeitungswalze mit feinen Vorsprüngen auf der Umfangsfläche, wobei zumindest die Rücken der Vorsprünge eine Schneidkante bilden, wird in Anlage mit einer Gegenwalze ge bracht,
die Verarbeitungswalze und die Gegenwalze werden ge dreht,
der Film wird zwischen die Walzen eingeführt und die Vorsprünge werden gegen den Film gedrückt.
eine Verarbeitungswalze mit feinen Vorsprüngen auf der Umfangsfläche, wobei zumindest die Rücken der Vorsprünge eine Schneidkante bilden, wird in Anlage mit einer Gegenwalze ge bracht,
die Verarbeitungswalze und die Gegenwalze werden ge dreht,
der Film wird zwischen die Walzen eingeführt und die Vorsprünge werden gegen den Film gedrückt.
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