GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rolle von Kunststoffbeuteln, wobei
die Beutel bei der Ausgabe teilweise geöffnet sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In einem Super- oder Lebensmittelmarkt werden frische Produkte oft unverpackt,
häufig in Stapeln loser Gegenstände dargeboten. Die Verbraucher müssen einen
Beutel aus einem nahegelegenen Vorrat entnehmen und anschließend ihr Obst
und Gemäße auswählen und verpacken. Normalerweise ist der Beutelvorrat eine
vertikal oder horizontal gelagerte zylindrische Rolle zahlreicher flacher
Kunststofffilmbeutel, die in Endlosbahnen zur Verfügung stehen.
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Eine Beutelart, die in einer Rolle verwendet wird, ist der PULL-N-PAK®-Beutel. Sie
umfaßt einen flachen Schlauch eines Kunststoffmaterials, in dem die Beutel
vollständig auf jeder Seite mit einer Seitenfaltung versehen und der Länge nach
gefaltet sind, um eine mit einer Sternnaht verschlossene achttägige Anordnung zu
bilden. Die Beutel verfügen über eine Naht am Beutelboden, wobei es eine
Trennlinie von Perforationen benachbart zur Naht jedes Beutels gibt. Die Trennlinie
enthält zahlreiche Perforationen, die durch alle acht Lagen des Beutels verlaufen. Ein
Schlitz befindet sich in der Mitte der Trennlinie und verläuft durch alle Lagen.
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Die Beutelrolle befindet sich in einer Ausgabeeinrichtung, beispielsweise eines
Typs, der im US-Patent 5.558.262 gezeigt ist. Der Benutzer zieht den ersten Beutel
über eine Zunge der Ausgabeeinrichtung, die in den Schlitz in der Trennlinie greift.
Die Vorderseite des nächsten Beutels fängt sich in dem Zwischenraum zwischen
der Zunge und einem Finger hinter der Zunge und wird im Zwischenraum
gehal
ten. Weiteres Ziehen des ersten Beutels erzeugt eine Kraft, die den ersten Beutel
vom nächsten Beutel, der auf der Rolle zurückbleibt, an der Trennlinie trennt.
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US 5.219.424 beschreibt eine Rolle von Kunststoffbeuteln eines mit einer
Sternnaht verschlossenen Typs mit perforierten Trennlinien. Die Trennlinie weist einen
Schlitz auf, der von einer Zunge eines Ausgabekastens aufgenommen wird. Um
einen Beutel von einem anderen zu trennen, zieht der Benutzer den letzten Beutel
weg von der Rolle, während die Zunge in den Schlitz greift. Durch weiteres Ziehen,
wird der Schlitz entlang der Trennlinie geteilt.
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In WO 93/11050 ist eine schlauchähnliche Bahn in zwei aneinander grenzende
Bereiche durch Schweißnähte und Vorschnittlinien getrennt. Jeder dieser
Bereiche ist derart ausgebildet, das er einen Beutel ausbildet, wobei die Schweißnaht
der Boden des Beutels ist. Der Griff ermöglicht ein einfaches Öffnen des Beutels
und das Plazieren von Gegenständen im Beutel. Nach dem Füllen des Beutels,
wird er vollständig von der Bahn getrennt. Um Gegenstände im Beutel zu
plazieren, muß eine Benutzer zunächst eine Länge, die der des Beutels entspricht, von
der Bahn abrollen und anschließend den Beutel mit Hilfe des Griffes öffnen.
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Ein Problem mit den Beuteln, die in einer Endlosbahn vorliegen, besteht darin,
daß es der Benutzer oft als schwierig empfindet, den Beutel zu öffnen, nachdem
er von der Bahn entfernt wurde. Der Benutzer kann es zudem als schwierig
empfinden zu ermitteln, welches Ende des entfernten Beutels jenes ist, das sich
öffnet. Die glatte Oberfläche der Dünnfilmwände des Beutels, die statische Adhäsion
der dünnen Plastikfilme und die Perforationskräfte, die an den Filmen wirken, um
die Trennlinien zu erzeugen, können dazu führen, daß die Lagen an der Öffnung
des Beutels einer Trennung widerstehen, wobei in diesem Fall der Benutzer ggf.
zwei Hände zu Öffnen des Beutels benötigt. Dies kann ärgerlich sein, wenn der
Verbraucher seine Gegenstände, die in den Beutel gegeben werden sollen,
bereits gewählt hat und in den Händen hält.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Kunststoffbeutel anzugeben, die
sich, wenn sie in Endlosbahnen zugeführt werden, leichter öffnen als bisherige
Beutel.
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Ein weiteres Ziel besteht darin, einen Beutel herzustellen, der dem Benutzer in
teilweise geöffnetem Zustand bereitgestellt wird.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin ein Endlosbahn hergestellter Beutel
auf einer Rolle anzugeben, so daß ein Entfernen eines vorderen Beutels von der
Rolle das sich öffnende Ende eines benachbarten nachfolgenden Beutels auf der
Rolle bildet.
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Ein zusätzliches Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Verarbeiten einer sich bewegenden Bahn von mehrlagig angeordneten
Beuteln anzugeben, um eine Lage jedes Beutels entlang einer Trennlinie zu
trennen, um eine Rolle von Kunststoffbeuteln bereitzustellen, die einfach zu öffnen
sind, nachdem sie von der Rolle getrennt sind.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung enthält eine Rolle von Kunststoffbeuteln mit mehreren
Lagen wenigstens eine äußere Lage, die wenigstens teilweise geöffnet ist, und
an der Trennlinie von den angrenzenden Beuteln in einem Bereich getrennt wird,
der länger ist als der zentrale Schlitz.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Beutel in
Gestalt einer Bahn bereitgestellt, die derart gefaltet ist, daß eine Längskante eine
Faltlinie ist. Aneinandergrenzende Beutel sind durch eine Schweißnaht und eine
Trennlinie voneinander getrennt. Eine äußere Lage jedes Beutels ist an der
Trennlinie von den angrenzenden Beuteln gelöst. Durch das Ziehen eines Beutels
wird, nachdem der Schlitz in der Trennlinie in den übrigen Lagen in die Zunge
einer Ausgabevorrichtung greift, die Zugkraft von den verbundenen Lagen des
ersten Beutels auf die übrige(n) verbundene(n) Lage(n) des nächsten Beutels auf
der Rolle übertragen. Die oberste Lage überträgt keine Kraft auf den nächsten
Beutel, da sie vollständig von der Bahn an der Trennlinie gelöst wird; in ähnlicher
Weise nimmt die oberste Lage des nächsten Beutels keine Kraft vom ersten
Beutel auf, weil sie an der Trennlinie vollständig gelöst wird. Demzufolge wird
nach der Trennung des ersten Beutels von der Rolle die Vorderseite des
nächsten Beutels automatisch teilweise geöffnet.
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Es ist ebenfalls möglich, lediglich die untere Lage oder sowohl die oberen als
auch die unteren Lagen zu lösen. Bei einem mit einer Sternnaht verschlossenen
(achtlagigen) Beutel bleiben, wenn die obere (erste) und untere (achte) Lage
gelöst werden, lediglich sechs Lagen verbunden. Dadurch wird es einfacher,
einen Beutel von der Rolle zu lösen, da lediglich sechs Lagen gezogen und
entlang der Trennlinie getrennt werden müssen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorgenannten und weitere Ziele sowie Vorteile der Erfindung werden dem
Fachmann beim Lesen der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich. In den
Zeichnungen ist:
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Fig. 1 eine Draufsicht eines Teils einer Endlosbahn von Beuteln, wobei die
Trennlinien zwischen den Beuteln dargestellt sind;
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Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1, die mehrere
Lagen eines gefalteten Beutels zeigt;
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Fig. 3 eine Perspektivansicht einer Rolle von Beuteln in einer Endlosbahn,
die sich in einer Ausgabevorrichtung befindet;
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Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung und eines
Verfahrens zum Schneiden einer oberen Lage des mehrlagigen Beutels;
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Fig. 5 eine schematische Ansicht, die zweite Ausführungsformen einer
Vorrichtung und eines Verfahrens zum Schneiden der Lage darstellt;
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Fig. 6 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform;
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Fig. 7 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform;
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Fig. 8 eine Seitenschnittansicht einer bevorzugten Vorrichtung entlang der
Linie 8-8 von Fig. 9, die gemäß der Erfindung verwendet wird;
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Fig. 9 eine Frontschnittansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 8;
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Fig. 10 eine Schnittoberansicht entlang der Linie 10-10 von Fig. 8; und
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Fig. 11 eine Teilschnittseitenansicht einer Ausgabevorrichtung, die
abgeändert ist, um ein Reibungselement zu enthalten, das die obere Lage einer
mehrlagigen Bahn trennt, wenn jeder einzelne Beutel ausgegeben wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Fig. 1 zeigt eine Endlosbahn von Kunststoffbeuteln 10 gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung. Die Beutel liegen in einer mit einer Sternnaht
verschlossenen Anordnung vor, was die Standardkonfiguration für Kunststoffbeutel
ist. Sie wird durch Extrudieren einer schlauchartigen Form, vollständiges
seitliches Falten der Form und anschließendes Falten der vollständig seitlich
gefalteten schlauchartigen Form ausgebildet, um die achtlagige Anordnung in Fig. 2
auszubilden, wobei einer der Längskanten 11 die Faltung enthält. Die einzelnen
Beutel sind durch eine Schweißnaht 12 und eine Trennlinie 14 getrennt, die durch
alle acht Lagen der mit einer Sternnaht verschlossenen Anordnung verlaufen. Die
Schweißnaht 12 definiert den Boden des Beutels und die Trennlinie 14 die
Oberseite des angrenzenden Beutels.
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Wie es im US-Patent No. 5.558.262 beschrieben ist, enthält jede der Trennlinien
einen zentralen Schlitz 14A, der in die Zunge eines Ausgabemechanismus' greift,
um es dem Benutzer zu ermöglichen, die einzelnen Beutel zu trennen.
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Fig. 3 zeigt in einer Perspektive den Ausgabemechanismus des US-Patentes No. 5.558.262.
Die Kunststoffbeutel liegen in einer Rolle 16 vor, die eine zentrale
Achse (in Fig. 3 nicht gezeigt) hat, die in der Ausgabevorrichtung 18 in Lagern ruht.
Die Trennzunge des Ausgabemechanismus', die in die Schlitze in der Trennlinie
eingreift, ist mit 20 gekennzeichnet. Das Patent No. 5.558.262 liefert eine
detaillierte Beschreibung der Konstruktion und der Funktionsweise des
Ausgabemechanismus' in Kombination mit der Beutelrolle und ist hier durch Bezugnahme
enthalten.
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Das oben beschriebene Kunststoffbeutelausgabesystem stellt dem Verbraucher
Beutel in zweckmäßiger Weise zur Verfügung. Nachdem eine erster Beutel von
der Rolle getrennt wurde, befindet sich der nächste angrenzende Beutel an der
Stelle, an der er vom Benutzer einfach gegriffen werden kann. Darüber hinaus
neigt die Tätigkeit des Ausgebens und Trennens eines Beutels zum Öffnen des
Beutels, aber wenn ein Benutzer nur eine Hand frei hat oder körperlich behindert
ist, kann es ihm Schwierigkeiten bereiten, den Beutel zu öffnen. Wenn Beutel
ver
wendet werden, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden, werden die Beutel
beim Ausgeben automatisch teilweise geöffnet, was die Aufgabe des
vollständigen Öffnens des Beutels zum Aufnehmen von Produkten und anderen
Gegenständen vereinfacht. Dies wird durch das einfache Hilfsmittel erreicht, eine oder
beide der äußeren Lagen, d. h. die obere oder die untere Lage, vollständig zu
trennen. Auf diese Weise wird (beispielsweise) die obere Lage vollständig von der
oberen Lage des benachbarten Beutels getrennt. Infolge dessen wird beim
Ausgeben jedes einzelnen Beutels der angrenzende Beutel, der auf der Rolle
zurückbleibt, automatisch geöffnet.
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Es ist möglich, die gewählte Lage zu trennen, wenn die Bahn für die Verschließ-
und/oder Perforationsschritte gestoppt wird, wobei es jedoch bevorzugt wird, die
gewählte Lage zu trennen, nachdem das Verschließen und Perforieren erfolgt ist
und während sich die Bahn kontinuierlich weiterbewegt.
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Fig. 4 zeigt einen ersten Weg zum Trennen einer äußeren Lage jedes Beutels von
den angrenzenden Beuteln, wenn sich die Bahn vom einen Ort zu einem anderen
bewegt. In Fig. 4 kennzeichnet Bezugszeichen 30 die Maschine eines
herkömmlichen Aufbaus, in der eine Bahn von Beuteln hergestellt wird. Die Beutel verlassen
die Maschine 30 in einer Endlosbahn 40 in der Anordnung, die in Fig. 1 dargestellt
ist. Die Schweißnähte 12 sind entlang der Länge der Bahn in Abständen
angeordnet, um die einzelnen Beutel zu begrenzen. Die Trennlinien 14 erstrecken sich
durch alle Lagen der Bahn, benachbart zu einer entsprechenden Schweißnaht 12.
Eine Wickelmaschine 60 ist dargestellt, die die Beutelbahn aus der Maschine 30
zu einer Rolle auf eine Achse 62 wickelt. Die Bahn bewegt sich in die Richtung
des Pfeils von der Beutelmaschine 30 zur Wickelmaschine 60. Wie es gezeigt ist,
befinden sich die Trennlinien 14 von der Maschine 30 aus gesehen stromabwärts
von den Schweißnähten 12. Offensichtlich sind Fig. 4-7 schematische
Darstellungen, die die Bahn 40 90º gewendet zeigen, wenn sie sich zum
Trennmechanismus bewegt.
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Ein Detektor 68, wie etwa eine photoelektrische Zelle, befindet sich über der Bahn
40. Wenn sich die Bahn bewegt, erfaßt der Detektor 68 nacheinander die
einzelnen Beutel anhand einer Trennlinie 14 oder einer Schweißnaht 12.
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Ein Schlitten 70 befindet sich über der Bahn stromabwärts vom Detektor. Der
Schlitten 70 verfügt über eine Trenneinrichtung in Gestalt einer Klinge 72, deren
Ende 74 mit einer stark reibenden Oberfläche, beispielsweise aus Gummi,
versehen ist. Der Schlitten 70 befindet sich über einer Platte 75, über der die Bahn 40
verläuft. Ein Mechanismus, wie etwa ein durch einen Kolben betätigter Hebel, eine
Nocke oder eine ähnliche Anordnung, bewegt zunächst den Schlitten 70 derart
abwärts, daß das Klingenende 74 die obere Lage des Bahnmaterials berühren
kann, und bewegt ihn anschließend um eine geringe Distanz in die
Bewegungsrichtung der Bahn, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit als die der Bahn.
Der Schlitten 70 wird durch den Detektor 68 gesteuert.
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Während des Betriebes erfaßt der Detektor 68 das Auftreten der Trennlinie 14
oder der Schweißnaht 12 zwischen zwei Beuteln der sich bewegenden Bahn, die
aus der Maschine 30 austritt. Der Schlitten 70 befindet sich in einem
vorbestimmten Abstand stromabwärts vom Detektor 68, der ausreicht, um den Betrieb
des Schlittens 70 durch einen vollständigen Zyklus zu gestatten. Das heißt beim
Erfassen der Trennlinie 14 oder der Schweißnaht 12 durch den Detektor bewegt
der Mechanismus 77 den Schlitten nach unten, um das Klingenende 74 für eine
kurze Distanz, wie etwa 0,5 Zoll, weg von der Perforationslinie 14 in
stromabwärtiger Richtung in Berührung mit der obersten Lage zu bringen. Der Schlitten 70 und
die Klinge 72 werden anschließend in dieselbe Richtung bewegt, in der sich die
Bahn fortbewegt, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit. Aufgrund der
Reibung und der höheren Geschwindigkeit der Klinge 72 wird die obere Lage der
Bahn von den anderen Lagen weggeschoben und gelöst oder entlang der
Perforationslinie 14 von der oberen Lage des angrenzenden Beutels gezogen.
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Nachdem die Klinge 72 einige Zoll bewegt wurde, zieht der
Schlittenmechanismus 77 den Schlitten 70 nach oben zurück und bringt ihn in seine
Ausgangsposition zurück, um ihn für den nächsten Beutel zum Lösen der oberen Lage
vorzubereiten.
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Der Schlitten 70 verfügt zudem über eine Düse 80, die sich mit ihm bewegt. Die
Düse 80 führt Luft zu, die in den Beutel geblasen wird, der durch das Lösen der
oberen Lage von der Trennlinie ausgebildet wird. Ein Teil der Luft aus der Düse
80 fängt sich zwischen der oberen Lage und den anderen Lagen. Eine dünne
Luftschicht verringert die Reibung zwischen der oberen Lage und den anderen
Lagen. Dadurch wird das Öffnen des Beutels einfacher, nachdem er von der Bahn
gezogen wurde. Der Beutel mit der äußersten Lage, die von der Bahn weg
geöffnet ist, wie es bei 49 gezeigt ist, wird anschließend auf die Rolle gewickelt,
vorzugsweise derart, daß die geöffnete Lage die obere Lage ist, wenn die Beutel
ausgegeben werden.
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Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dieselben
Bezugszeichen werden für ähnliche Bauteile verwendet. Eine Trenneinrichtung enthält in
diesem Fall ein Gummirad 90, das sich über der Bahn 40 und über der Platte 75
befindet. Das Rad 90 dreht sich in derselben Richtung, in der sich die Bahn 40
fortbewegt. In Abhängigkeit eines Signals von Detektor 68 bewirkt ein
Mechanismus 92 zu einen geeigneten Zeitpunkt, daß das Rad 90 die obere Bahnlage
berührt. Der Umfang des Rades 90 bewegt sich mit einer größeren
Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit der Bahn. Wenn sich das Rad 90 mit einer größeren
Bahngeschwindigkeit als die Geschwindigkeit der Bahn dreht, löst sie die in der
Bahn verankerte äußere Lage entlang der Trennlinie 14. Nachdem die äußere
Lage entlang der Trennlinie gelöst ist, wird das Rad 90 aus dem Kontakt mit der
Bahn bewegt, um das nächste Signal vom Detektor 68 zu erwarten. Bei einer
alternativen Ausführung kann das Rad 90 die Bahn zu jedem Zeitpunkt berühren
und sich frei drehen, so daß es keine Reibungskraft ausübt, die ausreicht, um die
verankerte Lage von der Trennlinie zu trennen. Wenn es angebracht ist, die obere
verankerte Lage durch das Rad von der Bahn zu lösen, kann das Rad aktiviert
werden, um eine größere Eingreifkraft auf die äußere Lage auszuüben und sich
mit höherer Geschwindigkeit zu drehen. Diese kann beispielsweise durch einen
geeigneten Kupplungsmechanismus ausgeführt werden.
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Bei einer Ausführung der Pull-N-Pak®-Beutel liegt beim Wickeln der Rolle die
Perforationslinie 14 hinter oder stromaufwärts der Schweißnaht im Gegensatz zu
dem, was in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Wenn die Rolle in der Ausgabevorrichtung
abgewickelt wird, ist infolge dessen der Teil des Beutels, der sich im
Zwischen
raum zwischen dem Finger und der Zunge fängt, das durchtrennte oder offene
Ende des Beutels.
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Fig. 6 zeigt eine Bahn 40a dieser Art und eine Anordnung zum Lösen der oberen
Lage entlang der Perforationslinie 14. Hier greift das Rad 90 die obere Lage des
Beutels stromaufwärts der Schweißnaht 12. Das Rad 90 wird in einer Richtung
entgegengesetzt zur Bewegung der Bahn 40 mit einer geringeren
Geschwindigkeit als die Bewegung der Bahn gedreht. Dadurch wird eine Zugkraft erzeugt, die
die obere Lage von der Perforationslinie 14 wegzieht. Alternativ kann es eine
Reihe von Fingern entlang eines Balkens geben, der abgesenkt wird, um in die
äußere Lage der Bahn zu greifen, und stationär gehalten wird, um eine Zugkraft
auszuüben und so die äußere Lage von der Bahn entlang der Trennlinie zu lösen.
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Der Mechanismus von Fig. 4 kann ebenfalls dazu verwendet werden, die obere
Lage einer Bahn 40a des Typs zu lösen, der in Fig. 6 gezeigt ist. Das Klingenende
74 würde in die obere Lage der Bahn stromaufwärts der Trennlinie 14 greifen und
würde sich zur Beutelmaschine 30 bewegen, um die obere Lage an der Trennlinie
14 abzureißen.
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Durch Ändern der Position des Schlittenmechanismus' 70 oder des Rades 90 von
der Oberseite der Bahn zur Unterseite der Bahn, kann die untere Lage der Bahn
von der Trennlinie gelöst werden. Durch zwei Löseeinrichtungen, eine für die
obere Lage und eine für die untere Lage, kann sowohl die obere als auch die
untere Lage von der Trennlinie der Bahn gelöst werden. In diesem Fall kann eine
Einrichtung von der anderen entfernt sein, wie etwa eine Beutellänge von der
anderen.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dieselben
Bezugszeichen werden verwendet, um Elemente zu kennzeichnen, die dieselben Elemente
sind wie jene, die in Fig. 4, 5 und 6 beschrieben wurden.
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In Fig. 7 befindet sich ein Reibungsrad 100 über der Bahn 40. Eine einstellbare
Druckwalze 102 ist unter der Bahn 40 angeordnet. Sowohl das Rad 100 als auch
die Druckwalze 102 berühren die Bahn 40 und drehen sich in der
Bewegungs
richtung der Bahn. Die Druckwalze 102 ist derart einstellbar, daß der Druck
zwischen dem Rad 100 und der Walze eingestellt werden kann.
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Die Bahngeschwindigkeit der Druckwalze 102 ist gleich der Geschwindigkeit der
Bahn 40. In ähnlicher Weise ist unter normalen Bedingungen die
Bahngeschwindigkeit des Rades 100 dieselbe wie die Geschwindigkeit der Bahn 40. In
Abhängigkeit eines Signals vom Detektor 68 bewirkt ein Aktivierungsmechanismus 92,
daß sich das Rad 100 mit einer größeren Bahngeschwindigkeit dreht als die
Geschwindigkeit der Bahn. Wenn dies geschieht, wird die verankerte äußere Lage
der Bahn 40 entlang der Trennlinie 14 gelöst. Der Mechanismus 92 aktiviert das
Rad 100 zu einem präzisen Zeitpunkt, so daß die Geschwindigkeit des Rades
100 zu einem Zeitpunkt erhöht wird, zu dem es am einfachsten ist, die Trennlinie
14 zu lösen. In ähnlicher Weise ist die Dauer der Aktivierung die kürzeste
mögliche Zeit um ein vollständiges Lösen der berührten Lage zu ermöglichen.
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Sobald die äußere Lage gelöst wurde, wird die Bahngeschwindigkeit des Rades
100 auf die Geschwindigkeit der Bahn 40 zurückgestellt.
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Fig. 8-10 zeigen eine Vorrichtung, die dazu verwendet werden kann, entweder die
obere oder die untere Lage der Bahn zu trennen, während sich diese zwischen
der Beutelmaschine 30 und der Aufnahmerolle 62 bewegt. Die Bahn wird in der
Anordnung zugeführt, die in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, d. h. ein vollständig seitlich
gefalteter, gefalteter (durch eine Sternnaht geschlossener) Film, der acht
zusammenhängende Lagen ausbildet. Eine Längskante der Bahn ist durch eine Faltung
und Schweißnähte 12 ausgebildet, und Trennlinien 14 befinden sich zwischen
aneinandergrenzenden Beuteln. Da die Bahn durch eine herkömmliche
Einrichtung (nicht gezeigt) aufgewickelt wird, steht sie unter Spannung. Die Vorrichtung,
die in Fig. 8-10 gezeigt ist, wird dem herkömmlichen Produktionsablauf
hinzugefügt.
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Die Vorrichtung enthält eine Gehäuse mit einer Rückwand 110, Seitenpaneelen
112 und 114 und einer abnehmbaren Frontabdeckung 116. Die unterschiedlichen
Umlenkwalzen und Druckräder, die im folgenden beschrieben werden, sind an
den Seitenpaneelen 112 und 114 angebracht.
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Wie in Fig. 9 gezeigt, durchlaufen bei der bevorzugten Ausführungsform zwei
Bahnen oder Bänder 40A und 40B den Trennmechanismus. Der Betrieb auf beiden
Seiten der Bahn ist identisch. Die Vorrichtung enthält Einlaßumlenkwalzen 120,
122 und 124, obere Druckwalzen 126A, 126B und Reibungsräder 128A, 128B. Die
Betätigung der Reibungsräder 128A und 128B öffnet die Trennlinien 14 in einer
äußeren Lage jeder Bahn, wie es zuvor beschrieben wurde. Auslaßumlenkwalzen
130, 132, 134, die Tänzerwalze 136 und die Umlenkwalze 137 leiten die Bahn zur
Wickelmaschine (nicht gezeigt).
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Entweder die obere oder die untere Lage einer Bahn 40A, 40B können durch die
Vorrichtung aus Fig. 8-10 geöffnet werden. Wenn die Bahnen zwischen den
Druckwalzen 126A, 126B und den Reibungsrädern 128A, 128B hindurchlaufen,
werden die unteren Lagen der Bahnen geöffnet. Wie es mit Strichlinien dargestellt
ist, können die Bahnen alternativ von der Umlenkwalze 122 zu den Druckwalzen
138A, 138B und zurück zur Fertigungslinie an der Umlenkwalze 132 vorbeigeleitet
werden. In diesem Fall öffnet eine Beschleunigung der Reibungsräder 128A,
128B (in diesem Fall in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn) die obere Lage
der Beutel. Es ist erwünscht, daß die obere Lage der Bahn die gelöste Lage ist,
wenn die Beutel an den Kunden ausgegeben werden; daher wird in den meisten
Fällen die Vorrichtung von Fig. 8-10 dazu verwendet werden, die obere Lage zu
öffnen und die Rollen werden in einer Richtung im Uhrzeigersinn gedreht. In
einigen Fällen kann es jedoch bevorzugt werden, die Rollen in einer Richtung gegen
den Uhrzeigersinn aufzuwickeln, wobei in diesem Fall die untere Lage der Bahn
(unter Verwendung der Druckwalzen 126A, 126B und der Reibungsräder 128A,
128B) geöffnet werden würden, so daß sich, wenn die Bahn gegen den
Uhrzeigersinn gewickelt wird, die geöffnete Lage oben befindet.
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Der Aufbau und die Funktionsweise der Druckwalzen 138A, 138B ist dieselbe wie
die der Walzen 126A, 126B, die unten beschrieben sind.
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Jede der Druckwalzen ist auf einer Achse 140 mit Lagern 142 (lediglich eines ist
dargestellt) an jedem Ende der entsprechenden Walzen angebracht, wodurch
sich die Walze drehen kann, um sich der Geschwindigkeit der sich bewegenden
Bahn anzupassen. Jede Walze enthält eine Stahltrommel 144 mit einer
Gummibeschichtung 146 auf ihrer Außenumfangsfläche. Die Achse 140, auf der sich die
Hülse 144 dreht, ist an den freien Enden der Arme 148 und 150 angebracht. Zwei
Hülsen 152A und 152B, die gegeneinanderstoßen, sind drehbar auf einer Welle
153 angebracht, die an den Seitenpaneelen 112 und 114 befestigt ist. Die Hülse
152A ist durch Arme 148 und 150 an der Druckwalze 126A angebracht; die Hülse
152B ist in ähnlicher Weise an der Druckwalze 126B angebracht. Dadurch kann
der Druck auf jedem Produktionsweg unabhängig gesteuert werden.
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Die Hülsen 152A, 152B können gedreht werden, um den Druck zu steuern, der auf
jede Bahn 40A, 40B wirkt, wenn diese zwischen den Druckwalzen 126A, 126B und
den Reibungsrädern 128A, 128B hindurchläuft. Zu diesem Zweck befindet sich
ein pneumatisches Drucksteuersystem an jedem Ende der Welle 153. Die
Systeme umfassen Luftzylinder 158 und Kolben 156, die an ihren oberen Enden
mit einem Gelenk 154 verbunden sind, das an der Hülse 152A oder 152B
angebracht ist (siehe Fig. 8). Die Kolben 156 können durch Luft auf herkömmliche Art
und Weise angetrieben werden und dienen dazu, den Druck zwischen den
Druckwalzen 126A und 126B und den Reibungsrädern 128A bzw. 128B zu
steuern.
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Die Reibungsräder 128A und 128B sind an der Achse 160 angebracht. Ein Ende
der Achse 160 ist in geeigneterweise im Gehäuseseitenpaneel 112 gelagert,
wobei das andere Ende in einem Befestigungszylinder 162 gelagert ist, der mit
dem Seitenpaneel 114 verbunden ist. Die Achse 160 wird durch einen Servomotor
164 mittels eines Riemens 166 und Riemenscheiben 168 und 170 gedreht, die
allesamt konventioneller Art sein können. Wie es oben unter Bezugnahme auf Fig.
7 beschrieben wurde, beschleunigt der Servomotor 164 schnell die Achse 160,
wodurch die Reibungsräder 128A und 128B die Trennlinie 14 der einzelnen Lage
der Bahn öffnen, die das Reibungsrad berührt. Die Räder 128A, 128B bestehen
vorzugsweise aus Silikongummi mit einem Härtegrad von etwa 40. Dieses
Material hat sich als wirkungsvoll beim Trennen einer einzelnen Lage von einer
mehrlagigen Bahn herausgestellt.
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Es kann ein Mechanismus vorgesehen sein, um die Bewegung der Druckwalzen
weg von den Reibungsrädern 128A und 128B zu begrenzen. In Fig. 9 sind vier
Stopmechanismen dargestellt, die jeweils identisch ausgeführt sein können. Ein
würfelähnlicher Block 171 ist schwenkbar am Arm 154 angebracht. Eine Schraube
172 verläuft durch den Block 171 und nimmt eine Mutter 174 an ihrem Ende auf.
Die Schraube enthält einen gewindelosen Abschnitt, der durch einen zylindrischen
Ring 176 verläuft, der schwenkbar am Rahmenpaneel 112 angebracht ist. Die
Position der Mutter kann durch Schrauben eingestellt werden, um die nach oben
(oder unten) gerichtete Bewegung der zugehörigen Druckwalzen 126A, 126B (und
138A, 138B) einzustellen.
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Lediglich beispielhaft kann eine typische Streckengeschwindigkeit im Bereich von
460-480 Fuß pro Minute sein. Der Servomotor 164 kann die Reibungsräder 128A,
128B auf etwa 150% der Streckengeschwindigkeit fünf mal pro Sekunde
beschleunigen, was bedeutet, daß für jede Bahn die oberen Lagen von fünf
Beuteln in jeder Sekunde geöffnet werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der äußeren Lagen vollständig
entlang der Trennlinie 14 getrennt. Es ist ebenfalls möglich, dasselbe Prinzip
während der tatsächlichen Verwendung der Ausgabevorrichtung anzuwenden,
wodurch eine der äußeren Lagen getrennt wird, bevor der Benutzer den Beutel von
der Rolle trennt. Eine Anordnung, die für diesen Zweck verwendet werden kann, ist
in Fig. 11 gezeigt.
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Zeitgabesignale, die dem Servomotor zugeführt werden, werden durch eine
Steuerung erzeugt, die eine manuelle Feineinstellung der gewünschten
Radbeschleunigungsrate zuläßt, und durch ein Kodiermodul (nicht gezeigt) zum
Interpretieren von Signalen vom Perforationsdetektor 68 (Fig. 7), um eine geeignete
Zeitgabe auszuführen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine
modifizierte Unidrive-Steuerung verwendet, die von Control Techniques Inc. hergestellt
wird.
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Die Ausgabevorrichtung, die in Fig. 11 gezeigt ist, ist im wesentlichen dieselbe
wie die Ausgabevorrichtung im US-Patent 6.199.788 der Anmelderin, eingereicht
am 9. März 1998 mit dem Titel Plastic Bag Dispenser und Support Mechanism
Thererfore. Diese Anmeldung ist hier durch Bezugnahme enthalten. Die
Beutelrolle ist dieselbe wie die Beutelrolle, die in dieser Beschreibung erläutert ist, und
ist mit 200 auf eine Achse 201 gewickelt, dargestellt. Die Achse 201 ruht in zwei
Führungen 202 und der Film wird über einen Finger 204 und eine Trennzunge 206
gezogen, die in den Schlitz 14A in der Mitte der Trennlinie 14 greift, um den Beutel
zu trennen, der von der Rolle abgegeben wird. Normalerweise wird keine der
Lagen von der Rolle getrennt, solange der Benutzer nicht tatsächlich am Beutel
zieht, wodurch die Zunge den Beutel von der Rolle trennt.
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Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein Reibungsrad 208 in den
Seitenwänden der Ausgabevorrichtung kurz vor dem Finger 204 angebracht,
wobei sich seine Unterseite leicht unter der Oberseite des Fingers 204 befindet.
Das Reibungsrad 208 dreht sich nicht, ist aber derart angebracht, daß es einen
ausreichenden Druck auf den Film ausübt, so daß, wenn der Verbraucher am
Beutel zieht, die Reibung, die auf das Rad 208 wirkt, dazu führt, daß die obere
Lage des Films entlang der Perforationslinie getrennt wird, bevor der Beutel
tatsächlich von der Beutelrolle getrennt wird. Da in diesem Fall die obere Lage vor
der Trennung vollständig gelöst wird, ist die Wirkung dieselbe, wie wenn bei den
Beuteln die obere Lage zuvor getrennt worden wäre; das heißt, wenn der Beutel
entfernt wird, wird der Beutel teilweise geöffnet.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Bahn von Beuteln mit acht
Lagen aus einem Kunststoffmaterial beschrieben wurde, kann es eine geringere
oder größere Zahl von Lagen geben. Zudem können die Lagen aus Kunststoff
oder einem anderen Material, wie etwa Papier, oder einer Kombination aus
Kunststoff und Papier bestehen. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, daß die
gesamte Trennlinie geöffnet wird, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Solange die Trennlinie in einer äußeren Lage nach dem Schlitz 14A gelöst wird,
wird ein bestimmter Vorteil erreicht, obwohl es bevorzugt wird, daß im
wesentlichen die gesamte Trennlinie geöffnet wird.
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Obwohl die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten
Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich für den
Fachmann, daß unterschiedliche Änderungen in der Gestalt und im Detail
vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.