DE60200703T2

DE60200703T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von wiederverschliessbaren Beuteln

Info

Publication number: DE60200703T2
Application number: DE60200703T
Authority: DE
Inventors: Art Northbrook Malin; Stanley Schiller Park Piotrowski; Michael Palatine McMahon
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2022-04-16
Also published as: JP2008074108A; US20020157351A1; AU3705002A; AU776602B2; DE60200703D1; EP1253081A1; JP2003001729A; EP1253081B1; JP4819777B2; JP4057339B2; US6715262B2; MXPA02004248A; CA2378104A1; CA2378104C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wiederverschließbare Kunststoffbeutel und insbesondere ein Verfahren zum Formen, Füllen und Verschließen bzw. Versiegeln solcher Beutel.
In der US-A-4 709 533 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen, Füllen und Versiegeln wiederverschließbarer Kunststoffbeutel offenbart, wobei die Kanten einer Folie eines Beutelmaterials in einer Form-, Füll- und Versiegelungsmaschine (FFS-Maschine) zu einer Rippe zusammengebracht werden, und ein Reißverschluss in die Rippe zugeführt und an sie geschweißt wird. Während das in diesem Patent offenbarte Verfahren bei der Herstellung von relativ einfachen wiederverschließbaren Verpackungen gut funktioniert, treten bei der Herstellung anspruchsvollerer Verpackungen, wie z. B. dort, wo ein Schieber an dem Reißverschluss befestigt werden soll oder wo, um den Packungsinhalt zu schützen, eine hermetische Versiegelung erforderlich oder gewünscht ist, Probleme auf.
Die US-A-6 047 521 beschreibt ein Verfahren zur Bildung wiederverschließbarer Verpackungen, das die Schritte aufweist: Bewegen einer Folie eines Materials zur Herstellung von Verpackungen in Längsrichtung, um ein Rohr zu bilden, während die gegenüberliegenden Längskanten der Folie zu einer Rippe zusammengeführt werden; Zuführen eines Reißverschlusses in die Rippe, wobei der Reißverschluss ein erstes und ein zweites Profil aufweist und jedes der Profile ein Eingriffselement aufweist, das mit einem Eingriffselement des anderen Profils und einem daran befestigten Flansch bzw. Bund in Eingriff bringbar ist; Führen des Reißverschlusses in eine Position relativ zur Rippe durch Festhalten äußerer Oberflächen der ersten und zweiten Profileingriffselemente innerhalb eines ersten Führungselements, das zur Rippe benachbart angeordnet ist; Zuführen der Flansche längs gegenüberliegenden Seiten eines zweiten Führungselements, das innerhalb der Rippe positioniert ist, während die Eingriffselemente innerhalb des ersten Führungselements festgehalten werden; und entsprechendes Verschweißen eines Teils jedes der Flansche mit einer benachbarten Seite der Rippe, während mindestens Teile der Eingriffselemente innerhalb des ersten Führungselements festgehalten werden. Sie offenbart auch eine Vorrichtung mit einem Füllrohr; einer sich in Längsrichtung bewegenden Bahn aus Folie zur Herstellung von Verpackungen; einem Formungskragen stromaufwärts des Füllrohres zum Führen der sich in Längsrichtung bewegenden Bahn aus Folie zur Herstellung von Verpackungen zu einem Folienrohr, das um das Füllrohr herum angeordnet ist, und zum Zusammenführen der gegenüberliegenden Kanten der Folie zu einer Rippe; einer Reißverschluss-Zuführung; einem Antrieb zur Zufuhr des Reißverschlusses von der Zuführung in die Rippe, wobei der Reißverschluss ein erstes Profil und ein zweites Profil aufweist und jedes der Profile ein Eingriffselement aufweist, das mit dem anderen Profil und einem daran befestigten Flansch in Eingriff bringbar ist; einer zur Rippe benachbarten ersten Führung, welche Oberflächen aufweist, die sich parallel zum Füllrohr erstrecken, um äußere Oberflächen der ersten und zweiten Profileingriffselemente festzuhalten; einem zweiten Führungselement, das innerhalb der Rippe zwischen mindestens einem Teil der ersten Führung und dem Füllrohr angeordnet ist, wobei das Reißverschlusszufuhrmittel die Profilflansche längs gegenüberliegenden Seiten des zweiten Führungselements zuführt; einem Paar erster Schweißstangen auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Führungselements, wobei jede der ersten Schweißstangen sich längs mindestens eines Teils der ersten Führung erstreckt bzw. jedes Paar der ersten Schweißstangen gegen die jeweiligen gegenüberliegenden Seiten des zweiten Führungselements schließt, um mindestens einen Teil jedes der Profilflansche mit benachbarten Seiten der Rippe zu verschweißen, während mindestens Teile der Profileingriffselemente innerhalb des ersten Führungselements festgehalten werden. Die US-A-5 956 924 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden wiederverschließbarer Verpackungen, bei denen am Reißverschluss ein Schieber befestigt ist.
Gemäß dieser Erfindung ist ein Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der erste an einem Profil befestigte Flansch bzw. Bund länger ist als der zweite an einem Profil befestigte Flansch bzw. Bund, dass der Reißverschluss so angepasst ist, dass er durch einen Schieber geöffnet und geschlossen werden kann, und dass das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Abziehversiegeln eines Teils des ersten Profilflansches, der sich über den zweiten Profilflansch hinauserstreckt, an der Seite der Rippe, die zum zweiten Profil benachbart ist, und Befestigen eines Schiebers am Reißverschluss.
Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist eine Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass Stanzmittel auf gegenüberliegenden Seiten der Rippe stromabwärts eines stromabwärtigen Endes des Paars erster Schweißstangen und in Ausrichtung mit den Eingriffselementen angeordnet sind, um die Eingriffselemente zusammen zu stanzen, um in Packungslängenintervallen längs des Reißverschlusses gestanzte Bereiche zu bilden, nachdem der Reißverschluss an der Rippe befestigt wurde, und dass die Reißverschluss-Zuführung so angepasst ist, dass sie durch einen Schieber geöffnet und geschlossen werden kann, und dass die Vorrichtung auch einen Schieberbefestiger stromabwärts der Stanzmittel zum Befestigen eines Schiebers am Reißverschluss, nachdem die Eingriffsmittel zusammen gestanzt wurden, aufweist.
Eine besondere Ausführungsform gemäß dieser Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine schematische Schnittansicht einer wiederverschließbaren Packung ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
2 eine schematische Vorderansicht einer FFS-Maschine zur Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine schematische Seitenansicht einer FFS-Maschine von 2 ist;
4 eine fragmentarische schematische Seitenansicht ist, ähnlich wie 3, aber abgewandelt, um eine alternative Anbringung der Reißverschluss-Stanzvorrichtung und der Schiebereinführvorrichtung zu zeigen;
5 ein Schnitt längs der Linie 5-5 in 3 in der durch die Pfeile angegebenen Richtung ist; und
6 ein Schnitt längs der Linie 6-6 von 3 in der durch die Pfeile angegebenen Richtung ist.
Es wird nun auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 Bezug genommen, wo ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellter wiederverschließbarer Beutel 10 dargestellt ist. Der Beutel 10 enthält einen Grundkörperteil 12 und hat einen Reißverschluss, der durch einen Schieber 14 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Inhalte des Beutels 10 werden durch einen Flansch bzw. Bund 16 geschützt, der mit der Packungswand durch eine Abziehversiegelung 18 verbunden ist. Das anfängliche Öffnen des Beutels erfordert es, dass die Abziehversiegelung aufgebrochen wird und dadurch beweist, dass der Beutel geöffnet wurde.
Der Beutel 10 wird auf einer vertikalen FFS-Maschine 20 hergestellt, die in 2 und 3 dargestellt ist. Eine Beutelfolie 22 wird von einer Spule 24 über einen Formungskragen 26 abgewickelt, der die ebene, sich in horizontaler Richtung bewegende Folie in einen vertikalen Schlauch 28 um das Füllrohr 30 der FFS-Maschine herum umwandelt. Die Längskanten 32, 34 des Schlauches 28 werden zu einer Rippe 36 zusammengebracht. Ein Reißverschluss 38 wird von einer Reißverschlussspule 40 abgewickelt und in die Rippe 36 zugeführt. Der Reißverschluss 38 enthält ein erstes Profil 42 und ein zweites Profil 44. Jedes der Profile hat ein Eingriffselement, das mit dem anderen Profil und einem daran befestigten Flansch bzw. Bund 46, 48 in Eingriff bringbar ist, wobei ein Flansch 46 länger ist als der andere Flansch 48. Die Flansche 46, 48 sind vorzugsweise aus mit den Profilen integralen Bahnen gebildet, die mit Verlängerungen verbunden sind. Die Verlängerungen sind aus universell kompatiblem Material gebildet und ermöglichen es dadurch, die Profile bei einer großen Auswahl von Folien zur Beutelherstellung zu verwenden.
Um den Reißverschluss relativ zur Beutelfolie richtig auszurichten, wird der Reißverschluss 38 in eine erste Führung 50 zugeführt, die sich in Längsrichtung parallel zum Füllrohr 30 der FFS-Maschine erstreckt. Die Führung 50 erstreckt sich von der Oberseite des Füllrohres über einen wesentlichen Teil der Länge des Füllrohres. Wie in 5 zu sehen ist, enthält die Führung 50 eine Nut 52, in der die Außenflächen der gepaarten ineinander greifenden Profileelemente 42, 44 verlaufen und dadurch die Profile festhalten und die Flansche bzw. Bunde des Reißverschlusses 38 in der Rippe 36 befestigen.
Eine zweite Führung 54 erstreckt sich radial vom Füllrohr in einer Reihe mit der Rippe 36 nach außen. Die Führung 54 erstreckt sich von der Oberseite des Füllrohres nach unten und längs der zwei Paare von Längsschweißstangen 56 und 58. Die radial äußersten Schweißstangen 56a und 56b sind mit dem kurzen Flansch 48 in einer Reihe angeordnet und im wesentlichen gleich breit wie dieser. Die Führung 54 ist so positioniert, dass sie sich zwischen den Flanschen 46 und 48 erstreckt, so dass die Schweißstangen 56a und 56b gegen die Führung 54 geschlossen werden können. Der kurze Flansch 48 und die benachbarte Rippe 32 werden zwischen der Schweißstange 56a und einer Seite der Führung 54 festgehalten. Der äußerste Teil des breiteren Flansches 46 (d. h. der den Profilen am nächsten liegende) wird zwischen der Schweißstange 56b und der anderen Seite der Führung 54 festgehalten. Als Folge werden die Flansche bzw. Bunde 46 und 48 entsprechend an die inneren Oberflächen der Rippen 32, 34 geschweißt, wenn die Schweißstangen 56a und 56b mit Wärme und Druck geschlossen werden.
Die inneren Schweißstangen 58 bewegen sich in einem in der Führung 54 gebildeten Ausschnitt zueinander hin, so dass sie die Rippe und den innersten Teil des breiteren Flansches 46 (d. h. den von den Profilen am weitesten entfernt liegenden) direkt zwischen sich festhalten. Die Schweißstange 58a wird erhitzt, die Schweißstange 58b dagegen nicht. Als Folge wird, wenn die Schweißstangen sich schließen, der Flansch 46 locker an die innere Oberfläche der Rippe 32 geheftet. In diesem Zusammenhang kann, um die Befestigung zu steuern, ein Abziehversiegelungsmaterial an der Oberfläche des Flansches 46 aufgebracht werden, um mit der Rippe 32 verbunden zu werden.
Ein Schieber-Einführmechanismus 60 ist unter den Schweißstangen 56, 58 vorgesehen, um einen Schieber 62 an den Eingriffselementen der Profile anzubringen. Um den Schieber 62 auf dem Reißverschluss zu halten, wird der Reißverschluss durch einen Stanzmechanismus 64, der dazu dient, die Eingriffselemente ausreichend zu deformieren, um zu verhindern, dass der Schieber aus den Eingriffselementen herausgezogen wird, gequetscht oder gestanzt. Die Stanzvorrichtung 64 kann stromaufwärts des Schieberapplikators 60, wie in 3 dargestellt, oder stromabwärts des Schieberapplikators, wie in 4 dargestellt, oder stromaufwärts der Reißverschlussführung, wie in 3 gestrichelt dargestellt, positioniert werden.
Nachdem der Schieber am Reißverschluss angebracht wurde, wird durch die Schweißstangen 66 quer über den Folienschlauch über den gestanzten Reißverschluss eine Querversiegelung gebildet, und die Inhalte der Packung werden auf die Versiegelung eingefüllt. Das Verfahren wird dann mit der nächsten Querversiegelung, die über den nächsten gestanzten Teil des Reißverschlusses gebildet wird, wiederholt und bildet dadurch die Versiegelung der gegenüberliegenden Seite der ersten Packung und gibt die so vervollständigte und gefüllte Packung vom Rohr frei, während gleichzeitig die Versiegelung der ersten Seite der nächsten Packung gebildet wird.

Claims

Verfahren zur Bildung wiederverschließbarer Verpackungen (10), die folgenden Schritte aufweisend: Fördern einer Folie eines Verpackungsmaterials in Längsrichtung, um einen Schlauch (28) zu bilden, während gegenüberliegende Längskanten der Folie zu einer Rippe (36) zusammengeführt werden; Zuführen eines Reißverschlusses (38) in die Rippe (36), wobei der Reißverschluss (38) ein erstes Profil (42) und ein zweites Profil (44) aufweist, wobei jedes der Profile ein Eingriffselement aufweist, das mit einem Eingriffselement des anderen Profils und einem daran befestigten Flansch bzw. Bund (46, 48) in Eingriff bringbar ist, Führen des Reißverschlusses (38) in eine Position relativ zur Rippe durch Festhalten von Außenflächen der ersten und zweiten Profileingriffselemente innerhalb eines ersten Führungselements (50), das zur Rippe (36) benachbart positioniert ist; Zuführen der Flansche (46, 48) längs gegenüberliegenden Seiten eines zweiten Führungselements (54), das innerhalb der Rippe (36) positioniert ist, während die Eingriffselemente innerhalb des ersten Führungselements (50) festgehalten werden; und jeweiliges Versiegeln eines Teils jedes Flansches (46, 48) mit einer benachbarten Seite der Rippe (36), während mindestens Teile der Eingriffselemente innerhalb des ersten Führungselements (50) festgehalten werden; dadurch gekennzeichnet, dass der erste an einem Profil befestigte Flansch (46) länger ist als der zweite an einem Profil befestigte Flansch (48), dass der Reißverschluss (38) so ausgebildet ist, dass er durch einen Schieber (62) geöffnet und geschlossen werden kann, und dass das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Abziehversiegeln eines Teils des ersten Profilflansches (46), der sich über den zweiten Profilflansch (48) hinauserstreckt, an der Seite der Rippe (36), die zum zweiten Profil (44) benachbart ist, und Befestigen eines Schiebers (62) am Reißverschluss.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schieber (62) am Reißverschluss (38) befestigt wird, nachdem der Reißverschluss (38) aus der ersten Führung (50) austritt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, den Schritt des Zusammenstanzens der Eingriffselemente (42, 44) aufweisend, um gestanzte Bereiche in Packungslängenintervallen längs des Reißverschlusses zu bilden, nachdem der Reißverschluss (38) an der Rippe (36) befestigt wurde.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner den Schritt aufweisend, den Schieber (62) am Reißverschluss zwischen jedem benachbarten Paar gestanzter Bereiche nach der Bildung der gestanzten Bereiche zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner den Schritt aufweisend, den Schieber (62) am Reißverschluss (38) vor der Bildung der gestanzten Bereiche zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, ferner den Schritt aufweisend, Bilden einer Querversiegelung über den Schlauch (28) durch jeden der gestanzten Bereiche.
Form-, Füll- und Versiegelungsvorrichtung zur Bildung wiederverschließbarer Verpackungen, aufweisend: ein Füllrohr (30); eine sich in Längsrichtung bewegende Bahn aus Verpackungsfolie (22); einen Formungskragen (26) stromaufwärts des Füllrohres (30) zum Führen der sich in Längsrichtung bewegenden Bahn aus Verpackungsfolie (22) zu einem Folienschlauch (28), der um das Füllrohr (30) herum angeordnet ist, und Zusammenführen gegenüberliegender Kanten (32, 34) der Folie zu einer Rippe (36); eine Reißverschluss-Zuführung (38); einen Antrieb (40) zur Zufuhr des Reißverschlusses (38) von der Zuführung zu der Rippe (36), wobei der Reißverschluss (38) ein erstes Profil und ein zweites Profil (42, 44) aufweist, wobei jedes der Profile ein Eingriffselement aufweist, das mit dem anderen Profil und einem daran befestigten Flansch bzw. Bund in Eingriff bringbar ist; eine erste Führung (50) zur Rippe (36) benachbart, wobei die erste Führung (50) Oberflächen aufweist, die sich parallel zum Füllrohr (30) erstrecken, um Außenflächen der erste und zweiten Profileingriffselemente (42, 44) festzuhalten; ein zweites Führungselement (54), das innerhalb der Rippe (36) zwischen mindestens einem Teil der ersten Führung (50) und dem Füllrohr (30) angeordnet ist, wobei das Reißverschlusszufuhrmittel (40) die Profilflansche längs gegenüberliegender Seiten des zweiten Führungselements (54) zuführt; ein Paar erster Schweißstangen (56) auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Führungselements (54), wobei jede der ersten Schweißstangen (56) sich längs mindestens eines Teils der ersten Führung (50) erstreckt bzw. jedes Paar der ersten Schweißstangen (56) gegen die jeweiligen gegenüberliegenden Seiten des zweiten Führungselements (54) schließt, um mindestens einen Teil jedes Profilflansches mit benachbarten Seiten der Rippe (36) zu verschweißen, während mindestens Teile der Profileingriffselemente (42, 449 innerhalb des ersten Führungselements (50) festgehalten werden; dadurch gekennzeichnet, dass Stanzmittel (64) auf gegenüberliegenden Seiten der Rippe (36) stromabwärts eines stromabwärtigen Endes des Paars erster Schweißstangen (56) und in Ausrichtung mit den Eingriffselementen (42, 44) angeordnet sind, um die Eingriffselemente (42, 44) zusammenzustanzen, um in Packungslängenintervallen längs des Reißverschlusses (38) gestanzte Bereiche zu bilden, nachdem der Reißverschluss (38) an der Rippe (36) befestigt wurde; und dass die Reißverschluss-Zuführung (38) so ausgebildet ist, dass sie durch einen Schieber (62) geöffnet und geschlossen werden kann, und dass die Vorrichtung auch einen Schieberbefestiger (60) stromabwärts der Stanzmittel (64) zum Befestigen eines Schiebers (62) am Reißverschluss (38), nachdem die Eingriffselemente (42, 44) zusammengestanzt wurden, aufweist.
Form-, Füll- und Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der am ersten Profil (42) befestigte Flansch (46) länger ist als der am zweiten Profil (44) befestigte Flansch (48) und die Vorrichtung ferner ein zweites Paar von Schweißstangen (58) aufweist, die zwischen dem ersten Paar Schweißstangen (56) und dem Füllrohr (30) angeordnet sind, zum Abziehversiegeln mindestens eines Teils des ersten Profilflansches (46), der sich über den zweiten Profilflansch (48) zur Seite der dem zweiten Profilflansch (48) benachbarten Rippe (36) hinaus erstreckt.
Form-, Füll- und Versiegelungsvorrichtung nach Anspruch 8, ferner aufweisend ein drittes Paar von Schweißstangen (66) auf gegenüberliegenden Seiten des Folienrohres (30) stromabwärts des stromabwärtigen Endes des Füllrohres (30).