DE69405297T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung wiederverschliessbarer Kunststoffbeutel unter Verwendung eines vorgewärmten Reissverschlusses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung wiederverschliessbarer Kunststoffbeutel unter Verwendung eines vorgewärmten Reissverschlusses

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Kunststoffbeuteln oder -verpackungen mit wenigstens zwei Lagen thermoplastischer Folien, wobei beide Lagen Verschlußstreifen haben, die an ihren zugewandten inneren Kanten ausgebildet oder enthalten sind, um so einen reißverschlußähnlichen Verschluß für die Öffnungen der Beutel oder Verpackungen, die daraus hergestellt sind, zu bilden. Die Lagen können aus zwei getrennten Folien oder aus einer einzelnen übergeschlagenen Folie gebildet sein.
    • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen für die Technik des Herstellens von Verpackungen und kann ohne Beschränkung bei der Herstellung thermoplastischer Beutel und Ablagen praktisch eingesetzt werden, der Art, die für verschiedene Verbraucherprodukte verwendet werden können, die jedoch besonders nützlich für Nahrungsmittelprodukte sind, die Ein Problem, das noch bei der Herstellung von Verpackungen aus kontinuierlichem, mit Reißverschluß versehenem Folienmaterial besteht, ist die Schwierigkeit, eine zufriedenstellende Abdichtung des Beutels oder der Verpackung gegen Auslaufen zu erreichen, wo sich der Reißverschluß und der Bereich des Films, an dem der Reißverschluß angreift, durch die Seitendichtflächen erstrecken, welche einen Beutel oder eine Packung von der nächsten trennen.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Herstellen von Kunststoffbeuteln oder -verpackungen gerichtet, das eine Lösung für das obengenannte Problem im Stand der Technik darstellt. In seiner weitesten Form weist das Verfahren den Schritt des Vorerweichens des gesamten männlichen und weiblichen Profilbereichs eines Reißverschlusses auf, wenn der Beutel oder die Verpackung hergestellt wird. Das Aufweichen wird erreicht, indem die Profilabschnitte von einem Ausgabegerät mit einem zugeordneten Führungsrohr einer die Beutel oder Verpackungen herstellenden Maschine zugeführt werden. Das Ausgabegerät umfaßt einen isolierten Raum, aus dem eine Länge der ineinander verriegelten männlichen und weiblichen Profilabschnitte durch das Führungsrohr der die Beutel oder Verpackungen herstellenden Maschine zugeführt werden, wobei dasselbe erhitzt wird. Innerhalb des isolierten Raumes befindet sich eine Wärmequelle zum Vorerwärmen der Profilabschnitte auf eine gewünschte Temperatur und einen Aufweichungsgrad. Bevorzugt umfaßt der isolierte Raum eine Sammelvorrichtung, auf der eine Länge der aufgeweichten Profilabschnitte des Reißverschlusses unter wenig oder keiner Längsspannung angeordnet werden kann, unmittelbar bevor sie durch das Führungsrohr gezogen werden. Dies minimiert das Ausmaß, in dem die Beutel oder Verpackungen herstellende Maschine die vorerweichten Profilabschnitte strecken und möglicherweise verzerren wird, wenn sie sie während des Betriebs durch das Führungsrohr zieht. Die Menge an Profilabschnitt auf der Sammeleinrichtung kann periodisch wieder aufgefüllt werden, jenachdem, wie sie während des Betriebslaufes der Machine verbraucht wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun in vollständigeren Einzelheiten unten beschrieben werden, wobei häufig auf die folgende Zeichnung Bezug genommen wird.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, mit der die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann.
  • Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung, wie durch die Linie 2-2 in Figur 1 angegeben.
    • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Mit Bezug auf Figur 1, die eine Vorrichtung 10 darstellt, die beim Herstellen von Kunststoffbeuteln oder -verpackungen verwendet wird, so wie eine Vorrichtung, die üblicherweise als eine FFS-Maschine (form, fill and seal machine [Form-, Füll- und Dichtmaschine]) bekannt ist, umfaßt die Vorrichtung 10 ein Füllrohr 12 und einen zugeordneten Formkragen 11. Während des Betriebes der Vorrichtung 10 führt der Formkragen 11 Kunststoff-Folienmaterial 14 um das Füllrohr 12, um einen Schlauch aus dem Kunststoff-Folienmaterial 14 zu bilden. Das Füllrohr 12 kann zum Beispiel das Füllrohr einer herkömmlichen vertikalen Form-, Füll und Dicht-(VFFS)-Maschine sein, so wie die, die in Figur 1 gezeigt ist, obwohl es alternativ das Füllrohr auf einer herkömmlichen horizontalen Form-, Füll und Dicht- (HFFS)-Maschine sein kann. Wenn der Schlauch aus Kunststoff- Folienmaterial gebildet wird, werden seine Seitenkanten 15 zusammengebracht, so daß sie schließlich die beiden Seiten der Öffnung eines Kunststoffbeutels oder einer Verpackung bilden können, die auf der Maschine hergestellt wird.
  • Wenn die beiden Seitenkanten 15 zusammengebracht werden, wird ein vorerwärmter Reißverschluß 16, der ineinander verriegelte männliche und weibliche Profilabschnitte aufweist, kontinuierlich in den Raum dazwischen geführt. Vertikale Dichtstangen 18 arbeiten so, daß sie den Reißverschluß 12 an die beiden Seitenkanten 15 des Kunststoff-Folienmaterials 14 schweißen. Wenn gewünscht, können die beiden Seitenkanten 15 auch während dieser Operation außerhalb der Profilabschnitte miteinander verschweißt werden. Das heißt, wenn gewünscht, können die vertikalen Dichtstangen 18, zusätzlich dazu, daß sie den Reißverschluß 16 an das Kunststoff-Folienmaterial 14 anschweißen, verwendet werden, um eine Dichtung außerhalb des Reißverschlusses 16 zu bilden, indem die Seitenkanten 15 aneinandergeschmolzen werden. Eine solche Dichtung muß zuerst aufgeschnitten oder auf andere Weise von dem Verbraucher aufgebrochen werden, um Zugang zu dem Reißverschluß 16 zum Öffnen des Beutels zu liefern. Als Alternative kann eine getrennte vertikale Dichtstange (nicht gezeigt) zum Verbinden der Seitenkanten 15 des Kunststoff-Folienmaterials 14 miteinander vorgesehen sein.
  • Anschließend arbeiten horizontale Dichtstangen 20 so, daß sie vollständig über das Kunststoff-Folienmaterial 14 und den Reißverschluß 16 klemmen, um Seiten-Dichtflächen 22 zu bilden und um einzelne Plastikbeutel 22 oder Verpackungen voneinander in einer herkömmlichen Weise zu trennen. Daß der gesamte Reißverschluß 16 erwärmt und vorerweicht worden ist, erleichtert es, daß sie durch die horizontalen Dichtstangen 20 dicht miteinander verschmolzen werden.
  • Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles der Vorrichtung 10, gezeichnet wie durch die Linie 2-2 in Figur 1 angegeben. Das Füllrohr 12 ist durch gestrichelte Linien innerhalb oder hinter dem Kunststoff-Folienmaterial 14 gezeigt. Vertikale Dichtstangen 18 schweißen den Reißverschluß 16 an die beiden Seitenkanten 15 des Kunststoff-Folienmaterials 14 an einem Punkt, der im wesentlichen benachbart zum unteren Bereich des Füllrohres 12 liegt.
  • Unterhalb des unteren Abschnittes des Füllrohres 12 neigt das Kunststoff-Folienmaterial 14 dazu, sich flach zu legen, da es nicht mehr durch das Füllrohr 12 in der schlauchähnlichen Form gehalten wird. Ein solches Flachwerden wird durch die Wirkung der horizontalen Dichtstangen 20 hervorgerufen, die vollständig über das Kunststoff-Folienmaterial 14 und den Reißverschluß 16 klemmen, um Seitendichtflächen 22 zu bilden, die einzelne Kunststoffbeutel 24 oder Verpackungen voneinander trennen.
  • Beim tatsächlichen Herstellen von Kunststoffbeuteln oder -verpackungen unter Verwendung der Vorrichtung 10 werden Kunststoff-Folienmaterial 14 und Reißverschluß 16 schrittweise in Beträgen bewegt, die in der Länge gleich der Breite der Beutel 24 oder Verpackungen sind, die hergestellt werden. Während das Kunststoff-Folienmaterial 14 und der Reißverschluß 16 im bewegungslosen Zustand sind, arbeiten die vertikalen Dichtstangen 18 und horizontalen Dichtstangen 20 wie oben beschrieben. Zusätzlich, nachdem die horizontalen Dichtstangen 20 so gearbeitet haben, daß sie eine erste Seitendichtfläche 22 bilden, kann ein Produkt, so wie Nahrungsmittel, in den Bereich oberhalb der Seitendichtfläche 22 und innerhalb des Beutels 24 oder der Verpackung durch das Füllrohr 12 eingefüllt werden.
  • Es sollte bemerkt werden, daß jedesmal, wenn das Kunststoff- Folienmaterial 14 und der Reißverschluß 16 so schrittweise bewegt werden, eine zusätzliche Länge an Reißverschluß 16 in die Position zwischen die aufeinander zu laufenden Seitenkanten 15 des Kunststoff-Folienmaterials 14 gezogen wird. Mit Bezug zurück auf Figur 1 wird der Reißverschluß 16 von einem Ausgabegerät 30 mit einem erwärmten Führungsrohr 32 geliefert.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, läuft der Reißverschluß 16 beim Austreten aus dem Führungsrohr 32 über eine Riemenscheibe 34 und nach unten in Richtung auf den Punkt, an dem die Seitenkanten 15 des Kunststoff-Folienmaterials 14 durch den Formkragen 11 zusammengebracht werden.
  • Da die FFS-Maschine 10 den Reißverschluß 16 von dem Ausgabegerät 30 abzieht, ist es wichtig, daß Längen des Reißverschlusses 16 davon frei zugeführt werden, ohne daß sie unter irgendeine übermäßige Längsspannung gebracht werden. Dies ist besonders wichtig in dem vorliegenden Fall, wenn der Reißverschluß 16 in dem Ausgabegerät 30 und dem Führungsrohr 32 erwärmt und vorerweicht wird und verstreckt und möglicherweise deformiert werden kann.
  • Um die Wahrscheinlichkeit eines solchen Verstreckens zu verringern, weist das Ausgabegerät 30 zusätzlich zu dem Führungsrohr 32 eine Einrichtung auf, um Längen an Reißverschluß 16 von einem entsprechenden Vorrat zu liefern, wobei der Vorrat innerhalb eines isolierten Raumes 36 liegen kann. Zum Beispiel ist innerhalb des isolierten Raumes 36 eine Achse 38 in einer im wesentlichen horizontalen Richtung angebracht. Die Achse 38 ist so vorgesehen, daß sie eine Spule kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses 16 hält, vielleicht auf einer Haspel 40.
  • Ein Spulenzufuhr-Antriebsmotor 42 ist betriebsmäßig mit der Achse 38 verbunden und ist so betreibbar, daß die Achse 38 derart gedreht wird, daß Längen des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses 16 von der Haspel 40 abgewickelt werden.
  • Eine Sammelvorrichtung 44, die ein gitterähnliches Bord sein kann, ist innerhalb des isolierten Raumes 36 unterhalb der Achse 38 angebracht. Die Sammelvorrichtung 44 ist so vorgesehen, daß sie Längen an Reißverschluß 16 von der Haspel 40 abgewickelt hält. Die Sammelvorrichtung 44 ist auch mit einem Sensor 46 versehen, der mit dem Spulenzufuhr-Antriebsmotor 42 zusammenwirkend geschaltet ist. Der Sensor 46 ist dazu vorgesehen, das Fehlen einer Länge an Reißverschluß 16 auf der Sammelvorrichtung 44 zu erfassen. Wenn dies der Fall ist, signalisiert der Sensor 46 dem Motor 42, eine neue Länge an Reißverschluß 16 von der Haspel 40 abzuwickeln und anzuhalten, wenn diese neue Länge auf der Sammelvorrichtung 44 ruht. Auf diese Weise wird die FFS-Maschine 10 nicht direkt den Reißverschluß 16 von der Haspel 40 abziehen, wodurch das Risiko minimiert wird, daß er durch eine solche Vorgehensweise in seinem erwärmten und vorerweichten Zustand verstreckt wird.
  • Der isolierte Raum 36 umfaßt auch eine Wärmequelle 48, die dessen Inneres auf einer gewünschten erhöhten Temperatur hält, um den Reißverschluß 16 zu erwärmen und vorzuerweichen. Die Wärmequelle 48 kann auch einen Thermostaten 50 umfassen, der wirkungsmäßig mit dieser verbunden ist, so daß die Temperatur innerhalb des isolierten Raumes 36 reguliert werden kann.
  • Es sollte verstanden werden, daß die Haspel 40 entweder horizontal, wie gezeigt, angebracht werden kann, oder vertikal, und in irgendeiner Orientierung außerhalb des isolierten Raumes 36 in einer solchen Weise angeordnet werden kann, daß sie Längen an Reißverschluß 16 in diesen hinein einspeisen kann, wenn sie erforderlich sind.
  • Abänderungen an dem Obigen würden jedem Fachmann offensichtlich sein, würden jedoch nicht das Verfahren nicht so abändem, daß es über den Rahmen der beigefügten Ansprüche hinausgeht. Zum Beispiel kann der Reißverschluß 16 in der Kunststoff-Folie an irgendeinem anderen Punkt als an den Seitenkanten angeordnet werden, um so eine Barriere außerhalb des Reißverschlusses 16 in den fertiggestellten Beuteln zur Verfügung zu stellen, der man es ansehen kann, ob an ihr herummanipuliert worden ist. Diese das Manipulieren offensichtlich machende Barriere würde aufgebrochen werden müssen, bevor der Reißverschluß geöffnet werden könnte, und kann danach nicht wieder dicht gemacht werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen von Kunststoffbeuteln oder -verpackungen, bei denen ein sich in Längsrichtung erstreckender, kontinuierlicher Kunststoff-Reißverschluß (16), der männliche und weibliche Profile hat, auf den Innenflächen des Kunststoffbeutels oder der -verpackung einen wiederabdichtbaren Verschluß zwischen zwei Lagen des Kunststoff-Folienmaterials (14) bildet, wobei die Kunststoff-Folienlagen mit einer Quernaht in vorausgewählten Intervallen zusammengeschweißt sind, die um einen Abstand getrennt sind, der der Breite der Beutel oder Verpackungen (24) entspricht, die erzeugt werden, um somit Seitendichtungen zu bilden, die die Beutel oder Verpackungen trennen, wobei das Verfahren den Schritt aufweist:
Bereitstellen eines kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschluß mit männlichen und weiblichen Profilabschnitten, und gekennzeichnet is: durch die Schritte:
Vorerwärmen (48, 32) des kontinuierlichen Kunststoff- Reißverschlusses, um dessen Vorerweichen zu bewirken, bevor der kontinuierliche Kunststoff-Reißverschluß, während er in einem erwärmten Zustand ist, zwischen den beiden Lagen des Kunststoff-Folienmaterials (14) eingesetzt wird;
Schmelzen (18) des männlichen Profilabschnittes des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses an eine der beiden Lagen des Kunststoff-Folienmaterials;
Schmelzen (18) des weiblichen Profilabschnittes des kontinuierlichen Kunsz stoff-Reißverschlusses an die andere der beiden Lagen aus Kunststoff-Folienmaterial; und
Herstellen einer querverlaufenden Kreuznaht (22) über die beiden Lagen aus Plastikfolienmaterial und durch den vorerweichten kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschluß.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt des Verklinkens der männlichen und weiblichen Profilabschnitte des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses vor dem Erwärmen des Kunststoff-Reißverschlusses aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Erwärmschritt (48) innerhalb eines erwärmten isolierten abgeschlossenen Raumes (36) vorgenommen wird, und das weiterhin den Schritt aufweist, den erwärmten Reißverschluß in Richtung auf die beiden Lagen aus Kunststoff-Folienmaterial zu führen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Kunststoff-Folienmaterial in eine im allgemeinen rohrförmige Form gefaltet wird, um die beiden Lagen aus Kunststoff-Folienmaterial zu bilden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin den Schritt des Führens des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses, während er in einem erwärmten Zustand ist, zwischen die beiden Kanten der beiden Lagen des Kunststoff-Folienmaterials aufweist.
6. Ausgabegerät (30) zum Liefern eines kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses (16) mit verklinkten männlichen und weiblichen Profilabschnitten in einem vorerwärmten und vorerweichten Zus:and an eine Maschine zum Herstellen von wiederabdichtbaren Kunststoffbeuteln oder -verpackungen, mit:
einem abgeschlossenen Raum (36);
einer wärmequelle (48) innerhalb des abgeschlossenen Raums, wobei die wärmequelle den kontinuierlichen Kunststoff- Reißverschluß erwärmt und vorerweicht; und
einem erwärmten Führungsrohr (32), das von dem abgeschlossenen Raum in Richtung auf die Maschine zum Herstellen wiederabdichtbarer Kunststoffbeutel oder -verpackungen führt, wobei das erwärmte Führungsrohr eine Leitung für den kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschluß von dem abgeschlossenen Raum zu der Maschine ist, wobei die Maschine den kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschluß durch das erwärmte Führungsrohr zieht, wenn Kunststoffbeutel oder -verpackungen damit hergestellt werden.
7. Ausgabegerät nach Anspruch 6, das weiterhin einen Thermostaten (50) aufweist, wobei der Thermostat betriebsmäßig mit der Wärmequelle (48) verbunden ist, so daß die Temperatur innerhalb des abgeschlossenen Raumes reguliert werden kann.
8. Ausgabegerät nach Anspruch 6, bei dem der abgeschlossene Raum isoliert (36) ist.
9. Ausgabegerät nach Anspruch 6, das weiter aufweist:
eine Achse (38), die in einer im wesentlichen horizontalen Ausrichtung innerhalb des abgeschlossenen Raumes angebracht ist, wobei die Achse dazu ausgelegt ist, eine Spule (40) des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses (16) darauf zu halten;
einen Motor (42), der betriebsmäßig mit der Achse verbunden ist und so betreibbar ist, daß er die Achse dreht, um eine Länge des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses von der Spule abzuwickeln; und
eine Einrichtung (46) zum Abfühlen des Vorliegens einer Länge von kontinuierlichem Kunststoff-Reißverschluß auf der Sammelvorrichtung, wobei die Einrichtung betriebsmäßig mit dem Motor verbunden ist, so daß der Motor betrieben werden kann, um eine Länge an kontinuierlichem Kunststoff-Reißverschluß von der Spule auf die Sammelvorrichtung abzuwickeln, wenn die Sammelvorrichtung leer ist.
10. Ausgabegerät nach Anspruch 6, das weiterhin eine Sammelvorrichtung (44) aufweist, die innerhalb des abgeschlossenen Raumes angebracht ist, wobei die Sammelvorrichtung dazu ausgelegt ist, eine Länge des kontinuierlichen Kunststoff-Reißverschlusses zu halten.
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