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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Behälter und
insbesondere einen zum Enthalten eines Fluids oder einer Flüssigkeit,
wie beispielsweise eines Getränks
oder dergleichen, ausgebildeten Behälter. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch ein Verfahren zur Bildung von fluidgefüllten Behältern aus
einem Schlauch aus biegsamem Material und ein Verfahren zur Bildung
eines selbsttragenden fluidgefüllten
Behälters.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Behälter zum Enthalten von Fluiden
oder Flüssigkeiten,
wie beispielsweise Getränken,
sind in der Technik wohlbekannt. Ein derartiger bekannter Getränkebehälter, allgemein
als Tetra-PakTM bezeichnet, enthält einen
im allgemeinen rechteckigen Quaderkörper, der aus Schichten eines
Verbundmaterials gebildet ist. An der Oberseite des Körpers ist eine
mit einer Folie oder mit Kunststoff abgedeckte Öffnung; durch welche ein Strohhalm
oder dergleichen gedrückt
werden kann, um einer Person das Trinken der Inhalte des Behälters zu
ermöglichen. Obwohl
diese Behälter
weit verbreitet sind, macht sie ihre Konstruktion nicht einfach
recycelbar, und sie werden nach Gebrauch typischer Weise über Mülldeponien
entsorgt.
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Eine alternative Behälterkonstruktion
ist in dem US-Patent Nr. 5,378,065 von Tobolka offenbart. Der Tobolka-Behälter ist
aus einem Einkomponentenstück
aus Kunststoff material gebildet, das an geeigneten Stellen gefaltet
und geklebt ist, um einen Körper
mit einem Innensammelbehälter
und einem integral ausgebildeten Ausguss in Fluidverbindung mit
dem Innensammelbehälter
zu definieren. Der Ausguss erstreckt sich von dem Körper des
Behälters
nach oben und definiert einen Strohhalm, um einer Person das Trinken
der Inhalte des Behälters
zu erlauben. Eine Einschränkung
in dem Behälter
ist an der Verbindung zwischen dem Körper des Behälters und
dem Ausguss positioniert, um den Druck des aus dem Körper zu
dem Ausguss fließenden
Fluids zu reduzieren. Dies gibt der Person mehr Kontrolle über die
Geschwindigkeit des ausströmenden
Fluids.
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Obwohl dieser Behälter zufriedenstellend ist, werden
fortlaufend verbesserte Behälterkonstruktionen
gesucht. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen neuen Behälter
für Fluide, wie
beispielsweise Getränke
oder dergleichen, vorzusehen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein neues Verfahren zur Bildung von fluidgefüllten Behältern aus einem Schlauch aus
biegsamem Material und ein Verfahren zur Bildung eines selbsttragenden
fluidgefüllten
Behälters
vorzusehen.
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GB-A-2,271,753 offenbart ein Verfahren
zur Bildung von gefüllten
Behältern
aus einem aufrechten Schlauch, welcher aus biegsamem Material geformt
ist und ein geschlossenes unteres Ende besitzt, wobei das Verfahren
die Schritte des Abgebens eines Produkts an den Schlauch, um wenigstens
einen Teil des Schlauchs zu füllen,
und des Bildens von quer verlaufenden Verschlüssen quer über den Schlauchs nacheinander
an vertikal beabstandeten Stellen unter dem Produktniveau in dem
Schlauch, wobei die Verschlüsse
Spiegelbilder voneinander sind, um ineinander greifende, wechselweise
ausgerichtete gefüllte
Behälter
mit mittig angeordneten schmalen Oberseiten, die sich von breiten
Hauptunterseiten erstrecken, zu definieren, aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zur Bildung von fluidgefüllten Behältern aus
einem aufrechten Schlauch, der aus biegsamem Material geformt ist
und ein geschlossenes unteres Ende aufweist, vorgesehen, wobei das
Verfahren die Schritte aufweist:
Abgeben eines Fluids an den
Schlauch, um wenigstens einen Teil des Schlauchs zu füllen; und
Bilden
von unteren und dann oberen gekrümmten Verschlüssen quer über den
Schlauch nacheinander an vertikal beabstandeten Stellen unter dem
Fluidniveau in dem Schlauch, wobei die gekrümmten Verschlüsse Spiegelbilder
zueinander um eine Eben quer zu einer Längsachse des Schlauchs sind
und obere und untere Armabschnitte enthalten, die durch Brücken verbunden
sind, um ineinander greifende, wechselweise ausgerichtete fluidgefüllte Behälter zu definieren,
die im allgemeinen mittig angeordnete Ausgüsse haben, die sich von breiten
Hauptkörpern erstrecken.
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Vorzugsweise sind die Verschlüsse nacheinander
in einer Richtung stromaufwärts
geformt, wobei das Fluid in dem Schlauch zwischen jedem nacheinander
geformten Verschluss verschoben wird. Es ist ebenfalls bevorzugt,
dass die Verschlüsse
so ausgebildet sind, dass sie sich verjüngende Behälter definieren, wobei die
Verjüngung
der Körper
die gleiche wie die Verjüngung
der Ausgüsse
ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Behälter für Fluide oder Flüssigkeiten,
der aus einem biegsamen Material geformt ist, vorgesehen, mit
einem
Körper
mit einem Innensammelbehälter;
einem
rohrförmigen
Ausguss, der sich im allgemeinen mittig von dem Körper erstreckt
und einen Innenkanal in Fluidverbindung mit dem Sammelbehälter aufweist;
und
einer Verengung in dem Behälter angrenzend an die Verbindung
zwischen dem Ausguss und dem Körper, um
eine Niederdruckzone in dem Kanal stromab der Verengung zu erzeugen,
wenn das Fluid von dem Sammelbehälter
in den Kanal strömt,
wobei der Kanal eine abnehmende Querschnittsfläche in einer Richtung zu einem
distalen Ende des Ausgusses besitzt, um das Fluid den Ausguss aufblähen zu lassen, wenn
das Fluid entlang des Kanals strömt,
dadurch
gekennzeichnet,
dass Seiten des Behälters als untere und obere
gekrümmte
Verschlüsse
an beabstandeten Stellen quer über
einen wenigstens teilweise fluidgefüllten Schlauch unterhalb des
Fluidniveaus in dem Schlauch gebildet sind, wobei die gekrümmten Verschlüsse Spiegelbilder
zueinander um eine Ebene quer zu einer Längsachse des Schlauchs sind.
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Es ist bevorzugt, dass die Verengung
durch wenigstens einen Vorsprung an einer Innenwand des Ausgusses
definiert ist, welche in den inneren Kanal ragt. In einem Ausführungsbeispiel
ist die Verengung durch ein Paar von diametral gegenüber liegenden Vorsprüngen an
der Innenwand definiert. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verengung durch
ein quer durch den Kanal verlaufendes Hindernis definiert, welches
einem umgekehrten Flügel ähnelt.
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Das Verfahren der Erfindung weist
vorzugsweise ferner die Schritte auf
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- (i) Abschnüren
gegenüber
liegender Bodenecken des Körpers,
um im allgemeinen abgeflachte dreieckige Abschnitte zu bilden, die
sich davon nach außen
erstrecken; und
- (ii) Bilden von Verschlüssen
entlang der Abschnürlinien,
um eine im allgemeinen ebene Basis zu bilden.
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Behälter der Erfindung sind vorzugsweise mit
einem Abreißmechanismus
versehen. Der bevorzugte Abreißmechanismus
weist auf
einen nach innen gerichteten Schlitz, der in einem Verschluss
gebildet ist und teilweise quer durch einen Verschluss verläuft, welcher
entlang einer Seite des Behälterausgusses
verläuft;
und
ein Loch, das in dem Verschluss nach innen und von dem
Schlitz beabstandet gebildet ist, wobei das Loch und der Schlitz
so ausgerichtet sind, dass sie eine Abrisslinie quer über den
Ausguss definieren.
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Die vorliegende Erfindung sieht Vorteile
dahingehend vor, dass die Konstruktion der Behälter derart ist, dass die Behälter aus
einem Schlauch aus biegsamem Material geformt werden können, nachdem
der Schlauch mit einer Flüssigkeit
gefüllt
worden ist, wobei der Materialverbrauch minimiert ist. Dies wird
durch Formen von ineinander greifenden, abwechselnd ausgerichteten
Behältern
in dem Schlauch erzielt. Auch können
die Behälter
selbsttragend gemacht sein, nachdem sie mit der Flüssigkeit gefüllt worden
sind. Die vorliegende Erfindung sieht auch Vorteile dahingehend
vor, dass die Verengung den Druck der aus dem Sammelbehälter in
den Ausguss fließenden
Flüssigkeit
reduziert, was einer Person mehr Kontrolle über die Geschwindigkeit des ausströmenden Fluids
gibt, wobei die allmähliche Verjüngung des
Ausgusses gewährleistet,
dass sich der Ausguss im allgemeinen vollständig aufbläht, wenn das Fluid entlang
des Ausgusses strömt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nun vollständiger
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin
zeigen:
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1a eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines selbsttragenden
Behälters
für Fluide
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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1b eine
Seitenquerschnittsansicht des Behälters von 1a;
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1c eine
vergrößerte Darstellung
eines durch einen Kreis 1c angedeuteten Abschnitts von 1b;
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1d eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Teils eines Behälters,
welche eine alternative Ausgussverengung zeigt;
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1e eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Teils eines Behälters,
die eine noch weitere alternative Ausgussverengung zeigt;
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2 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung zum Bilden und Füllen eines Schlauchs mit einem Fluid
und dann Trennen des Schlauchs, um fluidgefüllte Behälter zu bilden, welche bei
selbsttragender Konstruktion von dem in 1a dargestellten Typ sind;
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3 eine
Seitenquerschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum
Bilden und Füllen
eines Schlauchs und dann Trennen des Schlauchs, um fluidgefüllte Behälter zu bilden,
welche bei selbsttragender Konstruktion von der in 1a dargestellten Art sind;
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4a, 4b und 4c perspektivische Darstellungen der
Schritte, die zur selbsttragenden Konstruktion des Behälters von 1a durchgeführt werden;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines selbsttragenden Behälters
für Fluide
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 eine
Seitenansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zum Bilden und Füllen
eines Schlauchs mit einem Fluid und dann Trennen des Schlauchs,
um fluidgefüllte
Behälter
zu formen, welche bei einer selbsttragenden Konstruktion von der
in 5 dargestellten Art
sind;
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7 eine
Seitenquerschnittsansicht eines noch weiteren Ausführungsbeispiels
eines Behälters für Flüssigkeiten
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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8 eine
Seitenquerschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines flüssigkeitsgefüllten Behälters gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bezug nehmend nun auf 1a und 1b ist ein Ausführungsbeispiel eines selbsttragenden
Behälters
für Fluide
oder Flüssigkeiten,
wie beispielsweise Getränke
oder dergleichen, dargestellt und allgemein durch die Bezugsziffer 10 gekennzeichnet. Der
Behälter 10 ist
aus einem beliebigen geeigneten, im allgemeinen leichgewichtigen,
biegsamen Material geformt. Zum Beispiel kann der Behälter 10 aus
einem beliebigen geeigneten Kunststoff material, wie zum Beispiel
Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, oder alternativ
aus geschichteten und/oder gemeinsam extrudierten Mehrlagenfilmen gebildet
sein. Falls erwünscht,
kann das Kunststoffmaterial mit einem Austrittssperrmaterial wie
beispielsweise SO2 überzogen sein. Alternativ kann
der Behälter 10 aus
einem anderen Material wie beispielsweise einer Aluminiumfolie oder
einem Aluminium-Sprühfilm
geformt sein.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Behälter 10 aus
einer Bahn Kunststofffilm (entweder beschichtet oder unbeschichtet)
geformt, welche an entsprechenden Stellen gefaltet und geklebt ist. Wie
man sehen kann, hat der Behälter 10 einen
hohlen, im allgemeinen rechteckigen Hauptkörper 12, der einen
Innensammelbehälter 14 zum
Enthalten eines Fluids definiert. Der Hauptkörper 12 hat eine im allgemeinen
rechteckige Basis 16, im allgemeinen aufrechte Seitenwände 18 um
den Rand der Basis 16 und sich von den Seitenwänden 18 nach
oben erstreckende Schultern 20. Ein Ausguss 30 ist
integral mit dem Körper 12 ausgebildet
und erstreckt sich von der Schulter 20 in der Mitte des
Behälters 10 nach
oben. Der Ausguss 30 hat einen Innenkanal 32,
der mit dem Sammelbehälter 14 in
Fluidverbindung steht.
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Ein Abreißmechanismus 40 ist
in dem Ausguss 30 angrenzend an das distale Ende des Ausgusses
gebildet (siehe 1c).
Der Abreißmechanismus 40 enthält einen
Schlitz 42 und ein Stiftloch 44, welche in einer
entlang der Länge
des Behälters verlaufenden
Fuge 46 gebildet sind. Der Schlitz 42 und das
Stiftloch 44 sind etwas voneinander beabstandet und so
ausgerichtet, dass sie eine Abrisslinie 45 definieren, über welche
ein Riss in dem Ausguss 30 gemacht wird, um den Behälter 10 zu öffnen, wie durch
die gepunktete Linie in 1b dargestellt.
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Ein eingeschränkter Bereich in dem Ausguss 30 ist
durch ein Paar gegenüber
liegender Vorsprünge 34 definiert,
die an der Innenwand 30a des Ausgusses gebildet sind. Die
Vorsprünge 34 sind
an der Verbindung zwischen dem Ausguss und der Schulter 20 angeordnet.
Der Ausguss verjüngt
sich allmählich über den
Vorsprüngen
nach innen zu seinem distalen Ende. Die Vorsprünge 34 sind so geformt,
dass der Durchmesser A des Kanals 32 an den Vorsprüngen 34 kleiner
als der Durchmesser B des Kanals unmittelbar stromab der Vorsprünge 34 ist.
Der Durchmesser C des Innenkanals 32 an der Abrisslinie 46 kann größer oder
kleiner oder gleich dem Durchmesser A sein.
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Im Fall von nicht-viskosen Fluiden
ist es bevorzugt, dass der Durchmesser A etwa zwischen einem Drittel
(1/3) bis etwa einer Hälfte
(1/2) des Durchmessers B ist und dass der Durchmesser C etwa zehn
Prozent (10%) größer als
der Durchmesser A ist. Im Fall von viskosen Fluiden oder in Fällen, in
denen eine exakte Abgabe des Fluids erwünscht ist, ist es wünschenswert,
den Ausguss 30 so zu dimensionieren, dass der Durchmesser
C kleiner oder gleich dem Durchmesser A ist. In diesem Fall fließt das Fluid
entlang des Ausgusses 30 mit einer relativ höheren Geschwindigkeit,
aber wegen des kleineren Fluidvolumens in dem Ausguss als Ergebnis
der Vorsprünge 34 wird
der gewünschte
kontrollierte Fluidstrom aus dem Ausguss erzielt.
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In diesem speziellen Ausführungsbeispiel haben
die Vorsprünge 34 Innenflächen 34a,
die im allgemeinen Bögen
eines Kreises definieren, obwohl es für den Fachmann offensichtlich
sein sollte, dass in Abhängigkeit
von der Fluidströmungssteuerung, welche
erwünscht
ist, auch alternative Formen ausgewählt werden können. Zum
Beispiel zeigen 1d und 1e alternative Vorsprungkonstruktionen.
Wie man sehen kann, sind die Innenflächen 34a' der Vorsprünge in 1d im allgemeinen „birnenförmig" und unter dem Durchmesser
A scharf und über
dem Durchmesser A allmählich
gebogen. In 1e sind die
Innenflächen 34a' der Vorsprünge 34' unter dem Durchmesser
A allmählich
und über
dem Durchmesser A schärfer
gebogen. Diese zwei letzten Vorsprungkonstruktionen sehen eine Verzögerung vor, bevor
das Fluid den Ausguss 30' verlässt, falls
auf den Behälterkörper ein
Druck ausgeübt
wird, wenn der Ausguss offen ist.
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Vor Gebrauch ist der Ausguss 30 typischer Weise
entleert und der Sammelbehälter 14 enthält das gesamte
Fluid in dem Behälter 10.
Der Ausguss 30, der als Strohhalm dient, kann über eine
der Seitenwände 18 gefaltet
und an ihr mit einer kleinen Klebstoffmenge befestigt sein. Wenn
es gewünscht ist,
den Behälter 10 zu öffnen, muss
der Ausguss 30, falls er an einer Seitenwand 18 befestigt
ist, von der Seitenwand durch Brechen der Klebstoffverbindung gelöst werden.
Um den Behälter 10 zu öffnen, wenn der
Ausguss 30 einmal von der Seitenwand 18, falls erforderlich,
gelöst
worden ist, wird das distale Ende des Ausgusses 30 entlang
der Abrisslinie 46 aufgerissen. Das Aufreißen des
distalen Endes des Ausgusses 30 auf diese Weise wird durch
den Schlitz 42 erleichtert. Das Stiftloch 44 hilft
dem Ausrichten der Abrisslinie, wenn das Abreißen über den Schlitz 42 gestartet
wird.
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Nachdem dies getan worden ist, strömt, wenn
es erwünscht
ist, das Fluid aus dem Sammelbehälter 14 auszugeben,
und Druck auf den Körper 12 ausgeübt wird,
das Fluid in dem Sammelbehälter in
den Kanal 32 des Ausgusses 30. Die durch die Vorsprünge 34 definierte
eingeschränkte
Fläche
stellt ein Druckerhöhungszone
dar, während
der Bereich des Kanals unmittelbar stromab der Vorsprünge 34 eine
Druckabfallzone darstellt. Das den Sammelbehälter 14 verlassende
und durch den eingeschränkten
Bereich in die Niederdruckzone strömende Fluid verlässt den
Behälter 10 mit
einem Druckabfall im Vergleich zu dem Druck an dem eingeschränkten Bereich,
wodurch einer Person mehr Kontrolle über die Geschwindigkeit des
ausströmenden
Fluids gegeben wird. Die nach innen gerichtete Verjüngung des
Ausgusses 30 zu einem offenen distalen Ende resultiert in
einem Anstieg des Drucks, wenn das Fluid entlang des Ausgusses 30 nach
Durchströmen
des eingeschränkten
Bereichs fließt.
Dieser Druckanstieg hilft zu gewährleisten,
dass der Ausguss 30 sich im wesentlichen vollständig aufbläht, wenn
das Fluid entlang des Ausgusses fließt.
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Bezug nehmend nun auf 2 ist eine Vorrichtung zum
Erzeugen und Füllen
von Behältern 10 aus
einer Kunststoffbahn 50 dargestellt und allgemein durch
die Bezugsziffer 52 gekennzeichnet. Die Vorrichtung 52 faltet
den Bogen und verschließt
den Bogen entlang Heißklebelinien 56,
um einen Schlauch 58 zu formen. Der Schlauch 58 wird
um eine Fluidförderleitung 54 gefördert. Unter
der Fluidförderleitung 54 befindet
sich eine Heißklebemaschine.
In diesem Ausführungsbeispiel
enthält
die Heißklebemaschine
ein Paar vertikal beabstandeter Heißklebestäbe 59, die ausgebildet
sind, um quer verlaufende Heißklebeverschlüsse 60 in
dem Schlauch 58, welche gegenüber liegende Seiten eines Behälters 10 definieren,
und den gegenüber
liegenden Vorsprung 34 in dem Behälterausguss 30 zu
bilden. Zu jedem Heißklebestab 59 gehört ein Fluidverschiebemechanismus 62.
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Zunächst bildet die Heißklebemaschine
einen Heißklebeverschluss 60 am
unteren Ende des Schlauchs 58. Das in den Behältern 10 zu
haltende Fluid wird durch die Fluidförderleitung 54 zu
dem Schlauch 58 gefördert.
Wenn sich der Schlauch 58 mit dem Fluid füllt, wird
der Schlauch 58 zu der Heißklebemaschine vorgeschoben,
sodass nachfolgende Heißklebeverschlüsse 60 quer über den
Schlauch 58 gebildet werden können. Wenn der fluidgefüllte Schlauch 58 die
Heißklebemaschine
erreicht, liegt das Fluidniveau in dem Schlauch über den Heißklebestäben 59, sodass die
Behälter 10 nach
der Formung vollständig
mit Fluid gefüllt
und ohne Luft oder andere Gase sein werden, wodurch die Lebensdauer des
Produkts verlängert
wird.
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Wenn die Heißklebemaschine betätigt wird, wird
der zu dem stromabwärtigen
Heißklebestab 59 gehörende Fluidverschiebemechanismus 62 in
Kontakt mit dem Schlauch 58 gebracht, um das Fluid in dem
Schlauch 58 zu verschieben. In dieser Stufe wird der stromabwärtige Heißklebestab 59 mit
dem Schlauch 58 in Kontakt gebracht, um einen quer verlaufenden
Heißklebeverschluss 60 zu
bilden. Hierauf und kurz danach wird der zu dem stromaufwärtigen Heißklebestab 59 gehörende Fluidverschiebemechanismus 62 mit
dem Schlauch 58 in Kontakt gebracht, um das Fluid in dem
Schlauch 58 zu verschieben. Kurz danach wird der stromaufwärtige Heißklebestab 59 mit
dem Schlauch 58 in Kontakt gebracht, um einen quer verlaufenden
Heißklebeverschluss 60 zu bilden
und dadurch die Seiten eines Paares von fluidgefüllten Behältern 10 zu definieren.
Somit werden die Fluidverschiebemechanismen 62 und die
Heißklebestäbe 59 nacheinander
in einer stromaufwärtigen
Richtung betätigt.
Die Fluidverschiebemechanismen 62 verschieben genügend Fluid,
sodass nach der Bildung der Behälter 10 genügend Raum
ist, um die Seiten der Behälter
abzuschnüren,
um die Behälter
selbsttragend zu machen (wie beschrieben wird), und sodass auch
das Fluidniveau in den Behältern nur
den Sammelbehälter 14 füllt, wobei
in dem Ausguss 30 ein Vakuum erzeugt wird, was diesen entleeren
lässt.
Dies erlaubt das Falten der Ausgüsse 30 über die
Körper 12 und
das Befestigen an die Seitenwände 18.
Wenn die Heißklebeverschlüsse 60 einmal
in dem Schlauch 58 geformt worden sind, schiebt die Vorrichtung 52 den
Schlauch vor, um die Bildung des nächsten Paares Behälter 10 zu
ermöglichen.
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In 2 stellen
die gestrichelten Linien 60' die
Konstruktion der Heißklebeverschlüsse dar,
die zu bilden sind, wenn der Schlauch 58 zu der Heißklebemaschine
vorgeschoben wird. Falls das zum Bilden des Schlauchs 58 verwendete
biegsame Material dünn
ist, können
die Heißklebeverschlüsse 60 mittels
Heißklebestäben gebildet
werden, welche nicht nur den Schlauch 58 zum Definieren
der Seiten eines Paares angrenzender Behälter 10 heißklebend
verschließen,
sondern welche auch den Schlauch 58 schneiden, sodass jeder
fluidgefüllte
Behälter
von dem unteren Ende des Schlauchs 58 getrennt wird, wenn
er gebildet wird. Das Gewicht des fluidgefüllten Behälters unterstützt natürlich den
Trennvorgang. Falls jedoch das zum Bilden des Schlauchs 58 verwendete
biegsame Material dick und/oder geschichtet ist, ist es bevorzugt,
dass die Heißklebestufe
und die Schneidstufe in einem zweistufigen Vorgang durchgeführt werden.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass Heißklebestäbe zum Formen der Heißklebeverschlüsse 60 verwendet
werden und dass ein Abstanzvorgang zum Schneiden entlang der Heißklebeverschlüsse 60 benutzt
wird, um die Behälter
von dem Schlauch 58 zu trennen. Die Heißklebestäbe müssen natürlich so ausgewählt sein,
dass sie Heißklebeverschlüsse bilden
und sie dick genug sind, um den Abstanzvorgang aufzufangen, ohne
die Unversehrtheit der Heißklebeverschlüsse 60 zu
gefährden.
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Um den Abfall während der Bildung der Behälter 10 aus
dem Schlauch 58 zu minimieren, sind die Heißklebeverschlüsse 60 so
ausgebildet, dass die relativen Längen des Ausgusses 30 und
des Körpers 12 jedes
Behälters 10 gleich
gemacht sind, sodass aufeinander folgende Behälter ineinander greifend und
abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Die
Heißklebeverschlüsse sind
auch so ausgebildet, dass die Behälter so verjüngt sind,
dass die Verjüngung
der Körper
so ausgewählt
ist, dass sie der Verjüngung
der Ausgüsse
entspricht. Die Verjüngung
der Körper
erlaubt es, dass die Seitenwände
des Körpers
eine aufrechtere Ausrichtung einnehmen, wenn die Behälter selbsttragend
gemacht werden, wie beschrieben wird.
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Obwohl die Vorrichtung 52 so
dargestellt ist, dass sie den Heißklebeverschluss 56 so
bildet, dass der Heißklebeverschluss
die Behälter 10 zwischen ihren
Enden quert, nachdem sie geformt worden sind, kann die Vorrichtung
natürlich
den Heißklebeverschluss 56 auch
so formen, dass er entlang des Schlauchs 58 angrenzend
an die Enden der Heißklebeverschlüsse 60 verläuft. In
diesem Fall erstreckt sich der Heißklebeverschluss 56 entlang
der Basis jedes zweiten Behälters
und entlang des distalen Endes des Ausgusses der anderen Behälter.
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Um die Behälter 10 selbsttragend
zu machen, nachdem die Behälter
mit Fluid gefüllt
und von dem Schlauch 58 getrennt worden sind, werden gegenüber liegende
Seitenwände 18 des
Behälters 10 nach
innen gedrückt
und die Bodenecken 70 des Körpers 10 werden abgeflacht
und abgeschnürt,
um flache dreieckige Abschnitte 72 zu bilden. Heißklebeverschlüsse 74 werden
dann entlang der Abschnürlinien
gebildet und die dreieckigen Abschnitte 72 werden entlang
der Heißklebeverschlüsse 74 von
dem Körper
getrennt, um die rechteckige Basis 16 zu bilden. 4a bis 4c zeigen die oben beschriebenen Schritte
am besten. Die sich nach außen
verjüngenden
Seiten des Körpers 12,
welche existieren, nachdem der fluidgefüllte Behälter von dem Schlauch 58 getrennt
worden ist, und der in dem Behälter
aufgrund der Verschiebung des Fluids erzeugte Raum erlauben es,
den Behälter 10 selbsttragend
zu machen, wobei gewährleistet
ist, dass die Seitenwände 18 des
Körpers 12 im
allgemeinen aufrecht sind. Falls erwünscht, müssen die dreieckigen Abschnitte 72 nicht
von dem Körper 12 entfernt
werden, sondern können
um die Heißklebeverschlüsse 74 gefaltet werden,
um über
der Basis 16 oder den Seitenwänden 18 zu liegen,
und können
an der Basis oder den Seitenwänden
durch Klebstoff oder andere geeignete Mittel befestigt werden. Der
Schlitz 42 und das Stiftloch 44 können in
der Fuge 45 entweder bevor oder nachdem der Behälter selbsttragend
gemacht ist gebildet werden.
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Weil die Behälter durch quer verlaufende Heißklebeverschlüsse entlang
des Schlauchs 58 gebildet werden, nachdem der Schlauch
mit Fluid gefüllt worden
ist, ist das vorliegende Verfahren zur Bildung eines fluidgefüllten Behälters insbesondere
für keimfreie
Verpackungen geeignet.
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Obwohl der Vorgang zum Erzeugen der
Behälter
so beschrieben worden ist, dass Heißklebestäbe zum Verschließen und
entweder die Heißklebestäbe oder
ein Abstanzvorgang zum Trennen eines Paares von Behältern von
dem Ende des Schlauchs 58 bei deren Formung benutzt werden,
wird der Fachmann erkennen, dass eine Heißklebemaschine mit mehreren
Paaren Heißklebestäben verwendet werden
kann, um nacheinander Heißklebeverschlüsse quer
durch den Schlauch 58 zu bilden, um das Ende des Schlauchs
in eine Kette von Behältern
aufzuteilen, von denen jeder mit Fluid gefüllt ist. 3 zeigt eine Vorrichtung 52' mit zwei Paaren
von Heißklebestäben 59' und vier Fluidverschiebemechanismen 62', von denen
jeder zu einem der Heißklebestäbe gehört. Wenn
die Fluidverschiebemechanismen und die Heißklebestäbe nacheinander betätigt werden,
werden in dem Schlauch 58 vier Behälter 10 geformt. In
diesem Fall können
die Behälter 10,
da sie geformt und mit Fluid gefüllt
sind, durch die Heißklebestäbe oder über einen
Abstanzvorgang getrennt werden. In den obigen Fällen wird der Schlauch 58', wenn die mehreren
Behälter
einmal geformt worden sind, durch einen Schaltmechanismus vorgeschoben,
sodass eine weitere Kette von Behältern geformt werden kann.
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Alternativ kann, falls erwünscht, die
Kette von Behältern
intakt gehalten werden, und Perforationen können entlang der Heißklebeverschlüsse 60' gebildet werden,
um die Behälter
zu irgendeiner gewünschten
Zeit von der Kette zu entfernen. In diesem Fall wird die Kette von
Behältern
typischer Weise als eine Einheit verpackt und verkauft.
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Obwohl die Behälter 10 so beschrieben
worden sind, dass sie Ausgüsse
und Körper
gleicher Länge
haben, können
die Form der Behälter
und die relativen Längen
der Körper
und der Ausgüsse
natürlich
geändert
werden, obwohl dies in Abfallmaterial während des Behälterbildungsprozesses
resultiert.
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Bezug nehmend nun auf 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines selbsttragenden Behälters 10' und eines Verfahrens
zu dessen Fertigung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Körper 12' des Behälters enger
an einen Rechteckquader angenähert
als jener des vorherigen Ausführungsbeispiels.
Dies erlaubt natürlich
ein engeres Packen der Behälter
und erfordert deshalb weniger Verpackungs- und Lagerraum.
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Um diese Körperkonstruktion zu erzielen, wird
während
der Bildung der Heißklebeverschlüsse die
Verjüngung
entlang der Länge
des Ausgusses 30' und
des Körpers 12' entfernt. Die
Verjüngung
in dem Ausguss 30' und
die Vorsprünge 34' an der Verbindung
zwischen dem Körper
und dem Ausguss werden in einem zweiten Heißklebevorgang geformt, wie durch
die gestrichelten Linien in 6 veranschaulicht.
Um den Behälter 10' selbsttragend
zu machen und sich nach innen verjüngende Seitenwände zu vermeiden,
werden gegenüber
liegende Seiten des Körpers
an ihren oberen und ihren unteren Enden nach innen gedrückt und
die Ecken der Seitenwände an
dem oberen und dem unteren Ende werden abgeflacht und abgeschnürt, um dreieckige
Abschnitte zu bilden. Heißklebeverschlüsse werden
dann entlang der Abschnürlinien
gebildet und die dreieckigen Abschnitte werden entweder von dem
Körper
entfernt oder über
die Seitenwände
und/oder die Basis des Körpers
gefaltet und daran befestigt. In diesem Fall verschieben die Fluidverschiebemechanismen
ausreichend Fluid, um Raum in dem Körper 12' zum Aufnehmen dieser Schritte
vorzusehen.
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Bezug nehmend nun auf 7 ist ein noch weiteres
Ausführungsbeispiel
eines Behälters
für Fluide
dargestellt und ist allgemein durch eine Bezugsziffer 110 gekennzeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel
werden zur Klarheit gleich Bezugsziffern mit einer hinzugefügten „100" zur Kennzeichnung
gleicher Komponenten benutzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der eingeschränkte Bereich
in dem Kanal 132 des Ausgusses 130 durch ein Hindernis 134 definiert.
Das Hindernis definiert ein Paar von Fluidströmungspfaden 135 auf
abgewandten Seiten des Hindernisses. Das Hindernis 134 ist
einem umgekehrten Flügel
angenähert,
wenn von unten betrachtet. Anders als das vorherige Ausführungsbeispiel
hat der Kanal 132 stromab des Hindernisses 134 einen
im allgemeinen konstanten Durchmesser.
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Analog zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel
wird, wenn es erwünscht
ist, ein Fluid aus dem Sammelbehälter 114 auszugeben,
nachdem das distale Ende des Ausgusses 130 aufgerissen
worden ist, ein Druck auf den Körper 112 ausgeübt, um das Fluid
aus dem Sammelbehälter
in den Ausguss 130 fließen zu lassen. Wenn das Fluid
den Sammelbehälter 114 verlässt, gelangt
das Fluid in eine erhöhte Druckzone,
wenn es entlang der Strömungspfade 135 strömt. Wenn
das Fluid das Hindernis passiert, gelangt es unmittelbar in eine
Niederdruckzone, um eine Geschwindigkeitssteuerung des ausströmenden Fluids
vorzusehen. Die Konstruktion des Hindernisses 134 ist derart,
dass unmittelbar stromab des Hindernisses ein Widerstand erzeugt
wird. Als Ergebnis hilft der Widerstand dem Aufblähen des
Ausgusses 130, wobei der Ausguss nicht nach innen verjüngt sein
muss.
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Bezug nehmend nun auf 8 ist ein noch weiteres
Ausführungsbeispiel
eines fluidgefüllten
Behälters
dargestellt und es ist allgemein durch eine Bezugsziffer 210 gekennzeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel
werden zur Klarheit gleiche Bezugsziffern mit einer hinzugefügten „200" zum Kennzeichnen
gleicher Komponenten verwendet. Der Behälter 210 ist demjenigen
von 1a sehr ähnlich,
außer dass
während
des Bildens des Behälters
der Ausguss 230 im allgemeinen dreieckig ist und an seinem distalen
Ende zu einem Punkt kommt. Nahe des distalen Endes des Ausgusses
ist ein Heißklebeverschluss 300 in
dem Ausguss geformt und steht teilweise in den Innenkanal 232 vor.
Der Heißklebeverschluss 300 und
die Fuge 245 beinhalten einen Schlitz 242 und
ein Stiftloch 244, um das Aufreißen des Ausgusses 230 entlang
der Abrisslinie 250 zu erleichtern.
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Wie der Fachmann erkennen wird, sieht
die vorliegende Erfindung Vorteile dahingehend vor, dass durch Reduzieren
des Drucks des Fluids in dem Ausguss nach Verlassen des Sammelbehälters eine bessere
Geschwindigkeitsregelung des ausströmenden Fluids erzielt wird,
wobei sicher gestellt ist, dass der Ausguss im wesentlichen vollständig aufbläht. Es wurde
festgestellt, dass sich in dem in dem US-Patent Nr. 5,378,065, auf
dessen Inhalte hierdurch Bezug genommen wird, offenbarten Behälter in
einigen Fällen
der Ausguss nicht aufbläht,
wenn das Fluid durch den eingeschränkten Bereich in den Ausguss strömt. In diesem
Fall folgt das von dem Sammelbehälter
in den Ausguss gelangende Fluid einem Pfad mit einem Durchmesser
grundsätzlich
gleich demjenigen des eingeschränkten
Bereichs. Wenn dies passiert, wird der gewünschte Druckabfall stromab
der Einschränkung
nicht stattfinden.
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Die vorliegende Erfindung sieht auch
Vorteile darin vor, dass durch Formen von abwechselnd ausgerichteten,
ineinander greifenden Behälter
in einem Schlauch die fluidgefüllten
Behälter
scheinbar ohne Abfallmaterial geformt werden können.
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Obwohl der Behälter 10 als selbsttragend
beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Behälter nicht
selbsttragend gemacht sein müssen.
In diesem Fall müssen
die Seiten des Behälters nicht
konisch sein. Obwohl die Heißklebestäbe so beschrieben
worden sind, dass sie zum Definieren der Vorsprünge 34 ausgebildet
sind, sollte es auch offensichtlich sein, dass diese Vorsprünge 34 in
einem zweiten Heißklebevorgang
geformt werden können. Außerdem wird
der Fachmann erkennen, dass andere geeignete Prozesse zum Formen
der Verschlüsse entlang
des Schlauchs benutzt werden können
und im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegen. Es sollte
auch erkannt werden, dass Variationen und Modifikationen an der
vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne deren Schutzumfang
zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert
ist.