DE60128282T2

DE60128282T2 - Verfahren zum Herstellen von wiederverschliessbaren Behältern

Info

Publication number: DE60128282T2
Application number: DE60128282T
Authority: DE
Inventors: David J. Gilman Matthews; Eric P. Homewood Plourde
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: ATE361877T1; ES2286078T3; DE60128282D1; EP1136358A1; EP1136358B1; US6428642B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf wiederverschließbare Behälter, die unter Verwendung einer vertikalen Form-Füll-Siegel-Maschine ausgebildet werden, und insbesondere auf die Herstellung von wiederverschließbaren Behältern oder Beuteln durch die Verwendung eines Reißverschlusses in Querrichtung mit einer Konfiguration aus Doppelversiegelungsflanschprofilen.
Im Stand der Technik werden bekannterweise Form-Füll-Siegel-Maschinen zur Herstellung von wiederverschließbaren Beuteln aus einer Folienmaterialrolle verwendet, indem Befestigungsanordnungen mit Profilstreifen in Querrichtung auf der Folienmaterialbahn montiert werden. Es ist weiterhin wohl bekannt, die Beutel während des Herstellungsverfahrens mit Nahrungsmitteln oder ähnlichem Inhalt zu füllen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Ausgabegeschwindigkeit dieses Herstellungsverfahrens durch den Schritt des Montierens des Querrichtungsprofilstreifens beschränkt wird. Im Einzelnen ist für eine gegebene Kombination aus Reißverschluss und Folie bei spezifischen Versiegelungstemperaturen und -drücken eine Mindestverweilzeit erforderlich, um einen Reißverschlussabschnitt an der Folie anzubringen. Sehr oft ist diese Verweilzeit der einschränkende Faktor in der letztendlichen Zyklusgeschwindigkeit der Vorrichtung. In anderen Fällen ist der einschränkende Faktor die Geschwindigkeit, mit der der Reißverschluss zum Versiegelungsbereich geliefert werden kann.
Die Verwendung eines einzigen Profilstreifens mit Befestigungsvorrichtungen für zwei benachbarte Beutel, d. h. das Satteltaschenkonzept, ist bekannt. Zur Herstellung einer Satteltasche unter Verwendung eines Reißverschlusses an der kurzen Seite der Packung wird jedoch üblicherweise eine horizontale Form-Füll-Siegel-Maschine verwendet, und zum Sammeln der von der Maschine kommenden Beutel und zum darauffolgenden Ausrichten und Miteinanderversiegeln der Oberteile der Packungen wird ein zweites Ausrüstungsteil benötigt. Außerdem wird das Herstellungsverfahren durch Versiegelungsbacken kompliziert, die die Bahn mit und ohne Reißverschlussprofil in abwechselnden Zyklen versiegeln müssen.
Darüber hinaus hat die Registerhaltigkeit des Rands eines einzelnen Reißverschlusses mit dem Abschneidemesser in einer Form-Füll-Siegel-Maschine eine Toleranz von mindestens 15 mm (einem sechzehntel Zoll). Das kann dazu führen, dass sich der Reißverschluss in den Abschneidebereich erstreckt und fehlerhaftes oder unvollständiges Schneiden verursacht, oder es kann dazu führen, dass sich die Beutelfolie über den Rand des Reißverschlusses hinauserstreckt, was wiederum zu mehreren Flanschen führt, die der Verbraucher beim Öffnen der Packung ergreift, oder dazu, dass zusätzliche Beutelfolie über dem Reißverschluss versiegelt wird, was den Zugriff auf den Reißverschluss und seine Öffnungsmerkmale erschwert.
Aus der US-A-5,951,453 ist die Platzierung von Befestigungsprofilen in benachbarten Paaren mit einem gemeinsamen Flansch bekannt. Das Platzieren einer der dünnen länglichen Profilstreifen direkt auf die Bahn kann erhöhte Komplexität im Herstellungsverfahren erfordern.
Die US-A-4,528,224 bezieht sich auf das Befestigungsprofil, das nicht in Querrichtung, sondern in der Maschinenrichtung zwischen zwei Folienrollen aufgebracht wird.
Erfindungsgemäß verwendet eine vertikale Form-Füll-Siegel-Vorrichtung Abschnitte eines Kunststoffreißverschlussstreifens, die in Querrichtung zur Länge einer langen Bahn ausgerichtet und an der Mitte der Bahn angebracht werden. Die Länge der Abschnitte beträgt etwas weniger als die Hälfte der Breite der Bahn. Jeder Kunststoffreißverschlussstreifenabschnitt weist zwei benachbarte Paare wiederverschließbarer Reißverschlussprofile an Flanschen auf. Die Reißverschlüsse sind so an den Streifen ausgerichtet, dass die Verbraucherseite jedes Reißverschlusspaars zur Mitte des Streifens und die Produktseite zum äußeren Rand des Streifens weist.
Die Streifen können unmittelbar vor dem Eintritt in die Form-Füll-Siegel-Vorrichtung an der Bahn befestigt und direkt der Form-Füll-Siegel-Vorrichtung zugeführt werden oder die Bahn mit den angebrachten Reißverschlussabschnitten wird alternativ an einem von der Form-Füll-Siegel-Vorrichtung entfernt gelegenen Ort montiert und wieder aufgewickelt. Zu einem späteren Zeitpunkt wird die aufgerollte Bahn in die Form-Füll-Siegel-Maschine platziert, die einen Schlauch aus der Bahn herstellt.
In der Form-Füll-Siegel-Vorrichtung wird Produkt in den aus der Bahn gebildeten Schlauch geladen, und in der Mitte zwischen Reißverschlussabschnitten wird über den Schlauch eine Versiegelung quer zur Länge des Schlauchs (d. h. eine Querversiegelung) angebracht. Bei der Querversiegelung werden zwei parallele Versiegelungen ausgeführt; mit einem Messer wird ein Schnitt zwischen den beiden Versiegelungen vorgenommen, wodurch die beiden Versiegelungen die Unterteile von zwei getrennten Beuteln bilden. Die Bahn wird weitergeschaltet, Produkt wird in den Schlauch gefüllt und durch die Querversiegelung werden zwei parallele Versiegelungen über den Schlauch angebracht, wodurch der Schlauch zusammenfällt und die Innenfläche des Schlauchs mit der freiliegenden Seite des Reißverschlussabschnitts versiegelt wird. Mit einem Messer wird ein Schnitt zwischen den beiden Versiegelungen vorgenommen, wodurch auch der Reißverschlussabschnitt halbiert wird, so dass diese Versiegelungen und die Reißverschlussabschnitte die Oberteile von zwei getrennten Beuteln bilden.
Dank der erfindungsgemäßen Anordnung hat ein Verfahren zum Formen, Füllen und Siegeln von wiederverschließbaren Beuteln eine größere Herstellungsgeschwindigkeit.
Eine bestimmte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht einer vertikalen Form-Füll-Siegel-Vorrichtung von vorne,
2 eine Perspektivansicht eines Kunststoffreißverschlussstreifens, der in Querrichtung auf der Bahn ausgerichtet ist und zwei Paar wiederverschließbarer Reißverschlüsse aufweist,
3 eine Draufsicht auf die Bahn mit einer Darstellung einer Abfolge der Reißverschlussstreifen,
4 eine Perspektivansicht der Bahn mit den Kunststoffreißverschlussstreifen mit zwei Paaren wiederverschließbarer Reißverschlüsse und einer Darstellung des Aufdrucks auf der Bahn und
5 eine Querschnittsansicht des Profils der Kunststoffreißverschlussstreifen mit zwei Paaren wiederverschließbarer Reißverschlüsse.
Bei ausführlicher Betrachtung der Zeichnungen, in denen dieselben Bezugszahlen in den mehreren Ansichten dieselben Elemente bezeichnen, zeigt 1 eine Perspektivansicht der vertikalen Form-Füll-Siegel-Vorrichtung 10. Die Folienbahn 12 ist zu einer allgemein zylindrischen Form um das Rohr 14 herumgezogen und mittels bekannter Verfahren wird eine Versiegelung 16 hergestellt. Die Bahn 12 wird mit einem Kunststoffreißverschlussstreifen 18 zum Rohr 14 geliefert, wobei Reißverschlussanordnungen (siehe 2–5) in einer Querrichtung zur Länge der Bahn 12 ausgerichtet und an der Mitte der Bahn 12 angebracht sind. Die Länge der Kunststoffreißverschlussstreifen 18 ist etwas geringer als die halbe Breite der Bahn 12 und entspricht im Wesentlichen dem halben Umfang des durch die Bahn 12 um das Rohr 14 gebildeten Zylinders. Jeder Kunststoffreißverschlussstreifen 18 weist zwei Paare wiederverschließbarer Reißverschlüsse 20, 22 zur Ausbildung der Oberteile von zwei benachbarten wiederverschließbaren Behältern, eines richtig herum liegenden und eines verkehrt herum liegenden, auf. Die Reißverschlüsse 20, 22 sind so auf dem Kunststoffreißverschlussstreifen 18 ausgerichtet, dass die Verbraucherseite jedes Reißverschlusspaars zur Mitte des Kunststoffreißverschlussstreifens 18 weist und die Produktseite zu den äußeren Rändern des Kunststoffreißverschlussstreifens 18 hin weist. Üblicherweise werden die Kunststoffreißverschlussstreifen 18 an der Bahn 12 angebracht, bevor die Bahn 12 der vertikalen Form-Füll-Siegel-Vorrichtung 10 zugeführt wird. Die Kunststoffreißverschlussstreifen 18 könnten jedoch mittels eines Verfahrens in Reihe mit der vertikalen Form-Füll-Siegel-Vorrichtung 10 an der Bahn 12 befestigt werden.
5 zeigt eine Querschnittsansicht des Kunststoffreißverschlussstreifens 18. Der erste Flansch 24 ist entlang den Versiegelungslinien 26, 28 mit der Bahn 12 versiegelt. An den freien Enden 34, 36 des ersten Flanschs 24 sind das erste untere Reißverschlussprofil 30 und das zweite untere Reißverschlussprofil 32 ausgebildet. Die zweiten Flanschabschnitte 38, 38' werden der vertikalen Form-Füll-Siegel-Vorrichtung 10 ohne Anbringung an der Bahn 12 zugeführt, werden aber danach entlang den Versiegelungslinien 35, 37 mit den aus den Seitenrändern der Bahn 12 gebildeten, umgefalteten Abschnitten der Bahn 12' mittels der unteren Siegelbalken 50 (siehe 1) versiegelt, und zum Trennen der Oberteile der beiden sich ergebenden wiederverschließbaren Behälter wird der Schnitt 39 durchgeführt. An den äußeren Enden 44, 46 der zweiten Flanschabschnitte 38, 38' sind das erste obere Reißverschlussprofil 40 und das zweite obere Reißverschlussprofil 42 ausgebildet. Das erste und das zweite untere Reißverschlussprofil 30, 32 nehmen das erste und das zweite obere Reißverschlussprofil 40, 42 in Eingriff, wodurch die wiederverschließbaren Reißverschlüsse gebildet werden.
Wie in 3 gezeigt, wird die Bahn 12 zum ersten verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälter 100 gebildet, wobei der Oberteil 102 neben dem Oberteil 106 des ersten richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters 104 liegt. Der Oberteil 102 und der Oberteil 106 weisen jeweils einen Reißverschluss von einem Abschnitt des Kunststoffreißverschlussstreifens 18' auf. Die Naht 103 (siehe auch Schnitt 39 in 5) wird durch den Kunststoffreißverschlussstreifen 118 ausgebildet, um den ersten verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälter 100 vom ersten richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälter 104 zu trennen. Der Unterteil 108 des ersten richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters 104 liegt neben dem Unterteil 112 des zweiten verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälters 110 und ist durch die Naht 111 von diesem getrennt. Der Oberteil 114 des zweiten verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälters 110 liegt neben dem Oberteil 118 des zweiten richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters 116 und ist durch die Naht 120 von diesem getrennt. Der Oberteil 114 und der Oberteil 118 weisen jeweils einen Reißverschluss vom Kunststoffreißverschlussstreifen 18'' auf, und zwar identisch mit der Beziehung zwischen den Oberteilen 102 und 106 wie oben beschrieben. Die Abfolge von wiederverschließbaren Behältern setzt sich nacheinander entlang der Bahn 12 fort.
Wie in 3 und 4 gezeigt, liegt der Aufdruck 121 auf dem ersten und dem zweiten verkehrt herum liegenden Behälter 100, 110 verkehrt herum und umgekehrt zu dem Aufdruck 122 auf dem ersten und dem zweiten richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälter 104, 116, um die Herstellung von benachbarten Paaren aus einem verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälter und einem richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälter richtig auszugleichen.
Wie in 1 gezeigt, werden die oberen Siegelbalken 52 zur Versiegelung der Bahn 12 mit der Bahn 12' an zwei eng beabstandeten parallelen Querabschnitten verwendet, wodurch der Unterteil von zwei benachbarten wiederverschließbaren Packungen gebildet wird. Wahlweise können der untere und der obere Siegelbalken 50, 52 kombiniert werden. Das Messer 54 wird zur Trennung der Unterteile der beiden benachbarten wiederverschließbaren Packungen verwendet, wodurch die untere verkehrt herum liegende wiederverschließbare Packung (deren oberer Versiegelungsbereich zuvor geformt wurde und die mit Produkt gefüllt worden ist) von der Bahn gelöst werden kann und als fertige Packung weitergehen kann. Die richtig herum liegende wiederverschließbare Packung wird dann weitergeschaltet, so dass der Kunststoffreißverschlussabschnitt 18 zwischen den unteren Versiegelungsbalken 50 liegt. Aus dem Rohr 14 wird Produkt in die richtig herum liegende wiederverschließbare Packung ausgegeben, und die unteren Siegelbalken 50 bringen zwei parallele Versiegelungen an, wodurch die Oberteile der richtig herum liegenden wiederverschließbaren Packung und einer nachfolgenden verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Packung gebildet werden, der durch die Bahn 12 und 12' gebildete Schlauch zusammenfällt und die Innenfläche des Schlauchs mit der freiliegenden Seite (d. h. den zweiten Flanschabschnitten 38, 38' in 5) des Kunststoffreißverschlussabschnitts 18 versiegelt wird. Ein nicht gezeigtes Messer in den unteren Siegelbalken 50 führt dann den Schnitt 39 aus (siehe 5), wodurch der richtig herum liegende Beutel von der Bahn gelöst wird und als fertige Packung weitergehen kann. Dann wird Produkt aus dem Rohr 14 an die nachfolgende verkehrt herum liegende wiederverschließbare Packung ausgegeben, und der Zyklus geht weiter, indem die oberen Siegelbalken 52 die nachfolgende verkehrt herum liegende wiederverschließbare Packung versiegeln und das Messer 54 die nachfolgende verkehrt herum liegende wiederverschließbare Packung von der Bahn 12 abschneidet, was zu einer Satteltaschenkonfiguration führt, bei der zwei Beutel mindestens vorübergehend über ihre jeweiligen Oberteile verbunden sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung von wiederverschließbaren Behältern mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer Bahn (12) aus Folienmaterial, Bereitstellen mehrerer Reißverschlussanordnungen (18) mit einem ersten Flansch (24) mit ersten Reißverschlussprofilen (20, 22) zu seinen Rändern hin und einem zweiten Flansch (38) mit zweiten Reißverschlussprofilen (20, 22) an seinen Rändern, wobei die ersten Reißverschlussprofile die zweiten Reißverschlussprofile wiederverschließbar in Eingriff nehmen, Versiegeln der ersten Flansche (24) mit der Bahn (12) in einer Querrichtung, Falten der Bahn und Miteinanderversiegeln der Seitenränder (12') der Bahn (12), wodurch ein Schlauch gebildet wird, und Versiegeln der gefalteten Abschnitte (12') der Bahn (12) mit dem zweiten Flansch (38), wobei zwei eng beabstandete benachbarte Querversiegelungen (111) in dem Schlauch im Wesentlichen in der Mitte zwischen benachbarten Reißverschlussanordnungen (18) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Trennens des Schlauchs quer entlang im Wesentlichen der Mitte des ersten Flanschs (24), wodurch Oberteile von zwei benachbarten wiederverschließbaren Behältern, einem richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälter und einem verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälter, gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit dem Schritt des Trennens des Schlauchs zwischen den beiden eng beabstandeten benachbarten Querversiegelungen (111), wodurch Unterteile eines richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters und eines verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälters gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Bildens zweier eng beabstandeter benachbarter Querversiegelungen (111) und der Schritt des Trennens des Schlauchs zwischen den beiden eng beabstandeten benachbarten Querversiegelungen gleichzeitig von einem ersten Satz Siegelbalken (52) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei der Schritt des Versiegelns gefalteter Abschnitte (12') der Bahn mit dem zweiten Flansch (38) und der Schritt des Trennens des Schlauchs quer entlang im Wesentlichen der Mitte des ersten Flanschs (24) gleichzeitig von einem zweiten Satz Siegelbalken (50) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Schritt des Bildens zweier eng beabstandeter Querversiegelungen (111) ein Schritt des Versehens des verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälters mit Inhalt liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei vor dem Schritt des Versiegelns gefalteter Abschnitte (12') der Bahn mit dem zweiten Flansch (38) ein Schritt des Versehens des richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters mit Inhalt liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt, dass die Bahn (12) des verkehrt herum liegenden wiederverschließbaren Behälters und des richtig herum liegenden wiederverschließbaren Behälters abwechselnd verkehrt herum und richtig herum so bedruckt wird, dass der verkehrt herum liegende wiederverschließbare Behälter und der richtig herum liegende wiederverschließba re Behälter folglich im Wesentlichen identisch bedruckt sind, wenn der richtig herum liegende wiederverschließbare Behälter und der verkehrt herum liegende wiederverschließbare Behälter in ähnlichen Konfigurationen positioniert sind.