DE68913330T2

DE68913330T2 - Komplementärer Profilverschlussstreifen, Sack mit diesem Profilverschlussstreifen, Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen solcher Säcke sowie Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen solcher Säcke.

Info

Publication number: DE68913330T2
Application number: DE68913330T
Authority: DE
Inventors: Kaoru C/O Idemitsu Petrochem. Co. Ltd. Himeji-Shi Hyogo-Ken Hayashi; Toshihiro Chuo-Ku Tokyo Kanemitsu; Kazufumi C/O Idemitsu Petrochem. Co. Ltd. Himeji-Shi Hyogo-Ken Matsui
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2009-04-07
Also published as: AU3247489A; US5335997A; DE68913330D1; EP0339324A1; AU684580B2; NZ228616A; AU2285692A; EP0339324B1; AU1166395A; US5400568A; CA1338256C

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung für einen Beutel mit einem Profilverschlußstreifen sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen und kann auf dem Gebiet der Verpackung von Waren, wie beispielsweise von Lebensmitteln und von pharmazeutischen Erzeugnissen eingesetzt werden, die in einem vor Feuchtigkeit geschützten, sauerstofffreien oder einem anderen gewünschten Zustand aufbewahrt werden sollen und die nach Öffnung wieder dicht zu verpacken sind.

2. Beschreibung der verwandten Technik

US-PS-4,673,383 offenbart einen aus Kunststoff bestehenden, abtrennbaren Verschlußstreifen mit einem Substrat sowie ein Verfahren der Anbringung eines solchen Streifens an einem Substrat, das die Herstellung und Verwendung von schmelzbaren Rippen an der Unterseite des Verschlußstreifens zur Herstellung einer Klebschicht zum Ankleben des Streifens an der Fläche umfaßt. Es werden eine einfache Vorrichtung und ein einfaches Verfahren zur Ausführung des Klebens durch Schmelzen der Schmelzrippen geschaffen.
Aus US-PS-4,601,694 sind Beutel mit flexiblen Seitenwänden bekannt, die wiederverschließbare, abtrennbare Kunststoff- Profilbeutelöffnungsverschlüsse aufweisen. Die Beutelöffnungsverschlüsse umfassen Streifen mit lösbar ineinandergreifenden, komplementären, elastischen Profilen und seitlichen Zugrändern, die dicker sind als das Folienmaterial, das sich von einer Seite jedes der Basisabschnitte erstreckt. Die gegenüberliegende Seite jedes Basisabschnittes ist im allgemeinen mit seinem Profil fluchtend. Die Basisabschnitte und seitlichen Zugränder sind laminar an Randabschnitten des Folienmaterials angebracht, wobei die Vorderkanten der Zugränder auf Beuteloberkanten des Randfolienabschnittes ausgerichtet sind.
Darüber hinaus offenbart US-PS-4,430,070 wiederverschließbare, abtrennbare Verschlußbeutel mit zu betätigenden Öffnungen, die durch Zugränder gebildet werden, die durch Herstellung von Wandflächen-Folienmaterial mit einem Zugrandbereich entlang einer Kante und durch ununterbrochenes Zusammensetzen und Verbinden einer Basisfläche erheblicher Breite mit einem vorgeformten, aus Kunststoff bestehenden, elastisch flexiblen, eingreifenden Befestigungsprofilverschlußstreifen an einer Fläche des Wandflächenmaterials entlang der Innenseite des Zugrandbereiches erzeugt werden.
Auf vielen Gebieten, so bei Lebensmitteln, pharmazeutischen Erzeugnissen und verschiedenen Waren etc. sind Beutel (oder Beutel mit Profilverschlüssen) weitverbreitet, die mit bandartigen Profilverschlüssen (Verschlüssen) wahlweise geöffnet oder geschlossen werden können, wobei jeder ein Paar von Außen- und Innenabschnitten umfaßt, die in Öffnungsbereichen der Beutel vorhanden sind. Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung derartiger Beutel mit Profilverschlüssen vorgeschlagen worden. So sind beispielsweise folgende Verfahren bekannt: (1) Extrudieren eines röhrenförmigen Films mit einem Profilverschluß, der ein Paar Außenund Innenabschnitte umfaßt, durch eine Extrusionsdüse; und (2) Herstellung eines Bandes mit einem Profilverschluß im voraus und anschließendes Kleben des Bandes an einen Basisfilm, der einen Beutelkörper bildet, durch Heißschweißen (Klebschweißen) oder mit einem Klebstoff. Dies ist beispielsweise in den offengelegten japanischen Patenten Nr. 56-42640, Nr. 61-231220, Nr. 61-232111, Nr. 61-232112, Nr. 63-232114 und Nr. 63-42849 sowie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-40185 dargestellt.
Das erstere Verfahren (1) ist jedoch in seiner Einsetzbarkeit auf allgemein verbreitete, vielseitig verwendbare Erzeugnisse beschränkt, die in großer Menge verbraucht werden, da die Arten verwendbarer Harze beschränkt sind und die Anbringung an einem Basisfilm des Mehrschichttyps schwierig ist, die Möglichkeit der Anpassung an verschiedene Größen fehlt und das Bedrucken schwierig ist usw.. Daher ist letzteres Verfahren (2) vor allem auf dem Gebiet von hochwertigen Gütern eingesetzt worden, wobei sein Vorteil der Verwendbarkeit bei vielfältigen Kombinationen von Streifen mit Profilverschlüssen und Basisfilmen genutzt wurde. Jedoch können derartige Bänder mit Profilverschlußstreifen nur an den Basisfilmen angebracht werden, die nur aus einem ähnlichen Harz bestehen, und derzeit werden als Materialien für die Bänder mit Profilverschlußstreifen lediglich Polyethylen niedriger Dichte (low-density polyethylene - LDPE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) usw. verwendet. Daher besteht ein Nachteil des letzteren Verfahrens (2) darin, daß es nicht bei Beutelkörpern einsetzbar ist, die aus Metallfolien bestehen und die gegenwärtig häufiger verwendet werden, d.h. es besteht eine gewisse Beschränkung bei der tatsächlichen Kombination ausgewählter Materialien, und daher kann das Verfahren nicht bei allen Arten von Basisfilmen verwendet werden.
Um das Schmelzkleben zu verbessern, ist des weiteren vorgeschlagen worden, ein gemischtes Harz aus kristallinem Polypropylen-Copolymer (offengelegtes japanisches Patent Nr. 59- 49249) zu verwenden und einen Mehrschicht-Profilverschlußstreifen (japanische Patentveröffentlichung Nr. 51-43054) zu verwenden.
Aufgrund der Verringerung der Heißschweißtemperatur verhindern derartige verbesserte Profilverschlußstreifen beispielsweise die Verformung der Profilverschlußstreifen und beschränken das Auftreten mangelhafter äußerer Erscheinung der heißgeschweißten Abschnitte in gewissem Maße. Jedoch stellen diese Profilverschlußstreifen insofern keine grundlegende Lösung des Problems dar, als sie keine freie Auswahl aller Arten von Materialien ermöglichen.
Darüber hinaus treten beim Einsatz von bei höheren Temperaturen schmelzbarem Harz, wie beispielsweise Polypropylen, die folgenden Nachteile auf: a. schlechte Schmelzverklebung, b. Probleme bei kontinuierlichen Verfahren und Verringerung der Herstellungsgeschwindigkeit (da die Notwendigkeit des Heißpressens und Abkühlens in der Praxis ein diskontinuierliches Verfahren erforderlich macht), c. nachteilige Auswirkungen der auf die Basisfilme und Profilverschlußstreifen wirkenden Hitze (d.h. Randabfall, (edge drop), Verformung der Profilverschlußstreifen, Auftreten von Nadelstichen usw.) und d. Schwierigkeiten, die Herstellungsvorrichtung klein zu halten. Darüber hinaus weist das Klebverfahren unter Verwendung eines Klebstoffes die folgenden Probleme auf: e. kompliziertes Verfahren, f. Notwendigkeit des Einsatzes eines bestimmten Klebstoffes, g. unzureichende Haftung beim Einsatz von Materialien, die mit dem verwendeten Klebstoff schlecht kompatibel sind, und h. Verunreinigung und hygienische Probleme aufgrund des Austretens des Klebstoffes.
Herkömmliche Beutel mit Profilverschlußstreifen sind vor dem Öffnen durch ihre versiegelten Enden vollständig eingeschlossen und werden im Gebrauch in Bereichen zwischen den Profilverschlußstreifen und den versiegelten Enden geöffnet, und anschließend werden die Profilverschlußstreifen geöffnet. Dieses Schneiden ist bisher mit Scheren ausgeführt worden oder indem die Beutel von Hand von einem Einschnitt aus aufgerissen werden, der am Seitenrand des zu schneidenden Bereiches ausgeformt ist. Letzteres Schneidverfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß der Beutel nicht genau in einer geraden Linie aufgerissen werden kann.
Aus diesem Grund sind verschiedene Verfahren zum geraden Aufreißen der Beutel von Hand ohne die Verwendung von Werkzeugen, wie beispielsweise Scheren, vorgeschlagen worden. Zu diesen Verfahren gehören beispielsweise die folgenden Verfahren: i) Herstellung einer perforierten Linie als Aufreißlinie, ii) Herstellung eines dickeren Außenabschnittes eines an der Innenseite befindlichen Films, an dem der Profilverschlußstreifen ausgeformt ist, Herstellen einer Ausschnittlinie in diesem dickeren Abschnitt und anschließendes Auftragen eines äußeren Films auf den Innenseitenfilm, um so einen Beutel mit einem Profilverschlußstreifen herzustellen (siehe offengelegtes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 52- 18254), iii) Herstellung einer nicht heißschmelzenden Schicht an der Innenseite eines Films im Bereich in der Nähe eines Profilverschlußstreifens, in dem eine Schnittlinie ausgeformt werden soll und pertorierendes Ausführen von Heißschweißen durch die nicht heißschmelzende Schicht, um so einen Beutel mit einem Profilverschlußstreifen herzustellen (siehe offengelegtes japanisches Patent Nr. 58-171347), iv) Herstellen eines ausgesparten Ausschnittabschnittes 70, der bis an einen Basisfilm 10 reicht, in einem Streifen 13 mit einem Profilverschlußstreifen (wie dies in Fig. 21 dargestellt ist) und v) Herstellen eines halbausgeschnittenen Abschnittes 70 in einem Streifen 13 mit einem Profilverschlußstreifen, wie dies in Fig. 22 dargestellt ist.
Bei den herkömmlichen Verfahren der Herstellung von Beuteln mit Profilverschlußstreifen, die oben aufgeführt sind, führt das Verfahren i) der Herstellung einer perforierten Linie dazu, daß der Beutel aufgrund des Vorhandenseins von Perforationen weniger luftdicht ist, wodurch der Beutel während des Transportes oder in anderen Situationen, in denen er verschlossen bleiben sollte, aus bestimmten Gründen geöffnet wird. Durch das Verfahren ii) der Herstellung einer Ausschnittlinie am Innenseitenfilm im voraus und dem anschließenden Auftragen eines Außenseitenfilms auf den Innenseitenfilm kann der mit der Ausschnittlinie versehene Innenseitenfilm alleine, d.h. vor dem Auftragen, sauber aufgerissen werden. Nach dem Anbringen des Innenseitenfilms am Basisfilm durch Schmelzkleben besteht jedoch die Gefahr, daß die Ausschnittlinie bei der Einwirkung von Wärme mit dem geschmolzenen Harz gefüllt wird und daß sich der Beutel schwer an der Ausschnittlinie aufreißen läßt. Mit dem Verfahren iii) der Herstellung der Schnittlinie durch perforierendes Heißschweißen kann die Dichtheit in gewissem Maße verbessert werden, es weist jedoch nach wie vor den Nachteil auf, daß die Dichtigkeit nicht vollkommen ist und das Verfahren kompliziert ist. Das Verfahren iv) der Herstellung eines ausgesparten Ausschnittabschnittes weist den Nachteil auf, daß sich die Aufreißlinie unbeabsichtigt krümmt und keine saubere gerade Linie ergibt und daß ein von dem Streifen mit einem Profilverschlußstreifen separater Streifen heißgeschweißt werden muß. Das letzte Verfahren v) hat den Nachteil, daß sich die Aufreißlinie ebenfalls unbeabsichtigt krümmt und keine saubere gerade Linie ergibt, und daß der Streifen sehr breit und unterschiedlich dick ist und dazu neigt, sich in der Breitenrichtung zu rollen, was den Schmelzvorgang problematisch macht.
Da bei den Verfahren nach dem Stand der Technik das Beutelherstellungsverfahren und das Füllverfahren voneinander getrennt sind, ist darüber hinaus zwangsläufig das gesamte Packverfahren kompliziert, aufgrund der Probleme bei der Ausführung eines kontinuierlichen und automatischen Verfahrens von geringer Produktivität und nicht für das Einfüllen und Verpacken von Erzeugnissen in der Massenherstellung geeignet. Als Verfahren zur Lösung dieses Problems ist daher eine sogenannte Kissenverpackung (pillow packing) vorgeschlagen worden, bei der das Beutelherstellungsverfahren und das Füllverfahren gleichzeitig ausgeführt werden.
Jedoch können mit den aufgeführten Verfahren der Herstellung und des Füllens von Beuteln mit Profilverschlußstreifen nach dem Stand der Technik auch beim Einsatz der Kissenverpackung die oben aufgeführten Probleme a - h nicht gelöst werden, da bei allen Verfahren Filme mit Profilverschlußstreifen durch Kleben mittels Schmelzkleben oder unter Verwendung eines Klebstoffes hergestellt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung für einen Beutel mit einem Profilverschlußstreifen zu schaffen, das das kontinuierliche Kleben des Profilverschlußstreifens mit guter Haftung ermöglicht, wobei ein vollständig verschlossener Zustand des Beutels aufrechterhalten wird und der Beutel gleichzeitig leicht von Hand geöffnet werden kann, ohne daß spezielle Schritte erforderlich sind. Darüber hinaus besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen und Füllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen zu schaffen, mit dem die Füll- und Verpackungsgeschwindigkeit erhöht wird.
Die oben aufgeführten Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 3, 6 und 7 erfüllt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1(A) ist eine Schnitteilansicht wichtiger Teile, die eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Profilverschlußstreifens darstellt, und Fig. 1(B) ist eine Schnitteilansicht wichtiger Teile eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen;
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die den gesamten Aufbau des Beutel mit einem Profilverschlußstreifen zeigt;
Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine allgemeine Konstruktionsansicht, die schematisch entsprechende Bauteile darstellt, um eine Vorrichtung zu veranschaulichen, die ein Verfahren der Herstellung des Beutels mit einem Profilverschlußstreifen und ein Verfahren der kontinuierlichen Herstellung und Füllung des Beutels gemäß der vorliegenden Erfindung in sich vereint;
Fig. 5 ist eine allgemeine Vorderansicht, die die gesamte Konstruktion der Vorrichtung in Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht von Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die den Zustand vor der Herstellung des Beutels zeigt, in dem der Profilverschlußstreifen an einem Basisfilm angebracht ist;
Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt zeigt, in dem sich ein Ultraschallverschweißer befindet;
Fig. 9 ist eine Ansicht, die den Zustand zeigt, in dem zu verpackende Materialien in den Beutel gefüllt werden;
Fig. 10 ist eine Draufsicht auf den Beutel mit einem Profilverschlußstreifen nach dem Füllen;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Beutels mit einem Profilverschlußstreifen nach dem Füllen;
- Fig. 12 bis 14 sind Schnittansichten, die Abwandlungen des Films mit einem Profilverschlußstreifen vor der Herstellung des Beutels zeigen;
Fig. 15 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht, die eine Abwandlung der Anordnung des Ultraschallverschweißers darstellt;
Fig. 16 ist eine Seitenansicht, die eine weitere Ausführung des Ultraschallverschweißers zeigt, die mit einer Schneidkante versehen ist;
Fig. 17 ist eine Teildraufsicht auf einen wichtigen Abschnitt des fertiggestellten Beutels nach der Herstellung einer Ausschnittlinie durch die Schneidkante in Fig. 16;
Fig. 18 ist eine Schnitteilansicht eines wichtigen Abschnittes, die eine Ausführung mit einer entlang der Ausschnittlinie ausgeformten Aussparung zeigt,
Fig. 19 ist eine Seitenansicht, die eine Abwandlung von Fig. 16 darstellt;
Fig. 20 ist eine Schnittansicht, die eine Abwandlung der Schneidkante darstellt; und
Fig. 21 und 22 sind Schnittansichten, die Streifen mit Profilverschlußstreifen nach dem Stand der Technik darstellen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 1(A), die eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Profilverschlußstreifens darstellt, umfaßt ein Profilverschlußstreifen 1 ein Außen-Halbelement 2 des Profilverschlußstreifens mit einem Außenabschnitt 2B, der an einer Seite eines länglichen folienartigen Films 2A vorsteht und sich in der Längsrichtung des Films erstreckt, sowie ein Innen-Halbelement 3 des Profilverschlußstreifens, das dem Außen-Halbelement 2 des Profilverschlußstreifens entspricht und mit einem Innenabschnitt 3B an einer Seite eines weiteren folienartigen Films 3A versehen ist. Die gegenüberliegenden Seiten der folienartigen Filme 2A und 3A, an denen der Außen- und der Innenabschnitt 2B, 3B nicht ausgeformt sind, dienen als Abschnitte 2C, 3C zum Heißschweißen an Filme, die einen Beutelkörper 4 bilden (siehe Fig. 1(B)).
Bei der vorliegenden Ausführung bestehen das Außen- und Innen-Halbelement 2, 3 des Profilverschlußstreifens aus einem Ionomer-Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure. Als Alternative dazu können das Außen- und Innen-Halbelement 2, 3 des Protilverschlußstreifens jeweils aus zwei Schichten bestehen, die mit den heißgeschweißten Abschnitten 2C, 3C als separate Schichten versehen sind. Nur die heißgeschweißten Abschnitte 2C, 3C können aus Ionomer- Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure bestehen, und die restlichen Abschnitte können aus einem beliebigen anderen Harz bestehen. Zu den anderen Harzarten gehören Polyethylen niedriger Dichte, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat, Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, niedrigkristallines Ethylen-α-Olefin-Copolymer und jedes beliebige derselben unter Hinzufügung von Elastomer oder ähnlichem. Eine derartige Mehrschichtstruktur, die Ionomer-Harz oder statistisches Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure und eine andere Art von Harz umfaßt, ermöglicht die ordnungsgemäße Regulierung der Eingriffsfestigkeit, der Öffnungsfähigkeit und anderer Eigenschaften des Profilverschlußstreifens 1.
Dabei kann dem Ionomer-Harz oder statistischen Copolymer von Ethylen-Acrylsäure und der anderen Harzsorte, je nach Erfordernis durch ungesättigte Carbonsäure oder Derivate derselben denaturiertes Polyolefin oder eine Mischung aus dem denaturierten Polyolefin und nicht denaturiertem Polyolefin zugesetzt werden. Das denaturierte Polyolefin enthält, obwohl nicht speziell darauf beschränkt, Propylen-Copolymer, Ethylen-Copolymer usw..
Die ungesättigte Carbonsäure enthält Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Citraconsäure, Sorbinsäure, Mesaconsäure, Angelicasäure usw.. Zu den Derivaten derselben gehören Säureanhydrid, Ester, Amid, Imid, Metallsalz usw. Es gibt beispielsweise Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Monoethyl-Maleat-Ester, Acrylamid, Maleinmonoamid, Maleimid, N-Butylmaleimid, Natriumacrylat, Natriummethacrylat usw.
Die Denaturierung des Polyolefins durch die ungesättigte Carbonsäure oder Derivate derselben ist hinsichtlich ihres Verfahrens nicht speziell beschränkt und kann unter Verwendung verschiedener bekannter Verfahren ausgeführt werden. So werden beispielsweise Polyolefin und Maleinsäureanhydrid oder ähnliches gemischt und ein radikalischer Polymerisationsstarter beim Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Lösungsmittels zugesetzt und anschließend erwärmt. Die Reaktion kann beim gleichzeitigen Vorhandensein eines weiteren Vinylmonomers, wie beispielsweise Styren, oder eines Kautschukmaterials, wie beispielsweise flüssigen Kautschuks oder thermoplastischen Kautschuks, ausgeführt werden.
Der Gehalt an der ungesättigten Carbonsäure oder Derivaten derselben, der in dem entstehenden denaturierten Polyolefin enthalten ist, bewegt sich normalerweise in einem Bereich von 0,001 - 15 Masseprozent und vorzugsweise 0,005 - 10 Masseprozent.
Das Mischungsverhältnis des denaturierten Polyolefins liegt in der Größenordnung von 0,01 - 20 Masseprozent.
Der aus Ionomer-Harz oder statistischen Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure bestehende Profilverschlußstreifen gemäß dieser Ausführung kann, auch wenn dies keine spezielle Einschränkung darstellt, gewöhnlich mittels Extudieren, beispielsweise mittels Einzelextrudierens oder Coextrusion, unter Verwendung einer oder mehrerer Extrusionsdüsen, deren Querschnittsformen denen der paarigen Halbelemente des Profilverschlußstreifens gleichen, und anschließendem Abkühlen des geformten Erzeugnisses in Wasser zur Verfestigung hergestellt werden.
Darüber hinaus ist die Form des Profilverschlußstreifens nicht auf den mit ineinandergepaßten Außen- und Innenabschnitten versehenen Typ beschränkt, d.h. sie kann eine beliebige der bekannten Formen aufweisen, wenn der Profilverschlußstreifen wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann
Entsprechend einer Ausführung des erfindungsgemäßen Beutels mit einem Profilverschlußstreifen, wie sie in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, kann der Beutel durch Heißschweißen des Profilverschlußstreifens 1 an Basisfilme 5, die den Beutelkörper 4 bilden, mit einem der bekannten Mittel, wie beispielsweise Wärme, hochfrequenten Wellen oder Ultraschallwellen und anschließendem Verschließen des Umfangsrandes 6 hergestellt werden. Dabei können die Basisfilme 5 aus einem Mehrschichtmaterial bestehen, das eine laminierte Metallfolie 7, wie beispielsweise eine Aluminiumfolie, aufweist.
Als Basisfilm 5 wird, obwohl dies keine besondere Einschränkung darstellt, ein einschichtiger Film, ein mehrschichtiger Film, ein laminierter Film usw. verwendet. Der laminierte mehrschichtige Film umfaßt beispielsweise einen zusammengesetzten Film, der aus Ethylen-Vinylalkohl-Copolymer, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylnitril, Polyamid oder Metall, wie beispielsweise Aluminium, besteht, die sämtlich Gassperreigenschaften aufweisen, sowie aus einer anderen Art Film.
Darüber hinaus kann statt dessen ein Mehrschichtmaterial, das eine andere Art Material, wie beispielsweise Papier oder Vliesstoff umfaßt, eingesetzt werden. Jeder dieser mehrschichtigen Filme und Materialien kann je nach den zu verpackenden Artikeln drei oder mehr verschiedene übereinandergeschichtete Materialien umfassen.
Dabei besteht die Schicht, die die Innenseite des Beutelkörpers 4 bildet, auf die der Profilverschlußstreifen heißgeschweißt werden soll, aus Polyethylen niederer Dichte, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ionomer-Harz oder aus statistischem Copolymer-Harz von Polyethylen-Acrylsäure, vor allem jedoch vorzugsweise aus Ionomer-Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure. Ionomer-Harz und statistisches Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure weisen ausgezeichnete Kaltsiegelbarkeit, Heißsiegelbarkeit, Ölbeständigkeit und Nadelstichbeständigkeit sowie gute Haftung an Aluminium auf. Damit sind sie zur Herstellung eines Verpackungsbeutels mit einer Aluminiumschicht geeignet.
Der Verpackungsbeutel mit dem erfindungsgemäßen Profilverschlußstreifen kann bei einer niedrigeren Temperatur heißgeschweißt werden, weist hohe Heißschmelzhaftung auf und ermöglicht eine effektive und kontinuierliche Ausführung des Heißschweißverfahrens.

[Versuch 1]

Der in Fig. 1(A) dargestellte Profilverschlußstreifen 1 wurde durch Extrudieren von Ionomer-Harz (MI (melt index - Schmelzindex): 5 g/10 min., Dichte: 0,94 g/cm³, HI-MILAN (Warenzeichen) AM-6001 von Mitsui - duPont Chemicals Company) und anschließendes Abkühlen des geformten Erzeugnisses in Wasser hergestellt.
Anschließend wurde der entstandene Streifen mit dem Profilverschlußstreifen mit den Basisfilmen 5 heißverschweißt, die den Beutelkörper 4 bilden und jeweils ein aus Aluminium/Ionomer-Harz (20 um/20 um) bestehendes Mehrschichtmaterial umfassen, womit der in Fig. 2 und 3 dargestellte Beutel mit einem Profilverschlußstreifen hergestellt wurde. Dieser Beutel ließ sich leicht heißverschweißen und wies die überaus starke Heißschmelzhaftung auf. Darüber hinaus ließ sich der Profilverschlußstreifen gut öffnen, wieder verschließen und wies ein gutes äußeres Erscheinungsbild auf.

[Versuch 2]

Der in Fig. 1(A) dargestellte Profilverschlußstreifen 1 wurde durch Extrudieren von statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure (MI: 5 g/10 min., Dichte: 0,94 g/cm³, NUCREL (Warenzeichen) AN4203-2 von Mitsui - duPont Chemicals Company) und anschließendes Abkühlen des geformten Erzeugnisses in Wasser hergestellt.
Anschließend wurde der entstandene Streifen mit dem Profilverschlußstreifen mit den Basisfilmen 5 heißverschweißt, die den Beutelkörper 4 bilden und jeweils ein aus Aluminium/statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure (20 um/20 um) bestehendes Mehrschichtmaterial umfassen, womit der in Fig. 2 und 3 dargestellte Beutel mit einem Profilverschlußstreifen hergestellt wurde. Dieser Beutel ließ sich leicht heißverschweißen und wies die überaus starke Heißschmelzhaftung auf. Darüber hinaus ließ sich der Profilverschlußstreifen gut öffnen, wieder verschließen und wies ein gutes äußeres Erscheinungsbild auf.
Die folgende Tabelle stellt die Eigenschaften von verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung und von Vergleichsbeispielen dar. Tabelle Eigenschaft Probe MI (g/10 min) Dichte (g/cm³) Formgenauigkeit Paßfähigkeit Verschweißtemperatur (ºC) Ausführungen Vergleichsbeispiele

[Anmerkung]

*1. In der Spalte "Formgenauigkeit" zeigt das Zeichen an, daß es sich um einen Profilverschlußstreifen handelt, dessen Halbelemente eine vorgegebene Form haben, zeigt an, daß die Form der Halbelemente nahe an einer vorgegebenen Form ist, und × zeigt an, daß sich die Form der Halbelemente stark von einer vorgegebenen Form unterscheidet.
*2. In der Spalte "Paßfähigkeit" zeigt das Zeichen an, daß der Außen- und der Innenabschnitt leicht ineinandergepaßt werden können, zeigt an, daß sie schwer ineinander zu passen sind und × zeigt an, daß sie nicht ineinanderpassen.
*3 In der Spalte "Verschweißtemperatur" wird die Verfestigungstemperatur einer mit einer Spannvorrichtung versehenen Beutelherstellungsmaschine angegeben.
*4 EMA: Warenzeichen der CHEVRON Company /"POLY-ETH" MI: 6,0, D (Dichte) = 0,94.
Der erfindungsgemäße Profilverschlußstreifen läßt sich gut und kontinuierlich extrudieren, ist formstabil und weist Eingriffsfestigkeit sowie starke Heißschmelzhaftung mit dem Basisfilm auf, der den Beutelkörper bildet, insbesondere mit einem Basisfilm, dessen Innenschicht aus Ionomer-Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure besteht, das gute Schweißeigenschaften aufweist.
Darüber hinaus weist der Beutel mit dem oben erwähnten Profilverschlußstreifen vollkommene Heißschmelzhaftung an Ionomer-Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen- Acrylsäure auf, die sich beim Heißverschweißen mit den herkömmlichen, aus Polyethylen oder Ethylen-Vinylacetatpolymer bestehenden Profilverschlußstreifen schwer erreichen läßt, wodurch es möglich wird, den Verpackungsbeutel herzustellen, der eine Aluminiumschicht enthält und somit hohe Gasdichtigkeit aufweist. Der vorliegende Beutel weist des weiteren gute Heißschmelzhaftung an Polyethylen niederer Dichte auf.
Dementsprechend eignet sich der vorliegende Beutel zur Verpackung von Lebensmitteln, pharmazeutischen Erzeugnissen, haftenden medizinischen Erzeugnissen (Zugpflaster) usw. sowie zum Wiederverschließen derselben nach dem Öffnen des Beutels, wobei verschiedene spezielle Verpackungen hergestellt werden können, wie beispielsweise feuchtigkeitsbeständige Verpackung, sauerstofffreie Verpackung und die Austrocknung verhindernde Verpackung, so daß er einen hohen praktischen Wert aufweist.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine Ausführung einer Vorrichtung, die das Verfahren der Herstellung des Beutels mit einem Profilverschlußstreifen und das Verfahren der kontiniuierlichen Ausführung des Beutelherstellungsverfahrens und des Einfüllverfahrens gemäß der zweiten bzw. dritten Ausführung in sich vereinigt.
Dabei ist anzumerken, daß die jeweiligen Bauteile in Fig. 3, 5 und 6 in Form und Anordnung nicht immer miteinander übereinstimmen und insbesondere die Bauteile in Fig. 4 in Form und Anordnung leicht abgewandelt sind, um das Verständnis zu erleichtern. Da jedoch praktisch kein erheblicher Unterschied besteht, sind die entsprechenden Bauteile in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Um als ersten Schritt einen Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen herzustellen, enthält die vorliegende Vorrichtung, wie in Fig. 4 bis 6 dargestellt, eine Basisfilm- Zuführeinrichtung 12 zur Zufuhr eines zu einer Rolle gewickelten Basisfilms 10, ein Paar Zuführeinrichtungen 14 für Streifen mit Profilverschluß-Halbelementen zur Zufuhr von zwei Streifen 13, die mit einem Außenabschnitt 24 bzw. einem Innenabschnitt 25 versehen sind und zu separaten Rollen gewickelt sind, ein Paar Führungswalzen 20, 21 als Führungseinrichtungen zum kontinuierlichen Durchlauf des Basisfilms 10 und der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen übereinander, ein Paar Ultraschallverschweißer 17, die jeweils einen Ultraschallschwinger 16, ein Ultraschallhorn 15 und einen Gegenzapfen 18 zur Aufnahme der Ultraschallenergie umfassen, und die an den entsprechenden Streifen 13 angeordnet sind, sowie ein Paar antreibender und angetriebener Rollen 31, 30.
Bei der oben beschriebenen Anordnung sind die Ultraschallverschweißer 17 und die angetriebenen Rollen 30 entlang der Breite des Basisfilms 10 beweglich, so daß ihre Anbringungspositionen in Richtung der Breite des Basisfilms 10 je nach der Größe des Basisfilms 10 und den Positionen, an denen die Streifen mit Profilverschluß-Halbelementen heißverschweißt werden sollen, geändert werden können.
Darüber hinaus enthält die vorliegende Vorrichtung des weiteren zur kontinuierlichen Herstellung des Films 29 mit einem Profilverschlußstreifen und zur diskontinuierlichen Herstellung des Beutels und des anschließenden Einfüllens eine Gruppe einer Vielzahl von beweglichen Rollen 32, eine röhrenförmige Filmausbildeeinrichtung (Ausbilder) 33 mit einer Führungsfläche, die den Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen zu einem röhrenförmigen Film 40 faltet, ein Paar Preßelemente 34, die den Film 10 aufeinanderpressen, um den Außenabschnitt 24 und die Innenabschnitte 25 in Eingriff zu bringen, zwei Paare Heißpreß-Schweißschienen 35, 36, die sich an den einander gegenüberliegenden Seitenenden des Films 29 mit einem Profilverschlußstreifen befinden, und die vertikal verlaufen, um die entsprechenden Längsseitenkanten des röhrenförmigen Films 40 zu verschweißen, ein Paar Preßelemente 37, die sich oberhalb eines Paars von Schweißschienen 36 befinden, um eine Seitenkante des röhrenförmigen Films 40 zu falten, einen Ultraschallverschweißer 57, der ein Ultraschallhorn 58 und einen Gegenzapfen 59 umfaßt, der gegenüber dem Horn 58 angeordnet ist, wobei sich der röhrenförmige Film 40 dazwischen befindet, wobei das Ultraschallhorn 58 vorhanden ist, um, wie weiter unten beschrieben, einen Abschnitt der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen einer horizontalen Dichtung entsprechend zusammenzuklappen oder zusammenzudrücken, wobei es auf den röhrenförmigen Film 40 zu und von ihm weg beweglich ist, ein Paar Schweißschienen 38, die sich über die Breite des röhrenförmigen Films 40 erstrecken, sowie eine Schneideinrichtung 43, wobei alle diese Bauteile der Reihe nach in der Bewegungsrichtung des Films 29 mit einem Profilverschlußstreifen und des röhrenförmigen Films 40 angeordnet sind. Oberhalb des röhrenförmigen Films 40 befindet sich als Zuführeinrichtung für das zu verpackende Material ein Einfülltrichter 45 zur Zufuhr eines von einem Beschicker (nicht dargestellt) zugeführten zu verpackenden Materials 39 in den röhrenförmigen Film 40. Zu diesem Zweck wird der Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen durch die röhrenförmige Filmausbildeeinrichtung 33 so gefaltet, daß eine Öffnung 29A entsteht, durch die das zu verpackende Material zugeführt wird. Darüber hinaus ist ein Paar Endlosband-Zuführmechanismen 60 vorhanden, die sich auf beiden Seiten des röhrenförmigen Films 40 gegenüber der Filmebene befinden und den röhrenförmigen Film 40 in Längsrichtung desselben transportieren.
Jeder Gegenzapfen 18 zum Heißverschweißen des Streifens mit einem Profilverschluß-Halbelement hat, wie in Fig. 8 dargestellt, eine Nut 26 an einem Teil, der dem Außenabschnitt 24 (oder dem Innenabschnitt 25) entspricht, weist jedoch im wesentlichen als Ganzes eine zylindrische Außenform auf. Der Gegenzapfen 18 ist an einem Halteelement 27 angebracht, das sich um seine Achse drehen kann und hat je nach Erfordernis gerändelte Außenumfangsflächen 28 in Form von rhombischen Mustern oder Streifenmustern in der axialen Richtung oder Streifenmustern in der Umfangsrichtung. Die gerändelten Flächen 28 verhindern eine Positionsverschiebung des Gegenzapfens 18 und des Streifen l3 gegeneinander und verhindern, daß die heißverschweißten Abschnitte zusammengezogen werden, wodurch ein gutes äußeres Erscheinungsbild gewährleistet wird.
Auch bei dieser Ausführung ist die Form des Profilverschlußstreifens nicht auf die dargestellte Form beschränkt und kann zu jeder beliebigen anderen Form abgewandelt werden, solange sie die gleiche Funktion erfüllen kann.
Gemäß dieser Ausführung wird der Beutel mit einem Profilverschlußstreifen wie folgt hergestellt und mit dem zu verpackenden Material gefüllt.
Das heißt, der Basisfilm 10, der von der Basisfilm-Zuführeinrichtung 12 zugeführt wird, und die Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen, die von der Zuführeinrichtung 14 des Streifens mit Profilverschluß-Halbelementen zugeführt werden, werden einander gegenüberliegend durch das Paar Führungswalzen 20 und 21 so hindurchgeführt, daß sie aufeinander zu liegen kommen, wobei sie gepreßt werden. Der Basisfilm 10 und der Streifen 13, die so übereinander geschichtet werden, laufen weiter zwischen dem Ultraschallhorn 15 und dem gegenüber dem Horn 15 befindlichen Gegenzapfen 18 hindurch. An einer Position des Ultraschallhorns 15 werden der Basisfilm 10 und der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen durch die Ultraschallenergie, die vom Ultraschalloszillator 16 erzeugt wird, miteinander heißverschweißt, wodurch der Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen entsteht. Um sicheres Ultraschallverschweißen zu erreichen, wird der Ultraschallverschweißer 17 so eingestellt, daß er genug Ultraschallenergie ausstrahlt, um den Basisfilm 10 und den Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen, die übereinanderliegen, in dem Zeitraum miteinander zu verschweißen, in dem sie das vordere Ende des Ultraschallhorns 15 passieren, während sie ihren Durchlauf fortsetzen.
Anschließend wird der Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen nach dem Durchlauf zwischen der antreibenden und der angetriebenen Walze 30, 31 durch die Gruppe einer Vielzahl von beweglichen Rollen 32 dem folgenden Beutelherstellungsverfahren und dem Einfüllverfahren zugeführt.
Das heißt, der Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen wird so über die Führungsfläche des röhrenförmigen Filmausbildeelementes 33 geleitet, daß der Film 29 in der Mitte gefaltet wird, woraufhin der Außen- und der Innenabschnitt 24, 25 durch das Paar von Preßelementen 34 miteinander in Eingriff gebracht werden, um so den röhrenförmigen Film 40 zu bilden. Anschließend wird der röhrenförmige Film 40 nach dem Pressen der beiden Seitenkanten des röhrenförmigen Films 40 durch das Paar Preßelemente 34 und ein weiteres an der gegenüberliegenden Seite befindliches Paar Preßelemente 37 durch den Zuführmechanismus 60 diskontinuierlich zu den Schweißschienen 35, 36 transportiert, die sich direkt unterhalb der Preßelemente 34, 37 befinden, wo die einander gegenüberliegenden Seitenkanten des röhrenförmigen Films 40 in einem Bereich, der einem Beutel entspricht, durch Heißpressen miteinander verschweißt werden. 0bwohl es nicht unbedingt erforderlich ist, die Seitenkante des röhrenförmigen Films 40 an der der Profilverschlußstreifenseite gegenüberliegenden Seite zu verschweißen, hat das Verschweißen dieser Seitenkante den Vorteil, daß die gefaltete Linie deutlich hervortritt und das äußere Erscheinungsbild verbessert wird. Es ist anzumerken, daß der durch die kontinuierliche Zuführung des Basisfilms 10 und des Streifens 13 durch die antreibende und die angetriebene Walze 31 und 30 und die diskontinuierliche Zuführung desselben durch den Zuführmechanismus 60 entstehende Unterschied der Zuführgeschwindigkeit durch die Gruppe der Vielzahl von beweglichen Rollen 32 ausgeglichen wird.
Als nächstes wird der Ultraschallverschweißer 57, der sich vor dem einem Beutel entsprechenden Abstand stromab befindet, eingesetzt, um einen Abschnitt des Profilverschlußstreifens, der einem Verschluß in Breitenrichtung entspricht, der unmittelbar danach ausgeführt wird, mit Ultraschallenergie zusammenzuklappen oder zusammenzudrücken. Nach diesem Vorgang wird der röhrenförmige Film 40 diskontinuierlich um den Abschnitt eines Beutels zu dem Paar Schweißschienen 38 transportiert, das sich direkt unterhalb des Ultraschallverschweißers 57 befindet und sich über die Breite des röhrenförmigen Films 40 erstreckt, wo eine Breitseitenkante verschweißt wird (siehe Fig. 4, wo der verschweißte Abschnitt mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet ist).
Gleichzeitig mit dem Verschweißen der Breitseitenkante wird die obere Breitseitenkante des unteren Abschnitts des röhrenförmigen Films 40, in den das zu verpackende Material eingefüllt wurde, ebenfalls verschweißt. Sobald dieses Verschweißen ausgeführt wurde, wird das gewünschte zu verpackende Material 39 automatisch aus dem über dem röhrenförmigen Film 40 befindlichen Einfülltrichter 45 in den röhrenförmigen Film 40, der jetzt mit einem Boden versehen ist, eingefüllt, was zu dem in Fig. 9 dargestellten Zustand führt. Anschließend wird der röhrenförmige Film 40, der mit dem zu verpackenden Material 39 gefüllt ist, diskontinuierlich über eine einem Beutel entsprechende Strecke bewegt, und die gegenüberliegende offene Breitseitenkante wird durch die Schweißschienen 38 verschweißt. Gleichzeitig wird eine Einkerbung 41 ausgebildet und der röhrenförmige Film 40 wird durch die Schneideinrichtung 43 in Breitenrichtung geschnitten, wodurch, wie in Fig. 10 und 11 dargestellt, der das vollständig verpackte Material 39 enthaltende Beutel 42 mit einer Profilverschlußleiste entsteht.
Das oben beschriebene Beutelherstellungs- und Füllverfahren gemäß dieser Ausführung ermöglicht es, die für das Verpacken erforderliche Zeit zu verringern, das Verfahren kontinuierlich und automatisch durchzuführen und somit die Verpackungsproduktivität zu erhöhen. Die vorliegende Vorrichtung ist darüber hinaus relativ einfach konstruiert und klein. Des weiteren weist der entstandene Beutel mit einer Profilverschlußleiste einen Profilverschlußabschnitt mit starker Heißschmelzhaftung am Basisfilm und stabiler Eingriffsfestigkeit auf.
Als Alternative dazu kann der röhrenförmige Film 40 wie folgt hergestellt werden. So sind beispielsweise in dem in Fig. 12 dargestellten Fall die getrennten Streifen 10, die mit dem Außenabschnitt 24 bzw. dem Innenabschnitt 25 versehen sind, relativ dicht beieinander in der Nähe der Mitte des Basisfilms 10 in Breitenrichtung angeordnet und werden mit Ultraschallenergie mit dem Basisfilm 10 verschweißt, wodurch der Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen entsteht. Nach dem Falten des Films 29 um die Mittellinie zwischen dem Außen- und dem Innenabschnitt 24, 25, wodurch sie ineinandergepaßt bzw. miteinander in Eingriff gebracht werden, wird die offene Seitenkante verschweißt, um den röhrenförmigen Film 40 herzustellen. Der mit dem Basisfilm 10 verschweißte Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen einschließlich des Außen- und des Innenabschnitts 24, 25 kann stattdessen, wie in Fig. 13 dargestellt, durch Verschweißen eines einzelnen Streifens, der sowohl mit dem Außen- als auch mit dem Innenabschnitt 24, 25 versehen ist, mit dem Basisfilm 10 hergestellt werden. Als Alternative zu dieser Anordnung ist es auch möglich, den Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen und den Basisfilm 10 separat herzustellen und den Film 29 mit einem Profilverschlußstreifen mit den einander gegenüberliegenden Endkanten des um seine Längsachse gefalteten Basisfilms 10 zu verschweißen, um den röhrenförmigen Film 40 herzustellen. Bei einer weiteren in Fig. 14 dargestellten Ausführung werden die Streifen 13, deren Außen- und Innenabschnitt 24, 25 bereits miteinander in Eingriff gebracht worden sind, unter Verwendung der Ultraschallverschweißer 17 auf gleiche Weise wie bei der vorangegangenen Ausführung mit dem Basisfilm 10 verschweißt. Anschließend wird die offene Endseite verschweißt, wodurch der röhrenförmige Film 40 entsteht. Bei der Verwendung derartiger Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen befinden sich die Gegenzapfen 18 an mit den Pfeilen A gekennzeichneten Positionen. Bei dieser Ausführung laufen der Schritt der Herstellung des Films mit einem Profilverschlußstreifen und der Schritt der Herstellung des röhrenförmigen Films im wesentlichen gleichzeitig ab.
Die Anordnung des Ultraschallverschweißers 17 in bezug auf den Basisfilm 10 und die Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen kann übrigens beliebig gewählt werden. Er kann im Gegensatz zur vorherigen Ausführung, wie in Fig. 15 dargestellt, so angeordnet werden, daß sich der Streifen 13 mit einem Profilverschluß-Halbelement an der nahe am Ultraschallhorn 15 gelegenen Seite befindet und sich der Basisfilm 10 an der nahe am Gegenzapfen 18 gelegenen Seite befindet. In diesem Fall ist, wie dargestellt, eine Nut 15A in einem Bereich des Horns 15 ausgebildet, der dem Außenabschnitt 24 entspricht.
Des weiteren kann der Gegenzapfen 18, wie in Fig. 16 dargestellt, mit einer Schneidkante 61 versehen sein, um eine Ausschnittlinie 63 in dem Streifen 13 herzustellen. Die Höhe der Schneidkante 61 entspricht der Dicke des Streifens 13, und sie ist fest mit dem Gegenzapfen 18 verbunden. Die Schneidkante 61 kann eine beliebige gewünschte Form haben, so beispielsweise V-artig, U-artig oder trapezartig. Die Schneidkante 61 dient nicht nur der Herstellung der Ausschnittlinie 63 in einem Bereich an der Öffnungsseite der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen, sondern erzeugt auch, wie in Fig. 17 dargestellt, eine Einkerbung 64 an einer Seitenkante des Bereiches, in dem die Ausschnittlinie 63 ausgeformt ist, wodurch der Beutel leicht aufgerissen werden kann. Des weiteren läßt sich, durch Ausbildung von dünneren Abschnitten 65 in einem Bereich an der Öffnungsseite der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen, wie dies in Fig. 18 dargestellt ist, der Vorteil erzielen, daß der Beutel nach dem Öffnen leicht auseinandergezogen werden kann. Zu diesem Zweck können die vorstehenden Abschnitte zur Herstellung der dünneren Abschnitte 65 an den entsprechenden Gegenzapfen 18 vorhanden sein.
Es ist anzumerken, daß die Schneidkante 61, wie in Fig. 19 dargestellt, an dem Ultraschallhorn 15 vorhanden sein kann, oder daß, wie in Fig. 20 dargestellt, eine Anzahl von Schlitzen 66 am Umfang der Schneidkante 61 ausgeformt sein können.
Mit der oben dargestellten Anordnung kann ein Beutel mit einem Profilverschlußstreifen hergestellt werden, der neben den oben aufgeführten dahingehend Vorteile aufweist, daß es dem Verbraucher möglich ist, den Beutel leicht von Hand aufzureißen, daß sichere Luftdichtheit gewährleistet ist und dauerhafte Eingriffsfestigkeit sowie gutes äußeres Erscheinungsbild gesichert sind. Darüber hinaus kann der Beutel mit einem Profilverschlußstreifen zu den gleichen Kosten wie bisher hergestellt werden, ohne daß besondere zusätzliche Verfahrensschritte und -einrichtungen erforderlich sind, was zu dem Vorteil höherer Produktivität führt.
Obwohl die vorangegangenen Ausführungen als mit den drehbaren Gegenzapfen 18 versehen beschrieben worden sind, können sie stationär sein.
Der Gegenzapfen 18 ist nicht auf eine zylindrische Form beschränkt. So können beispielsweise der Gegenzapfen 18 oder das Horn 15 eine Oberfläche haben, die in der Richtung des Filmdurchlaufs in einem Bereich, in dem sie miteinander Kontakt haben, gekrümmt ist (wobei der Krümmungsradius in einem Bereich von 1 - 10 mm liegt).
Darüber hinaus kann der bei dieser Ausführung verwendete Basisfilm 10 aus einem Einschichtfilm, einem Mehrschicht- Harzfilm (durch Coextrusion oder Schichten) oder einem auf ein anderes Substrat (wie beispielsweise Metallfolie, Zellglas, Papier, Vliesstoff usw.) geschichteten Film hergestellt werden. Das heißt, es kann auch ein länglicher Film verwendet werden, da das Heißverschweißen in einem kurzen Zeitraum von einigen Zehntelsekunden ausgeführt wird und keine erhebliche Wärmewirkung vorhersehbar ist. Da bei der vorliegenden Erfindung Ultraschallenergie zur Ausführung des Heißverschweißvorgangs in kurzer Zeit bei Anwendung der starken Heißschmelzhaftung eingesetzt wird, kann das Material des Basisfilms 10 und der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen aus gewöhnlichem Polyethylen, Polypropylen oder ähnlichem bestehen, d.h. es kann ohne Beschränkungen frei ausgewählt werden. In der Praxis wurde das automatische Einfüll- und Verpackungsverfahren für Süßigkeiten unter Verwendung von Streifen mit Profilverschluß- Halbelementen aus Polypropylen ausgeführt, ein mehrschichtiger Basisfilm bestand aus OPP/CPP, und die Vorrichtung, die mit den Ultraschallverschweißern mit 20 kHz und 1800 W ausgestattet war, ist in Fig. 2 und 3 dargestellt.
Wenn darüber hinaus bei dem Material der Streifen 13 mit Profilverschluß-Halbelementen und des Basisfilms 10 Schwierigkeiten bei Heißverschweißen entstehen, kann dieses Problem dadurch gelöst werden, daß, wie oben erwähnt, die Heißverschweißabschnitte aus Ionomer-Harz oder statistischem Copolymer-Harz von Ethylen-Acrylsäure hergestellt werden.
Erfindungsgemäß ist es, wie oben ausführlich beschrieben, möglich, einen Profilverschlußstreifen mit guter Heizschmelzhaftung an dem Basisfilm sowie einen Beutel mit einem Profilverschlußstreifen zu schaffen, der auch auf dem Gebiet der Spezialverpackung eingesetzt werden kann. Es ist darüber hinaus möglich, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen zu schaffen, die es ermöglichen, den Profilverschlußstreifen kontinuierlich mit guter Haftung zu kleben, wodurch die Produktivität verbessert wird. Es ist weiterhin möglich, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung und zum Füllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen zu schaffen, die es ermöglichen, die Einfüll- und Verpackungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen, umfassend folgende Schritte:

Herstellen eines Films mit einem Profilverschlußstreifen aus einem Basisfilm (10) und ein oder zwei Streifen (13) mit einem Paar profilverschluß-Halbelementen, die ineinandergreißen können, während dieser Basisfilm (10) und dieser Streifen (13) kontinuierlich laufen, wobei die Profilverschlußstreifen-Haibelemente aufeinanderliegen; und

Verarbeiten dieses Films mit einem Profilverschlußstreifen zu einem Beutel

dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Films mit dem Profilstreifen mittels Heißverschweißen unter Ultraschallenergie durchgeführt wird, wobei während dieses Heißverschweißungsschrittes eine Schnittlinie (63) auf diesem Streifen an einer Position an der Öffnungsseite relativ zu diesen Streifen (13) mit den Profilverschluß-Halbelementen ausgebildet wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Beutels mit Profilverschlußstreifen gemäß Anspruch 1, wobei dieser Film mit dem Profilverschlußstreifen geführt wird, um so gefaltet zu werden, daß dieses Paar der Profilverschluß-Halbelemente (24, 25) einander gegenüberliegend angeordnet werden und anschließend ineinandergreifen.

3. Vorrichtung zur Herstellung eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen, umfassend:

Zuführeinrichtungen (12) für einen Basisfilm (10);

Zuführeinrichtungen (14) für ein Paar Streifen (13) mit Profilverschluß-Halbelementen (24, 25), die ineinandergreifen können;

ein Paar Führungseinrichtungen (20, 21) zum kontinuierlichen Laufen dieses Basisfilms (10) und dieser Streifen (13) mit Profilverschluß-Halbelementen, während dieser Basisfilm (10) und diese Streifen (13) aufeinander angeordnet werden;

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ultraschallverschweißer (17) für das Heißverschweißen dieses Basisfilms (10) und dieser Streifen (13) mit den Profilverschluß-Halbelementen aneinander, wobei dieser Ultraschallverschweiß (17) eine Schneidkante (61) aufweist, die zur Ausbildung einer Schnittlinie (63) auf diesem Streifen (13) mit einem Profilverschluß-Halbelement dient, wobei einer dieser Streifen (13) mit den Profilverschluß-Halbelementen die Schneidkante (61) passiert.

4. Vorrichtung zur Herstellung eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen nach Anspruch 3, wobei dieser Ultraschallverschweißer (17) ein Ultraschallhorn (15) und einen Gegenzapfen (18) umfaßt, und eine der Berührungsbereiche dieses Horns und dieses Gegenzapfens eine Oberfläche ist, die in Richtung des Basisfilms (10) gekrümmt ist.

5. Vorrichting zur Herstellung eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen nach Anspruch 3, wobei dieser Ultraschallverschweißer (17) ein Ultraschallhorn (15) und einen Gegenzapfen bzw. Amboß (18) umfaßt und wobei dieser Gegenzapfen (18) ein Zylinder oder ein rotierbarer Zylinder ist.

6. Verfahren zum Herstellen und Auffüllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen, umfassend folgende Schritte:

Herstellen eines Films mit einem Profilverschlußstreifen-Basisfilm (10) und ein oder zwei Streifen (13) mit einem Profilverschluß-Halbelement, das unter Ultraschallenergie ineinandergreifen kann, während dieser Basisfilm (10) und diese Streifen (13) kontinuierlich laufen, wobei die Profilverschluß-Halbelemente aufeinanderliegen;

Ausbilden dieses Films mit einem Profilverschlußstreifen in einer röhrenförmigen Anordnung;

Ausbilden eines versiegelten Bereichs in diesem röhrenförmigen Film (40) mit Intervallen einer vorherbestimmten Entfernung in deren Längsrichtung, um diesen röhrenförmigen Film (40) zu einzelnen Beuteln (42) auszufertigen und

Einfüllen eines Dichtungsmaterials (39) in jeden Beutel (42);

dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Schicht mit dem Profilverschlußstreifen durch Heißverschweißen unter Ultraschallenergie durchgeführt wird, wobei während des Heißverschweißungsschrittes eine Schnittlinie (63) auf diesem Streifen an einer Position an der Öffnungsseite relativ zu diesen Streifen (13) mit den Profilverschluß-Halbelementen ausgebildet wird.

Vorrichtung zur Herstellung und Auffüllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen, umfassend:

Zuführeinrichtungen (12) für einen Basisfilm (10);

Zuführeinrichtungen (14) für ein Paar Streifen (13) mit Profilverschluß-Halbelementen (24 25), die ineinandergreifen können;

ein Paar Führungseinrichtungen (20, 21) für das kontinuierliche Laufen dieses Basisfilms (10) und dieser Streifen (13) mit den Profilverschluß-Halbelementen, während der Basisfilm und dieser Streifen aufeinander angeordnet werden;

Einrichtungen für das Ineinandergreifen des Paars der Profilverschluß-Halbelementen, um eine röhrenförmige Form auszubilden;

Abdichteinrichtungen, die angeordnet sind, um sich senkrecht zu einer Längsrichtung dieses röhrenförmigen Films (40) zu erstrecken;

gekennzeichnet durch

wenigstens einen Ultraschallverschweißer (17) für das Ultraschallverschweißen dieses Basisfilms (10) und dieser Streifen (13) mit Profilverschluß-Halbelementen aufeinander, wobei dieser Ultraschallverschweißer (17) eine Schneidkante (61) aufweist, die zur Ausbildung einer Aussparungslinie (63) auf diesen Streifen (13) mit einem Profilverschluß-Halbelement dient, wenn der Streifen (13) mit einem Profilverschlußstreifen-Halbelement diese Schneidkante (61) passiert;

Dichtungsmaterialzuführeinrichtungen für das Zuführen eines Dichtungsmaterials (39) in diesen röhrenförmigen Film (40)

8. Vorrichtung zur Herstellung und Auffüllung eines Beutels mit einem profilverschlußstreifen nach Anspruch 7, wobei diese röhrenförmige Filmausbildeeinrichtung (33) eine Führungsfläche aufweist, die es ermöglicht, eine Öffnung auszubilden, durch welche das Dichtungsmaterial (39) zugeführt wird zu dem Zeitpunkt des Ineinandergreifens dieses Paar der Profilverschluß-Halbelemente.

9. Vorrichtung zur Herstellung und Auffüllen eines Beutels mit einem Profilverschlußstreifen nach Anspruch 7, wobei dieser Film (39) ruckweise zugeführt wird und der Unterschied der Zuführgeschwindigkeit zwischen dieser ruckartigen Zuführung und der kontinuierlichen Zuführung dieses Films mit einem Profilverschlußstreifen durch Einsatz einer Vielzahl von beweglichen Rollen (32) absorbiert wird.