DE69629102T2

DE69629102T2 - Verfahren zur Herstellung von Eiswürfeltaschen

Info

Publication number: DE69629102T2
Application number: DE69629102T
Authority: DE
Inventors: Erik Kyed Vinkel; Vangedal-Nielsen Erling
Original assignee: Schur Consumer Products AS
Current assignee: Schur Consumer Products AS
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: AU719901B2; DK34396A; NZ327091A; ATE245092T1; WO1997035708A1; AU2286897A; EP0795393A2; ES2106704T1; DE795393T1; GR970300039T1; EP0795393B1; EP0795393A3; DK172066B1; DE69629102D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein verbesserte Techniken für die Herstellung von Eiswürfelbeuteln oder ähnlichen Beuteln, die aus zwei oder mehreren dünnen Kunststofffolien bestehen, die geprägt oder miteinander verschweißt sind.
Seit den frühen achtziger Jahren gibt es einen bemerkenswerten Markt für so genannte Eiswürfelbeutel, d. h. Beutel, die dafür eingerichtet sind, durch eine Einlassöffnung mit Wasser befällt zu werden, um das Innere des Eiswürfelbeutels zu füllen, das vorzugswreise in einzelne Abschnitte unterteilt ist, welche die einzelnen Eiswürfel auszubilden, die, wenn das Wasser gefroren ist, aus dem Eiswürfelbeutel herausgelöst werden, indem er aufgerissen wird.
Bei der Herstellung von Eiswürfelbeuteln dieser Art oder ähnlichen Beuteln ist es allgemein bekannt, die Beutel entweder durch Verleimung oder Verschweißen herzustellen, optional mit einem kombinierten Verleimungs- und Verschweißverfahren, und der eingesetzte Leim kann ein wärmewirksamer Leim sein. Außerdem ist es allgemein bekannt, dass das Prägen oder Verschweißen solch dünner Kunststofffolienbeutel die Verwendung von Zwischenfolien erfordert, um zu verhindern, dass die erwärmten Präge- oder Schweißstempel, welche die Eiswürfelbeutel mit Prägungen oder Schweißnähten versehen, die dünnen Folien durch und durch erhitzen. Solche eine Technik ist beispielhaft in der veröffentlichten deutschen Patentschrift Nr. 2623005 beschrieben, welche eine Technik darlegt, die sich Polyimidfolien bedient, welche geschlossene Schleifen bilden und als Fördermittel dienen, welche die zu verschweißenden, dünnen Kunststofffolien zwischen sich zusammendrücken, wobei die Polyimidfolien teilweise als Fördermittel, teilweise als Wärmeübertragungsfolien dienen. Allerdings ist die in der veröffentlichen deutschen Patentschrift beschriebene Technik gemäß dem Stand der Technik nicht ausreichend ausgereift, um sicherzustellen, dass extrem dünne Kunststofffolien, wie LDPE- oder HDPE-Folien mit einer Dicke von 10–50 μm, wie 15–35 μm, beispielsweise 16–25 μm in sicherer und zuverlässiger Weise miteinander verschweißt werden können, d. h. mit den geeigneten Schweißnähten versehen werden können, um die Folien zu trennen und zusammenzufügen, ohne dass die Folien teilweise verformt und gedehnt werden aufgrund des Überhitzens bestimmter Bereiche durch die Präge- und Schweißvorrichtung, oder dass der Beutel durch Dehnen aufgrund einer mechanischen Beanspruchung an den Folien verformt wird.
Eine weitere handelsüblich eingesetzte Technik gemäß dem Stand der Technik umfasst die Verwendung von Teflonbahnen, die jeweils zwischen der Unterseite einer oberen Präge- oder Schweißvorrichtung und der Oberseite der miteinander zu verschweißenden Kunststofffolien und der Oberseite einer unteren Präge- oder Schweißvorrichtung und der Unterseite der Kunststofffolien angeordnet ist. Die handelsüblich eingesetzte Technik gemäß dem Stand der Technik ist ferner in der GB-A-2 266 267 beschrieben und umfasst die Schritte gemäß dem vorkennzeichnenden Teil des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Verwendung solcher Teflonbahnen ermöglicht, verschweißte Kunststoffbeutel, insbesondere Eiswürfelbeutel, mit . großer Präzision und Zuverlässigkeit herzustellen. Dennoch kann die Technik noch weiter verbessert werden, da die bekannte Technik Einschränkungen entweder bezüglich der Produktionsrate oder der Verwertung des Basismaterials, d. h. der Kunststofffolie, mit sich bringt.
Die Herstellungstechnik gemäß dem Stand der Technik beruht somit auf einem diskontinuierlichen Verfahren, bei welchem die zu verschweißenden Kunststofffolien unter die Präge- oder Schweißvorrichtungen befördert werden, welche dann zusammengeführt werden, um die zwischen den Teflonbahnen liegenden Kunststofffolien zusammenzudrücken und zu erwärmen. Jedoch bedingt die nachfolgende weitere Beförderung der Kunststofffolien, um zu ermöglichen, dass neues Material den Präge- oder Schweißvorrichtungen zugeführt wird, Einschränkungen des Standes der Technik entweder bezüglich der Herstellungsgeschwindigkeit oder der Verwertungsmenge der Kunststofffolien. Um eine schnelle Weiterbeförderung von den Präge- oder Schweißvorrichtungen zu erreichen, hat es sich somit als erforderlich erwiesen, die Kunststofffolien mit ausgedehnten, nicht erwärmten Bereichen zu versehen, die als Träger für die weitere Beförderung der Kunststofffolien dienen. Wenn alternativ gewünscht wird, eine nahezu 100% erreichende Oberflächenverschweißung herzustellen, beinhaltet dies eine Verringerung der Herstellungsgeschwindigkeit, um zu ermöglichen, dass die verschweißten Kunststofffolien auf eine ausreichend niedrige Temperatur abkühlen, um zu verhindern, dass die Kunststofffolien gedehnt werden, wenn die von den Präge- oder Schweißvorrichtungen weiter befördert werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Technik bereitzustellen, die sowohl eine hohe Herstellungsgeschwindigkeit als auch eine nahezu 100%-ige Oberflächenverschweißung der Kunststofffolien ermöglicht, wodurch eine nahezu 100%-ige Verwertung der Basismaterialien stattfindet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Technik für die Herstellung von Einswürfelbeuteln oder ähnlichen Beuteln bereitzustellen, wobei die Technik eine diskontinuierliche oder alternativ kontinuierliche Herstellung umfasst.
Die oben erwähnten Ziele werden, zusammen mit zahlreichen weiteren Zielen und Vorteilen, die aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungen der Erfindung hervorgehen werden, in Übereinstimmung mit einem ersten Gedanken der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Eiswürfelbeuteln oder ähnlichen Beuteln erreicht, wobei das Verfahren durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Schritte gekennzeichnet ist.
In Übereinstimmung mit besonderen Eigenschaften des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sandwich gebildet, das aus zumindest einer Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material, wie Teflon, vorzugsweise aus Bahnen aus gewebten oder nicht gewebten Teflonfasern oder Teflonfäden, und Schichten besteht, welche aus zwei oder mehr Kunststofffolien gebildet sind, aus welchen die Eiswürfelbeutel oder ähnliche Beutel hergestellt sind. Das Sandwich wird in einer Präge- oder Schweißstation behandelt, wobei die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material zwei Hauptzwecken dient: erstens, dem Zweck druck- und temperaturübertragende Bahnen zu bilden, und zweitens, dem besonders charakteristischen Zweck gemäß der Erfindung des Bildens einer mechanisch stützenden Bahn, die in die Kunststofffolien hineingedrückt wird und an den Kunststofffolien haftet, wobei die Kunststofffolien durch Anwendung von Wärme und Druck weicher gemacht worden sind und sie somit einer Verformung durch Dehnung ausgesetzt sind, wenn mechanische Kräfte auf die Kunststofffolien während ihres weiteren Abtrabsports weg von der Präge- und Schweißstation ausgeübt werden.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material verwendet werden, wobei eine erste Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung den Einsatz nur einer Bahn umfasst, wobei das Sandwich in Schritt iii) während des Präge- oder Schweißvorgangs gegen ein Widerlager gepresst wird, und wobei die Präge- und Schweißvorrichtungen gegen die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material von der Seite des Sandwichs gepresst werden, die dem Widerlager gegenüberliegt. Das Widerlager kann eine stationäre oder bewegliche Einrichtung sein, beispielsweise eine Widerlagerplatte, die aus einem hochtemperaturbeständigem Material bestehen oder mit einer Beschichtung oder einer losen Abdeckung oder dergleichen aus einem hochtemperaturbeständigem Material, wie PTFE oder Silikongummi, versehen sein kann.
In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden zwei Bahnen aus einem hochtemperaturbeständigem Material verwendet, wobei die Kunststofffolien in Schritt ii) zwischen das Material eingeschoben werden und ein Sandwich gebildet wird, wobei die obere und untere Schicht aus den beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material und die Zwischenschicht aus den Kunststofffolien bestehen, wobei die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material in Schritt iii) nach unten in die Kunststofffolien hinein gedrückt werden und an den gegenüberliegenden Seiten der Kunststofffolien anhaften, wobei die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material in Schritt iv) anhaftend an den gegenüberliegenden Seiten der Kunststofffolien gehalten werden, um die weich gemachten und zumindest teilweise geschmolzenen Kunststofffolien von gegenüberliegenden Seiten zu stützen, und wobei die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material in Schritt v) von den Kunststofffolien entweder gleichzeitig oder hintereinander abgezogen werden. Der Einsatz von Stützbahnen aus hochtemperaturbeständigem Material, der kennzeichnend für die Erfindung ist, um die weicher gemachten und zumindest teilweise geschmolzenen Kunststoftfalien während ihrer Weiterbeförderung von der Präge- und Schweißstation mechanisch zu stützen, bis die Kunststofffolien auf eine ausreichend niedrige Temperatur abgekühlt sind, um sie vor Verformungen zu schützen, macht es möglich, die oben erwähnten Einschränkungen des Standes der Technik bezüglich der Herstellungsgeschwindigkeit und der Verwertungsrate des Kunststofffolienmaterials aufzuheben, da das erfindungsgemäße Verfahren keine Einschränkungen aufweist bezüglich der Beförderung und der Beförderungsgeschwindigkeit der Kunststofffolien von der Prägeund Schweißstation und bezüglich des Prozentsatzes der Kunststofffolienfläche, die geprägt oder verschweißt werden kann und somit weicher gemacht oder sogar geschmolzen ist, wodurch die Gefahr des Dehnens der weicher gemachten und zumindest teilweise geschmolzenen Kunststofffolien während der Beförderung vermieden wird.
Zur Unterstützung des Abkühlens der Kunststofffolien und somit einer Verringerung der Zeit, die vergeht von der Durchführung des Präge- und Schweißvorgangs in der Prägeund Schweißstation bis zum Abziehen der Bahnen aus hochtemperaturbeständigem material von den Außenflächen der Kunststofffolien, kann das Verfahren ferner ein aktives Abkühlen der Kunststofffolien während der Beförderung des Sandwichs von der Präge- und Schweißstation und vor dem Abziehen der Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material von den Außenflächen der Kunststofffolien aufweisen. Ferner ist festzustellen, dass das Abziehen der Bahnen aus hochtemperaturbeständigem material von den beiden Außenflächen nicht gleichzeitig durchgeführt werden muss, sondern derart stattfinden kann, dass die Bahn, welche an einer Außenfläche, sei es die obere oder untere Fläche der geprägten und verschweißten Kunststofffolien, anhaftet, abgezogen wird, bevor die Bahn abgezogen wird, die an der gegenüberliegenden Außenfläche anhaftet.
In Übereinstimmung mit dem Ziel der Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Eine erste vorieilhafte Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwich kontinuierlich zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg befördert wird, und eine zweite vorteilhafte Ausführung des ertindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwich schrittweise zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg befördert wird, und dass der Präge- und Schweißvorgang durchgeführt wird, während das Sandwich in der Präge- und Schweißstation stationär gehalten wird.
Wenn das Verfahren kontinuierlich gemäß der oben erwähnten ersten vorteilhaften Ausführung durchgeführt wird, weisen die Präge- und Schweißvorrichtungen in der Präge- und Schweißstation vorzugsweise eine oder mehrere rotierende Präge- und Schweißwalzen auf, wobei die Präge- und Schweißvorrichtungen vorzugsweise zwei gegenüberliegende und gegensinnig rotierende Präge- und Schweißwalzen aufweisen.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren ein diskontinuierliches Verfahren ist, in Übereinstimmung mit der oben erwähnten vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, weisen die Präge- und Schweißvorrichtungen vorteilhafter Weise einen senkrecht bewegbaren Präge- und Schweißplunger auf, der mit einem Präge- und Schweißstempel versehen ist, dessen Konturen zu den gewünschten geprägten oder geschweißten Bereichen des fertig gestellten Eiswürfelbeutels oder ähnlichen Beutels passen, wobei die Präge- und Schweißvorrichtungen ferner einen stationären oder senkrecht bewegbaren Präge- und Schweißstempel aufweisen, der mit Konturen versehen ist, welche die Konturen des Präge- und Schweißstempels des senkrecht bewegbaren Präge- und Schweißplungers widerspiegeln.
Die eine oder mehrere Bahnen, die kennzeichnend für die Erfindung sind, können von jeweiligen Walzen zugeführt werden, wodurch Endlosbahnen oder alternativ Bahnen mit einer bestimmten Länge bereitgestellt werden, welche, wenn sie aufgebraucht sind, von einer neuen Bahn ersetzt werden oder alternativ zu einer Startposition zurückgeführt werden. In der derzeit bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden die eine oder mehrere Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material geschlossene Schleifen, die während der Beförderung des Sandwichs von den Kunststofffolien zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg befördert werden.
So bilden die geschlossenen Schleifen stillstehende Bahnen, die von den Kunststofffolien befördert werden, wobei die Bahnen alternativ mit Fördervorrichtungen versehen sind, welche dazu dienen, das Sandwich wenigstens teilweise zu der Prägeund Schweißstation hin und von dieser weg zu befördern. Diese Ausführung impliziert jedoch eine sehr akkurate Steuerung der Fördervorrichtungen, welche die Bahnen befördern, da ein möglicher Unterschied in der Geschwindigkeit, insbesondere ein Unterschied in der Beschleunigung zwischen den Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material und den Kunststofffolien unmittelbar zu einer Verformung, insbesondere einer Dehnung, der Kunststofffolien führt und somit unbeabsichtigt die geprägten oder geschweißten Eiswürfelbeutel oder ähnliche Beutel beschädigt werden.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann irgendein geeignetes Material zum Prägen oder Schweißen verwendet werden, vorzugsweise Kunststoffmaterialien, insbesondere unterschiedliche oder identische. Kunststofffolien, wie Kunststofffolien aus Polyolefinen, vorzugsweise Polyolefine wie Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyethylen, einschließlich LDPE oder HDPF.
Abhängig davon, ob das fertig gestellte Erzeugnis ein Eiswürfelbeutel der oben erwähnten zuknotbaren oder der oben erwähnten selbstverschließenden Art ist, können die Kunststofffolien nach innen gedrehte Teile aufweisen, um geschlossene Abteile in Eiswürfelbeuteln des selbstverschließenden Typs zu schaffen.
Kunststofffolien zur Verwendung in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können homogene Kunststofffolien oder koextrudierte, mehrschichtige Kunststofffolien oder beispielsweise mit Aluminium oberflächenbeschichtete Kunststofffolien sein. Insbesondere auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen können die Kunststofffolien mit einem Schmelzmaterial oberflächenbeschichtet sein, das einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die Stützfolie der Kunststofffolien.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung müssen die Präge- oder Schweißherstellungsparameter an die aktuellen Materialarten angepasst werden. Insbesondere die Präge- oder Schweißtemperaturen und der Prägedruck müssen an die eingesetzten Materialen angepasst werden. So muss der Prägedruck in Übereinstimmung mit der Erfindung teilweise an das Material, teilweise an die eingesetzte Schweißtemperatur angepasst werden, so dass die Bahn oder die Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material in einen für die Erfindung kennzeichnenden Weise nach unten in die Kunststofffolien hinein gedrückt werden und an ihnen anhaften, um die weich gemachten und zumindest teilweise geschmolzenen Kunststofffolien zu stützen. Die eingesetzte Schweißtemperatur kann gemäß den verwendeten Materialien und dem ausgeübten Prägedruck variieren, und in der derzeit bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Prägeund Schweißvorrichtungen auf eine Temperatur zwischen 150 und 200°C, wie auf 160 und 190°C, wie 170°C in Verbindung mit LDPE-Folien und ungefähr 180–190°C in Verbindung mit HDPE-Folien erhitzt. Der entsprechende Prägedruck wird so eingestellt, dass er die oben erwähnten Anforderungen erfüllt bezüglich der Funktionalität bezüglich des Stützens der zumindest teilweise geschmolzenen Kunststofffolien mittels der Bahn oder der Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material, was kennzeichnend für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung in einem zweiten Gedanken einen Eiswürfelbeutel oder ähnlichen Beutel, der mit dem Verfahren gemäß dem ersten Gedanken der Erfindung und/oder unter Verwendung der Produktionsanlage gemäß dem zweiten Gedanken der Erfindung hergestellt wurde.
Nachfolgend wird die Erfindung weiter unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei:
1 eine schematische Teilschnittansicht einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage zur Herstellung von Eiswürfelbeuteln in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
2a eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht eines ersten Abschnitts der ersten Ausführung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Produktionsanlage mit einer Folienzufuhrstation und einer Präge- und Schweißstation ist,
2b eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht einer alternativen Ausführung des ersten Abschnitts der ersten Ausführung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Produktionsanlage mit einer Folienzufuhrstation und einer Prägeund Schweißstation ist,
3 eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht einer ersten Ausführung eines zweiten Abschnitts der in 1 gezeigten Produktionsanlage mit einer Trennstation und einer Förderstation ist,
4 eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht entsprechend 3 ist, welche eine zweite Ausführung des zweiten Abschnitts der in 1 gezeigten Produktionsanlage mit ferner einer oberstromig von der Trennstation und der Förderstation angeordneten Schneidstation zeigt,
5 eine schematische Perspektivansicht des Betätigungs- oder Antriebsmechanismus der in den 1–4 gezeigten Produktionsanlage ist,
6a eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht entsprechend den 2a und 2b ist, welche eine alternative Ausführung des ersten Abschnitts einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage mit zwei Folienzufuhrstationen, einer Präge- und Schweißstation und einer Trennstation zeigt,
6b eine schematische Perspektiv- und Teilschnittansicht entsprechend den 2a, 2b und 6a ist, welche eine alternative Ausführung des ersten Abschnitts zeigt, der in Verbindung mit der zweiten Ausführung der in 6a gezeigten erfindungsgemäßen Produktionsanlage verändert ist, welche zwei Folienzufuhrstationen und eine Präge- und Schweißstation aufweist, und die 7a–7d unterschiedliche Ausführungen von Eiswürfelbeuteln zeigen, die in der in den 1–5 gezeigten Produktionsanlage oder alternativ in der in den 6a und 6b gezeigten Produktionsanlage in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können.
1 ist eine schematische Ansicht einer ersten und derzeit bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage 10 zur Herstellung von Eiswürfelbeuteln oder ähnlichen verschweißten Beuteln in einem diskontinuierlichen Herstellungsverfahren. Die Produktionsanlage 10 umfasst eine Anzahl einzelner Stationen: eine Folienabrollstation 12, eine Präge- und Schweißstation 14, eine Schnittund Trennstation 18 und eine Förderstation 20. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden wird, kann die Produktionsanlage, abhängig von dem betreffenden Produkt, auch eine weitere Schneidstation 16 aufweisen, die nachstehend, zusammen mit den anderen Stationen in weiteren Einzelheiten erläutert werden wird. Die Bezugszahl 22 in 1 bezeichnet Fördervorrichtungen, die in 5 im Detail zu sehen sind, und die eine kontinuierliche Beförderung der Folienbahnen schaffen, die von der Folienabrollstation 12 der Präge- und Schweißstation 14, der optionalen weiteren Schneidstation 16, der Schnitt- und Trennstation 18 und schließlich der Förderstation 20 zugeführt werden.
Die Folienabroflstation 12, die auch in den 2a und 2b gezeigt ist, und die gesamte Produktionsanlage 10 umfassen einen Rahmen 24, der eine Rolle 26 einer zweischichtigen Folie, vorzugsweise einen LDPE-Folie, drehend trägt. Die Rolle 26 wird in einer im wesentlichen kontinuierlichen Drehung von einem Motor 28 gehalten, der ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Abrollen der zweischichtigen Folie von der Rolle 26 mit einer Geschwindigkeit ermöglicht, die im Durchschnitt der gesamten Foliendurchfaufgeschwindigkeit durch die Präge- und Schweißstation 14 der Produktionsanlage entspricht. Zur Sicherstellung, dass die von der Rolle 26 zugeführte zweischichtige Folie sich, wie beabsichtigt, durch die Folienabrollstation 12 bewegt, ist ein Folienkantenerfassungsarm 30 vorgesehen, der mit einen zentralen Steuereinheit in der Produktionsanlage in Verbindung steht, wobei die zentrale Steuereinheit innerhalb eines Gehäuses 190 gelagert ist, das nachstehend, zusammen mit der zentralen Steuereinheit, in Einzelheiten erläutert werden wird. Die zentrale Steuereinheit steht in Verbindung mit und steuert einen Druckluftzylinder 29, der wiederum einen Tragblock 31 trägt, der eine Welle 33 trägt. Die Welle 33 bildet eine kontinuierliche Welle oder einen Wellenzapfen, der eine hohle, zylindrische Welle 34 trägt, wobei die hohle, zylindrische Welle 34 die Rolle 26 trägt. Der Motor 28, der das Abrollen der zweischichtigen Folie von der Rolle 26 implementiert, ist über ein Umsetzungsgetriebe 32 an die Welle 34 gekoppelt. Wenn der oben erwähnte Folienkantendetektor 30 eine Querbewegung der von der Rolle 26 zugeführten Folie bezüglich der beabsichtigten Bewegung in Verbindung mit der Folienabrollstation 12 erfasst, wird der Druckluftzylinder 12 betätigt und hebt oder senkt die Welle 33, wodurch das schräge Abrollen der zweischichtigen Folie von der Rolle 26 kompensiert wird.
Aufgrund der Trägheit der sehr großen Rolle 26 kann die von der Rolle 26 zugeführte, zweischichtige Folie 36, welche eine zweischichtige Folienbahn bildet, nur mit einen langsam variierenden Geschwindigkeit abgerollt werden, und daher muss das kontinuierliche Abrollen der zweischichtigen Folie oder Bahn 36 von der Rolle 26 oder das Abrollen der zweischichtigen Folie 36 von der Rolle 26 mit einer langsam variierenden Geschwindigkeit in eine schrittweise Beförderung der zweischichtigen Folienbahn 36 durch die Präge- und Schweißstation 14 umgewandelt werden. Diese Geschwindigkeitsumwandlung wird in einem Bereich in der Folienabrollstation 12 durchgeführt, in welchem die zweischichtige Folienbahn 36 um eine Anzahl von Walzen bewegt wird und außerdem einer mechanischen Verarbeitung, nämlich einem Längsschneiden und einer Trennung unterzogen wird. Zunächst wird die zweischichtgge Folienbahn 36 unterhalb einer stationären Walze 40 entlang geführt und dann aufwärts um zwei stationäre Walzen 42 und 44 und von dort in einer Zickzackbahn nach unten um eine Walze 46 herum, die auf einem einstellbaren Arm 38 getragen ist. Von der Walze 46 wird die zweischichtige Folienbahn 36 nach oben um eine stationäre Walze 48 und weiter nach unten um eine Walze 50 herum geführt, die auf dem einstellbaren Arm 38 getragen ist. Von der Walze 50 wird die zweischichtige Folienbahn 3S nach oben um eine stationäre Walze 52 herum, welche den Walzen 42, 44 und 48 entspricht, und weiter nach unten um eine dritte Walze 54 herum geführt, die auf dem einstellbaren Arm 38 getragen ist, und von dort nach oben um eine stationäre Walze 56 herum. Wie aus den 1 und 2a und der oben gegebenen Erläuterung hervorgehen wird, bildet die zweischichtige Folienbahn 36 auf ihrem Weg von der Walze 44 zu der Walze 56 insgesamt sechs im wesentlichen vertikale Bahnen, welche den oben erwähnten Zickzackweg bilden, der dazu dient, die Schwankungen in der Geschwindigkeit und in der Länge zu neutralisieren, denen die zweischichtige Folienbahn 36 ausgesetzt ist beim Abrollen von der Rolle 26 und bei der schrittweisen Beförderung durch die Prägeund Schweißstation 14. Von der Rolle 26 wird die zweischichtige Folienbahn 36 zurück um eine stationäre Walze 58 herum geführt, von wo aus sie schrittweise in einer im wesentlichen horizontalen Richtung zugeführt und durch die Präge- und Schweißstation 14 befördert wird.
Aus der Walze 58 auslaufend bewegt sich die zweischichtige Folienbahn 36 entlang einem Messer 60, das stationär in dem Rahmen 24 angebracht ist und dazu dient, die zweischichtigen Folienbahnen 36 in zwei schmalere, zweischichtige Folienbahnen mit Abmessungen zu unterteilen, welche denjenigen der in der Produktionsanlage 10 hergestellten Eiswürtelbeutel entsprechen. Das Messer 60 versieht die zweischichtige Folienbahn 36 mit einem Schnitt 62, wie in 2 gezeigt, und nach dem Schneiden der Folienbahn 36 in zwei schmalere zweischichtige Folienbahnen, werden die einzelnen Schichten der beiden zweischichtigen Folienbahnen von zwei Armen 64 und 65 getrennt, die in denn Rahmen 24 angebracht sind und sich zwischen den beiden Schichten in jeder der beiden zweischichtigen Folienbahnen erstreckt, in welche die Folienbahn 36 nach dem Vorbeilaufen an dem Messer 60 geschnitten oder unterteilt worden ist. Von dem oben erwähnten Bereich der Folienabrollstation 12 aus werden die beiden zweischichtigen Folien, welche getrennte Schichten aufweisen, der Präge- und Schweißstation 14 von einer stationären Walze 68 aus zugeführt.
Die tatsächliche Herstellung der Eiswürfelbeutel in der Präge- und Schweißstation 14 umfasst einen einzigen Präge- und Schweißvorgang, in welchem die Eiswürfelbeutel aus den beiden schmaleren zweischichtigen Folienbahnen hergestellt werden, die durch Schneiden der Folienbahn 36 mit einem Messer 60 erhalten wurden, wodurch zwei Eiswürfelbeutel aus den schmalen zweischichtigen Folienbahnen in einem einzigen Präge- und Schweißvorgang hergestellt werden. Der in der Präge- und Schweißstation 14 durchgeführte Präge- und Schweißvorgang wird diskontinuierlich oder schrittweise durchgeführt, wobei die Folienbahnen schrittweise zu einer Prägeund Schweißvorrichtung 70 hin befördert werden, wobei der Präge- und Schweißvorgang durchgeführt wird, während die beiden zweischichtigen Folienbahnen in einer stationären Position unterhalb der Präge- und Schweißvorrichtung 70 gehalten werden. Die schrittweise Beförderung der beiden zweischichtigen Folienbahnen wird mittels Walzen oder Rollen erreicht, die durch eine Zahnrad- und Riemenanordnung betätigt werden, wie genauer in Einzelheiten in 5 gezeigt.
Die schrittweise Beförderung der beiden schmaleren, zweischichtigen Falienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 hindurch wird durch einen Motor 72 erreicht, der ein Schwungrad 76 durch ein Getriebe oder ein Umsetzungsgetriebe 74 betätigt. Das Schwungrad 76 ist über eine Verbindungsstange 78 an ein Zahnradsegment 80 gekoppelt, wobei das Zahnradsegment aus einer im wesentlichen dreieckigen Platte 80 besteht, welche mit einer kreisförmigen Umfangszahnung 82 versehen und auf einer Drehachse 84 getragen ist. Bei Drehung durch den Motor 72 über das Umsetzungsgetriebe 74 und die Verbindungsstange 78 dreht sich das Zahnradsegment 80 vor und zurück zwischen zwei extremen Positionen. Die Drehung des Zahnradsegments 80 wird durch ein Zahnrad 88 auf eine Welle 86 übertragen, wobei die Welle 86 die Antriebswelle für die schrittweise Beförderung der oben erwähnten zwei zweischichtigen Folienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 hindurch bildet. Durch eine elektrisch gesteuerte Kupplungs- und Bremsanordnung 90, die in 5 gezeigt ist, ist die Welle 86 an ein gezahntes Antriebsrad 92 gekoppelt, welches in der Richtung des in 1 gezeigten Pfeils die Umdrehung des Zahnradsegments 80 auf eine Anzahl von Antriebswalzen 94 und 96 überträgt, die dafür eingerichtet sind, die beiden schmaleren zweischichtigen Folienbahnen von der Zufuhrwalze 68 aufzunehmen und die beiden zweischichtigen Folienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 hindurch und entlang der Präge- und Schweißvorrichtung 70 zu führen.
Wie in 5 gezeigt, sind die Antriebswalzen 94 und 96 an ein gezahntes Antriebsrad 92 durch jeweilige Zahnräder 98 und 100 gekoppelt, wobei die Welle, welche die Antriebswalze 94 trägt, auch mit einem Antriebsrad versehen ist, welches mit einem Zahnriemen 104 zusammenwirkt, der wiederum dafür eingerichtet ist, zwei Antriebswalzen 106 und 108 anzutreiben, welche die beiden zweischichtigen Folienbahnen nach ihrer Freigabe aus der Präge- und Schweißvorrichtung 70 aufzunehmen, d. h. nach Vollendung des Präge- und Schweißvorgangs in der Prägeund Schweißstation 14. Die Antriebsrollen 106 und 108 sind jeweils mit zusammenwirkenden Zahnrädern 110 und 112 versehen, wobei die Welle, welche die Antriebswalze 106 trägt, ferner mit einem Antriebsrad versehen ist, welches mit dem Zahnriemen 104 zusammenwirkt. Die Drehrichtung der Antriebswalzen 94, 96, 106 und 108 sowie einiger weiterer Antriebswalzen, deren Funktion nachfolgend in Einzelheiten erläutert werden wird, ist von den Pfeilen in 1 angezeigt, wobei die Pfeile die Drehrichtung der aktuellen Walze während der schrittweisen Beförderung der beiden zweischichtigen Folienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 anzeigen. Abgesehen von den Antriebswalzen 94, 96, 106 und 108, umfasst die Präge- und Schweißstation 14 eine Anzahl von Leitrollen 116, 118 und 120, wobei die Rollen 116 und 118 dafür eingerichtet sind, eine im wesentlichen horizontale Beförderung der beiden zweischichtigen Folienbahnen zu erzielen, wenn sie während des von der Präge- und Schweißvorrichtung 70 ausgeführten Präge- und Schweißvorgangs herein befördert werden, und wobei die Rolle 120 eine einstellbare Rolle bildet, um den von den beiden zweischichtigen Folienbahnen zwischen der Präge- und Schweißvorrichtung 70 und der Schneidstation 18 zurückgelegten Weg zu bestimmen, wodurch die Position eingestellt wird, in welcher die Schneidstation 18 die verschweißten zweischichtigen Folienbahnen in einzelne Eiswürfelbeutel zerschneiden muss, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 erläutert werden wird.
Wie in 2a gezeigt, umfasst die Präge- und Schweißvorrichtung 70 eine untere Tragplatte 130, welche mit zwei vertikalen, sich nach oben erstreckenden Stangen 132 und 134 versehen ist, die wiederum verbunden sind durch einen oberen Balken 136 und einen Querträger 138, welche zusammen mit der Tragplatte 130 die Stangen 132, 134 in einer vertikalen und zueinander parallelen Position halten. Der Querträger 138 trägt zwei Sätze von Antriebszylindern 140, 141 und 144, 145, welche durch daran angeschlossene Druckfluideinlassschläuche betätigt werden und vorzugsweise die Form von Druckluftzylindern aufweisen. Die beiden Sätze von Antriebszylindern 140, 141 und 144, 145 sind dafür eingerichtet, die Präge- und Schweißvorrichtungen in einem zweistufigen Verfahren zu positionieren. In dem ersten Schritt bleiben die Präge- und Schweißstempel 148 und 150, die in den erhitzten Prägeund Schweißvorrichtungen angeordnet sind, angehoben in einer Startposition mit einem maximalen Abstand oberhalb der zweischichtigen Folienbahnen, welche durch die Präge- und Schweißstation geführt werden, um zu verhindern, dass das Folienmaterial durch die Hitze geschmolzen wird, welche von den Präge- und Schweißvorrichtungen abstrahlt, und in dem zweiten Schritt werden die Präge- und Schweißstempel 148 und 150 aus ihrer angehobenen Position mit einem bestimmten Abstand oberhalb der zweischichtigen Folienbahn in eine Arbeitsposition bewegt, in welcher sie durch Betätigen der Antriebszylinder 141 und 145, wie unten beschrieben, nach unten in die zweischichtige Folienbahn hinein gedrückt werden. Somit sind die beiden Antriebszylinder 140 und 144 dafür eingerichtet, die Präge- und Schweißstempel in entweder der Startposition oder der Arbeitsposition anzuordnen, und durch Betätigen der Antriebszylinder 141 und 145 werden die Präge- und Schweißstempel zu den zweischichtigen Folienbahnen hin abgesenkt. Die Präge- und Schweißstempel 148 und 150 sind mit Unterseiten versehen, welche vorspringende, d. h, nach unten vorragende Erhöhungen aufweist, die den gewünschten Prägungen und Schweißungen in den Eiswürfelbeuteln entsprechen, die mittels der Präge- und Schweißvorrichtung 70 in der Präge- und Schweißstation 14 geprägt und geschweißt werden.
Die Präge- und Schweißstempel 148 und 150 werden elektrisch beheizt und umfassen daher eine Anzahl elektrischer Heizeinheiten, die von einer Anzahl Anschlusskabel versorgt werden, wovon zwei jeweils mit den Bezugszahlen 152 und 154 bezeichnet sind. Wie dem Fachmann ersichtlich sein wird, werden die Präge- und Schweißstempel 148 und 150 wärmegeregelt, d. h. die Präge- und Schweißstempel werden mittels eines Thermostats auf einer genau definierten Temperatur gehalten. Die Aufhängungen der Präge- und Schweißstempel werden durch Wasser gekühlt, welches durch jeweilige Kühlwassereinlauf- und auslaufschläuche 156 und 157 eingeleitet und abgeleitet wird. Neben der Wasserkühlungsanordnung zum Kühlen der Aufhängung der Präge- und Schweißstempel 148 und 150, ist die in 2a gezeigte Produktionsanlage mit einem Kühlluttschlauch 158 versehen, der an und – in der Beförderungsrichtung der zweischichtigen Folienbahn gesehen – unterstromig der komplementären Präge- und Schweißstempel angebracht ist, wobei der Kühlluftschlauch Kühlluft bereitstellt, die von einigen Luftzufuhröfinungen in einem Luftversorgungsrohr 160 zugeführt wird.
Wie aus den 1 und 2a ersichtlich, werden die beiden zweischichtigen Folienbahnen unterhalb der vertikal beweglichen Präge- und Schweißstempel 148 und 150 eingeschoben, welche jedoch nicht in direkten Kontakt mit den Oberflächen der beiden zweischichtigen Folienbahnen gebracht werden, oder aber zwei hochtemperaturbeständige Wärmeübertragungsfolien 162 und 164 werden jeweils zwischen die Oberseite der beiden zweischichtigen Folienbahnen und die Unterseite der Präge- und Schweißstempel 148 und 150 und zwischen die Unterseite der beiden zweischichtigen Folienbahnen und eine Folie in Form einer Silikongummimatte geschoben, die federnd auf der Tragplatte 130 getragen ist, wobei die Wärmeübertragungsfolien 162 und 164 geschlossene, schleifenartige Bahnen bilden. Die Bezugszahl 116 in 2a deutet schematisch die Verbindungsstelle in der Wärmeübertragungsfolie 162 an, wodurch eine obere, geschlossene, bahnartige Schleife geschaffen wird. Die entsprechende hochtemperaturbeständige Wärmeübertragungsfolie 164 ist ebenfalls mit einer Verbindungsstelle versehen, welche in der Zeichnung jedoch nicht gezeigt ist. Die von der Wärmeübertragungsfolie 162 gebildete obere geschlossene Schleife wird von insgesamt vier Leitrollen 168, 170, 172 und 174 geführt, und dementsprechend wird die von der hochtemperaturbeständigen Wärmeübertragungsfolie 164 gebildete geschlossene Schleife von vier Leitrollen 176, 178, 180 und 182 geführt.
Die Präge- und Schweißstatian 14 wird von der zentralen Steuereinheit gesteuert, die in dem Gehäuse 190 gelagert ist, welches ferner Regler enthält zur Einstellung der Temperatur der Heizeinheiten in den Präge- und Schweißstempeln, beispielsweise den Präge- und Schweißstempeln 148 und 150, des Druckluftzufuhrvolumens, etc. In der Präge- und Schweißstation 14 werden die beiden zweischichtigen Folienbahnen von den Fördervorrichtungen 22, die oben in Verbindung mit den 1 und 5 beschrieben sind, eine Schritt weiter befördert, wonach dis Präge- und Schweißstempel, die von den Antriebszylindern 140 und 144 und 148 und 150 betätigt werden, auf die auf der Tragplatte 130 aufliegenden zwei zweischichtigen Folienbahnen herabgesenkt werden, wobei die beiden zweischichtigen Folienbahnen gleichzeitig in einer stationären Position gehalten werden, wobei die beiden zweischichtigen Folienbahnen, welche zuvor in ihrer anfänglich absolut luftdichten, geschichteten Position voneinander getrennt worden sind, zwischen den beiden hochtemperaturbeständigen Wärmeübertragungsfolien 162 und 164 gegeneinander gepresst werden. Die hochtemperaturbeständigen Wärmeübertragungsfolien, welche vorzugsweise aus gewebten PTFE-Folien bestehen, sind dafür eingerichtet, während des Präge- und Schweißvorgangs Wärme auf die Ober- und Unterseiten der beiden zweischichtigen Folienbahnen zu übertragen, um die beiden zweischichtigen Folienbahnen mit Prägungen und Schweißungen entsprechend den an den Prägestempeln vorgesehenen Prägungen zu versehen, ohne dass es zu schwachen Prägungen und Schweißungen kommt und ohne durch die Folien hindurch zu schneiden aufgrund einer übermäßigen örtlichen Erhitzung eines gegebenen Bereichs.
Durch das Zusammenpressen des Sandwichs, das aus den beiden PTFF-Bahnen 162 und 164 und den beiden dazwischen liegenden zweischichtigen Folienbahnen, die aus der zweischichtigen Folienbahn 36 hergestellt worden sind, besteht, werden die gewebten PTFE-Bahnen nach unten in die geschmolzenen zweischichtigen Folienbahnen hinein gedrückt und verschmolzen, wodurch die gewebten PTFE-Bahnen 162 und 164 an den teilweise geschmolzenen, gepressten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen anhaften. Überraschender und bedeutsamer Weise werden die zweischichtigen Folienbahnen aufgrund des Pressvorgangs, der die gewebten PTFE-Bahnen 162 und 164 an den geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen anhaften lässt, in dem nachfolgenden Schritt nicht verformt, wobei nach dem Anheben der Präge- und Schweißstempel 148 und 150 die in 5 gezeigten Fördermittel die zweischichtigen Folienbahnen über einen Strecke weiter befördern, die genau der Breite der geprägten und geschweißten Eiswürfelbeutel entspricht.
Es ist festzustellen, dass die oben erwähnte, elektrisch gesteuerte, kombinierte Getriebe- und Bremsanordnung 90 derart gesteuert wird, dass eine halbe Umdrehung des Schwungrades 76, die von der Zahnung 82 der dreieckigen Platte 80 übertragen wird, zu einer Beförderung der zweischichtigen Folienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 hindurch führt, wohingegen die nachfolgende halbe Umdrehung des Schwungrades 76 bei Betätigung der elektrisch gesteuerten kombinierten Getriebe- und Bremsanordnung, um die Bremse festzustellen, nicht auf die Antriebswalzen 94, 96 und 906 und 108 übertragen wird, mit dem Ergebnis, dass die zweischichtigen Folienbahnen stationär in der der Präge- und Schweißstation 14 gehalten werden, so dass die oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2a beschriebene Prägeund Schweißvorrichtung 70 den oben erwähnten Präge- und Schweißvorgang durchführen kann. So ist 2a eine schematische Ansicht einer Situation, in welcher die beiden zweischichtigen Folienbahnen aus einem vollendeten Präge- und Schweißvorgang, der zu einem Eiswürfelbeutel 184 geführt hat, weg befördert werden, und 2a zeigt zwei zusätzliche Eiswürfelbeutel 186 und 188, die in den zwei vorherigen Präge- und Schweißschritten hergestellt werden.
Beim Abtransport der geprägten und geschweißten Eiswürtelbeutel, beispielsweise der Eiswürfelbeutel 184, 186 und 188, stützen die gewebten PTFE-Bahnen 162 und 164 das geschmolzene und weich gemachte Folienmaterial, das an den Oberflächen der gewebten PTFE-Bahnen anhaftet, wobei die von dem Luftversorgungsrohr 160 zugeführte Kühlluft die erhitzten Folienbahnen kühlt und bewirkt, dass das teilweise geschmolzene Folienmaterial in den Prägungen und Schweißungen der Eiswürfelbeutel wieder hart wird. Nachdem die beiden zweischichtigen Folienbahnen einen Schritt weiter von dem Präge- und Schweißvorgang befördert worden sind, wird die obere, gewebte PTFE-Bahn 162 von der Oberseite der geschweißten Eiswürfelbeutel, beispielsweise des Eiswürfelbeutels 186, abgezogen, wohingegen die untere, gewebte PTFE-Bahn 164 nicht von den geschweißten zweischichtigen Folienbahnen, d. h. den fertig gestellten Eiswürfelbeuteln, beispielsweise dem Eiswürtelbeutel 188, vor der Implementierung eines weiteren Schritts abgezogen wird. Dies stellt sicher, dass die geprägten und geschweißten Eiswürfelbeutel vor der Implementierung von zwei weiteren Schritien und bis zum Abkühlen des Folienmaterials auf eine ausreichend niedrige Temperatur nicht ungestützt bleiben, so dass der auf die geschweißten Eiswürfelbeutel von den Antriebswalzen 106 und 108 während der Beförderung der beiden zweischichtigen Folienbahnen ausgeübte Zug nicht zu einer Längsdehnung und somit Verformung der geprägten und geschweißten Eiswürfelbeutel führt.
Es ist festzustellen, dass die in 2a gezeigten Eiswürfelbeutel 184, 186 und 188 der Ausführung der Beutel entsprechen, die durch die dänische Geschmacksmusteranmeldung Nr. 0818 1993 der Anmelderin abgedeckt ist, und die einen so genannten selbstschließenden Eiswürfelbeutel betrifft, der auch hier nachstehend unter Bezugnahme auf die 7b, 7c und 7d beschrieben werden wird, wobei die Beutel jedoch die technischen Eigenschaften aufweisen, die in der dänischen Gebrauchsmustereintragung Nr. 92 00011 der Anmelderin und dem dänischen Patent Nr. 0,574,496 der Anmelderin beschrieben sind.
Nach dem Entfernen der unteren gewebten PTFE-Bahn 164 von der Unterseite des Eiswürfelbeutels 188 und des angrenzenden, aus der zweiten zweischichtigen Folienbahn hergestellten Eiswürfelbeutels werden die geprägten und geschweißten Eiswürfelbeutel in drei weiteren Schritten der Rolle 118 und der Leitrolle 120 zugeführt, wie in 3 gezeigt, wonach die geprägten und geschweißten zweischichtigen Folien von den Walzen 106 und 108 zu der Schnitt- und Trennstation 18 und weiter zu der Förderstation 20 befördert werden.
2b zeigt eine Präge- und Schweißstation 14', die eine Modifikation der in 2a gezeigten Präge- und Schweißstation 14 darstellt, und die sich dadurch von der oben erwähnten Präge- und Schweißstation 14 unterscheidet, dass die oben erwähnte untere PTFE-Bahn 164 weggelassen und durch eine Tragplatte 165 ersetzt worden ist, die auf der Tragplatte 130 angebracht ist, und die eine Verbreiterung der Tragfläche im Vergleich zu der Tragplatte 130 bereitsteilt, wobei die Tragfläche eine nachgebende Folie in Form einer Silikongummimatte trägt, wie oben beschrieben. Die Tragplatte 165 ist vorzugsweise parallel zu den beiden zweischichtigen Folienbahnen angeordnet, kann aber alternativ, wie in 2b gezeigt, in einer nach vorne und nach unten schräg geneigten Position in der Beförderungsrichtung der beiden zweischichtigen Folienbahnen angebracht sein, wobei die schräge Position der Tragplatte 765 in 2b übertrieben dargestellt ist. In der Präge- und Schweißstation 14' ist die Präge- und Schweißvorrichtung 70 senkrecht zu der Tragplatte 165 angebracht und ist somit in der Beförderungsrichtung der beiden zweischichtigen Folienbahnen nach vorne abfallend angeordnet. Alternativ und vorzugsweise ist die Präge- und Schweißvorrichtung 70 entsprechend einer parallel zu den beiden zweischichtigen Folienbahnen liegenden Position der Tragplatte 165 senkrecht zu den beiden zweischichtigen Folienbahnen angeordnet. Die Schräge der Tragplatte 165 stellt sicher, dass die beiden geschweißten zweischichtigen Folienbahnen nicht an der nachgebenden Tragfolie anhaften, und falls ein teilweises, örtliches Anhaften an der nachgebenden Matte auftreten sollte, werden die geschweißten, zweischichtigen Folienbahnen in einem Winkel von weniger als 180° bezüglich der nachgebenden Folienmatte abgezogen, um zu verhindern; dass die geschweißten zweischichtigen Folienbahnen übermäßigen Zugkräften ausgesetzt werden, was zu einer dauerhaften Verformung der teilweise weicher gemachten Bereiche der Kunststofffolienbahnen führen könnte.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist die Schneidstation 18 mit einer Schneidvorrichtung 198 versehen, die aus einem Balken 200 mit einer Messerkante 204 besteht, welche nach unten von dessen Unterseite aus vorspringt, und aus einer Ansaugbox 202, die an einen Ansaugschlauch 203 angeschlossen ist, welcher oberhalb des Balkens angeordnet ist. Der Balken 200 ist an einem Ende der im wesentlichen Lförmigen Aufhängwinkel 206 und 208 angebracht, die jeweils mit einem Achsschenkel versehen sind, der in der Mitte der L-förmigen Aufhängwinkel angeordnet ist. 3 zeigt nur einen Achsschenkel 210 an dem Aufhängwinkel 206, wobei der entsprechende Achsschenkel an dem Aufhängwinkel 208 in 3 verdeckt ist, dafür aber in 5 zu sehen ist, wo er die Bezugszahl 211 trägt. An dem Ende des zweiten Schenkels der Aufhängwinkel 206 und 208, bezüglich des angebrachten Balkens 200 gesehen, sind die Aufhängwinkel mit einem nach außen vorspringenden Dübel versehen, der mit einer Nocke oder einem Nockenrad 214 zusammenwirkt. 3 zeigt nur einen Dübel 212 an dem Aufhängwinkel 206, wobei der entsprechende Dübel an dem Aufhängwinkel 208 in 3 verdeckt ist, dafür aber in 5 zu sehen ist, wo er die Bezugszahl 213 trägt. Das Nockenrad 214 ist auf einem Ende einer Welle 216 getragen und durch ein Zahnriemenrad 218 und einen Zahnriemen 220, die auf der Welle 216 angebracht sind, mit einem Zahnriemenrad 222 verbunden, welches wiederum an ein Zahnrad gekoppelt ist, das auf der aus dem Umsetzungsgetriebe oder dem Getriebe 74 herausragenden Welle angebracht ist, wobei das Zahnrad somit kontinuierlich zusammen mit dem Schwungrad 76 angetrieben wird, um eine kontinuierliche Drehung der Welle 216 herzustellen. Wie in 5 zu sehen, ist eine Exzenterscheibe 215, die mit der Nocke 213 zusammenwirkt, an dem gegenüberliegenden Ende der Welle 216 angebracht. Es ist festzustellen, dass der durch das Zahnrad und den Zahnriemen 220 ausgebildete Zahnradantrieb derart koordiniert ist, dass eine Umdrehung der Welle, die aus dem Getriebe oder Umsetzungsgetriebe 74 herausragt, zu einer Umdrehung der Welle 216 führt.
Wie in 5 gezeigt, ist ein Zahnrad 223 auf der aus dem Umsetzungsgetriebe oder dem Getriebe 74 herausragenden Welle angebracht, wobei das Zahnrad einen Zahnriemen 225 antreibt, der an ein Zahnrad 227 gekoppelt ist, welches wiederum einen Schneckenantrieb 229 antreibt. Der Schneckenantrieb 229 ist mit einer Welle 231 verbunden, auf welcher mehrere Codierscheiben (von denen eine mit der Bezugszahl 233 bezeichnet ist) angebracht sind, die mit jeweiligen Codiervorrichtunyen oder Detektoren zusammenwirken, wobei die Codiervorrichtung, die mit der Codierscheibe 233 zusammenwirkt, mit der Bezugszahl 235 bezeichnet ist. Die Codierscheiben und Codiervorrichtungen wirken wiederum mit der oben erwähnten zentralen Steuereinheit zusammen, die in dem Gehäuse 190 gelagert ist, um Steuersignale auszusenden zur Steuerung der oben genannten Vorrichtungen entsprechend der Winkelposition der aus dem Umsetzungsgetriebe oder dem Getriebe 74 herausragenden Welle oder entsprechend der Winkelposition des Schwungrades 76.
Wie, in 3 gezeigt, ist ein dem Zahnrad 224 entsprechendes Zahnrad 228 auf der gegenüberliegenden Seite der Produktionsanlage angebracht, wobei das Zahnrad 228 den gleichen Zweck erfüllt wie das Zahnrad 224, nämlich den Zweck, die Drehung der Antriebswalze 108 auf eine Kontaktwalze 232 zu übertragen, deren Welle, wie in 3 gezeigt, mit einem Zahnrad 230 versehen ist, welches an einem ihrer enden angebracht ist und mit dem Zahnrad 228 zusammenwirkt, und wobei das entgegen gesetzte Ende der Welle mit einem Zahnrad 224 versehen ist, welches mit dem Zahnrad 234 zusammenwirkt. Die Kontaktwalze 232 trägt die geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen, welche die miteinander verbundenen Eiswürfelbeutel, beispielsweise die in 3 gezeigten Eiswürfelbeutel 192, 194 und 196, bilden, wenn sie aus den Antriebswalzen 106 und 108 auslaufen. Während der Beförderung der geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen wird die Schneidvorrichtung 198 durch das Zusammenwirken des Nockenrades 214 mit der Hocke 212 und durch das Zusammenwirken der Exzenterscheibe 215 mit dar Hocke 213 angehoben, aber zu dem Zeitpunkt, wenn die geschweißten zweischichtigen Folienbahnen unter die Schneidvorrichtung 198 befördert worden sind und ein nicht geschweißter Bereich zwischen zwei Sätzen von aneinander angrenzenden Eiswürfelbeuteln unterhalb der Schneidvorrichtung 198 angeordnet worden ist, wird die Schneidvorrichtung aus ihrer angehobenen Position gelöst und bewegt sich nach unten zu der Kontaktwalze 232 hin, wodurch die beiden am weitesten außen liegenden Eiswürfelbeutel von den beiden kontinuierlichen, zweischichtigen Folienbahnen abgeschnitten werden, welche die miteinander verbundenen Eiswürfelbeutel, beispielsweise die in 3 gezeigten Eiswürfelbeutel 192, 194 und 196 bilden. Die abgeschnittenen Eiswürfelbeutel, welche von den in der linken oberen Ecke der 3 gezeigten beiden kontinuierlichen, zweischichtigen Folienbahnen abgetrennt worden sind, werden der in den 1 und 3 gezeigten Förderstation 20 zugeführt, die dafür eingerichtet ist, die fertig gestellten, geprägten und geschweißten und einzeln abgeschnittenen Eiswürfelbeutel von der in den 1–3 der Zeichnung gezeigten Produktionsanlage zu einer Verpackungseinheit zu befördern.
Die Förderstation 20 ist mit zwei Sätzen von übereinander angeordneten Förderbändern versehen, genauer mit zehn oberen Bändern, von denen eins die Bezugszahl 240 erhalten hat, und entsprechend zehn unteren Bändern, von denen eins die Bezugszahl 242 erhalten hat. Die unteren Bänder, die beispielhaft von Band 242 dargestellt sind, erstrecken sich zwischen einer Antriebswelle 244 und einer Nebenwelle 246, die beide stationär bezüglich des Rahmens 24 der Produktionsanlage angeordnet sind, und die oberen Förderbänder, die beispielhaft von Band 240 dargestellt sind, erstrecken sich zwischen einer oberhalb der Antriebswelle 244 angeordneten Antriebswelle 248, welche ähnlich der Antriebswelle 244 stationär bezüglich des Rahmens 24 angeordnet ist und von einem einzigen Motor 250 durch ein Umsetzungsgetriebe oder ein Getriebe 252 angetrieben wird, und einer Nebenwelle 254, die bezüglich des Rahmens 24 beweglich ausgebildet und auf zwei L-förmigen Aufhängwinkeln 256 und 258 angebracht ist, welche im wesentlichen die Form der oben erwähnten L-förmigen Aufhängwinkel 206 und 208 aufweisen, welche den Balken 200 der Schneidvorrichtung 198 tragen. Wie in den 3 und 5 gezeigt, sind die L förmigen Aufhängwinkel 256 und 258 jeweils auf Achsschenkeln 260 und 262 angebracht und sind jeweils mit Dübeln 266 und 268 versehen, welche den Dübeln 212 und 213 der Aufhängwinkel 206 und 208 entsprechen, wobei die Dübel 266 und 268 mit einem in 3 gezeigten und dem Nockenrad 214 entsprechenden Nockenrad 270 und mit einer in 5 gezeigten und der Exzenterscheibe 215 entsprechenden Exzenterscheibe zusammenwirken.
Die Förderbänder 240 und 242 werden mit einer Geschwindigkeit bewegt, die diejenige der fertig gestellten Eiswürfelbeutel, beispielsweise der in 3 gezeigten Eiswürfelbeutel 192, 194 und 196, erheblich übersteigt, und wenn zwei fertig gestellte, geprägte und geschweißte Eiswürfelbeutel entlang der Schneidvorrichtung 198 befördert werden, werden die ersteren voneinander getrennt, wobei die Nebenwelle 254 bezüglich der stationären Nebenwelle 252 angehoben wird augrund des Zusammenwirkens der Dübel 266 und 268 mit dem Nockenrad 270 und der Exzenterscheibe 270, so dass die beiden fertig gestellten Eiswürfelbeutel, die immer noch mit den beiden geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen verbunden sind, frei zwischen die beispielhaft von den Bändern 240 und 242 dargestellten Bänder eingeschoben werden können. Unmittelbar nachdem die Schneidvorrichtung 298 auf die Kontaktwalze 232 abgesenkt worden ist und die beiden fertig gestellten Eiswürfelbeutel von den beiden geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahnen abgeschnitten hat, werden die von Band 240 beispielhaft dargestellten oberen Bänder auch auf die von Band 242 beispielhaft dargestellten unteren Bänder abgesenkt und greifen folglich die abgeschnittenen, fertig gestellten Eiswürtelbeutel und befördern sie mit einer hohen Geschwindigkeit zwischen den oberen und unteren Bändern, die beispielhaft von den Bändern 240 und 242 dargestellt sind, zu einer Verpackungseinheit. Die Verzögerung zwischen dem Absenken der Nebenwelle 254 und dem Absenken der Schneidvorrichtung 198 wird durch eine geringe Winkelverschiebung der Nocke an dem Nockenrad 270 bezüglich der Nocke an dem Nockenrad 214 bewirkt. Wie in den 3 und 5 gezeigt, werden das Nockenrad 270 und die Exzenterscheibe 272 auf derselben Welle 274 getragen und von einem Zahnriemen 276 angetrieben, der mit einem Zahnriemenrad auf der Welle 216 zusammenwirkt, welche das Nockenrad 214 und die Exzenterscheibe 215 trägt. Die Wellen 274 und 216 werden somit mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben, was zu einem synchronen Anheben und Absenken der Schneidvorrichtung 198 und der oberen Förderbänder, die beispielhaft von dem Förderband 240 dargesteht sind, bezüglich der unteren Förderbänder, die beispielhaft von dem Förderband 242 dargestellt sind, führt.
Die oben beschriebene Produktionsanlage kann zur Herstellung von einschichtigen oder mehrschichtigen Eiswürtelbeuteln oder ähnlichen Folienbeuteln mit irgendeiner Form eingesetzt werden, und 4 zeigt eine modifizierte Ausführung der Produktionsanlage mit der Schneidstation 16, die von einer gestrichelten Linie in 1 angedeutet ist, wobei die geschweißten Eiswürfelbeutel in einer Längsrichtung bezüglich der Bewegungsrichtung der kontinuierlichen zweischichtigen Folienbahnen geschnitten werden, wobei die in 4 gezeigten Eiswürtelbeutel 192', 194' und 196' die ähnlich den Eiswürfelbeuteln 192, 194 und 196 in 3 sind, der älteren dänischen Geschmacksmustereintragung 0200 1979 der Anmelderin, genauer einem so genannten zuknotbaren Beutel entsprechen, der auch nachstehend unter Bezugnahme auf 7a in Einzelheiten beschrieben werden wird. Der zuknotbare Beutel unterscheidet sich von dem in 3 gezeigten selbstschließenden Beutel dadurch, dass er mit zwei Einschnitten an seinem oberen Ende versehen ist, wodurch zwei Klappen in dem Einlassbereich des Eiswürtelbeutels geschaffen werden, wobei die Klappen zu einem Knoten gebunden werden, nachdem der Eiswürtelbeutel mit Wasser gefüllt worden ist, wobei der Knoten eine hermetische Abdichtung des Inneren des Eiswürtelbeutels bereitstellt. Die Einschnitte in den Eiswürtelbeuteln werden in der in 4 gezeigten Schneidstation 16 hergestellt. Die Schneidstation 16 ist auf einem Träger 280 angebracht und umfasst zwei Sätze vertikaler Stangen 282, 284 und 285, 288, welche, ähnlich wie die Stangen 132 und 134, auf welchen der Querträger 138, der die Präge- und Schweißstempel trägt, angebracht ist, jeweils zwei Querträger 290 und 292 tragen. Die Querträger 290 und 292 werden jeweils durch Antriebszylinder 294 und 296 gestützt, wie Druckluft- oder hydraulische Zylinder, die von entsprechenden Druckluft- oder Hydraulikschläuchen betätigt werden, welche von der in dem Gehäuse 190 gelagerten zentralen Steuereinheit gesteuert werden.
Die Antriebszylinder 294 und 296 treiben horizontal bewegliche Messer (nicht in 4 gezeigt) an, welche in einer abwärts gerichteten Richtung bewegt werden, wenn die Eiswürfelbeutel 192', 994' und 196' während des Präge- und Schweißvorgangs stationär gehalten werden, der in der in den 1 und 2 gezeigten Präge- und Schweißstation 70 durchgeführt wird, wobei die Messer nach unten bewegt werden und Schnitte in den beiden angrenzenden Sätzen von Eiswürfelbeuteln herstellten, wodurch die oben beschriebenen Klappen geschaffen werden, welche als Knotenenden dienen, wnn die in 4 gezeigten Eiswürfelbeutel, beispielsweise die Eiswürfelbeutei 192', 194' und 196' eingesetzt werden.
Wie aus der Beschreibung der oben beschriebenen Produktionsanlage hervorgehen wird, ist die Produktionsanlage mit mechanischen Getrieben und Getriebeumsetzungen zur Übertragung der kontinuierlichen Drehung der aus dem Umsetzungsgetriebe oder dem Getriebe 74 herausragenden Welle ausgestattet, um eine schrittweise Beförderung der beiden zweischichtigen Folienbahnen durch die Präge- und Schweißstation 14 und einen kontinuierlichen Antrieb der Schneidvorrichtung 198 und der Förderstation 20 zu erreichen. Afternative Ausführungen der Produktionsanlage können Frequenz gesteuerte Motoren und Schrittmachermotoren umfassen, welche, gesteuert von einem zentralen Mikroprozessor, für den gewünschten kombinierten schrittweisen und kontinuierlichen Transport oder die gewünschte kombinierte schrittweise und kontinuierliche Beförderung durch die Produktionsanlage sorgen. So ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass die oben erwähnten mechanischen Getriebe direkt von einem durch einen zentralen Mikroprozessor gesteuerten Motor ersetzt werden können, optional mittels einer Anzahl von Codiervorrichtungen, wie die oben beschriebenen Codiervorrichtungen, die an die aus dem Umsetzungsgetriebe oder dem Getriebe 74 herausragende Welle gekoppelt sind.
Die 6a und 6b zeigen jeweils eine zweite und dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage, wobei die Ausführungen von der oben unter Bezugnahme auf die 1–4 beschriebenen Produktionsanlage darin abweichen, dass die Eiswürfelbeutel oder ähnlichen geschweißten Beutel kontinuierlich in der in den 6a und 6b gezeigten Produktionsanlage hergestellt werden, wohingegen der Präge- und Schweißvorgang selbst, wie er in der unter Bezugnahme auf die 1–5 beschriebenen Produktionsanlage ausgeführt wird, diskontinuierlich durchgeführt wird, wie oben erläutert. Ferner unterscheiden sich die in den 6a und 6b gezeigten Produktionsanlagen von der oben unter Bezugnahme auf die 1–4 beschriebenen Produktionsanlage darin, dass die Eiswürfelbeutel aus zwei getrennten Folien, und nicht aus einer, wie in 2 gezeigten zweischichtigen Folienbahn hergestellt werden, wobei die zweischichtige Folienbahn vor dem Präge- und Schweißvorgang geschnitten und getrennt wird. Die zweite Ausführung der in 6a gezeigten erfindungsgemäßen Produktionsanlage trägt die Bezugszahl 10' und umfasst, ähnlich der oben unter Bezugnahme auf die 1–5 beschriebenen Produktionsanlage, eine Folienabrollstation 12', eine Präge- und Schweißstation 14' und eine Schneid- und Trennstation 18', welche, obwohl sie in 6a nicht gezeigt ist, direkt mit einer Förderstation entsprechend der in den 1 und 3 gezeigten Förderstation zusammenwirkt.
Die in 6a gezeigte Folienabrollstation 12' umfasst zwei Rollen 26' und 26'', welche identische oder unterschiedliche, einschichtige oder mehrschichtige Folien aufweisen, vorzugsweise identische dünne Polyethylenfolien. Die Folien werden von den beiden Rollen 26' und 26'' jeweils mittels eines Motors 28 und 29 zugeführt, welcher die Rollen 26' und 26'' jeweils durch Umsetzungsgetriebe oder Getriebe 32 und 33 antreibt. Die Folien werden kontinuierlich von den Rollen 26' und 26'' zugeführt, wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, aber auch mit derselben Geschwindigkeit, die ungefähr der Beförderungsgeschwindigkeit der Folien bei der Beförderung durch die Präge- und Schweißstation 14' mit einer konstanten Geschwindigkeit entspricht. Die jeweils von den Rollen 26' und 26'' zugeführten Folienbahnen werden um eine Anzahl von Walzen herum geführt, welche demselben Zweck dienen wie die oben erwähnten Walzen in der Folienabrollstafion 12, nämlich dem Zweck, die möglichen Unterschiede in der Abrollgeschwindigkeit der Folien von den Rollen 26' und 26'' und der Beförderungsgeschwindigkeit der Folien durch die Präge- und Schweißstation 14' zu neutralisieren und zu kompensieren. Die untere Rolle 26' umfasst eine Anzahl von Walzen 40, 42, 44, 54, 56, 58 und 68 entsprechend den oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Walzen, und die obere Rolle 26'' umfasst eine Anzahl von Walzen 43, 45, 55, 57, 59 und 69, welche eine Beförderungsbahn bereitstellen, die fast symmetrisch ist zu derjenigen der von der Rolle 26' zugeführten Folie oder diese widerspiegelt, und welche die von der Rolle 26'' zugeführte Folienbahn befördern, bis sie auf die von der Rolle 26' zugeführte Folienbahn trifft, um eine zweischichtige Folienbahn bereitzustellen, welche entsprechend der oben in 1 beschriebenen zweischichtigen Folienbahn die Bezugszahl 26 trägt. Die zweischichtige Folienbahn 36 wird um eine Antriebswalze 94' herum geführt, die durch ein Umsetzungsgetriebe oder Getriebe 74' an einen Motor 72' gekoppelt ist, und die die Antriebswalze am Eingang zu der Präge- und Schweißstation 14' bildet. Die zweischichtige Folienbahn 36 wird unterhalb der Antriebswalze 94' entlang und dann nach oben um eine gegen die Antriebswalze 94' gepresste Treibrolle 96 geführt, und danach wird die zweischichtige Folienbahn 36 nach oben um eine Walze 116 herum geführt, welche identisch ist mit der Walze am Eingang zu der in den 1 und 2 gezeigten und oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Präge- und Schweißstation 14. Das Ausgangsende der Präge- und Schweißstation 14' ist mit Walzen ausgestattet, welche demselben Zweck dienen wie die oben unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Walzen, genauer die Walzen 118 und 120, und mit einer Antriebswalze 108'. welche der Antriebswalze 94' entspricht und mit einer Treibrolle 106' zusammenwirkt, wobei die Walzen von einem Motor 149 durch ein Umsetzungsgetriebe oder Getriebe 151 angetrieben werden.
Wie oben angegeben, wird die zweischichtige Folienbahn 36 durch die Präge- und Schweißstation 14' mit einer konstanten oder nicht variierenden Geschwindigkeit und nicht mit einer diskontinuierlichen Geschwindigkeit geführt, wie in der oben unter Bezugnahme auf die 1–5 beschriebenen Produktionsanlage. Anstatt einer vertikal beweglichen Präge- und Schweißvorrichtung 70 umfasst die Präge- und Schweißstation 14' zwei sich drehende Schweißrollen 157 und 159, welche von demselben Motor 145 über ein Umsetzungsgetriebe oder Getriebe 147 angetrieben werden. Auf ihrer Außenfläche sind die sich drehenden Schweißrollen 157 und 159 mit gebogenen, erhitzten Präge- und Schweißstempeln versehen. 6a zeigt drei Prägeund Schweißstempel, die zu jeweils einer der sich drehenden Präge- und Schweißrollen 157 und 159 gehören, wobei der Präge- und Schweißstempel, welcher zu der Prägeund Schweißrolle 157 gehört, die Bezugszahl 167 trägt, und wobei der entsprechende Präge- und Schweißstempel, welcher zu der Präge- und Schweißrohe 159 gehert, die Bezugszahl 169 trägt. Jeder der Präge- und Schweißstempel 167 und 169 umfasst zwei Prägungen entsprechend den beiden fertig gestellten Eiswürielbeuteln, wobei die in der 6a gezeigte Ausführung der Präge- und Schweißrollen 157 und 159 insgesamt sechs fertig gestellte Eiswürfelbeutel pro Drehung der Präge- und Schweißrollen 157 und 159 erzeugt. Ähnlich der oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Prägeund Schweißstempel 148 und 150 werden die Präge- und Schweißstempel 167 und 169 elektrisch beheizt und jeweils über elektrische Drähte 159 und 155 mit elertrischer Energie versorgt, wobei die elektrische Energie mittels jeweiliger Gleitkupplungen 151 und 153 zu Heizeinheiten übertragen wird, die in den Präge- und Schweißrollen 157 und 159 vorgesehen sind.
Wie in der oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Produktionsanlage ist die in 6a gezeigte Präge- und Schweißstation 14' mit den gewebten PTFE-Bahnen 162 und 164 versehen, die kennzeichnend sind für die erfindungsgedemäße Produktionsanlage, wobei die PTFE-Bahnen zwei einander gegenüberliegende geschlossene Schleifen bilden und dafür eingerichtet sind, einen gleichmäßigen Prägeund Schweißdruck von den Präge- und Schweißrollen 157 und 159 auf die zweischichtige Folienbahn 36 zu übertragen, welche zwischen den beiden sich horizontal erstreckenden PTFE-Bahnen 162 und 164 eingeschlossen sind, und wobei aber auch dem einzigartigen Zweck dienen, Stützfolien bereitzustellen, wobei dis Stützfolien, wenn sie nach unten gepresst und die PTFE-Bahnen an den geschmolzenen Bereichen der geprägten und geschweißten zweischichtigen Folienbahn anhaften lassen, verhindern, dass das weiche, geschmolzene Folienmaterial gedehnt wird, wenn die fertig gestellte zweischichtige Folienbahn aus der Präge- und Schweißstation 14' mittels des Antriebsriemens 108', im wesentlichen wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, herausgezogen wird.
Das Prägen und Schweißen der zweischichtigen Folienbahnen in dem kontinuierlichen Präge- und Schweißvorgang zur Herstellung der Eiswürfelbeutel, der in der Präge- und Schweißstation 14' ausgeführt wird, führt zu einer Bahn aus miteinander verbundenen Eiswürfelbeuteln mit Bereichen, die einzelnen fertig gestellten Eiswürfelbeuteln entsprechen, wie mit den Bezugszahlen 193, 195 und 197 angedeutet. Wie oben erläutert, liefert dis in 6a gezeigte Ausführung der Präge- und Schweißstempel 157 und 159 zwei verbundene Eiswürfelbeutel, welche dann mittels eines rotierenden Messers 63, das von einem Motor 61 angetrieben wird, auseinander geschnitten werden. Dies führt zu zwei parallelen Bahnen aus verbundenen Eiswürfelbeuteln, welche anschließend in der Schneid- und Trennstation 18' in einzelne Eiswürfelbeutel geschnitten werden.
Die Schneid- und Trennstation 18' unterscheidet sich von der oben unter Bezugnahme auf die 1–5 beschriebenen Schneid- und Trennstation 18 dadurch, dass die Schneidvorrichtung in Form eines drehbaren Messers 205 ausgebildet ist, das radial beweglich auf einen Drehrolfe 201 getragen ist, die von einem Motor 207 angetrieben wird, wobei sich die Rolle 201 mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, welche der Beförderungsgeschwindigkeit der Folienbahn entspricht, und das radial bewegliche Messer 205 bewegt sich radial nach außen, wenn seine Kante unmittelbar oberhalb und angrenzend an eine Verbindungsstelle zwischen zwei zu trennenden Folienbereichen angeordnet wird, d. h. dem Bereich zwischen zwei Sätzen aneinander angrenzender Eiswürfelbeutel, und es wird durch einen Elektromagneten oder einen Druckluftzylinder angetrieben. Vorzugsweise ist eine Widerlagerrolle (nicht in der Zeichnung gezeigt) unterhalb der Drehrolle 201 angebracht. Nicht wie in der oben beschriebenen und in 3 gezeigten Produktionsanlage, wird die Schneidvorrichtung in der Schneid- und Trennstation 18' durch Erfassen des Vorhandenseins der Eiswürfelbeutef unterhalb dar Schneidvorrichtung gesteuert, wobei optisch erfassbare Prägungen 199 bereitgestellt werden, welche von einem optischen Detektor 221 in der Schneid- und Trennstation 18' während des Prägens und Schweißens der Eiswürfelbeutel in der Präge- und Schiweißstation 14' erfasst werden, wobei der optische Detektor ein elektrisches Signal durch einen Draht an eine zentrale Steuereinheit, beispielsweise diejenige Steuereinheit ausgibt, die in einem Gehäuse gelagert ist, welches dem in 2 gezeigten Gehäuse 190 entspricht. Wie erwähnt, erzeugt der Detektor 221 bei Erfassen der Prägung 199 ein elektrisches Signal, welches nach einen Zeitverzögerung bewirkt, dass die Schneidkante 205 abgesenkt wird. Abhängig von der Ausführung des Eiswürfelbeutels können die speziellen Prägungen 199 von einem definierten, optisch erfassbaren Bereich des Beutels ersetzt werden, der das Steuersignal auslöst, welches nach einer geeigneten Zeitverzögerung die Antriebszylinder 207 und 209 aktiviert, um die Schneidkante 205 zum Abschneiden der fertig gestellten Eiswürfelbeutel von den beiden Bahnen der miteinander verbundenen Eiswürfelbeutel mit fertig gestellten Prägungen und Schweißungen abzusenken. Hiernach werden die einzelnen Eiswürfelbeutel zu einen Förderstation befördert, und zwar vorzugsweise der in den 1 und 3 gezeigten Förderstation, und dann zu einer Umhüllungs- oder Verpackungsstation befördert.
6b zeigt eine alternative Ausführung der in 6a gezeigten, kontinuierlich arbeitenden Produktionsanlage, wobei die Ausführung eine Folienzufuhrstation 12'' und eine Präge- und Schweißstation 14'' umfasst. Die Folienzufuhrstation 12'' unterscheidet sich von der oben unter Bezugnahme auf 6a beschriebenen Folienzufuhrstatian 12' dadurch, dass die Folien direkt von den beiden Rollen 26' und 2d'' zugeführt werden, welche von Motoren angetrieben werden, die den oben unter Bezugnahme auf 6a beschriebenen Motoren 28 und 29 entsprechen, und welche optional zusätzlich von Wägeelementen angetrieben werden, welche die Rollen 26' und 26'' tragen. Die Folien werden von den Rollen 26' und 26'' abgezogen, welche von einer Antriebswalze 94'' angetrieben werden, die von dem Motor 72' durch das Umsetzungsgetriebe oder Getriebe 74'' angetrieben wird, wobei die Antriebswalze mit einer Widerlager- oder Treibrolle 96'' zusammenwirkt, wobei die von den Rollen 26' und 26'' zugeführten Folien nach dem Führen der von der Rolle 26'' zugeführten Folie um eine Wälze 69' zwischen den Antriebswalzen 94' und 94'' zusammengepresst und mittels der Antriebswalze 94'' in die Präge- und Schweißstation 14'' befördert werden.
Die Präge- und Schweißstation 14" umfasst die gleichen Einheiten wie oben unter Bezugnahme auf 6a beschrieben, aber in 6b ist nur die Präge- und Schweißrolle 157 mit Präge- und Schweißstempeln 167'' versehen, wohingegen die Rolle 159 aus einer glatten, unbeheizten Widerlagerrolle besteht. Die Präge- und Schweißstempel 767'' liefern kontinuierlich verbundene Prägungen, wie die Prägungen 193', 193'' und 193''', die sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Prägungen 193', 193'' und 193''' direkt mit den Prägungen verbunden sind, welche in einem vorherigen Präge- und Schweißschritt hergestellt worden sind. Die einzige Stütze der geschweißten und daher weich gemachten Folienbereiche durch die eingepressten und anhaftenden gewebten PTFE-Folienbahnen 162 und 164 ermöglicht das Prägen und Schweißen des im wesentlichen gesamten Oberflächenbereichs der Folienbahnen, ohne eine Kantenstütze oder Längsstütze der Folien, und daher wird das Folienmaterial zu beinahe 100% verwertet.
Die 7a, 7b, 7c und 7e zeigen alternative Ausführungen von Eiswürfelbeuteln, die in den in den 1-5, 6a und 6b gezeigten Produktionsanlagen hergestellt werden können. 7a zeigt einen zuknotbaren Beute) entsprechend dem in 4 mit der Bezugszahl 300 schematisch gezeigten zuknotbaren Beutel. Der zuknotbare Beutel 300 ist mit 18 Eiswürfelabteilen 310 zur Herstellung von insgesamt 18 Eisbällchen oder Eiswürfeln versehen. Die Eiswürfelabteile 31D sind mit dem äußeren Bereich durch eine trichterförmige Einlassöffnung 302 verbunden, welche ein äußeres Mundstück oder eine Öffnung 304 bildet, und welche von zwei konvergierenden Schweißnähten 306 definiert ist. Die Bezugszahl 308 deutet einen Schnitt an, um die oben erwähnten Knotenenden nach dem Befüllen des Inneren des Eiswürfelbeutels mit Wasser bereitzustellen.
Die 7b, 7c und 7d zeigen drei alternative Ausführungen, von selbstschließenden Eiswürfelbeuteln, die in Übereinstimmung mit den in dem oben erwähnten dänischen Patent und der dänischen Gebrauchsmusteranmefdung der Anmelderin beschriebenen Techniken implementiert sind. Die Eiswürfelbeutel haben jeweils die Gesamtbezugszahlen 320, 340 und 360 erhalten, und jeder von ihnen umfasst jeweils 24 Eiswürfelabteile 330, 350 und 370. Ein Einlasskanal in das Innere der Eiswürfelbeutel trägt jeweils die Bezugszahl 322, 342 und 362, und definiert jeweils äußere Einlassöffnungen 324, 344 und 364. In Übereinstimmung mit den oben erwähnten Techniken sind die Einlasskanäle 322, 342 und 362 mit einer Kammer versehen, die hinter der im wesentlichen trichterförmigen Einlassöffnung angeordnet und jeweils von Schweißnähten 328, 348 und 368 definiert ist. Die selbstschließenden Abteile, die kennzeichnend für den selbstschließenden Beutel sind, sind von Folienbereichen gebildet, die nach innen gefaltet oder gedreht sind, wie jeweils mit den Bezugszahlen 332, 352 und 372 angedeutet.
7e zeigt einen alternativen Eiswürfelbeutel entsprechend der in 6b gezeigten Prägung und Schweißung, welche die Folie vollständig bedeckt. Der Eiswürfelheutel trägt die Gesamtbezugszahl 380 und, wie die oben unter Bezugnahme auf die 7b–7d beschriebenen Eiswürfelbeutel, ist er mit 24 Eiswürfelabteilen 300 versehen, die mit dem Außenbereich durch einen Einlasskanal oder eine Einlassröhre 382 verbunden sind, welche eine äußere Einlassöffnung 384 bildet, und welche von einer oberen Schweißkante 386 definiert ist. Die Einlassröhre oder der Einlasskanal 382 kann teilweise von dem restlichen Teil des Eiswürfelbeutels 380 getrennt werden, idem er entlang einer schwächer ausgebildeten oder Trennlinie 388 abgetrennt wird, wodurch ermöglicht wird, dass dieser Teil von dem Hauptteil des Eiswürfelbeutels getrennt wird, welcher durch Finden der Einlassröhre 382 zu einem Knoten zu verschließen ist, um das Innere des Eiswürfelbeutels zu verschließen.
BEISPIEL 1
Selbstschließende Beutel der Art, wie sie in der dänischen Gebrauchsmustereintragung Nr. 92 00011 und dem dänischen Patent Nr. 0, 574, 496 der Anmelderin beschrieben und in der dänischen Geschmacksmusteranmeldung Nr. 0818 1993 enthalten ist, wurden in der in den 1-5 beschriebenen Produktionsanlage hergestellt. Die Beutel wurden aus 16 μm dickem HDPE Polyethylen hergestellt, wobei die in den 1–5 gezeigte Produktionsanlage yy Beutel/Stunde herstellte. Die eingesetzten Präge- und Schweißstempel wurden mit Vorsprüngen versehen, welche dem Schweißmuster des oben erwähnten, in der oben erwähnten dänischen Geschmacksmusteranmeldung gezeigten, selbstschließenden Beutels enisprachen, und wurden auf eine Temperatur von 170°C erhitzt. Die hochtemperaturbeständigen Folien 162 und 164 waren als geschlossene Bänder aus gewebtem PTFE (Polytetrafluorethylen) ausgebildet. Diese Herstellungsparameter führten zu einer Herstellung von Eiswürfelbeutel mit einer Fehlerhäufigkeit von 0%, d. h. es gab keine fehlerhaften Eiswürfelbeutel, wie auslaufende Eiswürfelbeutel aufgrund fehlerhafter Schweißungen oder übermäßigen Erhitzens. Somit hat sich dieses Herstellungsverfahren als besonders zuverlässig erwiesen, wobei es die Herstellung von Eiswürfelbeuteln mit einer hohen Geschwindigkeit und mit großer Zuverlässigkeit, sowie mit einer 100%-igen Verwertung des Folienmaterials ermöglicht.
BEISPIEL 2
Ähnlich wurden mit den gleichen Herstellungsparametern und dem gleichen Ertrag zuknotbare Beutel entsprechend der oben erwähnten dänischen Geschmacksmustereintragung 0200 1979 in der in den 1–5 gezeigten Produktionsanlage hergestellt.

Claims

Verfahren für die Herstellung von Eiswürfelbeuteln oder ähnlichen Beuteln, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: i) zwei oder mehr Lagen von Kunststofffolie werden übereinandergelegt von einem Kunststofffolienvorrat zugeführt; ii) die Kunststofffolien werden mit wenigstens einer Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material, wie zum Beispiel Teflon, vorzugsweise Bahnen, die aus gewebten oder nichtgewebten Teflon-Fasern oder Teflon-Fäden hergestellt sind, zusammengefügt; um ein Sandwich aus der Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material und den Kunststofffolien zu bilden; iii) das Sandwich wird zu einer Präge- oder Schweißstation befördert, in der das Sandwich einem Präge- oder Schweißvorgang mit Hilfe von Prägeoder Schweißeinrichtungen unterzogen wird, die Druck und Wärme auf die äußere Oberfläche der Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material in bestimmten Bereichen anwenden, die zu den gewünschten geprägten oder geschweißten Bereichen des fertiggestellten Eiswürfelbeutels oder ähnlichen Beutels passen, wobei die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material als eine druck- und temperaturübertragende Bahn dient, und wobei die Anwendung von Druck und Wärme bewirkt, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Kunststofffolien in den bestimmten Bereichen wenigstens teilweise schmelzen, und bewirkt, daß in diesen Bereichen die Bahn in die Kunststofffolien hineingedrückt wird und an den Kunststofffolien haftet; iv) das Sandwich wird von der Präge- und Schweißstation weg befördert, wobei die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material weiter an den Kunststofffolien anhaftend gelassen wird, so daß die weich gemachten und wenigstens teilweise geschmolzenen Kunststofffolien gestützt werden, um zu verhindern, daß die Kunststofffolien während des Beförderns gedehnt werden; v) die anhaftende Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material wird nach Abkühlung der Kunststofffolien auf eine ausreichend tiefe Temperatur von den Kunststofffolien abgezogen, um zu verhindern, daß sie während des Beförderns verformt werden; und vi) ein abgekühlter und fertiggestellter Eiswürfelbeutel oder ähnlicher Beutel wird von den abgekühlten Kunststofffolien abgeschnitten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt iii) das Sandwich während des Präge- oder Schweißvorgangs gegen ein Widerlager gedrückt wird, und daß die Präge- oder Schweißeinrichtungen von derjenigen Seite des Sandwichs gegen die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material gedrückt werden, die dem Widerlager gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt ii) zwei Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material verwendet werden, wobei die Kunststofffolien zwischen die Materialbahnen eingefügt werden und ein Sandwich bilden, bei dem die obere und die untere Lage aus den beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material bestehen und die mittlere Lage aus den Kunststofffolien besteht, daß in dem Schritt iii) die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material in gegenüberliegende Seiten der Kunststofffolien hineingedrückt werden und an den gegenüberliegenden Seiten der Kunststofffolien haften, daß in dem Schritt iv) die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material weiter an den gegenüberliegenden Seiten der Kunststofffolien anhaftend gelassen werden, so daß die weich gemachten und wenigstens teilweise geschmolzenen Kunststofffolien von gegenüberliegenden Seiten gestützt werden, und daß in dem Schritt v) die beiden Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material entweder gleichzeitig oder nacheinander von den Kunststofffolien abgezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ein aktives Kühlen der Kunststofffolien während des Beförderns des Sandwichs weg von der Präge- und Schweißstation und vor dem Abziehen der Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material von den äußeren Oberflächen der Kunststofffolien umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandwich kontinuierlich zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg befördert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeund Schweißeinrichtungen in der Präge- und Schweißstation eine oder mehrere Präge- und Schweißwalzen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeund Schweißeinrichtungen zwei gegenüberliegende und gegensinnig rotierende Präge- und Schweißwalzen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sandwich schrittweise zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg befördert wird, und daß der Präge- und Schweißvorgang durchgeführt wird, während das Sandwich in der Präge- und Schweißstation stationär gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeund Schweißeinrichtungen einen senkrecht bewegbaren Präge- und Schweißplunger aufweisen, der mit einem Präge- und Schweißstempel versehen ist, dessen Konturen zu den gewünschten geprägten oder geschweißten Bereichen des fertiggestellten Eiswürfelbeutels oder ähnlichen Beutels passen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeund Schweißeinrichtungen zudem einen stationären oder senkrecht bewegbaren Präge- und Schweißstempel aufweisen, der mit Konturen versehen ist, die die Konturen des Präge- und Schweißstempels des senkrecht bewegbaren Prägeund Schweißplungers widerspiegeln.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder mehreren Bahnen aus hochtemperaturbeständigem Material geschlossene Schleifen bilden, die während des Beförderns des Sandwichs zu der Präge- und Schweißstation hin und von dieser weg von den Kunststofffolien befördert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffolien zwei Kunststofffolienlagen aus identischen oder unterschiedlichen Polyolefinen sind, vorzugsweise identischen Polyolefinen, wie zum Beispiel Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyethylen, vorzugsweise LDPE oder HDPE.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kunststofffolien nach innen gedrehte Teile aufweisen, um geschlossene Abteile in Eiswürfelbeuteln des selbstverschließenden Typs zu schaffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffolien homogene Kunststofffolien oder koextrudierte mehrschichtige Kunststofffolien oder mit Aluminium oberflächenbeschichtete Kunststofffolien sind.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststofffolien auf ihren einander gegenüberliegenden Oberflächen mit einem Schmelzmaterial oberflächenbeschichtet sind, das einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die Stützfolie der Kunststofffolien.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Präge- und Schweißeinrichtungen auf eine Temperatur zwischen 150 und 200°C, wie zum Beispiel zwischen 160 und 190°C, wie zum Beispiel 170°C in Verbindung mit LDPE-Folien und ungefähr 180–190°C in Verbindung mit HDPE-Folien erwärmt werden.
Herstellungsanlage für die Herstellung von Eiswürfelbeuteln oder ähnlichen Beuteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes aufweist: i) erste Mittel, die dazu dienen, zwei oder mehr übereinandergelegte Lagen von Kunststofffolie von einem Kunststofffolienvorrat zuzuführen; ii) zweite Mittel, die dazu dienen, die Kunststofffolien von dem ersten Mittel zu empfangen und die Kunststofffolien mit wenigstens einer Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material, wie zum Beispiel Teflon, vorzugsweise Bahnen, die aus gewebten oder nichtgewebten Teflon-Fasern oder Teflon-Fäden hergestellt sind, zusammenzufügen, um ein Sandwich aus der Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material und den Kunststoff folien zu bilden; iii) dritte Mittel, die dazu dienen, das Sandwich zu einer Präge- oder Schweißstation zu befördern, in der das Sandwich einem Präge- oder Schweißvorgang mit Hilfe von Präge- oder Schweißeinrichtungen unterzogen wird, die Druck und Wärme auf die äußere Oberfläche der Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material in bestimmten Bereichen anwenden, die zu den gewünschten geprägten oder geschweißten Bereichen des fertiggestellten Eiswürfelbeutels oder ähnlichen Beutels passen, wobei die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material als eine druck- und temperaturübertragende Bahn dient, und wobei die Anwendung von Druck und Wärme bewirkt, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Kunststofffolien in den bestimmten Bereichen wenigstens teilweise schmelzen, und bewirkt, daß in diesen Bereichen die Bahn in die Kunststofffolien hineingedrückt wird und an den Kunststofffolien haftet; iv) vierte Mittel, die mit den dritten Mitteln zusammenarbeiten und dazu dienen, das Sandwich von der Präge- und Schweißstation weg zu befördern, wobei die Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material weiter an den Kunststofffolien anhaftend gelassen wird, so daß die weich gemachten und wenigstens teilweise geschmolzenen Kunststofffolien gestützt werden, um zu verhindern, daß die Kunststofffolien während des Beförderns gedehnt werden; v) fünfte Mittel, die dazu dienen, die anhaftende Bahn aus hochtemperaturbeständigem Material nach Abkühlung der Kunststofffolien auf eine ausreichend tiefe Temperatur von den Kunststofffolien abzuziehen, um zu verhindern, daß sie während des Beförderns verformt werden; und vi) sechste Mittel, die dazu dienen, einen abgekühlten und fertiggestellten Eiswürfelbeutel oder ähnlichen Beutel von den abgekühlten Kunststofffolien abzuschneiden.
Herstellungsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 versehen ist.
Eiswürfelbeutel oder ähnlicher Beutel, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und/oder unter Verwendung der Herstellungsanlage nach Anspruch 17 oder 18 hergestellt ist.