NL1008890C2 - Zak uit flexibel materiaal en werkwijze voor het vormen daarvan. - Google Patents

Description

Zak uit flexibel materiaal en werkwijze voor het vormen daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een zak uit een flexibel materiaal, zoals papier en/of kunststof, welke zak voorzien is van een langssluitnaad en/of een dwarssluitnaad, die op elkaar liggende materiaallagen met 5 elkaar verbindt. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vormen van een dergelijke zak.

Dergelijke zakken zijn algemeen bekend. Een voorbeeld is een zak uit kunststof materiaal in de vorm van een gedeelte van een kunststof buis, waarvan eerst de 10 dwarsnaad bij één uiteinde door sealen gevormd is, en na het vullen van de zak de dwarsnaad bij het andere uiteinde door sealen gevormd is om de zak te sluiten. Het afdichten kan ook door lijmen of dichtnaaien plaatsvinden, maar dit is minder gebruikelijk. Een ander voorbeeld is een papie-15 ren zak, waarvan de langsnaad en de bodem gewoonlijk door lijmen afgedicht zijn. Na het vullen van de papieren zak wordt de open bovenzijde gewoonlijk dichtgenaaid of door lijmen afgedicht. Wanneer het in de zak verpakte product niet in de omgeving terecht mag komen, zoals bij een 20 gewasbeschermingsmiddel, of het product beschermd moet worden tegen bijvoorbeeld vocht, dan wordt de papieren zak voorzien van een kunststof binnenzak. De afdichting daarvan gebeurt meestal weer door sealen.

Een nadeel van het afdichten van een kunststof 1008890 2 zak met behulp van sealen is dat warmte moet worden toegevoerd, waardoor het product in de zak nadelig beïnvloed kan worden. Sommigen producten en product-omgevingen mogen ook niet aan hitte worden blootgesteld, bijvoorbeeld 5 wegens ontploffingsgevaar. Een ander nadeel is, dat de instelling van de sealtemperatuur moeilijk meetbaar en beheersbaar is, waardoor de sealnaad niet goed af zou kunnen dichten. Bij papieren zakken is het een nadeel, dat de lijm of hotmelt aan de naden moet worden toegevoegd, 10 waarbij tijd nodig is om de lijm of hotmelt te laten plakken of te activeren. Voor het aanbrengen van een naainaad is het onder andere nadelig, dat de zak nauwkeurig in een bepaalde positie moet staan en de zak minder goed recycleerbaar is.

15 Het is een doel van de uitvinding een verbeterde zak uit flexibel materiaal te verschaffen. Het is een ander doel van de uitvinding een kunststof zak te verschaffen, waaraan na het vullen geen warmte hoeft te worden toegevoerd. Het is nog een ander doel een papieren 20 zak te verschaffen die goed gerecycled kan worden. Weer een ander doel is een zak te verschaffen, waarvan de naad betrouwbaar dicht is. Nog weer een ander doel is een zak te verschaffen waarvan de naad relatief gemakkelijk aan te brengen is.

25 Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt tenminste één dezer doelen bereikt met een zak van de in de aanhef omschreven soort, waarbij de sluitnaad gevormd is door de op elkaar liggende materiaallagen door plastische vervorming van een gedeelte van deze lagen aan 30 elkaar te hechten, zonder toevoeging van een hechtmiddel zoals lijm en zonder het toevoeren van verwarmingsenergie, waarbij de plastische vervorming zich baanvormig over de lengte van de sluitnaad uitstrekt en gevormd is met behulp van twee roteerbare wielen.

35 Verrassenderwijs is gebleken, dat een dergelijke door plastische vervorming verkregen naad een voldoende sterke hechting oplevert om de afschuifkrachten op de 1008890 3 langsnaad of de lospelkrachten op de dwarsnaad van bij-voorbeeld de vulopening te weerstaan. De hechting tussen de materiaallagen wordt verkregen zonder dat het nodig is om warmte toe te voeren om te sealen (bij kunststof) en 5 zonder dat het nodig is lijm of hotmelt aan te brengen (bij papier) , en zonder dat het nodig is een naainaad aan te brengen (bij zowel papier als kunststof). Het product in de zak wordt daardoor niet aangetast door de warmte of de lijm en een papieren zak is goed recycleerbaar. Ook 10 zakken uit andere materialen, zoals papier bekleed met aluminium of kunststof, zijn door plastische vervorming van de naden te vervaardigen. Door de plastische vervorming baanvormig aan te brengen met behulp van twee roteerbare wielen is de naad gemakkelijk aan te brengen en wordt 15 een sterke hechting verkregen.

Opgemerkt wordt, dat in de oudere, niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 1004420 van aanvraagster een ventielzak beschreven is, waarvan de vulopening door mechanische vervorming gesloten is. Op een 20 dergelijke vulopening werken echter nauwelijks krachten die de vulopening zouden doen openen. De mechanische vervorming was bedoeld om het uitstromen van het product in de zak, zoals cement, tegen te gaan. Het door plastische vervorming aanbrengen van een langs- of dwarsnaad in 25 de zak is in dit document niet beschreven.

Tevens wordt opgemerkt, dat uit het Amerikaanse octrooischrift 5.474.818 een houder bekend is met op de binnenzijde een thermoplastische coating. Bij het vormen van de naden door middel van mechanische vervorming wordt 30 energie toegevoerd in de vorm van warmte of ultrasone energie, hetgeen de naden verwarmt. Hetzelfde geldt voor het Amerikaanse octrooischrift 5.181.610.

Wat betreft het Duitse octrooischrift 554.922 wordt opgemerkt dat dit document een werkwijze voor het 35 verpakken van bijvoorbeeld een chocoladetablet beschrijft waarbij de randen van het verpakkingsmateriaal zigzagvormig gevouwen, maar niet plastisch vervormd worden om aan 1008890 4 elkaar te hechten.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 5.727.686 is het vormen van een tegen fraude en sabotage beveiligde enveloppe en dergelijke bekend, waarbij de sluiting ge-5 vormd wordt door het mechanisch vervormen van de randen met behulp van klemkaken. Papieren en/of kunststof zakken volgens de uitvinding zijn hieruit niet bekend.

Bij voorkeur is de plastische vervorming door het rilvormig profileren van de materiaallagen tot stand 10 gebracht. Door het rilvormig profileren ontstaat een sterke plastische vervorming, die gemakkelijk aangebracht kan worden.

Bij voorkeur is de plastische vervorming door pregen van de op elkaar liggende materiaallagen tot stand 15 gebracht. Bij het pregen (Duits: pr&gen; Engels: knurling) wordt een reliëf in het materiaal geperst, waardoor op elkaar liggende materiaallagen een sterke plastische vervorming ondergaan en aan elkaar hechten.

Volgens een voordelige uitvoering bestaat de zak 20 uit een enkele laag papier, waarbij de sluitnaad gevormd is door de op elkaar liggende papierlagen ter plaatse van de sluitnaad door plastische vervorming aan elkaar te hechten. De zak wordt dan uit een enkele stook papier gevormd. Desgewenst kunnen alle naden door plastische 25 vervorming verkregen zijn; in ieder geval is het profijtelijk de sluitnaad van de open bovenzijde door plastische vervorming aan te brengen. Eventuele resten van het product ter plaatse van de sluitnaad worden dan ofwel weggeduwd ofwel in de vervormde papierlagen opgenomen.

30 Volgens een andere voordelige uitvoering omvat de zak twee of meer lagen papier, waarbij alle papierlagen door de plastische vervorming aan elkaar gehecht zijn ter plaatse van de sluitnaad. Doordat alle papierlagen aan elkaar gehecht zijn verkrijgt de zak een extra sterkte. 35 Bij gebruik van lijm is dit alleen mogelijk door extra lijm aan te brengen tussen de lagen.

Volgens nog een andere voordelige uitvoering 100 8890' 5 bestaat de zak uit een binnenzak uit kunststof en een buitenzak uit een of meer lagen papier, waarbij de dwarssluitnaad gevormd is door alle lagen door plastische vervorming aan elkaar te hechten. Door de plastische 5 vervorming hechten zowel de beide zijden van de kunststof binnenzak aan elkaar, als de papieren lagen aan de kunststof binnenzak en, indien meer dan één papierlaag aanwezig is, aan elkaar.

Volgens weer een andere voordelige uitvoering 10 bestaat de zak uit kunststof, waarbij de sluitnaad gevormd is door de kunststof wanden ter plaatse van de sluitnaad door plastische vervorming aan elkaar te hechten. Door plastische vervorming hechten de beide kunststof zijden van de zak aan elkaar, zonder dat sealen nodig is. De 15 plastische vervorming kan snel en eenvoudig uitgevoerd worden. Er is geen tijd nodig om de kunststof tot de ver-wekingstemperatuur te verhitten.

De zak is bijvoorbeeld een kruisbodemzak, waarvan de open bovenzijde na het vullen gesloten is door de 20 op elkaar liggende wanden van de bovenzijde door plastische vervorming aan elkaar te hechten. Ook een standaard kruisbodemzak is derhalve te voorzien van een door plastische vervorming te verkrijgen sluitnaad.

Bij voorkeur is de zak bedoeld voor het opnemen 25 van circa 1 kg of meer van een product, bij meer voorkeur circa 2,5 kg of meer.

Volgens een ander aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vormen, vullen en sluiten van een zak uit flexibel materiaal zoals papier 30 en/of kunststof, waarbij uitgegaan wordt van een buisvormig materiaal, dat uit een vlakke strook gevormd kan zijn door het aanbrengen van een langsnaad, waarna een gedeelte van de buis van een bodemafdichting voorzien wordt om een open zak te vormen, en waarbij de zak na het vullen van 35 een bovenafdichting voorzien wordt. Volgens de uitvinding wordt de langsnaad en/of de bodemafdichting en/of de bovenafdichting verkregen door de ter plaatse op elkaar 1008890 6 liggende materiaallagen door plastische vervorming aan elkaar te hechten, zonder dat een hechtmiddel zoals lijm toegevoegd wordt en zonder dat verwarmingsenergie toegevoerd wordt, waarbij de plastische vervorming baanvormig 5 aangebracht wordt met behulp van twee roteerbare wielen. Met deze werkwijze wordt middels de bekende vorm-, vul- en sluittechniek een zak met de boven beschreven voordelen verkregen, waarbij de langsnaad en/of afdichting(en) door plastische vervorming baanvormig aangebracht worden met 10 behulp van de roteerbare wielen.

Volgens een voordelige werkwijze wordt een gedeelte van de zak met boven- en/of bodemafdichting die gevormd is door het door plastische vervorming aan elkaar hechten van de materiaallagen, omgeslagen en aan het 15 resterende gedeelte van de zak gehecht. Hierdoor wordt de door plastische vervorming verkregen afdichting bij het transport en de verdere verwerking van de zak minder belast.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand 20 van enkele uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekening.

De figuren la, lb en lc tonen op schematische wijze verschillende stadia bij het vullen van een kruisbo-demzak.

25 De figuren 2a, 2b en 2c tonen op schematische wijze verschillende stadia bij het vullen van een papieren zak.

De figuren 3a, 3b en 3c tonen op schematische wijze verschillende stadia bij het vullen van een kunst-30 stof zak.

Figuur la toont op zeer schematische wijze een gebruikelijk kruisbodemzak 1 met een kruisbodem 2 en een open bovenzijde 3 in de toestand waarin de kruisbodemzak 1 plat opgevouwen en niet gevuld is.

35 Figuur lb toont de kruisbodemzak 1 volgens figuur la nadat deze door de open bovenzijde gevuld is. De beide zijden van de open bovenzijde zijn daarna op elkaar 1008890 7 gedrukt, waarna een baanvormige strook 4 over de volle breedte van de bovenzijde door plastische vervorming aan elkaar gehecht is. In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is de baan 4 door pregen rilvormig vervormd. Door het plas-5 tisch deformeren van de op elkaar liggende zijden van de kruisbodemzak 1 worden de beide zijden aan elkaar gehecht, doordat bij het plastisch vervormen de beide zijden tevens stevig op elkaar gedrukt worden door de inrichting waarmee de plastische deformatie uitgevoerd wordt.

10 Figuur lc toont, dat de bovenzijde van de kruis bodemzak 1, waarin zich de baanvormige afdichting 4 bevindt, omgevouwen is en met behulp van twee hechtstroken 5 aan het gevulde gedeelte van de kruisbodemzak 1 gehecht is. De gevulde kruisbodemzak 1 kan nu bijvoorbeeld aan 15 zijn bovenrand opgetild worden, zonder dat alle kracht door de plastisch vervormde baan 4 doorgeleid moet worden. Bedacht moet worden, dat het materiaal ter plaatse van de baan 4 door de plastische vervorming enigszins verzwakt is. De hechtstroken 5 bestaan uit papiereigen materiaal 20 dat bijvoorbeeld hechtend is met behulp van zetmeellijmen. Bij een papieren kruisbodemzak is de kruisbodemzak 1 derhalve na het ledigen met hechtstroken 5 en al volledig recycleerbaar. In plaats van de hechtstroken 5 kan de omgeslagen bovenrand van de kruisbodemzak 1 ook door bij-25 voorbeeld puntbelijming aan het resterende gevulde gedeelte van de kruisbodemzak 1 gehecht worden, waarbij gebruik gemaakt kan worden van een papiereigen (hotmelt) lijm.

Het aanbrengen van de plastisch gedeformeerde baan 4 heeft het voordeel, dat geen lijm of hotmelt toege-3 0 voerd hoeft te worden in een afsluitende naad en dat de afdichting van de kruisbodemzak 1 snel en relatief eenvoudig uit te voeren is, waarbij sporen van het materiaal waarmee de kruisbodemzak gevuld is de sluiting niet hinderen. Deze sporen worden namelijk ofwel weggeduwd bij het 3 5 vormen van de baan 4, ofwel in de plastische deformatie opgenomen.

Het vormen van de plastisch gedeformeerde baan 4 1008890 8 kan met behulp van verschillende inrichtingen uitgevoerd worden. Een mogelijkheid is om de baan 4 met behulp van twee klemkaken in één keer in een kruisbodemzak 1 aan te brengen. Een andere mogelijkheid is om de baan 4 met 5 behulp van twee van rillen voorziene wielen aan te brengen, waarbij de wielen van de ene zijrand van de kruisbodemzak naar de andere zijrand verplaatst worden en de baan roterend vormen.

In plaats van een baanvormige plastische defor-10 matie 4 is het natuurlijk ook mogelijk een andere vorm van de afdichting te kiezen, zoals een zigzagvormige baan, mits deze de opening geheel afsluit.

De kruisbodemzak kan bestaan uit één laag papier, maar het is ook mogelijk dat de kruisbodemzak 1 uit 15 twee of meer lagen papier bestaat. De plastische deformatie van de baan 4 heeft dan het voordeel, dat alle lagen ter plaatse aan elkaar gehecht worden, waardoor een stevi- i ge kruisbodemzak ontstaat.

In de kruisbodemzak 1 kan ook een kunststof 20 binnenzak 3 aangebracht zijn, welke kunststof binnenzak door het plastisch deformeren van de baan 4 aan elkaar zal hechten en de kruisbodemzak af zal sluiten, en welke kunststof binnenzak door het plastisch deformeren tevens zal hechten aan de papieren buitenzak.

25 Figuur 2a toont een papieren zak die uit één brede strook papier gevormd is, waarvan de zijranden over elkaar gevouwen zijn en een overlappend gedeelte 11 vormen. In het overlappende gedeelte 11 is een langsnaad 12 aangebracht, die in het ui t voer ings voorbeeld door plas-30 tische vervorming van de op elkaar liggende papierlagen verkregen is. De onderzijde van de papieren zak 10 is afgedicht door het aanbrengen van een dwarsafdichting 13, die eveneens door plastische vervorming verkregen is. In plaats van een strook papier kan ook een strook kunststof 35 gebruikt worden.

Figuur 2b toont de zak 10 na het vullen daarvan, en nadat de tijdens het vullen open bovenzijde afgedicht 1008890 9 is door daar eveneens een plastisch vervormde dwarsnaad 14 aan te brengen.

Figuur 2c toont dat de beide uiteinden van de zak 10 omgezet zijn en met hechtstroken 15 aan het gevulde 5 gedeelte van de zak 10 vastgezet zijn. Ook hier kunnen de hechtstroken 15 door bijvoorbeeld hotmelt vervangen worden. Het aanbrengen van de plastische vervorming kan op soortgelijke wijze als bij kruisbodemzak l geschieden, waarbij opgemerkt wordt dat de langsnaad 12 gewoonlijk in 10 een continu proces bij het vormen van een lange papieren buis gevormd wordt, waardoor de plastisch vervormde langsnaad 12 het eenvoudigste met van rillen voorziene wielen aangebracht kan worden.

Figuur 3a toont een kunststof zak 20 die gevormd 15 is uit een continue buis zonder langsnaad. Eén uiteinde van de zak 20 is voorzien van een dwarsafdichting 21, die door plastisch deformeren aangebracht kan zijn. In plaats van plastisch deformeren kan deze afdichting 21 ook door sealen aangebracht zijn. Het andere uiteinde van de zak 20 20 is open.

Figuur 3b toont de zak 20 na het vullen van de zak door het open uiteinde, waarna het open uiteinde door het plastisch deformeren van een dwarsnaad 22 afgesloten is. Door het plastisch deformeren van een dwarsnaad 22 2 5 hoeft geen warmte meer toegevoerd te worden aan de zak nadat de zak 20 gevuld is. Dit is van voordeel wanneer bijvoorbeeld voedingswaren in de zak opgenomen zijn. Tevens is de afwezigheid van warmte vereist, wanneer bijvoorbeeld ontplofbare middelen in de zak opgenomen 30 zijn.

Figuur 3c toont de zak 20 waarvan de uiteinden omgevouwen en vastgehecht zijn met hechtstroken 23, op analoge wijze als bij de papieren zak 10.

In voorkomende gevallen kan de plastic zak 20 35 opgenomen zijn in de papieren zak 10. De vorming van de zak geschied dan zoals beschreven is onder verwijzing naar de figuren 2a, 2b en 2c.

1008890 10

Het zal duidelijk zijn, dat het vormen van langsnaden en dwarsnaden ter afsluiting van zakken door middel van plastische deformatie ook toepasbaar is bij andere zakken dan hierboven omschreven zijn, zoals zakken 5 met een zijvouw.

Al de hierboven beschreven zakken kunnen op de gebruikelijke wijze vervaardigd worden, waarbij alleen het vormen van een naad op plastisch vervormende wijze uitgevoerd wordt.

10 De zakken kunnen gebruikt worden voor het opne men van een gewicht van circa 1 kg of meer en in het bijzonder voor het opnemen van een gewicht van circa 2,5 kg of meer aan product. Gebruikelijke zakken zijn bedoeld voor het opnemen van een gewicht van bijvoorbeeld 5, 10, 15 20, 25 of 50 kg product. Ook andere vulgewichten zijn mogelijk.

1008890'

Claims (17)

1. Zak uit een flexibel materiaal, zoals papier en/of kunststof, welke zak voorzien is van een langssluit-naad en/of een dwarssluitnaad, die op elkaar liggende materiaallagen met elkaar verbindt, met het kenmerk, dat 5 de sluitnaad gevormd is door de op elkaar liggende materiaallagen door plastische vervorming van een gedeelte van deze lagen aan elkaar te hechten, zonder toevoeging van een hechtmiddel zoals lijm en zonder het toevoeren van verwarmingsenergie, waarbij de plastische vervorming zich 10 baanvormig over de lengte van de sluitnaad uitstrekt en gevormd is met behulp van twee roteerbare wielen.

2. Zak volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de plastische vervorming door het rilvormig profileren van de materiaallagen tot stand gebracht is.

3. Zak volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat de plastische vervorming door pregen van de op elkaar liggende materiaallagen tot stand gebracht is.

4. Zak volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de zak uit een enkele laag papier 20 bestaat, waarbij de sluitnaad gevormd is door de op elkaar liggende papierlagen ter plaatse van de sluitnaad door plastische vervorming aan elkaar te hechten.

5. Zak volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de zak twee of meer lagen papier 25 omvat waarbij alle papierlagen door de plastische vervorming aan elkaar gehecht zijn ter plaatse van de sluitnaad.

6. Zak volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de zak een binnenzak uit kunststof en een buitenzak uit een of meer lagen papier omvat, 30 waarbij de dwarssluitnaad gevormd is door alle lagen door plastische vervorming aan elkaar te hechten. 1008890

7. Zak volgens een der conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat de zak uit kunststof bestaat, waarbij de sluitnaad gevormd is door de kunststof wanden ter plaatse van de sluitnaad door plastische vervorming 5 aan elkaar te hechten.

8. Zak volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de zak een kruisbodemzak is , ^ waarvan de open bovenzijde na het vullen gesloten is door de op elkaar liggende wanden van de bovenzijde door plastische vervor- 10 ming aan elkaar te hechten.

9. Zak volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zak bedoeld is voor het opnemen van circa 1 kg of meer van een product.

10. Zak volgens conclusie 9, met het kenmerk, 15 dat de zak bedoeld is voor het opnemen van circa 2,5 kg of meer van een product.

11. Werkwijze voor het vormen, vullen en sluiten van een zak uit flexibel materiaal zoals papier en/of kunststof, waarbij uitgegaan wordt van een buisvormig 20 materiaal, dat uit een vlakke strook gevormd kan zijn door het aanbrengen van een langsnaad, waarna een gedeelte van de buis van een bodemafdichting voorzien wordt om een open zak te vormen, en waarbij de zak na het vullen van een bovenafdichting voorzien wordt, met het kenmerk, dat de 25 langsnaad en/of de bodemafdichting en/of de bovenafdichting verkregen wordt door de ter plaatse op elkaar liggende materiaallagen door plastische vervorming aan elkaar te hechten, zonder dat een hechtmiddel zoals lijm toegevoegd wordt en zonder dat verwarmingsenergie toegevoerd wordt, 30 waarbij de plastische vervorming baanvormig aangebracht wordt, met behulp van twee roteerbare wielen.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de zak gevormd wordt uit een kunststof buis, waarvan een gedeelte afgesneden wordt en tenminste de 35 bovenafdichting door het plastisch vervormen en daardoor aan elkaar hechten van de op elkaar liggende kunststofla-gen verkregen wordt. 1008890

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de zak gevormd wordt uit een of meer lagen papier, waarbij tenminste de bovenafdichting na het vullen verkregen wordt door de papierlagen door plastische ver- 5 vorming aan elkaar te hechten.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat bij het vormen van de papieren zak een kunststof binnenzak meegevormd wordt, waarbij de kunststof binnenzak door de plastische vervorming aan de papierlagen 10 gehecht wordt en waarbij de afdichting gevormd wordt.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 11 tot en met 14, met het kenmerk, dat een gedeelte van de zak met boven- en/of bodemafdichting die gevormd is door het door plastische vervorming aan elkaar hechten van de 15 materiaallagen, omgeslagen en aan het resterende gedeelte van de zak gehecht wordt.

16. Werkwijze volgens een der conclusies 11 tot en met 15, met het kenmerk, dat de plastische vervorming verkregen wordt door de materiaallagen rilvormig te profi- 20 leren.

17. Werkwijze volgens een der conclusies 11 tot en met 16, met het kenmerk, dat de plastische vervorming door pregen tot stand gebracht wordt. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1008890