DE60320233T2 - Verpackungsmethode und entsprechende verpackungen - Google Patents

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    • B29C66/737—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7371—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the state of the material of the parts to be joined oriented or heat-shrinkable
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Description

  • Diese Erfindung betrifft Verfahren zum Einwickeln von Artikeln mit Verpackungsfolien und dadurch hergestellte Verpackungen, die Mittel zum Vereinfachen ihrer Öffnung einschließen.
  • Flexible Polymerfolien finden breite Verwendung als Verpackungsmaterialien für ein riesiges Angebot von Waren. Eine Vielfalt synthetischer Polymere kann als Verpackungsmaterialien verwendet werden, zum Beispiel Folien aus synthetischen Polymeren wie zum Beispiel Polyolefinen (z. B. Polyethylen und/oder Polypropylen), Polystyrol und/oder Polyestern; und/oder Folien aus natürlichen Polymeren wie zum Beispiel Zellulosematerialien und/oder anderen Biopolymeren (z. B. Polymilchsäure).
  • Eine besondere Verpackungsverwendung für solche Folien ist als eine Umhüllung für eine Vielfalt von Waren, zum Beispiel für Zigarettenpackungen, Videokassetten, Nahrungsmittel, etc., wobei die Folien eng über den Waren verschweißt werden. Dieselben Eigenschaften, die den Folien wünschenswerte Eigenschaften als Verpackungsmaterialien verleihen, zum Beispiel hohe Festigkeit und Reißwiderstand, gestalten solche Pakungen jedoch schwer zu öffnen, da die Folien, aus denen sie bestehen, schwer aufzureißen sind.
  • Zum Vereinfachen der Öffnung solcher Packungen, sind sogenannte "Abreißbänder" vorgesehen worden, die aus einem schmalen Streifen aus einer Polymerfolie angehaftet an die Innenfläche der Verpackungsfolie bestehen, wobei ein Streifen des Abreißbands auf der Außenseite der Verpackung frei belassen wird, um ihre Öffnung zu vereinfachen. Die Verpackung kann dann durch Ziehen des Abreißbands durch die Verpackungsfolie geöffnet werden.
  • Ein anderes, zum Öffnen einer in Folie gewickelten Verpackung vorgeschlagenes Verfahren besteht darin, in der Folie inhärent eine oder mehrere Schwächelinien auf der Folie vorzusehen. Zwei Linien werden allgemein bevorzugt, um ein Folienband ausreichender Breite zu begrenzen, damit ein daran befestigtes freies Streifenende einfach ergriffen und an diesem gezogen werden kann. Zum Öffnen der Packung wird an dem Streifen gezogen, um die Folie vollständig um die Packung herum entlang beider Schwächelinien einzureißen, um das Band zu entfernen, das die Folie zerreißt und somit die Packung öffnet.
  • Schwächelinien auf der Folie weisen Vorteile gegenüber der Verwendung eines getrennten Abreißbands auf, da sie in die Folie integriert sind und keine zusätzlichen Verarbeitungsschritte oder zusätzliches Material erfordern. Ein Abreißband vergrößert die Dicke der Folie dort, wo es hinzugefügt wird, was zu einer unebenen Folieoberfläche führt, die die Versiegelungsintegrität der Packung reduzieren kann. Die für ein getrenntes Abreißband erwünschten mechanischen Eigenschaften unterscheiden sich von den für eine Umhüllungsfolie benötigten. Daher werden das Abreißband und die Folie häufig aus verschiedenen, nicht kompatiblen Materialien hergestellt, die es schwierig gestalten können, eine gute Verschweißung in Bereichen der Packung bereitzustellen, wo die Umhüllungsfolie an das Abreißband angrenzt.
  • Schwächelinien können durch jegliche geeignete Verfahren zum Beispiel durch mechanisches Einkerben (z. B. mit einer gesteuerten Klinge oder Rolle, die Druck auf die Folienoberfläche ausübt), durch eingeschnittene oder eingekerbte Perforationen, durch nicht berührende Mittel wie zum Beispiel Laser oder andere Strahlung zum Abschmelzen und/oder Abbrennen einer Dicke der Folie (wie z. B. in US 3,909,582 ; US 5,630,308 (beide American Can) oder US 5,010,325 und US 5,010,231 (beide LPF); durch Verwendung eines Lasers zum Verstreuen von Ausrichtung entlang einer Linie auf der orientierten Folie ohne Abschmelzen der Folienoberfläche (wie in der gleichzeitig schwebenden Anmeldung PCT/EP02/00075 des Anmelders beschrieben ist); und/oder durch die Verfahren hergestellt werden, die in WO 01/15594 (Hoescht) oder WO 01/94098 (Universität Warwick) beschrieben sind.
  • Obwohl Abreißbänder und Abreißlinien eine gute und wirksame Art zum Öffnen solcher Verpackungen darstellen können, kann es schwierig sein, den Riss zu initiieren. Zu diesem Zweck wird typischerweise eine Kerbe oder ein Streifen auf dem Bogen um das Abreißband oder die Abreißlinie herum eingeschnitten, so dass der Streifen einfach ergriffen und an ihm gezogen werden kann, um einen Riss entlang der geschwächten Linie oder dem Abreißband fortzupflanzen, um die gewickelte Folie um die Verpackung herum vollständig zu zerreißen. Solche Streifen sind allgemein U-förmig mit Seiten parallel zu der Abreißlinie oder V-förmig, wobei sich die Seiten zum freien Ende hin verjüngen. Es kann jedoch ein in jeglicher Weise geformter Streifen mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie zum Beispiel diejenigen Streifen, die in der gleichzeitig schwebenden britischen Patentanmeldung des Anmelders (Geschäftszeichen des Anmelders 31.14 GB) beschrieben sind, welche am selben Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde.
  • Bevor die Folienbahn zum Einwickeln eines Artikels verwendet wird, wird sie über die Breite der Bahn in der Querrichtung (TD) zum Bilden von Bögen eingeschnitten, die zum Einwickeln jedes Artikels verwendet werden. Zur Einfachheit wird dieser Schnitt hier als die "Bogenlinie" bezeichnet. Die Abreißlinien oder das Abreißband werden auf dem Bogen angeordnet, um in einer senkrechten Richtung, der Längsrichtung (machine direction, MD) zu verlaufen. Der Streifen wird in die Bahn geschnitten, um über der Bogenlinie zu liegen, d. h. der Streifen wird von der Vorderkante eines Bogens vorstehen und bildet somit eine entsprechende Form in der Hinterkante des folgenden Bogens. Der Streifen wird auch positioniert werden, um das Abreißband oder die Abreißline(n) zu überspannen. Zum Verhindern, dass der Streifen beim Öffnungsvorgang der Packung abgerissen wird, weist die Bogenlinie einen nicht eingeschnittenen Spalt auf (d. h. wo die Bahn noch befestigt ist), der in Register mit der Position der Abreißlinien ist. Dies kann durch ein jegliches geeignetes Mittel erreicht werden, zum Beispiel kann das Schlitzmesser eine Kerbe aufweisen, die in Register mit den Abreißlinien oder dem Abreißband positioniert ist.
  • Zum Einwickeln einer Packung (z. B. einer Zigarettenpackung) oder von Artikeln (z. B. in eine Röhre eingewickelter Stapel von Keksen), wird eine gewisse Überlappung zwischen den Hinter- und Vorderkanten eines Bogens erfolgen, wenn er um den Artikel, gewickelt wird, und diese Überlappung von Folie erfolgt dort, wo die Folie verschweißt wird, zum Beispiel indem sie an einen erhitzten Metallstab angesetzt wird. Wenn die überlappte Folie verschweißt wird, bildet die Folie zuerst eine Röhre um den Artikel herum. Die offenen Enden der Röhre können dann um den Artikel herum gefaltet und miteinander zum Bilden einer luftdichten Versiegelung verschweißt werden, die den Artikel umschließt und schützt. Wenn der Streifen größer als der Überlappungsbereich ist, wird die in die Hinterkante des Bogens eingeschnittene entsprechende Kerbe über den verschweißten Überlappungsbereich hinaus vorstehen, und die Versiegelungsintegrität wird verloren gehen. Dennoch ist es erwünscht, dass der Überlappungsbereich in Einklang mit einer guten Verschweißung aus den folgenden Gründen so klein wie möglich ist. Eine große Überlappungsfläche für jeden Bogen ist teuer, da sie Folie verschwendet, aber die verschweißte Überlappung ist auch weniger transparent (für durchsichtige Folien), kann das Erscheinungsbild der Hülle verderben und/oder kann schwer zu bedrucken sein. Aus diesem Grunde wird die Bogenlinie etwa auf halber Strecke den Streifen hinauf positioniert, so dass der Überlappungsbereich nicht zu groß ist.
  • Es stellten sich jedoch Probleme mit der Verwendung von Streifen und dem Überlappungsbereich auf einer Verpackung heraus. Wenn der Überlappungsbereich verschweißt wird, wird das freie Ende des Streifens schwer zu finden sein, da es an die darunter liegende Folie in dem Überlappungsbereich geschweißt wird. Eine zu starke Verschweißung in dem Überlappungsbereich kann auch Probleme aufwerfen, da es dann schwierig sein kann, dass sich ein Riss durch den Bereich der Überlappung fortsetzt. Wenn andererseits der Überlappungsbereich um den Streifen herum nicht verschweißt belassen wird oder die Verschweißungsstärke in dem Überlappungsbereich reduziert ist, um Abreißen zu unterstützen, wird dies die Verschweißungsintegrität der Packung beeinträchtigen, was auch unerwünscht ist (siehe auch Dokumente EP 0577509 oder EP 0 595722 ).
  • Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Mittel zum Einwickeln eines Artikels zum Bilden einer Verpackung zu schaffen, die einfach von Hand geöffnet werden kann, optional unter Aufrechterhaltung guter Verschweißungsintegrität der Verpackung vor Öffnung.
  • Deshalb wird der vorliegenden Erfindung zufolge ein Verfahren zum Einwickeln eines Artikels unter Verwendung einer Bahn von Verpackungsfolie mit mindestens einer darauf in der Längsrichtung (MD) vorhandenen Abreißlinie geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • (a) Bilden eines Streifens in gleichmäßigen Abständen in der Längsrichtung (MD) auf der Folie, wobei der Streifen ein freies Ende aufweist, das durch freie Seiten mit einem an der Folie befestigten entgegengesetzten Ende verbunden ist, und der Streifen so an der Folie positioniert ist, dass die Achse mindestens einer Abreißlinie in der Längsrichtung (MD) durch beide Enden des Streifens verläuft;
    • (b) Abschneiden der Folienbahn zum Bilden von Bögen durch Schneiden im Wesentlichen entlang einer Achse über die Querrichtung (TD) der Bahn, wobei die Achse über den Streifen zwischen seinen Enden verläuft, wobei der Streifen entlang dieser Achse nicht im Wesentlichen durch dieselbe abgeschnitten wird, so dass der Streifen von der Vorderkante des Bogens vorsteht;
    • (c) Wickeln eines in Schritt (b) gebildeten Bogens um einen Artikel zum Bilden einer Röhre, wobei sich die abgeschnittenen Seiten des Bogens überlappen, wobei das freie Ende des Streifens auf der Überlappung an der Außenseite der Röhre liegt und die abgeschnittenen Seiten des Bogens sich mindestens in dem Ausmaß überlappen, dass der Streifen in der Folie auf der oberen Oberfläche die Folie darunter überlappt und die folgenden Bereiche als Verschweißungsbereich begrenzt werden;
    • (d) Verschweißen der Folie innerhalb des Überlappungsbereichs durch ein Verschweißungsmittel, das: (i) im Wesentlichen stärker in dem Überlappungsbereich außerhalb eines Abreißlinienbereichs innerhalb der Überlappung verschweißt, wobei der Abreißlinienbereich durch die abgeschnittenen Kanten des Überlappungsbereich (ex TD) und ein Paar von Achsen parallel zu den nicht abgeschnittenen Seiten des Folienbogens (ex MD) begrenzt wird, wobei jede Achse durch die jeweiligen breitesten Punkte der Seite des Streifens verlaufen; so dass das freie Ende des Streifens entweder nicht verschweißt oder nur schwach mit der Folie verschweißt wird; und
    • (e) Wickeln der Enden der Röhre um den Artikel und Verschweißen der Enden zum Bilden einer versiegelten Verpackung um den Artikel herum, wobei die Verpackung einfach durch Ziehen des freien Streifenendes zum Initiieren von Aufreißen entlang der Abreißlinie geöffnet werden kann.
  • Vorzugsweise wird der Streifen in die Folienbahn eingeschnitten, optional zur gleichen Zeit, wenn die Bögen gebildet werden, und deshalb kann der Streifen in Schritt (a) durch Einschneiden der Folie durch ein Berührungsmittel (z. B. ein Streifenmesser) oder ein nicht berührendes Mittel (z. B. Laser) gebildet werden.
  • Ein optionales Merkmal des Verfahrens der Erfindung umfasst, dass in Schritt (b) die Folienbahn zum Bilden von Bögen mit einem teilweise vorstehenden Streifen an der Vorderkante eines Bogens und einer entsprechenden Kerbe in der Hinterkante des folgenden Bogens zerschnitten wird.
  • Vorzugsweise überlappen sich in Schritt (c) die geschnittenen Seiten des Bogens in dem Ausmaß, dass ein Abstandsbereich im Wesentlichen innerhalb des Abreißlinienbereichs vorliegt, wobei der durch die Seiten des Abreißlinienbereichs und ein Paar von Achsen (ex Querrichtung TD) bzw. die Hinterkante des Bogens unter der Überlappung und eine Achse parallel dazu definierte Abstandsbereich durch das befestigte Ende des Streifens verlauft. Wenn ein Streifen und eine Kerbe in den Bogen geschnitten werden, verlaufen die den Abstandsbereich begrenzenden parallelen Achsen stärker bevorzugt durch den oberen Teil der Kerbe bzw. das befestigte Ende des Streifens.
  • Wenn der Abreißlinienbereich einen Abstandsbereich und/oder einen Kerbenbereich (zusammen als Verschweißungsbereich bezeichnet) aufweist, dann verschweißt das Verschweißungsmittel in Schritt (d) vorzugsweise zusätzlich (ii) die Folie innerhalb des Verschweißungsbereichs stärker als innerhalb des Streifenbereichs. Stärker bevorzugt bleibt zumindest Teil des freien Endes des Streifens im Wesentlichen nicht mit der Folie verschweißt.
  • Vorzugweise ist das Verschweißungsmittel ein Erhitzungsmittel, das angrenzend an den Überlappungsbereich gehalten wird, um die Folie darin durch Wärme zu verschweißen. Stärker bevorzugt ist das Erhitzungsmittel ein erhitzter Metallstab, der an dem Überlappungsbereich angesetzt wird, aber andere, nicht berührende Mittel wie zum Beispiel Strahlungsheizer können auch verwendet werden. Am stärksten bevorzugt kann das Erhitzungsmittel zum Schaffen einer Verschweißung unterschiedlicher Stärke innerhalb der verschiedenen definierten Bereiche auf der Überlappung (Streifenbereich, Abstandsbereich, etc.) der Folie Wärme nicht homogen über den Überlappungsbereich zuführen. Dies kann zum Beispiel durch einen Heizstab erreicht werden, der aus verschiedenen Materialien aufgebaut ist, damit die von definierten Bereichen auf der Heizeroberfläche ausgegebene Wärme unterschiedlich ist. Zum Beispiel können Isoliermaterialien und/oder leitende Streifen in die Heizeroberfläche (z. B. siehe die hier vorhandenen Figuren und Beispiele) eingelegt werden (oder darüber gelegt werden). Als eine Alternative kann ein Strahlungsheizer mit einer geeignet gemusterten Schattenmaske versehen werden, um die verschiedenen Bereiche der Überlappung unterschiedlich zu erhitzen. Es wird erkannt werden, dass die Auswahl des Isolators und/oder leitenden Materials, der/das in die Heizoberfläche eines in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Heizstabs eingelegt wird, passend gestaltet werden kann, um die gewünschten relativen Heizstärken für jeden der definierten Bereiche bereitzustellen und wie hier beschrieben unterschiedlich erhitzt wird.
  • Wie zu sehen ist, kann der Streifen in die Folie durch ein jegliches geeignetes Mittel geschnitten werden (mechanisches Messer, Laserschneider, etc.), damit der Streifen einen integrierten Teil der Folie bildet. Es wäre jedoch auch möglich, einen Streifen an der Folie durch Klebstoffe, Verschweißen oder ein jegliches anderes geeignetes Verfahren zu befestigen, in welchem Fall der Überlappungsbereich verkleinert werden könnte.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet "Abreißlinie" ein getrenntes, auf die Folie laminiertes Abreißband; und/oder eine oder mehrere Schwächelinien, die mit der Folie integriert sind (z. B. zwei Linien, die ein abreißbares Folienband begrenzen), und die Abreißlinie kann durch ein jegliches geeignetes Verfahren wie zum Beispiel den hier beschriebenen hergestellt werden. Die Abreißlinie kann entlang derselben durch Fingerdruck eingerissen werden, wenn das freie Ende des Streifens ergriffen und von der Folie abgezogen wird.
  • Die Abreißlinie, wie sie hier beschrieben ist, kann in ganzen oder in Teilbereichen bestehen, die im Wesentlichen kontinuierlich und/oder im Wesentlichen diskontinuierlich sind (zum Beispiel kann die Abreißlinie in gleichmäßigen Abständen eine Mehrzahl von Punkten und/oder Strichen von Folie aufweisen, die eine Perforation auf der Folie begrenzen). Wenn die Abreißlinie jedoch diskontinuierlich ist, sollte sie dennoch derart sein, dass ein einmal begonnener Riss sich im Wesentlichen entlang der Linie fortsetzen wird und sich somit von einem geschwächten Abschnitt zum nächsten bewegen wird. Für einige Anwendungen ist es bevorzugt, dass eine Abreißlinie die Folie nicht perforiert, da dies die Sperreigenschaften der Folie schwerwiegend reduzieren könnte. Es ist weiter bevorzugt, dass der hier beschriebene Streifen nur durch eine einzelne Schicht der Folie auf der Packung eingeschnitten wird (d. h. die unter dem Streifen gewickelte Folie schützt die Packung).
  • Ebenso wie die Verwendung zum Vereinfachen des Öffnens einer umwickelten Packung, kann die hier beschriebene Abreißlinie auch zu anderen Zwecken wie zum Beispiel zum Entfernen bestimmter Bereiche von Folie verwendet werden, um Muster darauf zu erzeugen und/oder ästhetische und/oder andere Eigenschaften auf der Folie zu erzeugen.
  • Es wird bevorzugt, dass der nicht geschnittene Bereich der Bogenlinie von etwa 1 mm bis etwa 2 mm breiter als die Breite des begrenzten Abreißbands ist, um somit sicherzustellen, dass der Streifen, wenn an ihm gezogen wird, nicht die Folie abreißt. So würde für ein typisches Abreißband einer Breite von etwa 4 mm (oder zwei Abreißlinien 4 mm voneinander beabstandet) der nicht eingeschnittene Bereich der Bogenlinie etwa 8 mm breit sein.
  • Es ist bevorzugt, dass der Einschnitt in den Streifen von etwa 1 mm bis etwa 2 mm auf jeder Seite beträgt, um vollständige Trennung zwischen Bögen sicherzustellen. Zum Beispiel ist ein bevorzugter Streifen für ein typisches Abreißband einer Breite von etwa 4 mm (oder zwei Abreißlinien 4 mm voneinander beabstandet) und einen nicht eingeschnittenen Bereich der Bogenlinie einer Breite von etwa 8 mm geformt, um sich bis zu einer maximalen Breite von etwa 12 mm konisch aufzuweiten, und die eingeschnittene Bogenlinie würde in die eingeschnittenen Seiten des Streifens um etwa 2 mm auf jeder Seite eindringen. Für einen solchen Streifen würde es einen mittleren Bereich von etwa 8 mm geben, wo der Streifen sicher an der Folie befestigt wäre. Geformte Streifen dieses Typs sind vollständiger in der gleichzeitig schwebenden Britischen Patentanmeldung des Anmelders beschreiben (Geschäftszeichen des Anmelders 31.14 GB).
  • Es wird auch erkannt werden, dass die Länge des eingeschnittenen Streifens auch so klein wie möglich in Einklang damit sein sollte, einfach durch die Finger ausreichend stark ergriffen werden zu können, damit an dem Streifen zum Initiieren von Abreißen gezogen werden kann, um einen unnötig großen Überlappungsbereich zu vermeiden.
  • Vorzugsweise ist der Streifen im Wesentlichen symmetrisch um eine Achse parallel zu der (den) Abreißlinie(n).
  • Bevorzugte Folien der Erfindung weisen orientiertes Material, stärker bevorzugt orientiertes Polymermaterial und am stärksten bevorzugt zweiachsig orientierte Polymere wie zum Beispiel BOPP auf.
  • Der Anmelder hat festgestellt, dass die durch das hier beschriebene Verfahren hergestellten Verpackungen vorteilhaft sind, da die Abreißlinie einfacher durch den Überlappungsbereich abgerissen werden kann, während eine gute Verschweißungsintegrität in der Packung vor Öffnung aufrechterhalten wird.
  • Andere Aspekte der Erfindung und bevorzugte Merkmale derselben sind in den Patentansprüchen aufgeführt.
  • Wenn die Folie um den Artikel herum zum Bilden einer Verpackung verschweißt worden ist, erfolgt Abreißen der Folie im Wesentlichen entlang einer Abreißlinie vorzugsweise mit Abschälen der Versiegelung. Die Folie kann warm oder kalt um den Artikel herum versiegelt werden.
  • Wahlweise erstreckt sich die Abreißlinie zu der Kante der Folie auf der Verpackung, um Abreißen entlang derselben zu unterstützen.
  • Eine einzige Abreißlinie kann verwendet werden, wenn diese auf der Folie integriert ist, so dass die Verpackung durch Aufreißen derselben im Wesentlichen entlang dieser Linie geöffnet werden kann. Es ist jedoch allgemein bevorzugt, wenigstens ein Paar solcher Linien einzuschließen, die im Wesentlichen zueinander parallel sind und einen Streifen aus Folie begrenzen, der von dem Rest der Folie abgerissen werden kann, sehr ähnlich in der Weise, in der Verpackungen mit einem Abreißband geöffnet werden, jedoch ohne die Notwendigkeit, ein solches Band haben zu müssen. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass der Streifen beide Linien überspannt (d. h. über der Breite des vollständigen Abreißstreifens liegt), da dies den Riss besser entlang beider Seiten des Streifens fortpflanzt, damit der vollständige Streifen zum Zerreißen der Verpackungsfolie entfernt werden kann.
  • Wenn mehr als eine geschwächte Abreißlinie (mit der Folie integriert) verwendet wird, ist der Abstand zwischen den einzelnen Linien nicht durch die Kostenerwägungen begrenzt, die gelten, wenn getrennte Abreißbänder verwendet werden, da Abreißen von Folien und Verpackungen der vorliegenden Erfindung zufolge ohne die Verwendung solcher Bänder bewirkt werden kann. Es ist jedoch allgemein bevorzugt, dass, wenn zwei Linien verwendet werden, sie mindestens etwa einen mm beabstandet sind zum Vereinfachen, das Ende der Kante der Folie ergreifen zu können, wenn die Verpackung zu öffnen ist, und ferner zum Minimieren der Gefahr, dass das Einreißen von den beiden Linien in nur eine übergeht, wenn die Verpackung geöffnet wird. Wie erkannt werden wird, wird der wie hier beschrieben geformte, nicht verschweißte, eingeschnittene Streifen dies einfacher gestalten. Die Linien können jedoch beträchtlich weiter voneinander beabstandet sein, zum Beispiel etwa 10 mm auseinander oder mehr, ein bevorzugter gegenseitiger Abstand liegt jedoch in dem Bereich von etwa 2 bis etwa 6 mm.
  • Es ist bisher vorgeschlagen worden, gefärbte Abreißbänder zum Vereinfachen zu verwenden, das Ende des Streifens sehen zu können und dadurch die Verpackungen zu öffnen. Wenn integrierte Abreißlinien verwendet werden, kann ein Teil der Folie zwischen zwei Abreißlinien (das Abreißband) gefärbt werden. Weiter kann zum Beispiel ein gefärbter Abreißstreifen verwendet werden, anstatt das gesamte Abreißband zu färben.
  • Andere geeignete Mittel könnten zum Anzeigen der Position des Streifens verwendet werden, wo Abreißen zum Öffnen der Folie initiiert werden sollte. Zum Beispiel könnte eine aufgedruckte Anzeige nahe dem Streifen, könnten die optischen Eigenschaften der Folie durch behandelte oder andere Mittel angepasst werden, oder könnte ein anderes Verfahren zum Markieren des Streifens gegenüber der umgebenen Folie verwendet werden.
  • Die Richtung der hier verwendeten Abreißlinie(n) in Bezug zur Folie selbst ist allgemein unwichtig, insbesondere bei Folien mit ausgeglichenen Eigenschaften. Es ist jedoch gewöhnlich zweckdienlich, diese Abreißlinie(n) entlang der Richtung vorzusehen, in der die Folie hergestellt wird (Längenrichtung, MD), und dies kann besonders zweckdienlich während Arbeitsgängen anschließend an den Folienproduktionsprozess ausgeführt werden, zum Beispiel während Längsschneiden einer größeren Folienrolle zum Erzeugen von Folienspulen, die auf einer Verpackungsmaschine zu verwenden sind.
  • Die Folien, in die wie hier beschriebene, geformte Streifen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eingebracht werden, können ein jegliches geeignetes Substrat (Substrate) darstellen, wie zum Beispiel eins oder mehrere jeglicher der Folgenden: Polymermaterialien: synthetisches Papier, aus organischen Polymeren hergestellte Folien, vorzugsweise Biopolymere, stärker bevorzugt aus einem oder mehreren geeigneten Kohlehydraten; Polysaccharide (wie zum Beispiel Stärke, Zellulose, Glykogen, Halbzellulose, Chitin, Fructan-Inulin; Lignin und/oder Pektinsubstanzen); Gummis, Proteine, wahlweise Getreide-, Gemüse und/oder Tierproteine (wie zum Beispiel Gluten [z. B. aus Weizen] Molkeprotein, und/oder Gelatine); Kolloide (wie zum Beispiel Hydrokolloide, zum Beispiel natürliche Hydrokolloide, z. B. Gummis), Polymilchsäure-, Polygalakt- und/oder Zellulosefolien (z. B. mikrobische und/oder regenerierte Zellulosefolie); thermoplastische Folien; Polymerfolien (zum Bespiel Folien, die Folgende umfassen: Polyolefine [z. B. Polypropylen und/oder Polyethylen] Polyurethane, Polyvinylhalide [z. B. PVC]; Polyester [z. B. Polyethylenterephthalat – PET], Polyamide [z. B. Nylons] und/oder Nichtkohlenwasserstoffpolymere]; und/oder mehrschichtige und/oder Verbundbögen, die durch jegliche geeigneten Kombinationen und/oder Mischungen derselben gebildet werden.
  • Bevorzugte Folien zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung können aus einer Vielfalt von synthetischen Polymeren hergestellt werden, sie können zum Beispiel auf Polyolefin basierende Folien, z. B. auf Polyethylen basierende, auf Polypropylen basierende sein oder aus Polystyrol hergestellt sein, oder sie können auf Polyester basierende Folien sein. Außerdem können Folien der vorliegenden Erfindung in Form von Einfachschichten aus einem bestimmten Polymer vorliegen, obwohl bevorzugte Folien zwei oder mehr Schichten aufweisen, die durch Coextrusion und/oder durch Beschichtung gebildet werden können.
  • Die Folien sind vorzugsweise verschweißbar, und es ist allgemein bevorzugt, dass, wenn sie wärmeverschweißt worden sind, die Verschweißungen selbst geringere Abschälfestigkeiten als die Kraft aufweisen, die zum Einreißen der Folie entlang der Abreißlinie(n) benötigt wird, um die Fortpflanzung dieser Risse durch die Verschweißung und dann in die nicht verschweißten Bereiche der Folie um die verpackten Artikel herum zu vereinfachen. Wenn es erwünscht ist, können Kaltversiegelungen zum Versiegeln der Verpackungen verwendet werden, und es ist wiederum bevorzugt, dass solche Versiegelungen abgeschält werden können, damit sich Einreißen entlang darin vorgesehenen Linie(n) und/oder Muster(n) durch diese Versiegelungen fortpflanzen kann.
  • Zweiachsig orientierte Polypropylen-(BOPP)Folien sind zum Herstellen von Bögen, Folien und/oder Verpackungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung oder Verwendung in dieser bevorzugt. Es ist stärker bevorzugt, dass die BOPP-Folien im Wesentlichen ausgeglichene physikalische Eigenschaften aufweisen, wie sie zum Beispiel unter Verwendung im Wesentlichen gleicher Streckverhältnisse in Längsrichtung und Querrichtung erzeugt werden können. Obwohl sequentielles Strecken verwendet werden kann, in dem erhitzte Rollen Strecken der Folie in der Längsrichtung bewirken und ein Spannrahmenofen danach zum Bewirken von Strecken in der Querrichtung verwendet wird, ist es allgemein bevorzugt, zweiachsig orientierte Folien zu verwenden, die durch gleichzeitiges Strecken hergestellt worden sind, zum Beispiel unter Verwendung des sogenannten doppelten Blasenverfahrens oder eines simultanen Zugspannrahmens. Die Streckverhältnisse von Längsrichtung und Querrichtung liegen vorzugsweise in dem Bereich von 4:1 bis 10:1, und stärker bevorzugt von 6:1 bis 8:1.
  • Die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Folien können eine Vielfalt von Dicken entsprechend den Anforderungen der Verpackungen aufweisen, die herzustellen sind. Zum Beispiel können sie eine Dicke von etwa 10 bis etwa 120 Mikron aufweisen, und vorzugsweise eine Dicke von etwa 14 bis etwa 40 Mikron aufweisen.
  • Die Abreißlinie(n) sollte(n) Eigenschaften zeigen (z. B. ein Schwächungsausmaß entlang derselben), die ausreichend zum Ermöglichen sind, dass sich ein einmal begonnener Riss im Wesentlichen entlang der Linie(n) und/oder Muster fortsetzt, in der/dem er begonnen hat, ohne wesentliche Abweichung davon. Unzureichende Reißanfälligkeit wird es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich gestalten, einen Riss entlang derselben zu beginnen. Übermäßige Reißanfälligkeit (z. B. zu große Schwächung) könnte jedoch zu unerwünschter Öffnung der Verpackungen während normaler Handhabung führen. Wie durch den Fachmann erkannt werden wird, können verschiedene Verfahren zum Erreichen von Einreißanfälligkeit der Folien zu unterschiedlichem Reißvermögen führen.
  • Obwohl Verpackungen gemäß der Erfindung durch Aufreißen der Folien im Wesentlichen entlang entweder (einer) reißanfälligen Linie(n) oder mit Gebrauch eines Abreißbands geöffnet werden können, kann sowohl eine geschwächte Abreißlinie als auch ein Abreißband zusammen zum Beispiel zum Vereinfachen des Aufreißens von Folien verwendet werden, die ansonsten schwer mit einem Abreißband zu öffnen sind, z. B. bei besonders dicken Folien oder aus Polymer hergestellten Folien, die inhärent beständig gegen Aufreißen sind.
  • Wenn es der Kontext nicht anders anzeigt, werden die Ausdrücke 'wirksam' und/oder 'geeignet', wie sie hier verwendet sind (zum Beispiel mit Bezugnahme auf die Verfahren und Verpackungen der vorliegenden Erfindung) so verstanden werden, dass sie sich auf diejenigen Merkmale beziehen, die, bei Verwendung in der richtigen Weise, die für die wie hier beschriebene vorliegende Erfindung benötigten Eigenschaften bereitstellen (wie zum Beispiel eine verbesserte aufreißbare Verpackung).
  • Es wird erkannt werden, dass bestimmte Merkmale der Erfindung, die zur Deutlichkeit im Kontext getrennter Ausführungsformen beschrieben sind, auch in Kombination mit einer einzelnen Ausführungsform vorgesehen werden können.
  • Umgekehrt können verschiedene Merkmale der Erfindung, die zur Kürze im Kontext einer einzigen Ausführungsform beschrieben sind, auch getrennt und/oder in einer jeglichen geeigneten Unterkombination vorgesehen werden.
  • Die 1, 2, 3 zeigen perspektivische Ansichten der Heizoberfläche verschiedener Heizstäbe, die zum Verschweißen des Überlappungsbereichs in den hier beschriebenen Verfahren verwendet werden.
  • 4 zeigt einen typischen abgeschnittenen Bogen, der zum Einwickeln einer Packung in einem Verfahren der Erfindung verwendet wird und eine geschwächte Linie darauf sowie eine bevorzugte Anordnung des eingeschnittenen Streifens und der Kerbe zeigt.
  • 5 zeigt eine Detailansicht des Überlappungsbereichs, wo der Bogen mit sich verschweißt wird.
  • Es sollen nun Ausführungsformen von Verfahren und Packungen gemäß der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Merkmalen in jeder Zeichnung sind Zahlenmarkierungen gegeben worden, wobei die Nummerierung in jeder Zeichnung bei der nächsten Hundert beginnt (d. h. 100er für 1, 200er für 2, etc.) Ähnliche und/oder analoge Merkmale in jeder Zeichnung sind durch Ziffern markiert, die durch ein ganzes Zahlenvielfaches von Einhundert getrennt sind (z. B. Merkmal 101, 201 und 301 beziehen sich jeweils auf die Heizeroberfläche eines Heizstabs in den 1, 2 bzw. 3).
  • Zur Einfachheit sind in jeder der hier anliegenden 1 bis 5 die Bahnachsen MD (Längsrichtung) und TD (Querrichtung) gezeigt, um die Ausrichtung des Heizers oder der Bögen in der Verpackungsmaschine in Gebrauch anzuzeigen.
  • 1 zeigt einen Heizstab des Typs, der zum Verschweißen des Überlappungsbereichs in einer wie in dem hier enthaltenen Beispiel 1 hergestellten Packung verwendet wird. Der Stab weist eine Heizoberfläche (101) auf, die an der sich überlappenden Folie zum Verschweißen der Folie mit ihr selbst wie hier beschrieben angesetzt wird. Die Heizoberfläche (101) weist einen darin eingesetzten Isolator (103) in Register mit dem Streifen auf der Überlappung auf, damit dieser Teil der Überlappung nicht nur schwach verschweißt wird. Am oberen Teil des Isolators befindet sich ein dünner leitender Metallstreifen (105) in Register mit dem Abstandsbereich auf der Überlappung, der zum stärkeren Verschweißen dieses Bereichs wirkt.
  • 2 zeigt einen Heizstab mit einer Heizfläche (201) mit einem darin eingesetzten Isolator (203), wie er in Beispiel 2 verwendet wird. Anders als in 1 ist kein dünner leitender Streifen auf der Heizerfläche (201) vorhanden, damit der gesamte Streifenbereich einschließlich des Abstandsbereichs schwach verschweißt wird.
  • 3 zeigt einen konventionellen Heizstab mit einer Heizfläche (301) mit einem darin eingearbeiteten Spalt (303), wie er im Vergleichsbeispiel Vergleich B verwendet wird. Es wird keine Verschweißung gegenüberliegend dem Spalt ausgebildet, daher wird der gesamte Streifenbereich auf der Packung nicht verschweißt.
  • 4 ist ein Bogen (409), der aus der Folienbahn herausgeschnitten ist und in dem Verfahren der Erfindung zum Einwickeln von Artikeln wie hier beschrieben verwendet werden kann. Der Bogen umfasst ein Abreißband (411), das in der MD ausgebildet ist (gezeigt durch die doppelten Strichellinien) und einen Abziehstreifen (407), der durch ein Streifenmesser (nicht gezeigt) eingeschnitten wird, wobei der Streifen (407) ein freies Ende (406) aufweist, das von der Vorderkante (417) der Bogenkante vorsteht, die entlang der TD durch ein Bogenmesser (auch nicht gezeigt) geschnitten wird. Es wird eine entsprechende Kerbe (413) durch das Streifenmesser in die Hinterkante (419) des Bogens geschnitten. Die Hinterkante (419) wurde natürlich auch in der TD durch das Streifenmesser geschnitten, als es die Vorderkante des folgenden Bogens von der Bahn abschnitt. Das freie Ende (406) des Streifens (407) steht nur geringfügig von dem Bogen vor. Streifenseiten (415) werden teilweise in den Bogen (409) in der MD geschnitten, um ein befestigtes Ende des Streifens (416) zu begrenzen (wo die Seiten enden), das von der Vorderkante (417) des Bogens (409) nach hinten versetzt ist. Das Abreißband (411) halbiert den Streifen (407) und die Kerbe (413), wobei es sowohl durch das freie Ende (406) als auch das befestigte Ende (416) des Streifens (407) verläuft.
  • Der Überlappungsbereich ist detaillierter in 5 gezeigt. In einem Verfahren der Erfindung wird der Bogen (409) um einen zu verpackenden Artikel gewickelt, um zu Beginn eine Röhre zu bilden. Die abgeschnittenen Seiten des Bogens (517 und 519) werden überlappt, so dass ein Teil des Bogens (523) angrenzend an die Vorderkante (519) über den oberen Teil der Überlappung hinweg verlaufen wird (d. h. auf der Außenseite der Röhre und folglich auf der Außenseite der Packung liegt), und dass ein Teil des Bogens (533) angrenzend an die Hinterkante somit darunter liegt (d. h. an der Innenseite der Röhre liegt und folglich innerhalb des Innenraum der Packung geschützt wird). Der Überlappungsbereich (angezeigt allgemein durch 521, siehe unten) weist eine doppelte Dicke von Folie auf, in der die Kerbe (513) bedeckt durch überlappende Folie und ein Streifen (507) auf der Oberseite liegt, dessen freies Ende (507) aus dem Überlappungsbereich (521) vorsteht. Der Streifen (507) weist eingeschnittene Streifenseiten (515) auf, die ein befestigtes Ende des Streifens (516) begrenzen, welches auch innerhalb des Überlappungsbereichs (521) liegt. Das Abreißband (511) verläuft in der MD, wie durch das Paar von Strichellinien angezeigt ist. Der Bogen setzt sich oberhalb und unterhalb des in 5 gezeigten Überlappungsbereichs fort, und dies ist durch die Strichel- und Punktlinie über den Bogen in der TD am oberen und unteren Teil von 5 angezeigt.
  • Verschiedene Achsen und Bereiche sind in 5 wie folgt gezeigt. Achsen sind durch Strichellinien und Bereiche durch verschiedene Schattierung angezeigt, wie im Folgenden ausgeführt ist.
  • Der Überlappungsbereich (521) ist in 5 zur Deutlichkeit (hauptsächlich) nicht schraffiert gezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch:
    • (a) die MD-Seiten des Bogens; und
    • (b) in der TD, die Hinterkante (519) des Bogens, die unter der Überlappung (mit der darin eingeschnittenen Kerbe (513)) liegt, und die Vorderkante (517) des Bogens, die auf der Überlappung liegt (mit dem daraus vorstehenden Streifen (507)).
  • Ein Kerbenbereich (528) ist in 5 durch gestrichelte diagonale Linienschraffierung angezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch:
    • (a) ein Paar von MD-Achsen, die direkt links (525) und rechts (527) von dem breitesten Teil des Streifens (507) verlaufen (wie über dem Überlappungsbereich außerhalb der Röhre betrachtet) – diese Achsen werden hier im Folgenden als die MD-Streifenlinien (525, 527) bezeichnet; und
    • (b) ein Paar von TD-Achsen, die durch die Hinterkante (519) des Bogens und eine parallel Linie (529) definiert werden, die den oberen Teil der Kerbe (513) durchquert.
  • Ein Abstandsbereich (537) ist in 5 durch dicht beabstandete Punktschraffierung angezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch:
    • (a) die MD-Streifenlinien (525, 527); und
    • (b) ein Paar TD-Achsen, die durch eine Linie (529), welche den oberen Teil der Kerbe (513) mit Abstand von der Hinterkante (519) des Bogens durchquert, und eine parallel Linie (532) definiert werden, die das befestigte Ende (516) des Streifens (507) durchquert.
  • Ein Streifenbereich (535) ist in 5 durch eine leicht beabstandete Punkschraffierung angezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch:
    • (a) die MD-Streifenlinien (525, 527); und
    • (b) ein Paar von TD-Achsen, die durch die Vorderkante (517) des Bogens und eine parallele Linie (532) definiert werden, die das befestigte Ende (516) des Streifens (507) durchquert.
  • Ein Verschweißungsbereich (530) ist in 5 durch sowohl gestrichelte diagonale Linienschraffierung als auch dicht beabstandete Punktschraffierung angezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch
    • (a) die MD-Streifenlinien (525; 527); und
    • (b) ein Paar TD-Achsen, die durch die Hinterkante (519) des Bogens und eine parallele Linie (531) definiert werden, welche das befestigte Ende (516) des Streifens (507) durchquert.
  • Mit anderen Worten, der Verschweißungsbereich (530) ist der Bereich des Kerbenbereichs (528) zusammen mit dem Abstandsbereich (537).
  • Ein Abreißlinienbereich (531) ist in 5 durch gestrichelte diagonale Linienschraffierung, dicht beabstandete Punktschraffierung und leicht beabstandete Punktschraffierung angezeigt und ist der Bereich, der begrenzt wird durch:
    • (a) die MD-Streifenlinien (525, 527); und
    • (b) ein Paar von TD-Achsen, die durch die Hinterkante (519) und die Vorderkante (517) des Bogens definiert werden.
  • Mit anderen Worten, der Abreißlinienbereich (531) ist der kombinierte Bereich des Kerbenbereichs (528), des Abstandsbereichs (537) und des Streifenbereichs (535).
  • Es wird erkannt werden, dass der Überlappungsbereich (521) zum Schaffen einer guten Verschweißungsintegrität außerhalb des Abreißlinienbereichs (531) eine gute Verschweißung aufweisen sollte, und es ist erwünscht, dass wenigstens der Abstandsbereich (528) auch in gewissem Ausmaß verschweißt ist; ansonsten kann Leckage über die abgeschnittenen Seiten (515) des Streifens (507) und die Kerbe (513) erfolgen. Tatsächlich ist es zum Schaffen einer besseren Gesamtverschweißung bevorzugt, dass der gesamte Verschweißungsbereich (530) verschweißt wird, wo eine doppelte Dicke von Folie vorliegt. Es wird auch erkannt werden, dass der senkrechte Abstand zwischen den Achsen 529 und 532 vorzugsweise so gewählt werden sollte, dass der Abstandsbereich (537) eine ausreichend große Fläche aufweist, um gute Verschweißungsintegrität bereitzustellen, jedoch nicht zu groß, um Folie durch unnötiges Vergrößern der Fläche des Überlappungsbereichs (521) zu verschwenden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Heizfläche (201) eines Heizstabs, wie in 2 gezeigt ist (und in Beispiel 2 verwendet wird) an den Überlappungsbereich (521) angesetzt, der die gleiche Größe wie die Heizfläche (201) hat oder kleiner als diese ist. Die Form des Isolators (203) auf der Heizfläche (201) ist im Wesentlichen in Register mit dem Abreißlinienbereich (531), so dass dieser Bereich reduzierte Temperatur erfährt und daher verglichen mit dem auf eine höhere Temperatur erhitzten Rest des Überlappungsbereichs schwach verschweißt wird. Somit hat der Streifen an der Endpackung eine reduzierte Neigung, von der Folie abzubrechen, anstatt Einreißen durch den Überlappungsbereich (521) entlang des Abreißbands (511) zu initiieren. Verschweißungsintegrität über den Abreißlinienbereich ist akzeptabel.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Heizfläche (101) eines wie in 1 gezeigten (und in Beispiel 1 verwendeten) Heizstabs an den Überlappungsbereich (521) angesetzt, der die gleiche Größe wie die Heizfläche (101) hat oder kleiner als diese ist. Die Form des Isolators (103) auf der Heizfläche (101) ist im Wesentlichen in Register mit dem Streifenbereich (535) und die Form des leitenden Streifens (104) ist im Wesentlichen in Register mit dem Verschweißungsbereich (530), wobei er sich optional über den Verschweißungsbereich in der TD hinaus erstreckt. Der Streifenbereich (535) erfahrt somit reduzierte Temperaturen und wird daher verglichen mit dem auf eine höhere Temperatur erhitzten Rest des Überlappungsbereichs schwach verschweißt (oder optional im Wesentlichen nicht verschweißt). Außerdem wird der Verschweißungsbereich (530) stärker als der Streifenbereich (535) erhitzt und weist daher eine bessere Verschweißung auf.
  • Die Auswahl der Materialien des Isolators (103) bzw. des leitenden Streifens (105) kann getroffen werden, um die relative Stärke der Verschweißung in dem Streifenbereich (535) und dem Verschweißungsbereich (530) für eine bestimmte Packung zu optimieren. Es sind viele Möglichkeiten vorgesehen, zum Beispiel kann für Packungen, bei denen Verschweißungsintegrität wichtig ist, der Streifenbereich (535) nicht verschweißt werden, um Einreißen zu unterstützen, und der Verschweißungsbereich (530) kann starker verschweißt werden (sogar als außerhalb des Abreißlinienbereichs), so dass die Stärke der Verschweißung über die gesamte Breite des Überlappungsbereichs vergleichbar ist. Wenn die Folie schwer einzureißen ist, kann alternativ die Starke der Verschweißung in dem Verschweißungsbereich (530) reduziert werden, um Einreißen durch die doppelte Dicke von Folie in dem Überlappungsbereich zu unterstützen (in Einklang mit Aufrechterhalten einer akzeptablen Verschweißungsintegrität).
  • Somit weist die Endpackung in dieser bevorzugten Ausführungsform Vorteile einer reduzierten Neigung des Streifens, von der Folie abzubrechen, anstatt Einreißen durch den Überlappungsbereich (521) entlang des Abreißbands (511) zu initiieren, zusammen mit guter Verschweißungsintegrität über den Abreißlinienbereich (531) auf.
  • Zum Darstellen und Erklären der Erfindung wurden die folgenden nicht begrenzenden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens wie folgt ausgeführt:
  • Beispiel 1
  • Herstellung einer BOPP-Folie
  • Eine dreischichtige Polymerrolle wurden durch Coextrusion einer Kernschicht aus Polypropylen-(hier auch als PP bezeichnet)Homopolymer mit einer Schicht aus Polyethylen mittlerer Dichte auf jeder Seite der Kernschicht gebildet. Die Röhre wurde gekühlt und anschließend erneut vor Blasen erhitzt, um eine dreischichtige zweiachsig orientierte Polypropylen-(hier auch als BOPP bezeichnet)Folie mit einer Kernschicht, die 18,7 μm dick war, und zwei Außenschichten zu erzeugen, die jeweils 0,3 μm dick waren, wobei die Folie selbst 19,3 μm dick war. Jegliche geeignete Verfahren können zum Erzeugen reißanfälliger Linien auf dieser konventionellen BOPP-Folie verwendet werden, zum Beispiel wie im Folgenden beschrieben ist. Die Außenschichten der Folie an jeder Oberfläche sind bei konventionellen Temperaturen verschweißbar, so dass diese BOPP-Folie an sich selbst an gegenüberliegenden Oberflächen (d. h. A and B) verschweißt werden kann. Die Folie kann mit konventionellen Sperrbeschichtungen (z. B. zum Erhöhen von Sauerstoff- oder Feuchtigkeitssperre) abhängig von der Endverwendung der Packung und ihrer Beschaffenheit der Inhalte des einzuwickelnden Artikels vorgesehen werden, und unter der Voraussetzung, dass die Folie weiterhin mit A an B verschweißbar ist. Solche Beschichtungen sind jedoch für diese Folie nicht erforderlich, die nur zum Darstellen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die selbe Folie wurde durchgehend verwendet, um einen fairen Vergleich zu liefern.
  • Eine Bahn einer wie oben beschriebenen hergestellten BOPP-Folie wurde bei einer Geschwindigkeit von 200 Fuß pro Minute an einem 50 W CO2-Laser einer Wellenlänge von 10,6 Mikron vorbeigeführt, um zwei parallele geschwächte Linien entlang der Folienbahn in der MD zu erzeugen, wobei die Linien etwa 4 mm voneinander beabstandet waren, um ein Abreißband entlang der Folie in der MD zu begrenzen. Die geschwächten Linien werden durch Unterbrechen der Orientierung der BOPP-Folie entlang der Linie gebildet, wie ausführlicher in der gleichzeitig schwebenden Anmeldung PCT/EP02/00075 des Anmelders beschrieben ist.
  • Ein Streifenmesser wurde in einer konventionellen Streifenschneidemaschine angeordnet und zum Ausschneiden eines U-förmigen Streifens in regelmäßigen Abständen entlang der Bahn mit einer Breite von 11,5 mm verwendet, der positioniert war, um mit seinem freien Ende über dem Abreißband zu liegen, wie in den Figuren gezeigt ist. Gleichzeitig wurde die Folienbahn in Bögen durch ein Bogenmesser zerschnitten, das durch die Folienbahn in der TD senkrecht zu der MD schneidet. Das Bogenmesser schneidet über die vollständige Breite der Folienbahn unter Ausnahme eines 8 mm Spalts in Register mit dem breitesten Teil des Streifens (aufgrund einer auf der Bogenmesserklinge positionierten entsprechenden Kerbe), um geringfügig in die Seiten des Streifens einzuschneiden. Dies erzeugt getrennte Bögen mit einem Streifen und einer Kerbe, wie in den Figuren gezeigt ist. Die Bögen wurden einer Verpackungsmaschine zugeführt und zum Einwickeln einer Packung wie zum Beispiel einer Zigarettenpackung verwendet, wie im Folgenden beschrieben ist.
  • Die Bögen wurden um einen Dorn zum Bilden einer Röhre gewickelt, wobei sich die geschnittenen Seiten mit dem Streifen und der Kerbe darin zum Bilden eines Überlappungsbereichs (521) überlappten. Ein Karton wurde innerhalb der Röhre positioniert. Die Überlappung (521) wurde an einen lateralen Metallheizstab angesetzt, der wie in 1 gezeigt aufgebaut war. Der Verschweißungsstab wies ein Isoliermaterial (103) eingesetzt in die Stabheizfläche (101) auf, das so positioniert wurde, um in Register mit dem Streifenbereich (535) des Überlappungsbereichs (521) zu sein. Der Isolator (103) reduzierte die Temperatur des Stabs in diesem Bereich der Heizfläche (101), so dass die Folie nicht verschweißt wurde, wodurch einfach eine schwächere Verschweißung in dem unter dem Isolator (103) angeordneten Streifenbereich (535) erhalten wurde, als der Stab gegen die Überlappung (521) gepresst wurde. Ein aus einem leitenden Material bestehender dünner Streifen (105) war auch in die Stabheizfläche (101) eingelegt und wurde direkt über den Isolator (103) gesetzt, um in Register mit dem Verschweißungsbereich (530) auf der Überlappung zu sein. Dieser Streifen (105) wurde auf eine ähnliche Temperatur wie die nichtisolierte Heizfläche (101) erhitzt, so dass die Folie innerhalb des Verschweißungsbereichs (530) eine zum Verschweißen ausreichend hohe Temperatur erfuhr, während der dem Isolator (103) gegenüber liegende Streifenbereich (535) schwach verschweißt blieb.
  • Um Öffnen der Packung zu unterstützen, wurde das freie Ende (406, 506) des Streifens (407, 507) auf der Packung so positioniert, dass es von der Seite der Packung vorstand, und war daher vollständig unerschweißt.
  • Nachdem die Röhre wie oben beschrieben gebildet wurde, wurden beide der offenen Enden um den Karton herum gefaltet und in einer konventionellen Weise unter Verwendung konventioneller Zigaretteneinwickelausrüstung verschweißt, so dass die Kartons eng mit der wärmegeschrumpften Folie umwickelt wurden, um eine Packung mit einem Zugstreifen zu erhalten, der ein Abreißband (411, 511) überspannte, das um den Umfang der Packung herum zur Einfachheit des Öffnens verlief.
  • Beispiel 2
  • Eine ähnliche Packung kann wie in Beispiel 1 beschrieben durch Verwenden eines Verschweißungsstabs hergestellt werden, in dem der Isolator (203) über die gesamte Breite (kurze Achse) der Heizfläche (201) eingesetzt ist (d. h. es ist kein dünner Verschweißungsstreifen eingelegt – siehe 2). Wenn der Stab an den Überlappungsbereich angesetzt wird, wird der Isolator (203) in Register mit dem gesamten Abreißlinienbereich (531) gehalten, der somit schwach verschweißt wird, so dass ein Riss sich einfach entlang des Abreißbands (511) durch den Überlappungsbereich (521) fortpflanzen kann, wo sich eine doppelte Dicke von Folie auf der Packung befindet.
  • Zum Vergleich wurden Packungen gemäß zwei bekannten Verfahren eingewickelt.
  • Vergleich A
  • Eine Packung kann wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt werden, wobei ein konventioneller massiver Metallstabheizer ohne einen Isolator (nicht gezeigt) zum Verschweißen der gesamten Fläche des Überlappungsbereichs (521) auf eine einheitliche Verschweißungsstärke verwendet wurde.
  • Vergleich B
  • Eine Packung kann wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt werden, wobei der verwendete Heizer ein konventioneller massiver Metallstabheizer (gezeigt in 3) war, bei dem ein Spalt (303) in die Heizfläche (301) eingearbeitet worden war, um dem Abreißlinienbereich (531) zu entsprechen, so dass dieser Bereich auf der Packung nicht erhitzt wird und vollständig unerschweißt bleibt.
  • Ergebnisse
  • Verschweißungsintegrität einer Packung kann durch eine AR-Jay-Testeinheit von Verschweißungsintegrität gemessen werden, wobei die Packung auf eine Oberfläche der Einheit durch reduzierten Druck gehalten wird, die gegen die Einheit anliegende Seite der Packung dann eingestochen wird und Luft durch das Loch eingeführt wird. Die in die Packung eingeführte Luft gleicht Luft aus, die aus der Packung durch Leckage um die Verschweißungen herum ausströmt. Somit ist der stationäre Druck der von der Einheit zugeführten Luft proportional zu der Verschweißungsintegrität der Packung. Offensichtlich liefern Packungen mit einer höheren Verschweißungsintegrität mehr Schutz für ihre Inhalte (z. B. gegen Sauerstoff oder Feuchtigkeit) für eine längere Zeit.
  • Wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellte Packungen waren einfach durch den Überlappungsbereich zu öffnen und hatten eine reduzierte Neigung, dass der Streifen von der Packung abgezogen wurde, anstatt Abreißen zu initiieren, da die schwache Verschweißung des Streifens kein bedeutendes Problem darstellt. Es wurde auch festgestellt, dass sie gute Verschweißungsintegrität aufwiesen.
  • Wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellte Packungen waren auch einfach zu öffnen, wie die in Beispiel 1 Hergestellten, wiesen jedoch niedrigere Verschweißungsintegrität als Beispiel 1 auf. Es kann jedoch gewisse Verschweißung durch (schlechte) Leitung durch den Isolator zur Folie in dem Streifenbereich erfolgen, so dass der Bereich nicht vollständig unerschweißt ist (wie in Vergleich B).
  • Wie in Vergleich A beschrieben hergestellte Packungen waren schwerer sauber durch den Überlappungsbereich zu öffnen, wobei die Streifen häufig abbrachen oder ihre Enden schwer zu finden waren, obwohl die Packungen akzeptable Verschweißungsintegrität aufwiesen, da der Überlappungsbereich vollständig verschweißt war.
  • Wie in Vergleich B beschrieben hergestellte Packungen konnten sauber durch den Überlappungsbereich geöffnet werden, aber die Packungen wiesen schlechte Verschweißungsintegrität auf, da keine wirksame Verschweißung im Streifenbereich erfolgt war, wo ein Teil des Heizstabs entfernt worden war.
  • Die in Beispiel 1 und 2 hergestellten Packungen waren beide einfach zu öffnen. Beispiel 1 ist stärker bevorzugt als Beispiel 2, da die Packungen eine bessere Verschweißungsintegrität aufweisen.
  • Somit ist zu sehen, dass gemäß Beispiel 1 oder 2 hergestellte Packungen beide verbessert gegenüber denjenigen sind, die wie Vergleich A hergestellt wurden und schwerer als die Bespiele 1 und 2 zu öffnen sind, oder denjenigen, die wie Vergleich B hergestellt wurden und schlechtere Verschweißungsintegrität als jedes der Beispiele 1 oder 2 aufweisen.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Einwickeln eines Artikels unter Verwendung einer Bahn von Verpackungsfolie mit mindestens einer darauf in der Längsrichtung (MD) vorhandenen Abreißlinie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bilden eines Streifens (407; 507) in gleichmäßigen Abständen in der Längsrichtung (MD) auf der Folie, wobei der Streifen ein freies Ende (406; 506) aufweist, das durch freie Seiten (415; 515) mit einem an der Folie befestigten Ende (416; 516) verbunden ist, und der Streifen so an der Folie positioniert ist, dass die Achse mindestens einer Abreißlinie in der Längsrichtung (MD) durch beide Enden des Streifens verläuft; (b) Abschneiden der Folienbahn zum Bilden von Bögen durch Schneiden im Wesentlichen entlang einer Achse (417; 517) über die Querrichtung (TD) der Bahn und zum Bilden eines teilweise vorstehenden Streifens an einer Vorderkante (417; 517) des Bogens und einer entsprechenden Kerbe in der Hinterkante des Bogens, wobei die Achse über den Streifen zwischen seinen Enden verläuft, wobei der Streifen entlang dieser Achse nicht im Wesentlichen durch dieselbe abgeschnitten wird, so dass der Streifen von der Vorderkante des Bogens vorsteht; (c) Wickeln eines in Schritt (b) gebildeten Bogens (409) um einen Artikel zum Bilden einer Röhre, wobei sich die abgeschnittenen Seiten (417, 419; 517, 519) des Bogens zum Bilden eines Überlappungsbereichs (521) überlappen, wobei das freie Ende des Streifens auf der Überlappung an der Außenseite der Röhre liegt und die abgeschnittenen Seiten des Bogens sich in dem Ausmaß überlappen, dass ein Abstandsbereich (537) vollständig innerhalb des Überlappungsbereichs vorliegt, wobei der Abstandsbereich durch in Längsrichtung (MD) verlaufende Streifenlinien (525, 527), die angrenzend an die freien Seiten (515) des Streifens an dem breitesten Teil des Streifens verlaufen, und ein Paar von in Querrichtung (TD) verlaufenden Achsen begrenzt wird, das durch eine Linie (529), die durch die Oberseite der Kerbe (513) verläuft, welche von einer Hinterkante (519) des Bogens beabstandet ist, und eine parallele Linie (532) begrenzt wird, die durch das befestigte Ende (516) des Streifens verläuft; (d) Verschweißen der Folie innerhalb des Überlappungsbereichs durch ein Verschweißungsmittel, das: (i) im Wesentlichen vollständig außerhalb eines Abreißlinienbereichs (531) verschweißt, der durch die in Längsrichtung (MD) verlaufenden Streifenlinien (525, 527) und ein Paar von in Querrichtung (TD) verlaufenden Achsen senkrecht zu den in Längsrichtung (MD) verlaufenden Streifenlinien begrenzt wird, die durch die Hinterkante (519) und die Vorderkante (517) des Bogens begrenzt werden; und (ii) innerhalb des Abreißlinienbereichs verschweißt, entweder: im Wesentlichen nur innerhalb eines Verschweißungsbereichs (530), der den Abstandsbereich (537) und einen Kerbenbereich (528) aufweist, so dass das freie Ende des Streifens im Wesentlichen nicht mit der Folie verschweißt bleibt; oder schwach über den gesamten Abreißlinienbereich; (e) Wickeln der Enden der Röhre um den Artikel und Verschweißen der Enden zum Bilden einer versiegelten Verpackung um den Artikel herum, wobei die Verpackung einfach durch Ziehen des freien Streifenendes zum Initiieren von Aufreißen entlang der Abreißlinie geöffnet werden kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt (a) der Streifen (407; 507) durch Einschneiden der Folie durch ein Berührungsmittel (z. B. ein Streifenmesser) oder ein nicht berührendes Mittel (z. B. Laser) gebildet wird.
  3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem in Schritt (d) die Folie in dem Überlappungsbereich (521) verschweißt wird.
  4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Abreißlinie auf der Folie ein Abreißband (411; 511); eine eingekerbte und/oder teilweise eingeschnittene Linie in der Folie und/oder eine Schwächelinie aufweist, die durch unterschiedliche und/oder verwürfelte Ausrichtung des Folienmaterials innerhalb der Linie bewirkt wird.
  5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Material innerhalb der Abreißlinie eine im Wesentlichen andere Ausrichtung als das Material in dem Rest der Folie aufweist.
  6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Folie entlang der Abreißlinie im Wesentlichen die gleiche Dicke wie der Rest der Folie aufweist.
  7. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Folie Polymermaterial aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Folie ein thermoplastisches Polymer aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Folie ein Polyolefin und/oder Polyester aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Folie Polypropylen aufweist.
  11. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Folie im Wesentlichen in mindestens einer Richtung ausgerichtet ist.
  12. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Folie zweiachsig in im Wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen ausgerichtet ist.
  13. Verpackung, die durch ein Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch erhalten wird und/oder erhalten werden kann.
  14. Verpackung nach Anspruch 13, die durch Fingerdruck im Wesentlichen entlang der Abreißlinie(n) geöffnet werden kann, wenn Abreißen entlang derselben initiiert wird.
  15. Verpackung nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Folie um den Artikel herum versiegelt wurde und Abreißen mit Abschälen der Versiegelung erfolgt.
  16. Verpackung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Folie um den Artikel herum verschweißt wurde.
  17. Verpackung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der ein Aufdruck darauf eine Position zum Initiieren des Abreißens der Folie anzeigt, um die Verpackung zu öffnen.
  18. Verpackung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, die einen Artikel enthält, der aus Tabakwaren, Nahrungsmitteln, Aufzeichnungsmedien ausgewählt ist.
  19. Verpackung nach Anspruch 18, bei der der Artikel eine Zigarettenschachtel, eine Videokassette, Compact Disk, einen Süßwarenartikel oder gebackene Nahrungsmittel enthält.
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