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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine Verpackungseinrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1, ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch
4 sowie eine Verwendung eines Vorprodukts.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Zahlreiche
Patente offenbaren flexible Verpackungen zum Aufnehmen von Flüssigkeiten
und zum Ausgeben der Flüssigkeit
durch einen Garniturauslass oder einen Zapfhahn, der einen Teil
der Verpackungseinrichtung bildet. So offenbart zum Beispiel das
US-Patent Nr. 4,429,810 (Hample
et al.) einen Beutel zum Aufnehmen von Wein, wobei der Beutel eine
Ausgabe-Absperrorgan-Garnitur aufweist. Die
US-Patente Nr. 3,696,969 (De Van et
al.),
4,314,654 (Gaubert),
4,416,395 (Gaubert),
4,602,725 (Malpcs et al.),
6,131,767 (Savage et al.) und
6,446,845 (Steiger) offenbaren
Ausgabezapfhähne
für „Bag-in-Box"-Behälter. Ein
weiterer Zapfhahn zum Steuern des Flüssigkeitsstroms aus einer Bag-in-Box-Anordnung wird in
der internationalen Anmeldung
WO 01/02283A1 offenbart.
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Das
US-Patent Nr. 4,452,378 (Christine)
offenbart einen Bodenfaltenbeutel zum Aufnehmen einer Flüssigkeit,
wobei der Beutel einen Ausgießer einschließlich Kappe
aufweist, damit der Inhalt aus dem Beutel abgelassen werden kann.
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Die
US-Patente Nr. 5,911,340 (Uematsu) und
6,612,466 (Malm) offenbaren
bootsförmige
Ausgießerbaugruppen
für flexible
Verpackungen. Die
US-Patente
Nr. 6,050,451 (Ness III, et al.),
6,273,307 und
6,439,429 (Gross et al.) offenbaren
bootsförmige Garnituren
mit Absperrorgan für
flexible Verpackungen.
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Das
US-Patent Nr. 6 045 119 (Erb)
offenbart ein selbst schließendes
Flüssigkeitsverteilungsabsperrorgan,
insbesondere für
genießbare
Flüssigkeiten,
das vor allem aus einem Körper
zum Anbringen des Absperrorgans in der Öffnung eines Behälters und
einem Flüssigkeitsabgabekolben,
der eine elastische Verschließmembran
betätigt,
die an dem Körper
befestigt ist, besteht. Das Absperrorgan ist mit Elementen versehen,
die den Kolben in der offenen Position halten. Es wird nicht offenbart,
dass diese Art von Zapfhähnen
für eine
flexible Verpackung, die in einem Außenkarton untergebracht ist,
verwendet wird.
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Während die
vorstehend genannten Verpackungen mit Garnituren zum Aufnehmen und
Ausgeben von Flüssigkeiten
und die Garnituren zum Verwenden in solchen Verpackungseinrichtungen
im Allgemeinen für
ihre beabsichtigten Zwecke geeignet sein können, leiden sie an einem oder
mehreren Nachteilen, so sind sie z. B. nicht besonders geeignet zum
Herstellen auf einer Form-, Befüll-
und Verschließmaschine,
sie sind etwas zu kompliziert in der Konstruktion und/oder nicht
besonders kompakt, und sie ermöglichen
nicht die Steuerung des Durchflusses der Flüssigkeit, die ausgegeben wird.
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Die
US-Patente Nr. 4,598,529 (Pongrass
et al.),
5,210,993 (van
Boxtel),
6,182,426 (Pritchard), die
EP-Patentanmeldung 1 106
515 A1 und das
US-Patent
4,512,136 offenbaren jeweils ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Formen, Befüllen
und Verschließen
von flexiblen Kunststoffbeuteln. Allerdings weisen die hergestellten
Beutel keine Zapfhähne
auf, die das selektive Ausgeben des Inhalts des Beutels ermöglichen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine Verpackungseinrichtung zum Aufnehmen und
selektiven Ausgeben einer Flüssigkeit
daraus sowie ein Verfahren zum Herstellen der Verpackungseinrichtung
auf einer Form-, Befüll-
und Verschließmaschine
oder auf einer Befüll-
und Verschließmaschine
sowie die Verwendung eines Vorprodukts zum Herstellen einer Verpackungseinrichtung.
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Die
Verpackungseinrichtung umfasst einen Beutel und eine Garnitur, die
einen Zapfhahn aufweist. Entsprechend einem bevorzugten Aspekt dieser
Erfindung ist der Beutel aus einem flexiblen Material hergestellt,
das Randbereiche besitzt, die einander gegenüberstehen, um einen die Garnitur
aufnehmenden Raum zu bilden. Die Anzapfgarnitur umfasst ein Basisteil
und ein Anzapfteil. Das Basisteil ist im Allgemeinen bootsförmig und
besitzt eine erste Längsachse,
ein gegenüberliegendes
Paar glatter und durchgängiger
Seitenwände,
die sich entlang gegenüberliegenden
Seiten der ersten Längsachse
erstrecken, und einen Flansch, der eine periphere Ausnehmung aufweist,
die sich von dem Basisteil nach außen erstreckt. Ein erster Durchgang
erstreckt sich durch das Basisteil und den Flansch entlang einer zweiten
Achse, die senkrecht zu der ersten Längsachse verläuft. Das
Basisteil ist so angeordnet, dass es sich in dem die Garnitur aufnehmenden
Raum befindet und fest an den angrenzenden Randbereichen des Beutels
daselbst befestigt ist.
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Das
Anzapfteil umfasst einen zweiten Durchgang, der sich dadurch erstreckt,
der koaxial mit dem ersten Durchgang ist, sowie ein steuerbares
Ausgabeteil. Das steuerbare Ausgabeteil umfasst ein allgemein rohrförmiges Element,
das in Fluidverbindung mit dem zweiten Durchgang steht und sich
entlang einer dritten Achse erstreckt, die senkrecht zu der zweiten
Achse verläuft.
Das steuerbare Ausgabeteil besitzt einen Ausgießer, der sich an einem Ende
der dritten Achse befindet, eine Drehkappe, die sich an dem gegenüberliegenden
Ende der dritten Achse befindet, und ein Absperrorgan, das mit der
Drehkappe verbunden ist. Die Drehkappe ist so angeordnet, dass sie
um die dritte Achse gedreht wird. Entsprechend einem anderen Aspekt
dieser Erfindung ist die Verpackungseinrichtung aus einer Vorprodukt-Verpackungseinrichtung
hergestellt, die so angeordnet ist, dass sie befüllt und verschlossen wird,
um flexible Verpackungen zum Aufnehmen und selektiven Ausgeben einer
Flüssigkeit
daraus zu produzieren. Jede Vorprodukt-Verpackungseinrichtung umfasst
ein Paar offener Beutel, die durch ein Mittelteil miteinander verbunden
sind. Jeder der Beutel umfasst eine zugehörige Anzapfgarnitur, eine erste
Wand und eine zweite Wand, die nebeneinander und einander gegenüberstehen
und entlang ersten Teilen ihres Umfangs fest aneinander befestigt
sind, aber entlang zweiten Teilen ihres Umfangs nicht aneinander
befestigt sind, um ein offenes oberes Ende zu bilden. Die Anzapfgarnitur
besitzt ein im Allgemeinen bootsförmiges Basisteil und ein Anzapfteil.
Das Basisteil ist zwischen den ersten Teilen des Umfangs der Wände eingefügt und verschlossen.
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Entsprechend
einem Verfahrensaspekt dieser Erfindung werden die Verpackungseinrichtungen dieser
Erfindung mithilfe einer automatisierten Form-, Befüll- und
Verschließmaschine
aus einem flexiblen Material hergestellt. Die Maschine formt mehrere Beutel,
wobei jeder Beutel das Paar von Randbereichen besitzt, die einander
gegenüberstehen,
um den die Garnitur aufnehmenden Raum zu bilden. Die Maschine ordnet
anschließend
die Garnitur so an, dass sich ihre Basis in dem die Garnitur aufnehmenden Raum
befindet, woraufhin deren Seitenwände fest an den angrenzenden
Randbereichen des Beutels an dem die Garnitur aufnehmenden Raum
befestigt werden.
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Entsprechend
einem anderen Verfahrensaspekt dieser Erfindung werden flexible
Verpackungen dieser Erfindung mithilfe einer Form- und Befüllmaschine
unter Verwendung der Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen dieser
Erfindung hergestellt. In diesem Fall wird jede der Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen
angeordnet, um einer automatisierten Befüll- und Verschließmaschine
zur Verfügung
gestellt zu werden, wobei jeder ihrer Beutel von der Maschine durch
sein offenes oberes Ende mit der Flüssigkeit befüllt und
anschließend
entlang dem offenen oberen Ende verschlossen wird, um die Flüssigkeit darin
einzuschließen.
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Die
Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen können zunächst keine Garnituren aufweisen.
In diesem Fall weisen die Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen die
Garnitur aufnehmende Räume
auf, in die vor dem Einbringen in die Befüll- und Verschließmaschine
zugehörige
Garnituren eingesetzt und verschlossen werden können.
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KURZE BESCHREIBUNG MEHRERER
ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben,
in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
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1 eine
vertikale Teilquerschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsform
einer Verpackungseinrichtung zum Aufnehmen und Ausgeben einer Flüssigkeit
ist, die nach dieser Erfindung konstruiert ist;
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2 eine
Draufsicht eines flexiblen Beutels und einer Anzapfgarnitur ist,
die einen Teil der Verpackungseinrichtung von 1 bilden;
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3 eine
Querschnittsansicht der in 2 dargestellten
Garnitur ist, wobei die Anzapfgarnitur in ihrem geschlossenen Zustand
abgebildet ist;
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4 eine
Querschnittsansicht der in 3 dargestellten
Garnitur ist, wobei jedoch die Anzapfgarnitur in ihrem geöffneten
Zustand abgebildet ist;
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5 eine
Ansicht des hinteren Endes der Anzapfgarnitur von 3 entlang
der Linie 5-5 ist;
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6 eine
Draufsicht einer Vorprodukt-Verpackungseinrichtung in Form einer
Satteltaschenanordnung ist, wobei jeder Beutel eine Anzapfgarnitur aufweist;
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7 eine
isometrische Ansicht einer automatisierten Vorrichtung oder Maschine
zum Formen, Befüllen
und Verschließen
einer Reihe von flexiblen Verpackungen ist, von denen jede so konstruiert
ist wie die, die in 2 dargestellt ist;
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8 eine
isometrische Ansicht einer automatisierten Vorrichtung oder Maschine
zum Befüllen und
Verschließen
einer Vorprodukt (Satteltaschenanordnung)-Verpackungseinrichtung
von 6 ist; und
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9 eine
isometrische Ansicht einer anderen automatisierten Vorrichtung oder
Maschine zum Befüllen
und Verschließen
von Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen
in Satteltaschenanordnung ist, wobei diese Verpackungseinrichtungen
zunächst
keine Anzapfgarnituren aufweisen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In 1 ist
mit 10 eine beispielhafte Ausführungsform einer Verpackungseinrichtung
zum Aufnehmen und Ausgeben einer Flüssigkeit, z. B. Wein, dargestellt.
Die Verpackungseinrichtung umfasst grundsätzlich einen Karton 20 und
eine flexible Verpackung 22, die gemäß dieser Erfindung konstruiert sind.
Die Verpackungseinrichtung 22 ist am besten in 2 zu
sehen und umfasst grundsätzlich
einen flexiblen Beutel 24 und eine Anzapfgarnitur 26.
Die flexible Verpackung kann auf verschiedene Arten gebildet werden,
die später
beschrieben werden. In der Ausführungsform,
die in 2 dargestellt ist, wird der Beutel 24 aus
einem Paar gegenüberliegender
Wände 28 und 30 aus
einer beliebigen geeigneten herkömmlichen
Polymerfolie gebildet. Die Wände
besitzen eine im Allgemeinen rechteckige Form (könnten aber auch andere Formen aufweisen,
falls gewünscht)
und sind eine integrale Einheit, die aus einer Bahn aus Polymerfolie
gebildet wird, das so ausgerichtet (z. B. gefaltet) wurde, dass
die beiden Wände
nebeneinander und einander gegenüberstehen und
auf einer Seite durch eine Faltlinie 32 verbunden sind.
Die marginalen Randbereiche der Wände 28 und 30 werden
entlang einer peripheren Verschließlinie 34, die sich
von einem Ende der Faltlinie 32 erstreckt, verschweißt. Auf
die gleiche Weise werden die marginalen Randbereiche der Wände 28 und 30 entlang
einer anderen peripheren Verschließlinie 36, die sich
von dem gegenüberliegenden
Ende der Faltlinie 32 erstreckt, verschweißt.
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Die
verbleibenden unverschlossenen marginalen Ränder der Wände 28 und 30 sind
mit den Bezugsziffern 28A und 30A bezeichnet und
bilden einen die Garnitur aufnehmenden Raum. Die Garnitur 26, deren
Einzelheiten später
beschrieben werden, befindet sich in dem die Garnitur aufnehmenden
Raum zwischen den marginalen Rändern 28A und 30A und ist
mit ihnen verschweißt.
Wie später
ausführlich
behandelt wird, ist insbesondere ein Seitenoberflächenabschnitt 38A (5)
eines Basisteils 38 der Garnitur 26 entlang seiner
Länge mit
den angrenzenden Bereichen des Rands 28A der Wand 28 verschweißt. Auf ähnliche
Weise ist der gegenüberliegende
Seitenoberflächenabschnitt 38B (5)
des Basisteils 38 entlang seiner Länge mit den angrenzenden Bereichen
des Rands 30A der Wand 30 heiß verschweißt. Die verbleibenden Bereiche
der unverschlossenen Ränder 28A und 30A sind
ebenfalls miteinander verschweißt.
Infolgedessen ist der gesamte Umfang der nebeneinander stehenden
Wände 28 und 30 verschlossen,
um einen Beutel mit einem hohlen Innenraum zu bilden, in dem sich
die Flüssigkeit
(nicht abgebildet), die ausgegeben werden soll, befindet. Das Befüllen des
Beutels mit der Flüssigkeit wird
später
beschrieben.
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Das
Basisteil 38 der Anzapfgarnitur 26 wird ebenfalls
später
ausführlich
beschrieben. Für
den Moment reicht es aus, anzugeben, dass es einen Durchgang aufweist,
der in Fluidverbindung mit dem Innenraum des Beutels steht, um es
zu ermöglichen, dass
der flüssige
Inhalt des. Beutels unter der selektiven manuellen Steuerung eines
Absperrorgans (Beschreibung folgt später), das einen Teil der Anzapfgarnitur
bildet, aus dem Beutel fließt.
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Nachdem
der Beutel 24 mit einer beliebigen gewünschten Flüssigkeit, z. B. Wein, befällt ist,
kann er in dem Karton 20 angeordnet werden, um den Beutel
und seinen Inhalt zu schützen.
Zu diesem Zweck kann der Beutel in den Innenraum 40 des
Kartons 20 eingesetzt werden, und die Garnitur 26 wird durch
eine Ausbrechung oder eine perforierte Öffnung 42 in dem Karton
gezogen, sodass sich Teile des Kartons, die an den Umfang der Öffnung angrenzen,
in einer Ausnehmung 48 (Beschreibung folgt später) in
der Anzapfgarnitur 26 befinden. Dadurch wird die Anzapfgarnitur
fest an dem Karton befestigt, wobei sich die Bedienteile der Anzapfgarnitur 26 außerhalb
des Kartons befinden, um für
den Benutzer zugänglich
zu sein, um den flüssigen
Inhalt des Beutels teilweise oder ganz auszugeben.
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Wie
am besten in den 3–5 zu sehen ist,
umfasst die Garnitur 26 grundsätzlich das vordem identifizierte
Basisteil 38 und ein Anzapfteil 50. Das Anzapfteil 50 weist
ein rohrförmiges
Verbindungsteil 52 und ein steuerbares Ausgabeteil 54 auf.
Das rohrförmige
Verbindungsteil 52 bildet grundsätzlich einen kreisförmigen Flansch 56 (1–5)
mit der Ausnehmung 48 in seinem Umfang und einen Schlauch oder
ein Rohr 58 (3 und 4), der
bzw. das sich senkrecht zu der oberen Oberfläche des Flanschs 56 erstreckt.
Das rohrförmige
Verbindungsteil besitzt einen mittleren Durchgang 60 (3 und 4),
der sich durch dieses erstreckt, welcher koaxial mit einem Durchgang 62 ist
(3 und 4), der sich durch das Basisteil 38 erstreckt.
Der Durchgang 62 öffnet
sich zu einer abgeschrägten
Oberfläche 46 in
der unteren Wand 48 des Basisteils 38. Flüssigkeit
aus dem Innern der flexiblen Verpackung kann somit in die axial
ausgerichteten Durchgänge 60 und 62 fließen. Ein
Absperrorgan (Beschreibung folgt später) in dem steuerbaren Ausgabeteil
dient zum Öffnen
oder Schließen
dieser Durchgänge,
um zu verhindern oder zu erlauben, dass Flüssigkeit aus der Verpackungseinrichtung
fließt.
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Das
steuerbare Ausgabeteil
54 gleicht in der Konstruktion dem
Zapfhahn, der in der internationalen Anmeldung
WO 01/02283A1 offenbart
wird, mit der Ausnahme, dass es sich entlang einer Achse
64 (
3)
erstreckt, die senkrecht zu der Achse
66 (
3)
der axial ausgerichteten Durchgänge
62 und
60 verläuft. Das
steuerbare Ausgabeteil
54 umfasst grundsätzlich ein
rohrförmiges
Element
68 mit einem kreisförmigen Kragen
70,
der ungefähr
in der Mitte der Länge
des rohrförmigen
Elements daraus herausragt. Auf der äußeren Oberfläche des
oberen Endes des rohrförmigen
Elements
68 befindet sich eine doppelte Startspiralnut
72A,
72B (
4).
Jede Nut erstreckt sich durch ungefähr 180 Grad des Umfangs des
rohrförmigen
Elements. Die Nuten beginnen in der Nähe des Kragens
70 und
enden kurz vor dem oberen Ende des rohrförmigen Elements
68.
Das innerste Ende des Durchgangs
60 in dem Rohr
58 bildet
einen Auslass
74.
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Im
oberen Ende des rohrförmigen
Elements 68 befindet sich ein Absperrorgan in Form eines
Kolbengriffs 76 (3 und 4).
Der Kolbengriff weist einen äußeren Randabschluss 78 und
eine radial quer laufende Endwand 80 auf. Der Randabschluss besitzt
an seiner Innenfläche
zwei radial nach innen gerichtete Vorsprünge 82 und 84.
Die Vorsprünge
befinden sich gleitbar in den Nuten 72A bzw. 72B.
Der Kolbengriff 76 weist einen inneren zylindrischen Abschnitt
auf, der eine konisch geformte Innenwand 86 besitzt und
an einem abgeschrägten
Verschließrand 88 endet.
Ein Stopfen 90 verschließt das hohle obere Ende des
Kolbengriffs. Die äußere Oberfläche des oberen
Abschnitts des Kolbengriffs bildet eine Kappe, die angeordnet ist,
um sie zu greifen, um den Kolbengriff um die Achse 64 zu
drehen. Die äußere Oberfläche dieser
Kappe ist gerändelt
(siehe 5), um den Drehvorgang zu erleichtern.
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Da
sich die Vorsprünge 82 und 84 des
Kolbengriffs 76 in den Spiralnuten 72A bzw. 72B befinden,
werden die Fachleute erkennen, dass, wenn der Kolbengriff in eine
Drehrichtung gedreht wird, er sich entlang der Achse 64 nach
oben bewegt. Wenn er in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht
wird, bewegt sich der Kolbengriff entlang dieser Achse nach unten.
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Das
untere Ende des rohrförmigen
Elements 68 besitzt die Form eines offenen Ausgießers 92. Das
untere Ende des Kolbengriffs, das an den Verschließrand 88 angrenzt,
besitzt einen dem Innendurchmesser des Ausgießers entsprechenden Außendurchmesser,
um den Auslass 74 zu dem Ausgießer zu verschließen oder
zu blockieren, wenn der Kolbengriff in die geschlossene Position,
die in 3 dargestellt ist, gedreht wurde. In diesem Fall
wird durch das geschlossene Absperrorgan verhindert, dass Flüssigkeit
aus der Verpackungseinrichtung fließt. Wenn der Kolbengriff in
die offene Position, die in 4 dargestellt
ist, gedreht wird, wird die Blockierung des Auslasses 74 aufgehoben,
so dass die Flüssigkeit
aus der Verpackungseinrichtung durch die ausgerichteten Durchgänge 62 und 60 zu
dem Auslass 74 und von dort aus dem Ausgießer 92 fließen kann.
Die Steuerung der Durchflussmenge aus der Verpackungseinrichtung
kann durch Drehen des Kolbengriffs in eine beliebige Zwischenposition
zwischen der vollständig
geöffneten
und der vollständig geschlossenen
Position durchgeführt
werden, woraufhin das untere Ende des Kolbengriffs den Auslass 74 nur
teilweise blockiert, wobei der Grad der Blockierung durch die Drehposition
des Kolbengriffs festgelegt wird. Auf Wunsch kann ein Absperrorgansitz
(nicht abgebildet), der in seiner Form dem abgeschrägten Verschließrand 88 des
Kolbengriffs entspricht, in dem rohrförmigen Element 68 vorgesehen werden,
um mit diesem Verschließrand
zusammenzuwirken, um sicherzustellen, dass bei geschlossenem Absperrorgan
keine Flüssigkeit
austreten kann.
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Wie
aus 5 hervorgeht, ist das Basisteil 38 der
Garnitur im Allgemeinen „bootsförmig". Es ist beispielsweise
zu sehen, dass das Basisteil 38 ein Mittelstück 94,
ein erstes Endstück 96 und
ein zweites Endstück 98 besitzt.
Das erste Endstück 96 ragt aus
dem Mittelstück 94 nach
außen
und verjüngt
sich zu einer ersten Spitze 100. Das zweite Endstück 98 ragt
aus dem Mittelstück 94 diametral
gegenüberliegend
dem ersten Endstück 96 nach
außen
und verjüngt
sich zu einer zweiten Spitze 102. Das Basisteil 38,
das länger
als breit ist, besitzt somit eine Längsachse, die sich von der
ersten Spitze 100 zu der zweiten Spitze 102 erstreckt.
Das Basisteil 38 weist außerdem die untere Wand 44,
eine glatte und durchgängige
Seitenwand 38A, die sich auf einer Seite des Basisteils
von der ersten Spitze 100 zu der zweiten Spitze 102 zwischen
der unteren Wand und dem Flansch erstreckt, sowie eine weitere glatte
und durchgängige
Seitenwand 38B, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Basisteils
von der ersten Spitze 100 zu der zweiten Spitze 102 zwischen
der unteren Wand und dem Flansch 56 erstreckt, auf. Die glatten
und durchgängigen
Seitenwände 38A und 38B des
Basisteils ermöglichen
es, dass das Basisteil zwischen den gegenüberliegenden peripheren Teilen
der Wände 28 und 30,
d. h. in dem die Garnitur aufnehmenden Raum, verschweißt wird,
ohne dass Flüssigkeit
durch diese Schnittstelle dringt, wenn der Beutel befüllt und
verschlossen wird.
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Die
flexible Verpackungseinrichtung
22 kann hergestellt werden,
indem man sie aus flexibler Folie, z. B. Polymerfolie, die auf Rollen
aufgewickelt ist, fertigt und die Garnitur mithilfe einer herkömmlichen
Befüll-,
Form- und Verschließmaschine
an dem Beutel befestigt wird, wobei die Befüll-, Form- und Verschließmaschine
so konfiguriert wurde, dass sie ein Paar Schweißbacken zum Verschweißen der
Garnitur mit der Folie aufweist. In meinem
US-Patent Nr. 6,182,426 wird eine
vertikale Form-, Befüll-
und Verschließmaschine
zum Herstellen und Befüllen
von „Stand-up"-Beuteln mit Garnituren
offenbart. Diese Maschine kann ohne weiteres für das Herstellen der Verpackungseinrichtungen
dieser Erfindung modifiziert werden.
9 zeigt
eine vertikale Form-, Befüll- und
Verschließmaschine
200 zum
Herstellen der Verpackungseinrichtungen
22 und ist beispielhaft
für viele
Arten von herkömmlichen
Form-, Befüll-
und Verschließmaschinen,
die entsprechend dieser Erfindung eingesetzt werden können.
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Bekanntermaßen verwendet
eine vertikale Form-, Befüll-
und Verschließmaschine
wie die von 9 eine Bahn aus Polymerfolie,
die von einem Paar quer (horizontal) laufender Schweißbacken
intermittierend in der Maschine nach unten gezogen wird. Wenn die
Folienbahn nach unten gezogen wird, wird sie von einem Formkragen
oder einer Faltvorrichtung 202 zu einer flachen Hülle geformt.
Insbesondere werden die marginalen Seitenränder der Folienbahn nebeneinander
und übereinander
platziert, so dass sie einen flachen Schlauch mit einer vertikalen
Faltlinie wie 32 in 2 bilden,
die sich auf der gegenüberliegenden
Seite der nebeneinander stehenden Ränder wie 28A und 30A in 2 befindet. Die
Bewegung der gefalteten Folienhülle
wird für
kurze Zeit gestoppt, und das bootsförmige Basisteil 38 einer
Garnitur 26, das an der Verpackungseinrichtung befestigt
werden soll, wird zwischen angrenzende Teile dieser nebeneinander
stehenden Ränder
(d. h. in den die Garnitur aufnehmenden Raum) eingebracht, während die
gefaltete Folienhülle
feststehend ist. Ein Paar entsprechend geformter, vertikal ausgerichteter
Schweißbacken
(nicht abgebildet) wird mit der Folienhülle auf jeder Seite des Garniturbasisteils 38 in
Eingriff gebracht, um die Garnitur fest dazwischen an Ort und Stelle
zu befestigen. Ein anderes Paar gegenüber liegender, vertikal ausgerichteter Schweißbacken
(nicht abgebildet) wird mit den angrenzenden und unverschlossenen
nebeneinander stehenden marginalen Rändern der Folienhülle, die zu
der Verpackungseinrichtung wird, in Eingriff gebracht, um diese
Ränder
zu verschließen
und dadurch einen Folienschlauch zu bilden. Der flach gedrückte Folienschlauch
mit der Garnitur 26, die nun daran befestigt ist, wird
anschließend
durch den Betrieb des Paars quer laufender Schweißbacken
(nicht abgebildet) nach unten bewegt. Diese Backen erzeugen den
oberen Verschluss einer vorausgehenden Verpackungseinrichtung und
den unteren Verschluss der nächstfolgenden
Verpackungseinrichtung.
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Um
die Verpackungseinrichtungen zu befüllen, während sie geformt werden, weist
die Maschine einen Befüllschlauch 204 auf,
der sich in den geformten Folienschlauch erstreckt, und beginnt
mit dem Befüllen
des Folienschlauchs, nachdem der untere Verschluss erzeugt wurde.
Das Befüllen
des Folienschlauchs wird fortgesetzt, bis der Folienschlauch nach
unten zu der Position bewegt wurde, in der die quer laufenden Paare
Schweißbacken
sein oberes Ende verschließen,
während
der untere Verschluss der nächstfolgenden
Verpackungseinrichtung erzeugt wird.
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Der
obere Verschluss der vorausgehenden Verpackungseinrichtung ist geringfügig unterhalb
des unteren Verschlusses der nächstfolgenden
Verpackungseinrichtung beabstandet. Eine horizontal angeordnete
Messerklinge (nicht abgebildet) wird in den Zwischenraum zwischen
den Paaren Schweißbacken,
welche die oberen und die unteren Verschlüsse bilden, eingeführt, um
die führende
(nun befüllte)
Verpackungseinrichtung von der hinterher kommenden Verpackungseinrichtung
zu trennen, d. h. den Folienschlauch zwischen dem oberen Verschluss
der vorausgehenden Verpackungseinrichtung und dem unteren Verschluss
der nächstfolgenden
Verpackungseinrichtung abzureißen.
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Wie
von den Fachleuten erkannt werden wird, kann die betreffende Verpackungseinrichtung auch
auf einer horizontalen Form-, Befüll- und Verschließmaschine
hergestellt werden. Aus Gründen der
Kürze ist
eine solche Maschine hier nicht dargestellt.
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Wie
am besten aus
6 hervorgeht, können die
Verpackungseinrichtungen
22 der vorliegenden Erfindung
auch unter Verwendung einer Vorprodukt-Verpackungseinrichtung
120 in
Form einer Reihe von Paaren von Beuteln
122, die jeweils
durch ein Mittelteil
124 verbunden sind, um eine jeweilige Satteltaschenanordnung
zu bilden, hergestellt werden. Eine solche Satteltaschenanordnung
wird in dem
US-Patent 5,237,799 offenbart.
Diese Anordnung wurde entsprechend dieser Erfindung modifiziert,
so dass jeder Beutel
122 eine Anzapfgarnitur
26 wie
die oben offenbarte aufweist. Wie zu sehen ist, weist jeder der
Beutel
122 zu diesem Zweck eine obere Wand
126 und
eine untere Wand
128 auf. Die obere Wand
126 jedes
Beutels ist mit der unteren Wand
128 entlang ihren beiden
Seitenrändern
130 bzw.
132 und entlang
ihrem unteren Rand
134 verschlossen. Die Garnitur
26 ist
in dem unteren Rand
134 angeordnet und verschlossen, wie
dies vorstehend in Bezug auf die Verpackungseinrichtung
20 beschrieben
ist. Die untere Wand
128 ist ein einheitliches Element,
dessen mittlerer Abschnitt das Mittelteil
124 der Satteltaschenanordnung
bildet. Der obere Rand
136 jedes der Beutel
122 ist
offen, d. h. er ist nicht entlang seiner Schnittstelle mit dem darunter
liegenden Abschnitt der unteren Wand
128, der an das Mittelteil
124 angrenzt,
verschlossen.
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Eine
Reihe von Vorprodukt-Verpackungseinrichtungsbeuteln
120 in
Satteltaschenanordnung ist so angeordnet, dass die Beutel von einer
Befüll-
und Verschließmaschine
300 wie
in
8 dargestellt befüllt und verschlossen werden.
Diese Maschine kann entsprechend den Lehren des
US-Patents Nr. 5,210,993 konstruiert
werden. Zu diesem Zweck wird ein Vorrat
302 in Form einer
Reihe fortlaufend verbundener Vorprodukt-Satteltaschen-Verpackungseinrichtungen
bereitgestellt und in die Maschine
300 eingezogen, woraufhin
ein Befüllabsperrorgan
in das offene Ende
136 jedes Beutels
122 eintritt
und die Flüssigkeit
darin absetzt. Nachdem die Flüssigkeit abgesetzt
wurde, wird das offene Ende jedes Beutels von der Maschine
300 hermetisch
verschlossen, um die Verpackungseinrichtung fertigzustellen.
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Anstatt
unter Verwendung eines Vorrats von Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen, deren Garnituren
bereits angebracht, d. h. bereits mit den Beuteln der Satteltaschenanordnung
verschlossen, sind wie die soeben beschriebenen, können Verpackungseinrichtungen
der vorliegenden Erfindung mithilfe von Vorprodukten ohne Garnituren
hergestellt werden. In einer solchen Anordnung werden die Garnituren 26 in
die Beutel der Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen
eingesetzt, unmittelbar bevor die Verpackungseinrichtungen zum Befüllen und
Verschließen
in die Maschine 300 zugeführt werden. Eine solche alternative
Anordnung ist in 9 dargestellt.
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Infolgedessen
wird der Vorrat 304 von Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen 120' auf dieselbe Weise
wie oben beschrieben konstruiert mit der Ausnahme, dass sie keine
Garnitur in jedem Beutel der Satteltaschenanordnung aufweisen. In
diesem Fall besitzt jeder Beutel 122 der Satteltaschenanordnung 120' einen Bereich
der peripheren Ränder
der oberen und unteren Wände,
wo die Armatur in der in 8 dargestellten Ausführungsform
angeordnet worden wäre,
der unverschlossen geblieben ist, um einen die Garnitur aufnehmenden
Raum 138 zu bilden. Dieser Raum wird durch eine Reihe von
kurzen Linien in 9 dargestellt. Es sollte darauf
hingewiesen werden, dass, auch wenn es in 9 so erscheint,
als ob sich diese Linien in einer der Wände des Beutels befinden würden, sie
sich tatsächlich
an der Schnittstelle des peripheren Rands der unteren Wand und der
oberen Wand befinden.
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Die
Reihe von Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen 120' wird anschließend durch
eine Garnitureinsetzungsvorrichtung oder -station 306 zugeführt, wo
Garnituren in den die Garnitur aufnehmenden Raum 128 jedes
Beutels 122 der Vorprodukt-Verpackungseinrichtungen 120' eingesetzt
werden. Insbesondere wird das bootsförmige Basisteil 38 der
Garnitur 26 in den die Garnitur aufnehmenden Raum 138 eingesetzt
und anschließend
an Ort und Stelle von einem Paar entsprechend geformter Schweißbacken
(nicht abgebildet) der Station 306 verschlossen. Die Reihe
von Verpackungsehrichtungen 120' mit den an Ort und Stelle verschlossenen Garnituren
wird dann in die Befüll-
und Verschließmaschine 300 zugeführt, woraufhin
die Beutel dieser Verpackungseinrichtungen auf dieselbe Weise wie unter
Bezugnahme auf 8 beschrieben befüllt und verschlossen
werden.
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Auch
wenn die Erfindung ausführlich
und unter Bezugnahme auf konkrete Beispiele davon beschrieben wurde,
ist für
einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom
Umfang der Erfindung abzuweichen.