DE69736672T2

DE69736672T2 - Beutel mit material für befestigungsstreifen und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE69736672T2
Application number: DE69736672T
Authority: DE
Inventors: James R. Atlanta Johnson
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: US6350340B1; AU3738997A; US6152601A; US6662843B1; DE69736672D1; ATE339300T1; EP0928244B9; EP0928244A4; WO1998003328A1; CA2273266A1; EP0928244A1; US6509080B1; US6116314A; EP0928244B1; CA2273266C; US6251209B1; US6321423B1

Description

DER ERFINDUNG ZUGRUNDELIEGENDER ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Vorrang vor der Anmeldung im Rahmen des Vertrages über die Internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Patentwesens, laufende Nummer 97/US713028, eingereicht am 24. Juli 1997, welche wiederum Vorrang beansprucht vor der Vorläufigen Patentanmeldung der Vereinigten Staaten, laufende Nummer 60/036,186, eingereicht am 18. Januar 1997 und vor der Vorläufigen Patentanmeldung der Vereinigten Staaten, laufende Nummer 60/035,051, eingereicht am 22. Januar 1997, alle vom gegenwärtigen Erfinder, James R. Johnson, erfunden. Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen wiederverschließbare Kunststoffbeutel und im Besonderen Befestigungsanordnungen für diese Beutel, ein Band, welches wiederverschließbare Befestigungen auf diesem aufweist, die bei der Herstellung von wiederverschließbaren Kunststoffbeuteln verwendet werden, die Bahn, aus welcher die Beutel hergestellt werden, Verfahren in Bezug auf deren Herstellung, und ein Gerät für die Herstellung von wiederverschließbaren Beuteln, welches effektiver und ökonomischer ist als herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen.
Während der Großteil der Verpackung mit Polyethylenfolie oder mit einer mehrlagigen Folie erfolgt, welche eine Polyethylenlage einschließt, gibt es Probleme beim Versiegeln wiederverschließbarer Profile mit diesem Folienmaterial auf Grund der Dicke der Profile oder auf Grund der Dicke des Flanschmaterials, das einstückig mit dem Profil sein kann. Das Versiegeln ist sogar noch schwieriger, wenn die Versiegelungslage der Beutelwände aus einem anderen Material als Polyethylen besteht, wie zum Beispiel gerecktes Polypropylen, das zum Beispiel bei Beuteln für Kartoffelchips verwendet wird. Ein zusätzliches Problem besteht darin, wiederverschließbare Beutel herzustellen, die geschlossen bleiben, bis sie vom Verbraucher geöffnet werden. Die vorliegende Erfindung stellt Geräte, Verfahren und Materialien für Versiegelungsprofile für Folien und für die Herstellung von Beuteln in einer effektiven und praktischen Weise bereit.
Der Stand der Technik, wie zum Beispiel das U.S. Patent Nr. 4,909,017, McMahon, offenbart die Zuführung eines Paares verzahnter Profil-Befestiger diagonal über eine Folienbahn hinweg, die bei der Ausbildung einer Vielzahl von Beuteln zum Einsatz kommen soll. Die McMahon Offenlegung ist jedoch deswegen nicht mach bar, weil Befestigungsstreifen nicht so zugeführt werden können, wie dies in dieser beschrieben wird. Des Weiteren wäre das gezeigte Streifenmaterial, wenn es mittig versiegelt wird, auf Grund der Rippen- und Rillengestaltung, die wackeln würde, instabil. In ähnlicher Weise ist das Streifenmaterial von Natur aus auf Grund des Extrudierens gekräuselt und durch das Wickeln auf eine Spule verdreht.
Es gibt zumindest zwei weitere größere Mängel beim '017 McMahon Patent. Der erste Mangel betrifft die Unmöglichkeit, kommerziell akzeptable Verschlüsse der Beutelwände an der Rückseite jeder Befestigung in den Beutelmaschinen-Versiegelungsklemmbacken herzustellen. Der zweite Mangel betrifft das Ausrichtungsfenster, das erforderlich ist, um die Rückseite der Befestigung mit einer fertigen Beutelwand während des Beutelmaschinenkreuzversiegelns zu versiegeln; die bekannte Formenfüll-Versiegelung und deren Ausrüstung können das Niederziehen der Folie nicht mit der erforderlichen Genauigkeit wiederholen.
Im Besonderen beschreibt das '017 McMahon Patent eine Druckstangenversiegelung bei den Beutelmaschinen-Versiegelungsklemmbacken, welche das äußere Beutelmaterial genau mit der Rückseite des Befestigungsprofils versiegelt. Es ist jedoch festgestellt worden, wie dies in der Beschreibung des Anmelders angegeben wird, dass eine Druckstangenversiegelung eine stabile und flache Oberfläche benötigt, um ordnungsgemäß zu versiegeln. Die unregelmäßige Form des McMahon Befestigungsprofils macht dies unmöglich. Es werden Wärme, Verweilzeit und Druck benötigt, um eine kommerziell annehmbare Versiegelung zu bewirken. Auf Grund der unregelmäßigen Form des Profils ist es unmöglich, ausreichend stabilen Druck zu erzielen, um eine kommerziell annehmbare Versiegelung zu erhalten. Die Oberfläche bewegt sich und gibt in nicht vorhersehbarer Weise nach. Wenn genügend Wärme und Druck für eine Verweilzeit ausgeübt werden, die ausreicht, um die Basis des Profils flach genug für die Versiegelung zu machen, werden die Profilhaken erweicht und deformiert, was es unmöglich macht, den fertiggestellten Beutel wiederholt für das Öffnen und Wiederverschließen zu benutzen. Darüber hinaus kann keine Beutelmaschine mit der Genauigkeit, welche das '017 McMahon Patent erfordert, ziehen, um die zweite Versiegelung in Ausrichtung, auf der Rückseite der Befestigungsprofile zu platzieren.
Beim U.S. Patent Nr. 4,528,224 ist die Herstellung einer wiederverschließbaren Befestigungsanordnung bekannt, bei der sich ein Paar oder sogar mehrere Paare von Innen- und Außenprofilen verzahnen. Beim U.S. Patent Nr. 4,528,224 des Erfin ders Steven Ausnit wird ein solcher Paar-Befestiger gezeigt. Bei 2 von Ausnit hat ein solches Profile-Paar Flansche, die sich zwischen diesen erstrecken. Die Flansche haben jedoch die gleiche Dicke wie die gesamte Basis der Profile. In ähnlicher Weise gibt es beim U.S. Patent Nr. 4,264,288, erteilt an Sandborn, ein Befestigungs-Profil-Paar mit Flanschen, die sich zwischen diesen erstrecken. In beiden Fällen sind die Befestigungsprofile jedoch nicht ausreichend voneinander beabstandet, so dass die Flansche, die sich zwischen ihnen erstrecken, nicht relativ zackig sind, sondern sie sind flexibel und sind nicht tragend durch die Befestigungsprofile selbst. Beim U.S. Patent Nr. 5,509,734 werden wiederum Paare von Befestigungsprofilen gezeigt. Beim '734 Patent befindet sich jedoch ein Keil zwischen den Befestigungsprofilen.
Das U.S. Patent Nr. 4,993,844 offenbart einen komplementären Verzahnungsstreifen, der mit Kunststoffmaterial-Streifen extrudiert und auf diesen befestigt wird. In ähnlicher Weise offenbart das U.S. Patent Nr. 5,071,689 Streifen von extrudierten Kunststoff-Reißverschlussabschnitten. Keines der vorgenannten Patente offenbart jedoch das Versiegeln einer wiederverschließbaren Befestigungsanordnung mit Bandstreifen, wiederum versiegelt mit Band oder Bahnen von Beutelherstellungsmaterialien.
Die PCT Anmeldung Nummer 97/06062, veröffentlicht am 20. Februar 1997, offenbart eine Reißverschlussfolie und einen Beutel, bei der ein wiederverschließbarer Beutel eine wiederverschließbare Wiederbefestigungsanordnung aufweist, die mit einer einzigen Wand des Beutels verbunden ist, wobei die Folie des Beutels eine wiederverschließbare Befestigung aufweist, die mit einer Seite desselben verbunden ist, und die keine Befestigung an einem anderen Abschnitt der Folie bei der Herstellung des Beutels erforderlich macht. Dies macht den Unterschied zur vorliegenden Erfindung aus, bei der die Befestigungen an beiden Seiten des Beutels befestigt sind, jeweils direkt aus Zwischenbandmaterial.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mängel des Standes der Technik zu überwinden, indem eine Befestigungsanordnung bereitgestellt wird, die leichter mit flexiblen Folien zu versiegeln ist als Befestigungen des Standes der Technik. Es ist eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen, bei der verdickte Versiegelungsbrücken zwischen einem Profil-Paar positioniert werden, um das Versiegeln zu erleichtern. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen, die einander gegenüberliegende Doppelprofilverschlusselemente aufweist, wobei eines der Außenprofile einen Lagen-Kopf oder einen Widerhaken, das andere Außenprofil, hat, wodurch es schwerer wird, jene Seite der Befestigungsanordnung (die Verbraucherseite) zu öffnen, um das Produkt davor zu schützen, dass der Beutel unabsichtlich aufgerissen wird. Es ist eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung, Befestigungsprofile zu verwenden, die beim Beutelausbildungsverfahren auf Band aufgebracht werden, wodurch zwei flache, im Wesentlichen parallele Oberflächen miteinander versiegelt werden. Das Ergebnis ist, dass es keine unregelmäßige Oberfläche gibt, die versiegelt wird, um die Befestigung am vorderen Feld anzubringen, oder um die Befestigung durch die Beutelmaschine hindurch und nach unten in die Formenfüll- und Versiegelungsvorrichtung zu bringen oder um die mit der Rückennaht versehene Seite der Verpackung zu versiegeln.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Mängel des Standes der Technik durch den Einsatz von Befestigungsband zu überwinden, an welchem die Befestigungsanordnung angebracht ist, um eine dünne im Wesentlichen flache Oberfläche bereitzustellen, die mit der Beutelwand (den Beutelwänden) versiegelt wird.
Die US 4,617,683 und die US 4,709,398 , auf welchen der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart ein Verfahren für das Versiegeln von Abschnitten des Bandes über einen Abschnitt einer Bahn aus thermoplastischem Material hinweg, umfassend: Ausgabe des Bandes über eine gewünschte Strecke; Zuschneiden des Bandes auf eine gewünschte Länge des Abschnitts des Bandes; Ergreifen des Endes des Abschnitts des Bandes und Vorschub des Abschnitts des Bandes über die Bahn hinweg; Pressen des Abschnitts des Bandes auf die Bahn und Heißsiegeln des Abschnitts des Bandes auf die Bahn. Das US 4,844,759 offenbart den Einsatz eines Treibriemens für die Bewegung des Abschnitts des Bandes über die Bahn hinweg.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Gerät für die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln einzelner Abschnitte von thermoplastischem Band (100) über einen Abschnitt einer Bahn (110) aus thermoplastischem Material hinweg bereit, wobei das Gerät umfasst: Mittel für die Ausgabe des Bandes (2108); eine Bandaufbringvorrich tung (420); Mittel für die Zuführung von unter Spannung stehendem Band vom Bandausgabemittel zur Bandaufbringvorrichtung, welche eine Bandantriebsanordnung für den Vorschub des Bandes (2107) umfasst; eine Bandschneideanordnung für das Zuschneiden des Bandes in einzelne Abschnitte mit einer vorbestimmten Länge; eine Bandversiegelungsvorrichtung (2159) für das Aufbringen von Druck und Wärme auf den Bandabschnitt auf der Bahn für eine festgelegte Verweilzeit; und Mittel für den sequentiellen Vorschub der Bahn,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gerät ein Vakuumtreibriemenmittel (2132) für den Vorschub des Abschnitts des Bandes in eine gewünschte Position über die Bahn von thermoplastischem Material hinweg umfasst; und
das Mittel für die Zuführung von unter Spannung stehendem Band vom Bandausgabemittel zur Bandaufbringvorrichtung eine Bandausrichtungsanordnung (2105) für das Ausrichten der Position des Bandes umfasst.
Dieses Mittel für die Ausgabe des Bandes kann umfassen: eine Rolle des Bandes, schwenkbar angebracht auf einer Abwickelspule mit Motorantrieb; einen Spannarm, auf welchen das Band gewickelt ist, wobei der Spannarm gleitbar angebracht ist, um sich als Reaktion auf Spannung auf dem Band zu heben oder zu senken; und Mittel für das Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Spannung der Abwickelspule als Reaktion auf das Heben oder Senken des Spannarms.
Das Mittel für die Zuführung des Bandes kann umfassen: eine Vielzahl von Tänzerrollen auf diesem, wobei die Position der Tänzerrollen die Spannung auf dem Band angibt; eine Folien-Synchronisiereinrichtung für das Synchronisieren des Bandes mit der Bandaufbringung, wobei die Folien-Synchronisiereinrichtung eine oder mehr vertikal ausrichtbare Rollen in derselben aufweist und die Rollen vertikal ausrichtbar sind als Reaktion auf Spannung auf dem Band, die durch die Rollen erfolgt; eine Bandausrichtungsvorrichtung für das Anpassen der Ausrichtung des Bandes, und eine Klemmantriebsvorrichtung für die Zuführung des Bandes als Reaktion auf die Position der Rollen in der Folien-Synchronisiereinrichtung und die Position der Tänzerrollen.
Das Mittel für den Vorschub der Bahn thermoplastischen Materials kann einschließen: eine motorgetriebene Antriebsrolle für die Ausgabe der Bahn; eine oder mehr Tänzerrollen, durch welche hindurch die Bahn gefädelt ist; einen Tänzerarm als Auflage für zumindest eine der Tänzerrollen; ein Paar motorgetriebene Klemmrollen für den Vorschub der Bahn durch das Gerät hindurch; Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms und das Betätigen der motorgetriebenen Antriebsrolle und der motorgetriebenen Klemmrollen bei der Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um eine gewählte Spannung auf der Bahn aufrechtzuerhalten; Mittel für das Feststellen der Position des Bandes und für das Übermitteln eines Signals an die Bahnantriebsrolle und die Klemmrollen, um die Geschwindigkeit als Reaktion darauf zu erhöhen oder zu vermindern; und Steuermittel für das Koordinieren der Signale von diesem Mittel für die Feststellung der Position des Spannarms und dem Mittel für das Feststellen der Position des Bandes und für die Steuerung der Geschwindigkeit der Bahn und des Bandes.
Das Gerät kann weiterhin eine Formenfüll-Versiegelungsmaschine mit einem Satz Tänzerrollen auf dem vorderen Abschnitt derselben für den Transport der Bahn mit den Abschnitten des Bandes auf derselben umfassen; einen Sensor für die Bestimmung der Position von zumindest einer der Tänzerrollen, um die Spannung auf der Bahn zu bestimmen und Mittel für die Übermittlung eines Signals an das Steuermittel für das Steuern der Geschwindigkeit der Bahn und des Bandes.
Das Steuermittel kann umfassen: einen Computer, der elektronisch mit dem Spannarm verbunden ist, mit der motorgetriebenen Antriebsrolle, dem Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms, der motorgetriebenen Klemmrollen, des Mittels für das Feststellen der Position des Bandes, der Bandantriebsrolle und der Bandklemmrollen.
Alternativ kann das Steuermittel Fiuidiksteuerungen zum Spannarm, zur motorgetriebenen Antriebsrolle, zum Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms, der motorgetriebenen Klemmrollen, dem Mittel für das Feststellen der Position des Bandes, der Bandantriebsrolle und der Bandklemmrollen umfassen.
Das Gerät kann weiterhin ein Mittel für die Ultraschallversiegelung der Enden der Abschnitte des Bandes vor dem Zuschneiden des Bandes umfassen, angeordnet zwischen dem Mittel für die Ausgabe des Bandes und der Bandaufbringvorrichtung.
Das Vakuumtreibriemenmittel, die Bandausrichtungsanordnung und die Bandzuschneideanordnung können miteinander verbunden sein durch einen Riemenantrieb, der konstruiert und angeordnet ist für die Aufrechterhaltung der relativen Betriebsgeschwindigkeit des Vakuumtreibriemenmittels, der Bandzuschneideanordnung und der Klemmrollen und für die Beibehaltung der relativen Position des Bandes und der Bandsegmente während des Betriebs des Gerätes.
Der Riemenantrieb kann angetrieben werden durch einen einzelnen Motor, um für eine konstante Geschwindigkeit und eine konstante Spannung zu sorgen.
Die Bandantriebsanordnung kann eine Doppelnabe umfassen, welche eine erste Nabe und eine zweite Nabe aufweist, wobei die erste Nabe verbunden ist durch einen Zahnantriebsriemen mit einer dritten Nabe auf dem Antriebsmotor, wobei die dritte Nabe angebracht ist auf einer ersten Welle, die vom Antriebsmotor angetrieben wird, um die dritte Nabe zu drehen, wodurch die Doppelnabe zum Drehen gebracht wird; wobei die Doppelnabe auf einem Ende einer der Klemmrollen so angebracht ist, dass die Drehung der Klemmrolle bewirkt wird, wenn die Doppelnabe gedreht wird; wobei der Vakuumtreibriemen eine Antriebswelle aufweist, welche sich durch ein Ende desselben hindurch erstreckt und eine vierte Nabe, die sich von dieser Antriebswelle aus erstreckt, die vierte Nabe einen auf dieser angebrachten Zahnantriebsriemen aufweist; wobei der Zahnantriebsriemen mit der ersten Nabe so verbunden ist, dass die Drehung der vierten Nabe und der Antriebswelle bewirkt wird, wenn sich die erste Nabe dreht und wodurch der Vakuumtreibriemen in Synchronisation mit der Zuschneideanordnung und den Klemmrollen angetrieben wird.
Die Bandzuschneideanordnung kann umfassen: eine Luftkolbenvorrichtung mit einer Welle, die sich von dieser nach unten erstreckt, wobei der Luftkolben so konstruiert und angeordnet ist, dass er die Welle selektiv anhebt und senkt; eine Schneideklinge und eine Klemme, die an dem distalen Ende der Welle befestigt sind, um das Band festzuklemmen und zu schneiden; eine verschiebbare Formplatte für deren selektive Positionierung unter dem Band, wobei die Formplatte einen sich durch diese hindurch erstreckenden Schlitz aufweist und einen unter Federspannung stehenden Abstreifblock in der Nähe des Schlitzes, wobei die Klemme so konstruiert und angeordnet ist, dass sie den Abstreifblock nach unten drückt, wenn die Welle ausgefahren wird, um das Schneiden des Bandes zu ermöglichen, wobei der Abstreifblock so konstruiert und angeordnet ist, dass er nach oben drückt, wenn die Klemme durch die Welle nach oben gezogen wird und wobei der Abstreifblock so konstruiert und angeordnet ist, dass er das distale Ende des Bandes zum Vakuumtreibriemen hin schiebt.
Das Vakuumtreibriemenmittel kann einen Vakuumtreibriemen umfassen, der eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die sich durch diesen hindurch erstrecken, wobei der Vakuumtreibriemen drehbar auf einem Rollenpaar befestigt ist, wobei zumindest eine der Rollen so angetrieben wird, dass sie selektiv die Drehung des Riemens und den zunehmenden Vorschub des Riemens über eine gewünschte Strecke bewirkt; einen Anschlag, der sich unter dem Treibriemen erstreckt, ausgebildet aus einem glatten thermoplastischen Elastomer, und der so dimensioniert und positioniert ist, dass er als eine Barriere gegen Luft von der sich unter ihm bewegenden Bahn und als eine Entladeeinrichtung dient.
Der Vakuumtreibriemen kann zirka ein Zoll (zirka 25 mm) breit sein, und die Öffnungen können 5/8 Zoll (zirka 16 mm) vom Rand des Treibriemens mittig angeordnet sein.
Das Band kann eine gefaltete Schleife mit einem Paar verzahnter Befestigungsprofilformerumfassen, die an dieser an der inneren Oberfläche derselben befestigt sind, wobei die verzahnten Befestigungsprofilformer für das selektive Öffnen und Wiederversiegeln konstruiert und angeordnet sind, wodurch, wenn das Band auf der Bahn positioniert und versiegelt wird, die Bahn geeignet ist für die Umwandlung in eine Vielzahl von wiederversiegelbaren Beuteln.
Das Gerät kann weiterhin eine Computereinheit für das Koordinieren des Mittels für die Ausgabe des Bandes, der Bandaufbringvorrichtung, der Bandzuschneidevorrichtung, des Bandantriebs, des Vakuumtreibriemens und des Mittels für den sequentiel len Vorschub der Bahn umfassen. Das Gerät kann weiterhin umfassen: eine Tastatureinheit für das Anpassen der Länge der Bandabschnitte, des Abstands zwischen den Bandabschnitten, des Abstandes zwischen den auf der Bahn versiegelten Bandabschnitten und der Geschwindigkeit des Betriebes des Gerätes für die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln der einzelnen Bandabschnitte auf der Bahn.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren für das Versiegeln einzelner Abschnitte des thermoplastischen Bandes über einen Abschnitt einer Bahn aus thermoplastischem Material hinweg, wobei das Verfahren umfasst: Ausgabe des Bandes über eine gewünschte Strecke; Zuschneiden des Bandes auf eine gewünschte Länge der einzelnen Abschnitte des Bandes; Ergreifen des Endes des einzelnen Abschnitts durch Einsatz eines Vakuums; sequentielle Anwendung des Vakuums auf die Länge des einzelnen Abschnitts des Bandes und gleichzeitiger Vorschub des einzelnen Abschnitts des Bandes über die Bahn hinweg; Pressen des einzelnen Abschnitts des Bandes auf die Bahn und Heißsiegeln des einzelnen Abschnitts des Bandes auf die Bahn.
Das Verfahren kann weiterhin den Schritt der Koordinierung des Vorschubs der Bahn mit dem Vorschub des Bandes und des Abschnitts des Bandes umfassen.
Das Verfahren kann weiterhin folgende Schritte umfassen: Ablaufen der Bahn von einer Abwickelrolle über eine Reihe von Tänzerrollen; Ablesen der Position der Tänzerrollen; Signalübermittlung an einen Antriebsmotor für den Vorschub oder die Verlangsamung der Bahn auf der Grundlage der Position der Tänzerrollen; Signalisieren der Position der Rolle an einen Bandantrieb; Führen des Bandes durch eine Reihe von Band-Tänzerrollen; Signalisieren der Position der Band-Tänzerrollen an den Bandantrieb, wodurch bewirkt wird, dass der Bandantrieb das Band vorschiebt oder verlangsamt, und Signalübermittlung an den Antriebsmotor, die Bahn vorzuschieben oder zu verlangsamen. Das Verfahren kann weiterhin umfassen: Zuführung der Bahn mit Bandabschnitten, die auf dieser versiegelt sind, zu einer Formfüll-Versiegelmaschine und durch einen Satz von Formfüllversiegel-Tänzerrollen am Ende derselben; Signalisieren der Position der Formfüllversiegel-Tänzerrollen an den Bandantrieb und an den Bahnantriebsmotor, um die Bewegung des Bandes und der Bahn zu steuern.
Das Verfahren kann die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln einzelner Abschnitte des thermoplastischen Bandes über einen Abschnitt einer Bahn von thermoplastischem Material hinweg umfassen, wobei das Verfahren die Ausgabe von unter Spannung stehendem Band aus einem Bandausgabemittel zu einer Bandaufbringvorrichtung umfasst, welche eine Bandausrichtungsanordnung für die Anpassung der Position des Bandes und eine Bandantriebsanordnung für den Vorschub des Bandes umfasst; das Zuschneiden des Bandes in einzelne Abschnitte von vorher gewählter Länge; den Vorschub des Abschnitts des Bandes durch eine Vakuumvorschubeinrichtung zu einer gewünschten Position über die Bahn des thermoplastischen Materials hinweg und das Aufbringen von Druck und Wärme auf den Bandabschnitt auf der Bahn für eine festgelegte Verweilzeit, um das Band auf die Bahn zu siegeln und die Bahn sequentiell vorwärts zu bewegen.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Mängel des Standes der Technik zu überwinden, indem ein großer Schürzen-(Band)-Bereich bereitgestellt wird, auf welchem eine zweite Versiegelung leicht ausgerichtet werden kann. Die Schürzen-(Band)-Höhe des Bereiches könnte verändert werden, abhängig von der Gestaltung der Beutelmaschine, dem Zustand und der Variation bei der Zughöhe der Beutelmaschine.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Mängel des Fachgebiets zu überwinden, indem ein Befestigungsprofil eingesetzt wird, welches auf dem Band beim Beutelausbildungsverfahren montiert ist und es erforderlich macht, dass die Verfahrensschritte das Versiegeln von zwei flachen, im Wesentlichen parallelen dünnen Oberflächen involvieren. Es gibt somit keine ungleichmäßige Oberfläche, die versiegelt wird, um die Befestigung am vorderen Feld anzubringen, oder um die Befestigung durch die Beutelmaschine hindurch und nach unten in die Formenfüll- und Versiegelungsvorrichtung zu bringen oder um die mit der Rückennaht versehene Seite der Verpackung zu versiegeln. Es ist ebenfalls eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es dem Kunden/Verbraucher der Packung zu ermöglichen, die Packung von oben zu öffnen, wie er oder sie es gewohnt sind.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Innenseite des Schürzen-(Band)-Bereiches zu behandeln, um zu verhindern, dass der Bereich beim nachstehend beschriebenen Verfahren versiegelt wird, um einen Reißverschluss und eine Beutelöffnung von diesem Bereich aus zu ermöglichen.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht in der Überwindung der Mängel des Fachgebiets durch den Einsatz von Befestigungsband, wie nachstehend beschrieben, um einen dünnen, im Wesentlichen flachen Befestigungs-Anhang bereitzustellen, der an die Beutelwand/-wände gesiegelt wird, und durch die Behandlung der Innenlagen der Befestigungsöffnungslaschen oberhalb der Befestigung.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Steuerung der Bahnausgabe durch den Einsatz einer angetriebenen Tänzer-Abwicklung der Basisbahn und die Indexierung der Basisbahn für die Positionierung der Anbringung des Reißverschlusses. Die Reißverschlussanbringung schließt einen Servomotor und die Steuerung des Motors mit Computer ein.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung der Abwicklung, des Anspannens, des Führens und Indexierens der Befestigungsband-Materialien bei der Befestigung derselben an einer Bahn, verbunden mit der Indexierung der Bahn, jedoch unabhängig davon.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, für ein Gleichgewicht von Spannungen zwischen den Befestigungsstreifen und dem Bandmaterial zu sorgen, indem eine angetriebene Tänzer-Bahn für die Zuführung von gefaltetem und unter leichter Spannung stehendem Bandmaterial zu einer Befestigungs-Versiegelungsvorrichtung bereitgestellt wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein flacheres, geraderes, kräuselfreies Befestigungsband aus dem Befestigungsbandbetrieb zu erzielen, indem die relativen Spannungen der bahnlosen Befestigung und des Bandmaterials während des Aufbringens des Befestigungsmaterials auf das Band genauer gesteuert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Anmeldung enthält zumindest eine Zeichnung und/oder ein Foto in Farbe. Kopien dieses Patents mit farbiger Zeichnung/farbigen Zeichnungen, Farbfoto/Farbfotos werden vom Patentamt auf Ersuchen und gegen Zahlung der erforderlichen Gebühr zur Verfügung gestellt.
1 ist eine schematische Darstellung des Systems für die Ausführung der Verfahren der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Darstellung einer Unterbaugruppe eines Gerätes, das beim System von 1 eingesetzt wird;
3 ist ein Fließschema des üblichen Gangs der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Perspektivansicht des Bandes von 6, das mit Ultraschall an der Bahn befestigt wird;
5 ist eine Perspektivansicht einer Bahn der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Bandes der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Flansches der Befestigung der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Seiten-Querschnittsansicht einer Variante eines Flansches der vorliegenden Erfindung von 7;
9 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Flansches der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines fertiggestellten Beutels der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine vordere Draufsicht des Beutels von 10;
12 ist eine Seiten-Querschnittsansicht einer Variante des Beutels der Erfindung und von Versiegelungsstangen;
13 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Flansches der Erfindung;
14 ist eine Seiten-Querschnittsansicht des Beutelmaterials und eines Flansches der Erfindung;
15 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Beutels der Erfindung mit dem Band von 14;
16 ist eine auseinandergezogene Seiten-Querschnittsansicht eines oberen Abschnitts eines Beutels der vorliegenden Erfindung mit einem daran befestigten Befestigungsband, bei welchem die Befestigung in einer offenen Position ist;
17 ist eine Draufsicht auf eine Bahn mit Befestigungsbandsegmenten auf derselben;
18 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines Abschnitts der Bahn mit Befestigungsbandsegmenten von 17;
19 ist eine Draufsicht auf den Beutel, einschließlich des Abschnitts des Beutels, der in 16 gezeigt wird;
20 ist eine Seiten-Perspektivansicht der Befestigungsband-Ausgabeanordnung der vorliegenden Erfindung;
20A ist eine Seitenansicht, zum Teil auseinander gezogen, der Befestigungsband-Ausgabeanordnung der vorliegenden Erfindung;
20B ist eine Seitenansicht, zum Teil auseinander gezogen, der Befestigungsband-Ausgabeanordnung von 20;
21 ist eine hintere Perspektivansicht der Befestigungsband-Ausgabeanordnung von 20;
22 ist eine Seiten-Perspektivansicht, welche ein Ultraschall-Versiegelungshorn und eine Schneidevorrichtung und die Befestigungsband-Ausgabeanordnung von 20 zeigt;
23 ist eine hintere Perspektivansicht, welche das Ultraschall-Versiegelungshorn und die Schneidevorrichtung von 22 veranschaulicht;
24 ist eine hintere Perspektivansicht, welche einen Reißverschluss-Spulenantrieb und die Befestigungsband-Ausgabeanordnung von 22 zeigt;
25 ist eine Seiten-Perspektivansicht einer Bahnmaterial-Ausgabeanordnung der Formenfüll-Versiegelungsmaschine der vorliegenden Erfindung und einer Rolle des Bahnmaterials;
26 ist eine hintere Perspektivansicht einer Bahnmaterial-Ausgabeanordnung von 25;
27 ist eine vordere Perspektivansicht der Vakuumtreibriemen- und Versiegelungsstangenanordnung der vorliegenden Erfindung;
28 ist eine vordere Perspektivansicht der Vakuumtreibriemen- und Versiegelungsstangenanordnung von 27 und der Bahn mit Befestigungsbandsegmenten von 17;
29 ist eine Seiten-Perspektivansicht von zwei Sätzen Tänzerrollen, durch welche hindurch die Bahn mit Befestigungsbandsegmenten von 17 in der vorliegenden Erfindung zugeführt wird;
30 ist eine Perspektivansicht der Bahn mit Befestigungsbandsegmenten von 17 bei ihrer Bewegung über einen Formgebungsansatz einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine;
31 ist eine Seiten-Perspektivansicht des Formgebungsansatzes von 30;
32 ist eine Vorderansicht einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine;
33 ist eine Großansicht von Versiegelungsstangen und eines Schneidemessers von 32;
34 ist eine Draufsicht auf das Laminatmaterial, das bei der Herstellung des Befestigungsbandes verwendet wird;
35 ist eine Seiten-Querschnittsansicht einer Innenkappe, die an eine Basisbahn einer zum Teil bearbeiteten Befestigungsbandanordnung gesiegelt ist;
36 ist eine Seitenquerschnittsansicht der teilweise bearbeiteten Befestigungsbandanordnung von 35 nach einem Falt-Arbeitsschritt;
37 ist eine Seitenquerschnittsansicht der teilweise bearbeiteten Befestigungsbandanordnung von 36, die eine an der Versiegelungslage der Basisbahn versiegelte Befestigung aufweist;
38 ist eine Seitenquerschnittsansicht der teilweise bearbeiteten Befestigungsbandanordnung von 36, bei der eine Befestigung mit der inneren Kappe an Enden derselben versiegelt ist;
39 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer Variante von 37 mit einem versiegelten Kopfstückabschnitt;
39a ist eine Draufsicht auf einen wiederverschließbaren Beutel, bei dem die Bahn von 35 zum Einsatz kommt;
40 zeigt eine Variante der Oberseite des Beutels von 19, bei der Greifflansche oberhalb einer Klebeversiegelung bereitgestellt sind, welche die Beutelwände miteinander versiegelt;
41 ist ein Diagramm eines Gerätes für die Ausbildung des Befestigungsbandes, welches in 20, 21 und 23 veranschaulicht wird;
42 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer Variante des hierin beschriebenen Befestigungsbandes, die eine nicht-versiegelnde Nitrozellulosebeschichtung auf demselben aufweist; und
43 veranschaulicht eine Draufsicht auf eine Variante eines oberen Abschnitts eines wiederverschließbaren Beutels.
44 ist eine Vorderansicht des verbesserten wiederverschließbaren Kunststoffbeutels der vorliegenden Erfindung;
45 veranschaulicht eine Perspektiv-Schnittansicht eines verbesserten wiederverschließbaren Kunststoffbeutels der vorliegenden Erfindung von 44;
46 ist eine Perspektivansicht einer vertikalen Formenfüll-Versiegelungsmaschine für die Herstellung von Beuteln der vorliegenden Erfindung;
47 ist eine Perspektivansicht einer Rolle der Bahn der vorliegenden Erfindung;
48 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines optionalen wiederverschließbaren Flansches der vorliegenden Erfindung;
49 ist eine Teil-Seiten-Querschnittsansicht des wiederverschließbaren Flansches von 48, verbunden mit einer Wand der Bahn;
50 ist eine Teil-Seiten-Querschnittsansicht eines optionalen wiederverschließbaren Bandes von 51 bei einem fertiggestellten Beutel der vorliegenden Erfindung;
51 ist eine Seiten-Querschnittsansicht eines optionalen wiederverschließbaren Bandes der vorliegenden Erfindung;
52 ist eine Teil-Seiten-Querschnittsansicht des wiederverschließbaren Bandes von 51, verbunden mit einer Wand der Bahn;
53 ist eine Teil-Seiten-Querschnittsansicht eines wiederverschließbaren Flansches von 48 bei einem fertiggestellten Beutel der vorliegenden Erfindung;
54 ist eine Seitenansicht einer Variante des Flansches von 48;
55 ist eine Seiten-Querschnittsansicht des Flansches von 54 bei einem fertiggestellten Beutel der Erfindung;
56 ist eine Perspektivansicht eines Gerätes für die Herstellung von Bahnmaterial, welches bei der vertikalen Beutelformenfüll-Versiegelungsmaschine von 46 verwendet wird;
57 ist eine Seiten-Querschnittsansicht des Beutels von 53 nach dem Abtrennen des oberen Abschnitts desselben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 120 für die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung, welche im Allgemeinen wiederverschließbare Kunststoffbeutel und im Besonderen die Versiegelung einer wiederverschließbaren Befestigung betrifft, die auf Band an einer Bahn befestigt ist, welche bei der Herstellung von wiederverschließbaren Beuteln auf einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine eingesetzt wird. Das System 120 ist in der Lage, die Schritte, welche für die Herstellung dieser Beutel benötigt werden, wiederholt mit einer hohen Durchsatzleistung und mit geringen Zykluszeiten auszuführen.
Die ordnungsgemäße Zuführung, das Plazieren und das Versiegeln des Bandes 100 an vorgegebenen Positionen auf der Basisbahn 110 sind wichtige Aspekte des Systems 120. Die Art und Weise, in der das Band 100 zugeführt wird und für das Versiegeln auf die Basisbahn 110 positioniert wird, ist von entscheidender Bedeutung für das Erzielen eines genauen sicheren Versiegelns von Band 100 auf die Bahn 110. Für diesen Zweck wird die Basisbahn 110 an der Indexierstation 130 mit Hilfe eines Servomotors 140 indexiert. Der Servomotor 140 steuert die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und die Verlangsamung der Bahn 110.
Wie in 4, in einer alternativen Ausführungsform, gezeigt wird, erzeugt die Bewegung der Bahn 110 in der Richtung des Pfeils 112 in 1 Luftbewegung über der Bahn 110, die sich auf alles auswirkt, was über diese hinweggeführt werden soll, wie zum Beispiel das Band 100. Die Tendenz ist, den führenden Rand des Bandes 100 in Richtung der Bewegung der Basisbahn 110 zu ziehen. Das Band 100, welches im Allgemeinen zirka 1 Zoll bis 2-3/4 Zoll breit ist, schwebt effektiv auf dem Luftstrom 180 (nicht gezeigt). Am Ende der Bandzuführung 190 befindet sich das Band 100 in einer gestreckten Position 320 über die Bahn 110 hinweg, was eine quadratische Beschaffenheit für die Positionierung auf die Basisbahn 110 sichert. Durch das "Feststecken" oder Befestigen des Bandes 100 an einer gestreckten Ecke und das nachfolgende Feststecken oder Befestigen desselben an einer Ecke am entgegengesetzten Ende des Bandes 100 kann das Versiegeln mit dem Band 100 quadratisch und in Ausrichtung mit der Basisbahn 110 vorgenommen werden. Die Versiegelung 114 ist diagonal zur Bahn 110 und parallel zur Befestigung, die am Band 100 angebracht ist.
Es ist festgestellt worden, dass die nachfolgende Reihenfolge von Schritten das Band 100 schnell und genau zuführt, positioniert, zuschneidet und auf die Bahn 110 siegelt.

1. Ein Signal für das Indexieren der Basisbahn 110 und für das Indexieren des Bandes 100 wird übermittelt, gesteuert durch das Niveau der Aufnahme-Tänzerrolle 520.
2. Ein Servomotor 469 treibt das Band 100 vorwärts über den Klemmantrieb 470 der Bandantriebsanordnung 2107.
3. Der führende Rand 110A des Bandes 100 wird in den Vakuumtreibriemen 2132 in der Vakuumtreibriemenanordnung 2167 hinein getrieben. Vakuumöffnungen 2049A im Treibriemen 2132 heften sich an den Schürzenbereich 100A des Bandes 100, oberhalb des Reißverschlusses 980. Der Vakuumtreibriemen 2132 wird etwas schneller als die Klemmantriebsrollen-Oberflächen 2113–17, angetrieben und befördert den führenden Rand 110A des Bandes 100 zu seiner entferntesten Position in gestreckter Art und Weise.
4. Nachdem das Band 100 über die gewünschte Strecke hinweg angetrieben worden ist, wird die Bandzuschneideanordnung 2109 aktiviert, um das Band 100 festzuklemmen und zuzuschneiden.
5. Wenn die Schneidevorrichtung abhebt, um zu ihrer obersten Position zurückzukehren, wird der führende Rand 110A des nächsten Stückes des Bandes 100 vom Zuschneideschlitz 2109A weg hochgehoben, um einen potenziellen Stau beim nächsten Zuführungszyklus zu vermeiden und um ordnungsgemäß für die Überführung zum Vakuumtreibriemen 2132 ausgerichtet zu werden. Gleichzeitig bewegt sich der Zuschneideanschlag 2109B nach oben weg, damit der nachlaufende Rand des soeben zugeschnittenen Stückes des Bandes flach für das Versiegeln liegen kann.
6. Das Band 100 wird mit der Basisbahn 110 mit Hilfe der Versiegelungsstange 2159 versiegelt, die Bestandteil der Vakuumtreibriemenanordnung 2167 ist. Die Versiegelungsstange 2159 bewegt sich weg (wird hoch gehoben), und der Zyklus kann jetzt wiederholt werden. Der nachlaufende Rand 110B des Stückes des Bandes 100, welches soeben an der Basisbahn 110 befestigt wurde, kommt nicht in Kollision mit dem angehobenen führenden Rand 110A des Bandes 100 beim nächsten Zuführungszyklus, da der führende Rand 110A über dem nachlaufenden Rand 110B zugeführt wird und in diagonaler Richtung weggezogen wird.
7. Der Vakuumtreibriemen 2132 ist immer angeschaltet, anstatt zyklisch an- und abgeschaltet zu werden, was Verzögerungen beim Aufbau von Vakuumkraft nach einem Stillstand verhindert. Dies erfolgt, da die Versiegelungskraft der Verbindung zwischen dem Band 100 und der Basisbahn 110 groß genug ist, um eine Trennung des Bandes 100 vom Vakuumtreibriemen 2132 zu gestatten, wenn die Basisbahn 110 indexiert.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist festgestellt worden, dass die nachfolgende Reihenfolge von Schritten das Band 100 schnell und genau zuführt, positioniert, zuschneidet und auf die Bahn 110 versiegelt:

1. Das Band 100 wird mit Hilfe eines Satzes Gummi-Rillen-Klemmrollen 150 vorangetrieben, die mit dem Schrittmotor 160 an der Schrittstation 170 verbunden sind.
2. Das Band 100 wird diagonal über die Bahn 110 hinweg mit einem Vorhang oder einem Strom 180 von Luft transportiert, die oberhalb und unterhalb des Bandes 100 aus der Luftzufuhr 105 gerichtet wird, um den Einfluss der Basisbahn 110 zu eliminieren, welche sich gleichzeitig unterhalb des Bandes 100 und in einem rechten Winkel zu diesem bewegt.
3. Der Luftvorhang 180 wird an der Zuführungsendstation 190 gestoppt, und gleichzeitig wird die Schleifenseitenecke 200 des Bandes 100 auf der Basisbahn 110 (1A) festgesteckt, ehe das Band 100 an der Schneidestation 210 (4) abgeschnitten wird.
4. Das Band 100 wird am gegenüberliegenden Ende 230 (4) festgesteckt, wenn der Zuschnitt 220 ausgeführt wird, und das Band 100 wird in seiner Position gehalten, um an der Positionierungsstation 240 durch die Feststeckvorrichtungen 260 versiegelt zu werden.
5. Die einzelne Lippe 250 wird mit der Basisbahn 110 mit einer Versiegelungsvorrichtung, nämlich der Befestigungssegment-Befestigungsanordnung 2101, versiegelt, während die Feststeckvorrichtung 260 weiterhin das abgetrennte Bandstück 270 (4) in seiner Position hält, im Wesentlichen im rechten Winkel zur Basisbahn 110.
6. Das Band 100 wird kontinuierlich durch die Feststeckvorrichtungen 260 gehalten, während sich die Versiegelungsstange 2159 (33) von der Versiegelungsposition abhebt und es effektiv der Versiegelungsstange 2159 (33) erlaubt, sich von der Versiegelung abzuziehen.
7. Die Feststeckvorrichtungen 260 (4) werden freigegeben. Die Feststeckvorrichtungen 260 schließen pneumatisch betriebene Gummischuhe 310 ein, die im Allgemeinen zirka 1 Zoll im Quadrat sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 1 zu sehen ist, sorgt für eine Befestigung der Bandaufbringvorrichtung 420 an einem Aufwickler 600 (nicht gezeigt). Dies ermöglicht die Funktion der Beutelmaschine 410 mit zuvor aufgebrachtem Band. Es gibt einen erheblichen Bedarf an einem mit Reißverschluss versehenen Rollenmaterial 630 mit schon auf die Basisbahn 2154 gesiegeltem Band 100 für den Einsatz auf separaten Beutelmaschinen. Dieses Herangehen an Reißver schluss-Verpacken ist kein Ersatz für die In-Line-Möglichkeit, sie kann jedoch als eine weitere Option genutzt werden.
Wie in 4 zu sehen ist, stellt die Erfindung ebenfalls ein Gerät 1140 und ein Verfahren für das Ausbilden und Antreiben der Bahn 340 (wobei die Bahn 110 mit einem auf diese gesiegelten Band versehen ist) nach unten entlang der Außenseite des Schlauches 350 bereit (der Teil einer vertikalen Formenfüll-Versiegelungsmaschine ist), wobei die Rückenversiegelung 360 und die Kreuzversiegelungen 370, 380 ausgeführt werden. Jedes Ende 230, 235 des abgetrennten Bandstückes 270 (5) muss in einer bestimmten Weise versiegelt werden, oder sonst wird sich das abgetrennte Bandstück 270 einfach an der ersten Öffnung abtrennen, und eine Neuausrichtung wird sehr schwierig sein. Um dieses Problem zu lösen, werden die Enden 230, 235 unseres Reißverschlussbandstücks mit Ultraschall "festgesteckt".
Wie aus 1 ersichtlich ist, stellt die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung 400 für die Koordinierung der Beutelmaschine 410 und der Bandaufbringvorrichtung 420 bereit. Es ist wichtig, die Arbeitsschritte der Beutelmaschine 410 und die Arbeitsschritte der Bandaufbringvorrichtung 420 zu koordinieren, da zwischen diesen Arbeitsschritten eine einheitliche Bahnspannung aufrechterhalten werden muss, sonst geht der Gleichlauf der Bahn verloren.
Wie zum Teil in 1 und 2 veranschaulicht wird, reagiert die Anordnung 430 auf die Vorrichtung 400 und führt der Beutelmaschine 410 eine unter einheitlicher Spannung stehende Bahn 440 zu, sie nimmt das Material auf, welches von der Bandaufbringvorrichtung 420 zugeführt wird und hält gleichzeitig eine angemessene Spannung aufrecht. Die drei Abschnitte der Anordnung 430 sind: 1. ein unter Federspannung stehender Dreischleifentänzer 490 mit einem Lichtsensor 460, welcher die Position des Tänzers 490 abliest und – wenn er bereit ist – den Zyklus der Aufbringung des Bandes 100 startet; 2. ein Klemmantrieb 470, für die Zuführung des Bandes 100 (29) und 3. ein zweiter Dreischleifentänzer 2136 (wie in 29 gezeigt) zwischen dem Klemmantrieb 470 und der Beutelmaschine 410 (1), welcher den Klemmantrieb 470 steuert.
Die Indexierung der Beutelmaschine 410 und die Indexierung der Bandaufbringvorrichtung 420 sind unabhängig voneinander. Die Beutelmaschine 410 indexiert und bewirkt das Anheben des Dreischleifentänzers 490. Ein Näherungsschalter (nicht gezeigt) und eine Nocke bewirken, dass der Klemmantrieb 470 (2) das Material 440 zieht, wodurch der Arm 520 auf dem Tänzer 490 gesenkt wird. Wenn zusätzliches Material 440 durch den Klemmantrieb 470 gezogen wird, bewirkt der vorgelagerte Tänzerarm 520, dass sich die Wicklungen 510 in den Federn 521 unter Spannung strecken. Der Lichtsensor 460 erkennt dann die Marke 570 auf dem Arm 550 des Tänzers 490, was die Indexierung durch die Bandaufbringvorrichtung bewirkt. Die Wicklungen 521, die unter Spannung stehen, ziehen den Arm 520 nach unten, um Material 340 aufzunehmen, welches in die Dreischleifenanordnung 490 indexiert wird. Der Prozess wird dann kontinuierlich wiederholt. Ein Spannung, die so gering wie möglich ist, wird auf die Feder 521 so aufgebracht, dass ein geringer Widerstand gegen die Bewegung des Bandes 100 ausgeübt wird, wodurch die Spannung auf dem Band 110 und der Widerstand gegen die Trägheit des Bandes 100, das sich vorwärts bewegt, verringert werden. Das Ergebnis ist, dass die Positionierung des Bandes 100 von größerer Genauigkeit im gesamten System ist.
3 veranschaulicht ein Bandaufbringprogramm 580, das die folgenden Schritte des Maschinenprogramms ausführt: 1. Die Basisbahn 110 indexiert zum Okularpunkt 590, über den Servomotor 140; 2. das Band 100 wird über den Schrittmotor 160 zugeführt; 3. der Vakuumtreibriemen 2132 befördert das Band 100 für Positionierung; 4. das Band 100 wird zugeschnitten und auf die Basisbahn 110 gesiegelt; 5. die Versiegelung 280 wird betätigt, um das Band 100 auf die Basisbahn 110 zu siegeln.
Das oben beschriebene System 120 beschickt optional eine Aufwicklervorrichtung 600 (nicht gezeigt) sowie die Beutelmaschine 410 mit praktisch keinen Veränderungen. In diesen Fällen kann die Ausrüstung von einem Unternehmen verwendet werden, das Produkte verpackt, oder von einem Folienumwandler. Dieses Herangehen gestattet es jedem Umwandler, eine Verpackungseinrichtung für Kunden mit zuvor aufgebrachtem, mit Reißverschluss versehenen Rollenmaterial 630 zu versehen, was es dem Umwandler ermöglicht, Basisbahnarbeiten auszuführen, die er sonst normalerweise nicht erzielen würde. In ähnlicher Weise kann auf der Verpackungsvorrichtung zuvor aufgebrachtes, mit Reißverschluss versehenes Rollenmaterial 630 auf Mehrfach-Beutelherstellungsmaschinen laufen, ohne die Erfordernis, die Bandaufbringvorrichtung 420 bereitzustellen.
Die Erfindung stellt ebenfalls Verfahren für die Behandlung der inneren Schleife oder des Verschlussbereiches 1060 des Bandes 100 bereit, um ein Nichtversiegelungsmerkmal auf diesen zu erzeugen, wie dies in 6 und 7 veranschaulicht wird. Die innere Oberfläche der Schleife oder des Verschlussbereiches 1060 des Bandes 100 wird behandelt, damit diese während des Backenversiegelungsverfahrens 1260 in der Beutelmaschine 410 (1) nicht zu versiegeln.
Es gibt verschiedene Wege, auf denen dies erreicht wird, einschließlich der elektronischen (koronaähnlichen) Oberflächenbehandlung, der Anwendung nichtversiegelbarer Druckmaterialien, der Laminierung oder Versiegelung einer Sperrstreifenaufbringung (nichtversiegelbar) auf das Bandmaterial 100 zwischen den Reißverschlusshälften 720 und 730 oder der Einsetzung eines Sperrstreifens 740 (nichtversiegelbar) in den Schleifen-(Verschluss-)-Bereich 710, wie in 8 ersichtlich ist.
Bei einer Variante, wie in 9 ersichtlich, schließt die Erfindung eine brechbare Öffnung 750 ein, die verwendet wird, wenn das verpackte Produkt keine hermetischen Versiegelungen benötigt, wie zum Beispiel IQF(Instant-Tiefgefrier)-Gemüse und/oder Obst. Bei Artikeln, die keine hermetischen Versiegelungen benötigen, wie zum Beispiel IQF-Gemüse, bei denen Öffnungen eingestanzt werden, um Luft aus dem Beutel herauszubekommen und CO₂ freizusetzen, ist die brechbare Öffnung 750 wünschenswert, im Gegensatz zum Abschneiden einer oberen Versiegelung 830 (10, 11 und 12) mit einer Schere.
Wie in 9–11 veranschaulicht wird, wird die Öffnung während der Herstellung des Bandes 100 geschaffen. Das obere Ende 760 wird während der Herstellung aufgeschlitzt. Das Bandmaterial 100 wird aus einer Einzellage von Polyethylen mit Zusatzstoffen, wie zum Beispiel Ethylenvinylacetat zur Erleichterung des Versiegelns ausgebildet. Die Aufbringung des Bandes 100 führt zu einer Fertigverpackung 1, wie sie in 10 dargestellt ist. Der Perforierschritt zur Schaffung der brechbaren Öffnung 750 (9) wird in die Versiegelungsbacken 1260 (12) der Beutelmaschine 410 (1) inkorporiert, welche ebenfalls die Kreuzbahnbandschleife 880 (13), die obere Versiegelung 830 (10) und die untere Versiegelung 832 (11) des Beutels 1 versiegelt.
Wie in 9–13 dargestellt ist, werden Flansche 770 und 780, welche Befestigungsprofile 720 und 730 auf diesen aufweisen, auf die Innenwände 810 und 820 gesiegelt. Die Flansche 770 und 780 werden auf die Wände 930 und 940 unterhalb der oberen Versiegelung 830 an den Versiegelungen 790 und 800 versiegelt. Die brechbare Öffnung 750 (9) ist unterhalb einer oberen Versiegelung 830 und oberhalb des Flansches 780 (10) angeordnet.
Die Erfindung schließt weiterhin ein Verfahren für das Herstellen eines vorher aufgebrachten mit Reißverschluss versehenen Bandrollenmaterials 630 (5) ein. Das Bandmaterial 100 wird optional In-line mit den Beutelfüllmaschinen mit den Produkten des Kunden aufgebracht. Zuvor aufgebrachtes mit Reißverschluss versehenes Rollenmaterial 630 kann ebenfalls bereitgestellt werden, indem dem System 120 der Bandaufbringvorrichtung ein Aufwickler 600 hinzugefügt wird.
Die Erfindung schließt ebenfalls Varianten für Anwendungen in der "Chip"-Industrie ein. Die Erfindung schließt ein Merkmal des "leichten Öffnens" für Kunststoffbeutel ein. Wie in 12 gezeigt wird, ist der Chip-Beutel 840 mit einer sehr dünnen Versiegelungslage 850 versehen, gemeinhin mit einer Dicke von zirka 2/10 eines Millimeter. Der Chip-Beutel 840 schließt einen wiederverschließbaren Streifen 860 unmittelbar unterhalb des trennbaren Öffnungsabschnitts 870 ein. Die Trennung der Wände des Öffnungsabschnitts 870 legt wiederverschließbare Öffnungsflansche 770 und 780 für die Umgebung frei, wenn die Bandschleife 760 (9) während ihrer Herstellung aufgeschlitzt wird. 12 veranschaulicht ebenfalls die Position der Versiegelungsstangen 2159. Die Versiegelungsstangen 2159 versiegeln zumindest einen flachen, nicht mit einem Profil versehenen Abschnitt der Flansche 770 und 780 mit Wänden des Beutels 840.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bandschleife 880 während der Herstellung aufgeschlitzt. Die inneren Oberflächen 890 und 900 auf den Flanschen 770 und 780 (13) werden unversiegelbar gemacht.
Der Chip-Beutel 840 wird gemäß den folgenden Schritten hergestellt: wie in 10 gezeigt wird, werden die äußeren Oberflächen 910 und 920 der Bandanordnung 950 auf den Chip-Beutel im Inneren der Wandoberflächen 930 bzw. 940 gesiegelt. Die äußeren Oberflächen 910 und 920 auf den Flanschen 770 und 780 (12) schließen eine Laminatoberflächenversiegelung ein, die kompatibel mit den Innenoberflächen 930 und 940 des Beutels ist (12).
Ein mit Profil versehener wiederverschließbarer Streifen 860 wird bereitgestellt (12), der Reißverschlusshälften 720 und 730 zwischen den Flanschen 770 und 780 in verzahnter Anordnung aufweist. Die obere Versiegelung 830 (10) wird auf dem gleichen Material ausgebildet wie dasjenige, das verwendet wird, um den leicht öffnenden Chip-Beutel 840 (12) herzustellen. Die untere Versiegelung 832 (nicht gezeigt) wird gleichzeitig ausgebildet.
Wenn das Verpackungsmaterial 960, zum Beispiel Bahnmaterial, eine "andere" Versiegelungslage 970 vom Reißverschluss 980 aufweist, ein koextrudiertes oder Laminatmaterial, wird Bandmaterial 1010 auf das Material 960 (14 und 15) aufgebracht. Die Befestigungsseite 1005 enthält eine kompatible LDPE-(Polyethylen niedriger Dichte) Oberfläche 1000, und die gegenüberliegende Seite 1020 ist beschichtet mit dem Material 1030, das kompatibel mit der Versiegelungslage 970 des Verpackungsmaterials 960 ist, wie zum Beispiel ein Beutel 840 für Kartoffelchips. Die gegenüber-liegende Seite 1020 ist kompatibel mit der Versiegelungslage 970 des Verpackungsmaterials 960. Die innere Oberfläche 1000 ist ausgebildet für ein leichtes Versiegeln mit dem Reißverschluss 980. Der innere Schleifenbereich 1060 wird behandelt, nachdem der Reißverschluss 980 eingesiegelt worden ist, dergestalt, dass der Schleifenbereich 1060 nicht mit sich selbst versiegelt werden kann. Die äußere Oberfläche 1030 bleibt versiegelbar und kompatibel mit der inneren Oberfläche von Packungen, um die gewünschte Versiegelung der Packung zu bewirken. Anweisungen "Hier aufschneiden" oder andere Hinweise werden gegeben, damit der Verbraucher die Befestigung 980 nach dem Abtrennen entlang der angegebenen Linien (15) freisetzen kann.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung ein Gerät 1140 für die Herstellung von wiederverschließbarem Band 1010 (14) oder von Flansch-Reißverschlussmaterial 950 (13) und deren Aufwicklung zu Rollen bereit. Bei einer Variante hat das Band 1010 einen Bandabschnitt 1090 mit einer Länge von zirka 3/4 Zoll und einen Bandabschnitt 1100 mit einer Länge von zirka 1 1/4 Zoll, der so behandelt wird, dass er nicht versiegelbar ist. Das Band 1010 wird aus einem Material von zirka 3 Millimeter ausgebildet. Bei einer anderen Variante wird der Flansch 1110 hergestellt (9). Der Flansch 1110 hat einen Flanschabschnitt 1120 mit einer Länge von zirka 3/4 Zoll und einen zweiten Flanschabschnitt 1125 mit einer Länge von zirka 1 1/4 Zoll. Der hohe Flanschbereichabschnitt im Inneren 1130 wird so behandelt, dass er nicht versiegelbar ist. Jedes Band 1010 wird an den Befestigungsprofilen befestigt und wie hierin beschrieben bearbeitet.
Wie in 1 gezeigt wird, wird das Gerät 420 für das Indexieren des Versiegelungsbandes 100 oder des Flansches 1110 zur Bahn 110 bereitgestellt. Das Gerät 420 ist hinter der Formenfüll-Versiegelungsbeutelmaschine 410 (oder dieser vorge lagert) positioniert. Das Gerät 420 wickelt wiederverschließbares Band 100 oder Flanschmaterial 1070 ab, indexiert, stanzt Öffnungen und indexiert das Band 100 wiederum zu einer Position mittig oberhalb der Rückseite 1160 des vorgesehenen Vorderfeldes 1170 des Basisbahnmaterials 2154 (Kreuzbahn) und schneidet das Band 100 oder den Flansch 1110 auf eine Länge zu, die knapp unter der Breite B des Vorderfeldes 1170 des vorgesehenen Beutels 1 (1) liegt.
Gleichzeitig mit den oben beschriebenen Schritten führt (indexiert) das Gerät 1140 die Basisbahn 110 zu einer Position, welche die Ausrichtung des Bandes 100 oder des Flansches 1110 unmittelbar unterhalb des beabsichtigten oberen Abschnitts 1090 (14) des fertiggestellten Beutels 1 ermöglicht. Der nächste Schritt des Verfahrens involviert das Siegeln eines größtmöglichen Teils des unteren Flanschbereiches 1200 (6 und 7) und der Seite der Schleife 1202, die an die innere Oberfläche des Vorderfeldbereiches 1170 angrenzt, auf die innere Oberfläche 1220 der Bahn 110. Schritt drei des Verfahrens ist, die Bahn 110, die jetzt Bahn 340 genannt wird, für die Beutelmaschine 410 bereitzustellen. Bei der Beutelmaschine 410 sind, zusätzlich zur Ausführung der normalen Kreuzversiegelungs- und Zuschneideschritte, die Versiegelungsstangen 2159 so verändert, dass sie die gegenüberliegende Seite der Schleifen-(oder Flansch)-Bereiche 770 (optional 780) auf die Beutelwand 2004 und 2028 siegeln, die eine longitudinale Versiegelung 1267 auf derselben (1) aufweist. Es versteht sich, dass es die Breite des Bandes 1010 oder des Flansches 770 möglich macht, die Wandabschnitte 775 und 785 auf das Vorderfeld 1170 und das hintere Feld 1265 des Beutels 1 relativ mühelos zu siegeln, da im Wesentlichen glatte, parallele und profillose Wandabschnitte 775 und 785 und das Vorderfeld 1170 und das hintere Feld 1265 miteinander versiegelt werden, wie in 16 veranschaulicht wird, unter Einsatz der Versiegelungsvorrichtung 1260.
Wie in 14 und 15 veranschaulicht wird, schließt die Erfindung ein Band 1010 für die Befestigung auf einer Bahn ein. Das Band 1010 schließt einen reißverschlusskompatiblen Innenabschnitt 1000 für die Verbindung des Reißverschlusses 980 mit dem reißverschlusskompatiblen Innenabschnitt 1000 ein, und einen Außenabschnitt 1030, der kompatibel mit der Versiegelungslage 970 des Verpackungsmaterials 960 für die Verbindung des Außenabschnitts 1030 mit der Versiegelungslage 970 ist. Bei einer Variante sind der reißverschlusskompatible Innenabschnitt 1000 und der Außenabschnitt 1030 nicht kompatibel. Der reißverschlusskompatible Innenabschnitt 1000 ist kompatibel mit Polyethylen niedriger Dichte. Die innere Schleifen oberfläche 1060 ist so behandelt worden, dass sie nicht kompatibel ist, d.h. während des Versiegelungsverfahrens praktisch nicht versiegelbar ist.
Bei einer Variante wird ein vereinfachtes Verfahren der Herstellung des oben beschriebenen Bandes 1010 bereitgestellt, welches den Schritt des Koextrudierens eines ersten Basisbandmaterials 2210 einschließt, um einen reißverschlusskompatiblen Innenoberflächenabschnitt 1000 zu erhalten und eines zweiten Basisbandmaterials 2210, um den äußeren Oberflächenabschnitt 1030 zu erhalten. Optional schließt das Verfahren den Schritt des Schmelzens des reißverschlusskompatiblen Innenabschnitts 1000 auf den Außenabschnitt 1030 ein, um eine Laminatstruktur zu erhalten (14). Wie in 5 gezeigt wird, schließt die Erfindung eine Bahn 440 für die Herstellung von wiederverschließbaren Beuteln 2001 ein, welche das Band 1010 auf dem hier beschriebenen Flansch umfasst.
16 veranschaulicht einen auseinandergezogenen Querschnitt eines Abschnitts des wiederverschließbaren Beutels 2001 von 19. Der wiederverschließbare Beutel 2001 hat einen Beutelkörper 2003 mit einem oberen Ende 2000 des Beutels (16 und 19) und einem unteren Ende 2059. Der Beutel 2001 hat eine Versiegelung 2060 unten und eine Versiegelung 2062 hinten und einander gegenüberliegende Beutelwände 2004 und 2028. Der wiederverschließbare Beutel 2001 schließt das Befestigungsbandsegment 2047 (16 bis 19) ein, das mit den einander gegenüberliegenden Beutelwänden 2004 und 2028 an den Versiegelungen 2002, 2008 und 2030 beim fertiggestellten Beutel 2001 versiegelt ist. Der wiederverschließbare Beutel 2001 schließt optional Hinweise 2054 ein, die angeben, wo der Beutel 2001 aufgeschnitten werden sollte, um einem Verbraucher Zugang zur verzahnten Befestigungsstreifenanordnung 2048 zu verschaffen. Es versteht sich, dass der Beutel 2001 bei vielen Anwendungen eingesetzt werden kann, einschließlich von, jedoch nicht beschränkt auf Imbissbeutelanwendungen.
Das Befestigungsbandsegment (2047) weist eine verzahnte Befestigungsstreifenanordnung 2048 auf, einschließlich von Befestigungsprofilstreifen 2012 und 2022. Die Streifen 2012 und 2022 sind nicht an die gegenüberliegenden Beutelwände 2004 und 2028 gesiegelt. Der Befestigungsstreifen 2012 ist an den Folienstreifen 2006 an der durchgängigen Versiegelung 2010 gesiegelt, und der komplementäre Streifen 2022 ist an den Folienstreifen 2026 an der durchgängigen Versiegelung 2024 gesiegelt. Der Folienstreifen 2006 ist an die Beutelwand 2004 an der durchgängigen Versiegelung 2002 gesiegelt, und der Folienstreifen 2026 ist an die Beutelwand 2028 an den durchgängigen Versiegelungen 2008 und 2030 gesiegelt. Sperrmaterialstreifen 2014 und 2020 sind zwischen den Folienstreifen 2006 und 2026 angeordnet. Es versteht sich, dass, wie es in 16 gezeigt wird, die Befestigung 2012 an die Wand 2004 nur an der Versiegelung 2002 gesiegelt ist, und an den Versiegelungen 2038 und 2044 an den Streifen 2026 gesiegelt ist. Somit sind ein Abschnitt des Streifens 2004 und die Befestigung 2012 frei für Bewegung relativ zur Wand 2004. Der Sperrmaterialstreifen 2014 ist an den Versiegelungen 2016 und 2050 auf den Folienstreifen 2006 gesiegelt. Der Sperrmaterialstreifen 2020 ist an den durchgängigen Versiegelungen 2018 und 2052 auf den Folienstreifen 2026 gesiegelt. Die Sperrmaterialstreifen 2014 und 2020 bestehen aus Material, das nicht in der Lage ist, sich selbst bei Temperaturen zu versiegeln, bei denen Folienstreifen 2006 und 2026 sich an die Beutelwände 2004 und 2028 siegeln würden. Es versteht sich, dass die Versiegelungen 2002, 2008, 2010, 2016, 2018, 2024, 2030 mit herkömmlichen Verfahren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, hergestellt werden können.
Es versteht sich, dass der wiederverschließbare Beutel 2001 im Allgemeinen in einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine (wie in 1 gezeigt) ausgebildet wird, in der (wie in 16 bis 19 zu sehen ist) die Wände 2004 und 2028 aus einer Basisbahn 2032 ausgebildet werden, die eine longitudinale Fließrichtung beim Beutelausbildungsverfahren hat, wie durch den Pfeil 2045 in 17 angegeben wird. Die Basisbahn 2032 ist mit sich selbst an der hinteren Versiegelung 2062 (19) verbunden, die sich zwischen dem oberen Ende 2058 des Beutels und dem unteren Ende 2059 entlang einer Seite des Beutelkörpers 2003 erstreckt.
Wie in 18 gezeigt wird, werden die Befestigungsstreifen 2012 und 2022 aus einem durchgängigen einstückigen, extrudierten, elastisch-flexiblen, plastischen, mit Profil versehenem wiederverschließbarem Befestigungsstreifen-Material ausgebildet. Die Befestigungsstreifen 2012 und 2022 werden ebenfalls an den Versiegelungen 2038 und 2044 (17) dergestalt miteinander versiegelt, dass die Streifen miteinander ausgerichtet und verzahnt sind. Natürlich sorgt die Bereitstellung der Versiegelungen 2038, 2044, in Kombination mit den anderen Versiegelungen hierin, für eine hermetische Versiegelung dergestalt, dass der einzige Zugang zum Inneren des Beutels 2001 das lösbare Außereingriffbringen der Befestigungen 2012 und 2022 ist. 17 veranschaulicht die Basisbahn 2032 für die Herstellung einer Vielzahl von wiederverschließbaren Beuteln 2001. Die Basisbahn 2032 besteht aus herkömmli chen Materialien, die bei der Imbissbeutel- und Kunststoffbeutelindustrie verwendet werden, wie zum Beispiel Polyethylen, Papier-/Poly-/Folie/Polylaminate, Propylen und anderes laminiertes und beschichtetes Material. Die Basisbahn 2032 wird bei dem Verfahren und dem Gerät 1140 eingesetzt, die hierin und in 20 bis 33 beschrieben werden. Die Basisbahn 2032 ist eine längliche Rolle Folie mit einer longitudinalen Richtung der Ausbildung, die durch den Pfeil 2045 angegeben wird. An der Basisbahn 2032 ist ein Befestigungsbandsegment 2047 an der diagonalen Befestigungsbandsegmentversiegelung 2036 befestigt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Versiegelung 2036 durchgängig vom Ende 2043 des Befestigungsbandsegments zum Ende 2045 des Befestigungsbandsegments. Bei einer alternativen Ausführungsform schließt die Versiegelung 2036 eine Vielzahl von Punktversiegelungen für das Befestigen des Streifenabschnitts 2046 des Befestigungsbandsegments 2047 an der Basisbahn 2032 ein. Natürlich sind die Größe und die Abmaße des Befestigungsstreifenabschnitts 2046 so ausgelegt, dass ein großer vertikaler Versiegelungsbereich bereitgestellt wird, in welchem die diagonale Befestigungsbandsegmentversiegelung 2036 angeordnet werden kann. Die Versiegelung 2036 kann an jeder beliebigen Stelle im Abschnitt 2046 platziert werden. Die Versiegelung 2036 kann ebenfalls Punktversiegelungen an jeder Stelle im Versiegelungsbereich einschließen. Daher kann die optionale Folienlippe 2034 (16 bis 18), die sich unterhalb der diagonalen Befestigungsbandsegmentversiegelung 2036 befindet, eine unterschiedliche Höhe haben; sie hat jedoch vorzugsweise eine Höhe von zirka einem Achtel Zoll. Bei einer anderen Variante fällt die optionale Folienlippe 2034 weg.
Der obere Abschnitt 2040 (17) der Folienstreifen 2006 und 2026 (16), der keine Sperre enthält, weist eine optionale Lücke zwischen den unteren Rändern 2041 und 2043 des Sperrmaterials 2014 und 2020 und den Befestigungen 2012 und 2022 auf. Der obere Abschnitt 2042 (17), welcher die Sperre enthält, schließt die Abschnitte der Folienstreifen 2006 und 2026 ein, auf welchen das Sperrmaterial 2014 und 2020 angeordnet ist.
Wie in 17 gezeigt wird, befindet sich, befestigt am Bahnmaterial 2032 an den Beutellängenintervallen L, eine Vielzahl von Befestigungsbandsegmenten 2047, versiegelt entlang der Länge der Bahn 2032 und sich längs über zirka weniger als die Hälfte der Breite der Bahn 2032 erstreckend. Die Befestigungsbandsegmente 2047 sind im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Ausbildung des Beutels 2001 aus gerichtet, und sie sind in der Nähe der Enden 2063 und 2065 der Beutel positioniert, in welche Bahnmaterial 2032 hinein ausgebildet wird.
Natürlich bieten das Befestigungsbandsegment 2047 und die Befestigung desselben an der Bahn 2032 vor der Ausbildung des Beutelkörpers 2003 in einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine 2138 eine Reihe von Vorteilen. Erstens ist es nicht erforderlich, die schmalen einzelnen Befestigungen 2012 und 2022 auf die Bahn zu siegeln. Versiegelungsstangen 2159 der Versiegelungsstangenanordnung 2167 (20) siegeln den Befestigungsstreifenabschnitt 2046 auf das Bahnmaterial 2032 an der Versiegelung 2036 (18). Weiterhin besteht, wenn sich das Bahnmaterial 2032 (mit einem Befestigungsbandsegment 2047 auf diesem) in Richtung des Pfeils 2045 auf den Formgebungsansatz 2140 einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine 2138 (30 bis 31) bewegt, ein minimales Risiko, dass die Befestigungen 2012 und 2022 (18) auseinander gehen, wenn das Bahnmaterial verarbeitet wird. Des Weiteren befestigen die Versiegelungen 2038 und 2044 (17) die Befestigungen 2012 und 2022 miteinander, um eine unerwünschte Bewegung einer Befestigung im Verhältnis zu der anderen zu verhindern. Die Versiegelungen 2038 und 2044 verbessern ebenfalls die Gesamtsteifigkeit des Segments 2047 und halten die Befestigungen 2012 und 2022 während des Beutelausbildungsverfahrens in Ausrichtung miteinander. Es versteht sich, dass das Befestigungsbandsegment 2047 ebenfalls als eine Luftfolie funktionieren kann, wenn der Luftstrom über das Bandsegment 100A in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung fließt, die durch den Pfeil 2045 angegeben wird. Verschiedene Arten von Sperrmaterial können hierbei verwendet werden. Die Sperrmaterialstreifen 2018 und 2020 versiegeln sich jedoch nicht miteinander während des Beutelausbildungsverfahrens, sondern sie versiegeln sich problemlos mit den Folienstreifen 2006 und 2026 (16).
20–33 zeigen ein Gerät 1140 für die Herstellung und Versiegelung von Bandsegmenten 2047 mit der Basisbahn 2179 und dem anschließenden Einsatz einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine 2138 für die Herstellung des Beutels 2001 der vorliegenden Erfindung. Die Formenfüll-Versiegelungsmaschine 2138 schließt einen Reißverschlussbandzuführungsabschnitt 2199 ein, wie in 20–24 gezeigt wird. Der Reißverschlussbandzuführungsabschnitt 2199 schließt den Spannarm 2100 (20–24) für das Aufbringen von Spannung auf das fertige Befestigungsband 2240 ein (aus welchem die Segmente 2047 ausgebildet werden) und für die Übermittlung eines Signals an den Befestigungsspulenantrieb 2114 (20–24), die Spu le 2108 zu drehen. Das Befestigungsband 2240 wickelt sich von der Reißverschlussspule 2108 (20–24) ab und bewegt sich über der Rolle 2070 und unter einer Rolle auf dem Schwebearm 2106 (20, 21, 22 und 23) vorwärts, der mit der Foliensynchronisiervorrichtung 2112 verbunden ist (20) und über der Rolle 2174. Das Befestigungsband 2240 verläuft dann unterhalb des Ultraschallversiegelungshorns 2102 (20, 20A, 22, 23 und 24), wo die Versiegelungen 2038 und 2044 ausgebildet werden, durch die Bandausrichtungsanordnung 2105 hindurch und in die Bandantriebsanordnung 2107 hinein. Die Bandausrichtungsanordnung 2105 schiebt, in Kombination mit der Bandantriebsanordnung 2107, das Band 100 sequentiell in die Bandschneideanordnung 2109 hinein. Die geeignete Spannung wird durch die Rollen 2111, 2113 und 2115 (20A) in der Bandausrichtungsanordnung 2105 aufrechterhalten, welche die Spannung auf der Grundlage der Position des Dreischleifentänzers 490 und die Betätigung durch den Lichtsensor 460 (1) anpasst. Die Bandantriebsanordnung 2107 schließt den Klemmantrieb 470 für die Zuführung des Bandes 100 nach Bedarf in die Bandschneideanordnung 2109 ein. Die Klemmantriebsanordnung 470 schließt die Rollen 2111A, 2113A und 2115A für den Vorschub des Bandes 100 ein. Beim Zuschneiden schiebt der Formplattenbetätiger 2117 die Formplatte 2119 nach vorn unter das Band 100. Die Schneideklinge 2121 schneidet dann nach unten durch das Band 100 mit Hilfe eines Luftkolbens 2123 und einer Welle 2125, welche die Klinge 2121 am distalen Ende 2127 befestigt aufweist. Nachdem die Welle 2125 voll ausgefahren worden ist, wird die Schneideklinge 2121 ebenso wie die Formplatte 2119 zurückgezogen. Ein Abstreifer 2129 hilft beim Abstreifen des Bandes 100 von der Klinge 2121 und drängt praktisch das Bandsegment 100A in die Bandversiegelungsvakuumanordnung 2131 hinein. Somit wird das Befestigungsband 2240 in vorher festgelegte Abschnitte von der Länge des Segments 2047 zugeschnitten. Es wird bevorzugt, dass die Segmente 2047 eine Breite von ungefähr weniger als die Hälfte der Breite der Basisbahn 2179 haben. Die Steuersynchronisiervorrichtung 2110 (23) synchronisiert die Zuführung des Befestigungsbandes 2240 mit der Zuführung der Basisbahn 2179 (25) dergestalt, dass die Segmente 2047 ordnungsgemäß wie beschrieben bearbeitet und auf die Basisbahn 2179 gesiegelt werden können. Die verschiedenen Operationen werden durch Luftdrucksteuerungen 2104 (20, 21 und 22) betätigt.
Das Segment 2047 wird anschließend in die Befestigungssegmentbefestigungsanordnung 2101 (28) hinein zugeführt. Die Befestigungssegmentbefesti gungsanordnung 2101 befestigt das Segment 2047 an der Basisbahn 2179 und bildet die Versiegelung 2036 aus. Die Basisbahn 2179 bewegt sich in die Maschine 2138, gesteuert von der Foliengeschwindigkeitsmengensteuerung 2116 (25 und 26) hinein. Die Basisbahn 2179 ist auf dem Bahnspulenantrieb 2118 (25) befestigt, welcher die Positionierungswelle 2120 (26) einschließt. Die Basisbahn 2179 bewegt sich durch die Tänzerrollen 2126 (26) vor dem Eintreffen an der Befestigungssegmentbefestigungsanordnung 2101 am hinteren Ende 2122 derselben.
Das Segment 2047 wird auf die Basisbahn 2179 entsprechend positioniert und gesiegelt, mit Hilfe einer Vakuumtreibriemen- und Versiegelungsstangenanordnung 2131 (20B, 26 und 27), die einen vorderen Abschnitt 2124 und einen hinteren Abschnitt 2122 aufweist. Die Anordnung 430 bildet die Versiegelung 2036 und positioniert das Segment 2047 auf der Basisbahn 2179 an einer geeigneten Stelle. 26 veranschaulicht den hinteren Abschnitt 2122 des Vakuumtreibriemens 2132 und der Versiegelungsstangenanordnung 2131. 27 veranschaulicht den vorderen Abschnitt 2124 des Vakuumtreibriemens 2132 und der Versiegelungsstangenanordnung. 28 veranschaulicht den vorderen Abschnitt 2124 des Vakuumtreibriemens 2132 und der Versiegelungsstangenanordnung, einschließlich eines Riemenantriebs 2169 für den Vakuumtreibriemen 2132 (28), welcher das Segment 2047 voran schiebt und das Segment 2047 auf der Basisbahn 2179 ordnungsgemäß positioniert. Vier Vakuumzonen 2049–2051, 2053 und 2055 im Vakuumverteiler 2056 halten eine strafte Steuerung des Segments 2047 aufrecht und kehren dann wiederum den Luftdruck um und drücken das Segment 2047 fest gegen die Bahn 2179. Der Vakuumtreibriemen 2132 und die Versiegelungsstangenanordnung 2131 schließen eine horizontale Versiegelungsstange 2059, eine Bandauflage 2161 und ein Versiegelungsbett 2162 ein. Die Versiegelungsstange 2059 schließt ein Heizelement 2165 ein, und sie ist auf einer Versiegelungsstangendruckanordnung 2167 befestigt, welche die Versiegelungsstange 2059 nach unten gegen das Bandsegment 100A für das Versiegeln mit der Basisbahn 2047 drückt. Die Vakuumtreibriemenanordnung 2131 schließt ebenfalls einen Riemenantrieb 2169 ein, welcher das Bandsegment 100A (2047) in die gewünschte Position über der Basisbahn 2179 voran schiebt. Vor der Versiegelung wird eine strafte Steuerung der Positionierung des Bandsegments 100A durch die Verteiler 2049, 2051, 2053 und 2055 aufrechterhalten, wenn der Vakuumtreibriemen 2132 voran geschoben wird, gesteuert durch die Bandausrichtungsanordnung 2105 und die Bandantriebsanordnung 2107.
Wie in 20-A gezeigt wird, wird ein Rollenantrieb 2130 für die Vakuumtreibriemen 2132 gezeigt. Der Rollenantrieb 2130 umfasst einen Servomotor 469, der in einem Gehäuse 2130A mit einer Antriebswelle 2130B untergebracht ist. Die Welle 2130B weist am distalen Ende derselben eine Transportrolle 2130C auf. Ein Gummitreibriemen 2130D ist rund um die Transportrolle 2130C angeordnet und erstreckt sich zu einer Nabe 2115A auf der Klemmrolle 2115. Die Nabe 2115A hat eine ähnliche Transportrolle 2115B, so dass sie, wenn sich die Welle 2130B dreht, die Drehung der Welle 2130B bewirkt. Wenn der Gummitreibriemen 2130D angetrieben wird, bewirkt er die Drehung der Klemmrolle 2115. Gleichzeitig weist die Klemmrolle 2115 eine Doppelnabe 2115C dergestalt auf, dass sich ein zweiter Treibriemen 2130E von dieser aus über die nicht angetriebene Rolle 2130 und die Antriebsrolle 2130G auf der Vakuumtreibriemenanordnung 2130 erstreckt. In dieser Hinsicht sollte beachtet werden, dass die nicht angetriebene Rolle 2130 bei einer Schneideanordnung mit mechanischem Antrieb (nicht gezeigt) als Antriebsrolle eingesetzt werden könnte und, falls gewünscht, den Luftkolben 2123 (20A) ersetzen könnte. Die Treibriemen 2130E werden wiederum durch die Nabe 2115A angetrieben, welche den Treibriemen 2130E antreibt, der auf der Transportrolle 2130H angebracht ist und dadurch die Drehung der Antriebswelle 2130G bewirkt. Somit wird das Band 100 zunehmend durch die Klemmrollen 2113 und 2115 voran geschoben, unter den Schneidklingen 2121 hindurch, und wird dann an dem entsprechenden Punkt angehalten. Die Schneidklinge 2121 wird durch den Luftkolben 2123 genau wie die Klemme 2121A nach unten gedrückt. Die Klemme 2121A drückt ebenfalls den unter Federspannung stehenden Abstreifer 2109A nach unten und weg von der Schneidklinge 2121. Nachdem die Klinge 2121 das Bandsegment 100A zugeschnitten hat, wird der Luftkolben 2123 dergestalt umgekehrt, dass die Welle 2125 nach oben gezogen wird, wodurch die Klemme 2121A und der unter Federspannung stehende Abstreifer 2109A freigegeben werden. Der Servomotor 469 wird dann betätigt und bewirkt die Drehung der Naben 2130G, 2115A und 2130B, um die Klemmrolle 2115 und den Vakuumtreibriemen 2132 vorwärts zu bewegen. Der Vakuumtreibriemen 2132 ergreift dann den führenden Rand 110A des zugeschnittenen Bandsegments 100A und schiebt ihn über die Bahn 110 (1), wo das Heißsiegeln stattfindet, wie in 20A gezeigt wird. Es sollte beachtet werden, dass der unter Federspannung stehende Abstreifer 2109, wenn er sich nach oben bewegt, bewirkt, dass der führende Rand 110A des Bandsegments 100A nach oben gegen den Vakuumtreibriemen 2132 federt, um das Voranschieben des Bandsegments 100A zu ermöglichen und ein Festklemmen des Segments 100A im Schlitz 2109B in der zurückziehbaren Formplatte 2119 (20A) zu verhindern. Weiter wird in 20A ein Anschlag 2171 gezeigt, welcher verhindert, dass die Bewegung der Bahn 110 unter dem Vakuumtreibriemen 2132 eine Verschiebung des Bandsegments 100A auf dem Vakuumtreibriemen 2132 verursacht, wenn das Bandsegment 100A in die Position über der Bahn 110 vorgeschoben wird. Der Anschlag 2171 besteht aus thermoplastischem Elastomer der Marke Delrin, um für eine glatte Oberfläche zu sorgen und statische Elektrizität zu eliminieren, die durch die Bewegung der Bahn 110 in der Nähe desselben erzeugt wird. Alternativ könnten andere Materialien genutzt werden, wie zum Beispiel Teflon (Polyethylenterephtalat).
Nachdem das Segment 2047 auf die Basisbahn 2179 gesiegelt worden ist, schiebt die Gummiklemmrolle 2128 (27 und 28) die Basisbahn 2179 mit dem Segment 2047 vorwärts. Die Basisbahn 2179 mit dem Segment 2047 wird dann durch die Tänzerrollen 2136 der Formenfüll-Versiegelungsmaschine (29) dem Formenfüll-Versiegelungsabschnitt der Maschine 2138 (32) zugeführt. Die Basisbahn 2179 mit dem auf diese gesiegelten Segment 2047 wird dann über den Formgebungsansatz 2140 (32) und den Füllschlauch 2142 (30–31) durch die in 32 gezeigten Treibriemen 2181 und 2183 zugeführt. Die hintere Versiegelung 2062 wird dann ausgebildet. Die Versiegelungsstange 2159 und die Schneidmesseranordnung 2144 (33) bilden die Versiegelungen 2056, 2058 und 2060 gleichzeitig aus und trennen den fertigen Beutel ab. Obwohl sie in 33 nicht zu sehen ist, schließt die Versiegelungsstange 2159 zwei Sätze von Versiegelungsstangen 2056' und 2058' ein. Die Versiegelungsstange 2056 bildet die Versiegelung 2056 aus. Die Versiegelungsstange 2058' bildet die Versiegelung 2058 aus. Die Versiegelungsstange 2060' bildet die Versiegelung 2060 aus. Das Messer 2144 schneidet den teilweise ausgebildeten Beutel zwischen den Versiegelungsstangen 2058' und 2060' zu. Natürlich bietet dieses Verfahren der Ausbildung von Versiegelungen 2058 und 2060 mit Versiegelungsklemmbacken 2058' und 2060' einen Vorteil. Die Versiegelung 2058, die eine Breite W am oberen Abschnitt 2000 aufweist, ist im Allgemeinen schmaler als die Versiegelung 2060, die eine Breite W' aufweist. Dies ermöglicht das Öffnen des oberen Endes des Beutels 2001, indem eine schwächere Versiegelung am oberen Ende des Beutels 2001 als am unteren Ende des Beutels bereitgestellt wird, während gleichzeitig eine hermetische Versiegelung des oberen Endes des Beutels und eine stärkere untere Versiegelung am unteren Ende des Beutels bereitgestellt werden. Daher ist es klar, dass die Erfindung einen Beutel 2001 bereitstellt, bei dem eine unterschiedliche Öffnungskraft erforderlich ist, um das obere Ende des Beutels im Gegensatz zum unteren Ende des Beutels zu öffnen. 35–38 veranschaulichen einen Beutel und ein Verfahren für die Ausbildung eines Beutels in einer horizontalen Formenfüll-Versiegelungsmaschine 2138. Eine Bahn aus thermoplastischem Material, die vorzugsweise eine Dicke von zirka 0,001 Zoll aufweist und aus Laminatmaterial besteht, wird ausgebildet und auf Standardkerne von 3 oder 6 Zoll aufgewickelt, die als innere Endkappe 2146 verwendet werden sollen. Die innere Endkappe 2146 durchläuft einen Arbeitsschritt, bei welchem Perforationen 2150 auf dieser ausgebildet werden, wie in 34 gezeigt wird. Das Laminatmaterial, aus welchem die innere Endkappe 2146 ausgebildet ist, ist ein thermoplastisches Material mit nicht streckbarer Basis, wie zum Beispiel Polypropylen mit einer dünnen Versiegelungsschicht 2562 auf einer Seite desselben oder auf jeder Seite desselben. Die bevorzugte Breite der fertigen Rolle der inneren Endkappe 2146 ist zirka drei und ein halb Zoll oder weniger. Das Bahnmaterial ist in der Bahnrichtung perforiert, wie dies in 34 gezeigt wird.
Ein modifiziertes Aufbringsystem 120 für das Verbinden der Innenkappen-/Bahnanordnung 2148 (vorzugsweise eine AMI-RD Maschine, hergestellt von AMI REC-PRO) wird für das Aufbringen der inneren Kappe 2146 und der bahnlosen Befestigung 2152 (37–39) auf die Basisbahn 2154 (36–38) für die Herstellung von Beuteln eingesetzt. Das Verfahren für die Herstellung von Beuteln schließt folgende Schritte ein: Siegeln der inneren Kappe 2146 auf die Basisbahn 2154 für das Erzielen der Innenkappe-/Bahnanordnung 2148, mittiges Falten der Innenkappe-/Bahnanordnung 2148, um die gefaltete Basisbahn 2156 zu erhalten (36–38), Einfügen der bahnlosen Befestigung 2226, 2152 zwischen den gegenüberliegenden Wänden 2567 der gefalteten Basisbahn 2156 (36–38) und Versiegeln der Befestigung 2152 mit den gegenüberliegenden Wänden 2567. Die Befestigung 2152 und das Kopfstück 3014 (39) werden an der gleichen Station versiegelt. Alternativ kann die gefaltete Basisbahn 2156, anstatt die Bahn zu öffnen, gedreht werden und In-Line einer horizontalen "Streifenschneid"-Maschine (nicht gezeigt) auf der gewünschten Höhe zugeführt werden. Wie in 37 und 38 gezeigt wird, kann die Befestigung 2152 an den Enden der Innenkappe 2158 (37) versiegelt werden oder mit einer Versiegelungsschicht der Basisbahn 2156 (35 und 37) an den Be festigungsversiegelungen 2162 und 2164 (39). Die Kopfstückversiegelungen 2166 (39) und die Befestigungsversiegelungen 2162 und 2164 können gleichzeitig oder an verschiedenen Stationen ausgebildet werden. Die Bahn wird einer horizontalen Maschine In-Line und aufrecht zugeführt.
Die fertige Packung ist im Wesentlichen flach und ansehnlich, was das Aussehen der Packung und die Gesamtqualität verbessert. Die Funktion des Öffnens der Packung ist ebenfalls verbessert, da die Packung mit Hilfe einer Aufreißkerbe entlang der Perforationen 2150 geöffnet wird. Wenn dann das Kopfstück 3014 durch den Verbraucher vollständig abgerissen worden ist, sind die Öffnungslaschen vollständig intakt und parallel. Da die Packung einheitlicher ist, wird das Öffnen und Wiederverschließen des Beutels unter Nutzung der wiederverschließbaren Befestigung 2152 leichter gemacht. Die Maschinentechnik für die Herstellung der Erfindung, auf die oben Bezug genommen wird, ist ein Arbeitsgang der kontinuierlichen Bewegung, der weniger Wartung erfordert und zu einem zuverlässigeren Arbeitsgang führt als bei vorhandenen Maschinen mit intermittierender Bewegung.
Optional schließt die Basisbahn 2154 Perforationen 2151 ein, die komplementär zu den Perforationen 2150 der inneren Kappe 2146 sind und mit diesen ausgerichtet sind. Es versteht sich, dass die Perforationen 2150 und 2151 (39A) es einem Verbraucher ermöglichen, den mit diesen Elementen ausgebildeten Beutel problemlos zu öffnen und einen leichten Zugang zum Beutel zu erhalten. Die Perforationen 2150, 2151 sind vorzugsweise zwischen dem Mittelstück 2269 und der Befestigungsanordnung 2152 angeordnet. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Perforationen 2150 weggelassen werden.
39a ist eine Draufsicht auf einen aus der Bahn von 35 ausgebildeten wiederverschließbaren Beutel 3060. Der Beutel 3060 schließt ein Kopfstück 3014, eine untere Versiegelung 3100 und Seitenversiegelungen 3070 und 3080 ein, welche den Beutelkörper ausbilden. Die Befestigungsanordnung 2152 ist unterhalb der Perforationen 2150 und 2151 so angeordnet, dass, wenn das Kopfstück 3014 entfernt wird, sich eine Aufreißlinie entlang der Perforationen 2150 und 2151 ausbildet, welche für den Zugang zu der wiederverschließbaren Befestigungsanordnung 2152 sorgt.
40 veranschaulicht eine Variante des oberen Abschnitts des Beutels 2001, welcher eine Einrichtung für den leichten Zugang zu den Befestigungen 2012 und 2022 einschließt. Das obere Ende des Beutels 2001 schließt eine Klebstoffschicht 2168 (40) oberhalb des Befestigungssegments 2047, jedoch unterhalb der Beutelwandenden 3042 und 3044 ein. Diese Klebstoffschicht 2168 wird unter Einsatz herkömmlicher Klebstoffe aufgebracht, die problemlos durch die mechanische Öffnungskraft getrennt werden, die von den Fingern eines Verbrauchers ausgeübt wird. Diese Klebstoffschicht 2168 hält die Wände 2004 und 2028 während des Transports und der Lagerung des Beutels 2001 hermetisch zusammen und versiegelt diese. Die Klebstoffschicht 2168 kann auf die Bahn 2032 aufgebracht werden, ehe sich die Bahn auf den Formgebungsansatz 2140 bewegt. Das Öffnen des Beutels 2001 für den Zugang zu den verzahnten Befestigungen 2012 und 2022 wird durch die Bereitstellung von Beutelwand-Ziehflanschen 2170 und 2172 (40), die aus den Beutelwänden 2004 und 2028 ausgebildet sind, ermöglicht. Es wird ebenfalls erwogen, dass die Innen- und/oder Außenoberflächen 3046, 3048, 3050 und 3052 der Beutelwand-Ziehflansche 2170 und 2172 texturiert, gerippt oder gerillt sein können, um das Ergreifen derselben durch einen Verbraucher zu verbessern und das Öffnen der Oberseite des Beutels zu erleichtern.
41 veranschaulicht ein Gerät 2200 für die Ausbildung des Befestigungsbandes 2240. Das Gerät 2200 wird für die Herstellung des hierin beschriebenen Befestigungsbandes 2240 eingesetzt, unter Nutzung der hierin beschriebenen Verfahren. Das Basisband 2206 wird von der Rolle Bandmaterial 2202 auf Tänzerrollen 2208 zugeführt. Das Sperrmaterial 2210 wird von der Rolle Sperrmaterial 2204 auf Tänzerrollen 2212 zugeführt. Das Sperrmaterial 2210 und das Basisband 2206 werden ausgerichtet und in Bezug aufeinander positioniert. Bei einer Variante wird die Mitte des Basismaterials 2210 mit der Mitte des Basisbandes 2206 ausgerichtet. Bei einer anderen Variante wird das Sperrmaterial 2210 auf dem Basisband 2206 positioniert, um für den nicht versiegelten Abschnitt 2046 zu sorgen (nicht gezeigt). Das Sperrmaterial 2210 und das Basisband 2206 werden miteinander versiegelt und durch die Treibriemen 2214 und 2216 voran geschoben. Versiegelungsstangen 2218 und 2220 versiegeln das Sperrmaterial 2210 mit dem Basisband 2206 an den Versiegelungen 2016, 2050, 2018 und 2052, um eine versiegelte Sperr-/Basismaterialanordnung 3017 zu erzielen. Die Versiegelungen können kontinuierlich oder periodisch sein. Die versiegelte Sperr-/Basismaterialanordnung 3017 wird danach an der Faltstation 2222 gefaltet. Das Sperrmaterial 2210 wird zur Innenseite der Anordnung 3017 hin gerichtet, und das Basisbandmaterial 2210 wird zur Außenseite der Anordnung 3017 gerichtet. Die bahnlose Befestigung 2226 wird von der Rolle der bahnlo sen Befestigung 2228 zugeführt und auf dem Basisbandmaterial 2210, wie in den Abbildungen hierin gezeigt, ausgerichtet und positioniert. Optional kann Basisband 2210 Material 2206 von der Rolle 2204 zugeführt werden. Die Treibriemen 2230 und 2232 schieben die Materialien voran, und die Versiegelungsstangen 2234 und 2236 versiegeln die bahnlose Befestigung 2260 (verzahnte Profile 2012, 2022) mit der Anordnung 3017. Die an der Faltstation 2222 ausgebildete Falte wird an der Aufschlitzstation 2238 aufgeschlitzt, um das fertige Befestigungsband 2240 bereitzustellen, welches dann zu einer Rolle von fertigem Befestigungsband 2242 aufgerollt werden kann oder sofort verwendet werden kann. Vorzugsweise ist das Basisbandmaterial 2206 zirka 3,5 Zoll breit, während der Sperrmaterialstreifen 2210 zirka 2 Zoll breit ist.
Ein Verfahren für die Herstellung des Bandes 2240, welches wiederverschließbare Befestigungen 2226 auf diesem aufweist, wird bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte der Zuführung eines kontinuierlichen Streifens Bandes 2206, eines kontinuierlichen Streifens Sperrmaterials 2210 und eines kontinuierlichen Streifens der Befestigung 2226 mit ersten und zweiten verzahnten Befestigungsprofilstreifen 2012 und 2022; die Positionierung des kontinuierlichen Streifens Sperrmaterials 2210 auf dem kontinuierlichen Streifen Band 2206; die Befestigung des kontinuierlichen Streifens Sperrmaterials 2210 an den kontinuierlichen Streifen Band 2206, um einen kontinuierlichen Streifen Sperrband 3017 zu erhalten; das Falten (nicht mittiges oder mittiges Falten) des Sperrbandes, um eine Falte und zwei gegenüberliegende Sperrbandbefestigungsstreifen-Verbindungsabschnitte zu erhalten; Positionierung der Befestigungen 2226, welche erste und zweite verzahnte Befestigungsprofilstreifen 2012 und 2022 aufweisen, zwischen den zwei gegenüberliegenden Sperrbandbefestigungsstreifen-Verbindungsabschnitten; Befestigen des ersten verzahnten Befestigungsprofilstreifens 2012 an einem der gegenüberliegenden Sperrbandbefestigungsstreifen-Verbindungsabschnitten; Befestigen des zweiten verzahnten Befestigungsprofilstreifens 2022 an dem anderen Sperrbandbefestigungsstreifen-Verbindungsabschnitt; und Aufschlitzen der Falte, um zwei separate kontinuierliche Streifen Sperrmaterial 2210 (Streifen 2014 und 2020) auszubilden und Aufschlitzen der Basisbahn 2032 und 2154, um die Basisbahn 2056 in Streifen von thermoplastischem Material zu trennen.
Die hierin beschriebene Erfindung, welche das Segment 2047 an einer Basisfolie befestigt, ist unabhängig von der Formenfüll-Versiegelungsmaschine 1140, die letztlich genutzt wird, um den Beutel 2001 auszubilden, zu füllen und zu versiegeln.
Zwei Sätze von Tänzern 2134 und 2136 (29) werden verwendet, so dass eine Beutelmaschine 1140 nachgerüstet werden kann. Das Sperrmaterial 2210 besteht aus Polypropylen auf der Innenseite und aus Polyethylen auf der Außenseite, so dass die Versiegelungen 2018, 2052, 2016 und 2050 ausgebildet werden können, während die Innenoberflächen 3073 nicht miteinander versiegelbar sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Versiegelungsseite des Sperrmaterials 2210 Metalasin beigemischt. Die hierin beschriebenen Materialien sind im Handel erhältlich bei Curwood Co., 220 Badger Ave., Oshkosh, Wisconsin, bei Atlanta Film in Atlanta und bei Print Pak, Inc.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, auf das Sperrmaterial 2210 zu verzichten. Bei dieser Ausführungsform, die in 42 gezeigt wird, wird eine im Wesentlichen reine Nitrozellulose-Beschichtung 3990 von Lebensmittelgüte auf das Basisbandmaterial 2206 aufgebracht, wie in 42 gezeigt wird. Die anderen oben beschriebenen Verfahrensschritte werden dann ausgeführt, um das endgültige Befestigungsband zu erhalten. Das Aufbringen der Beschichtung 3990 macht die Streifen 2026 und 2006 (16) nicht versiegelbar miteinander im Innenschleifenbereich, der schließlich aufgeschlitzt wird. Es wird weiter erwogen, dass andere Beschichtungen von Lebensmittelgüte genutzt werden können, um die Streifen 2026 und 2006 nicht versiegelbar miteinander zu machen.
43 veranschaulicht den oberen Abschnitt einer Mono-Polymerpackung 5003, wie zum Beispiel für IQF-(Sofort-Tiefgefrier)-Gemüse. Bei dieser Variante wird die Ausführungsform des wie in 41 bearbeiteten Befestigungsbandes dergestalt eingesetzt, dass das Band die im Wesentlichen reine Nitrozellulosebeschichtung 3990 von Lebensmittelgüte aufweist, wie in 42 veranschaulicht wird. Die Bahn 2206 wird auf sich selbst so gefaltet, dass sich die Befestigungen 2012 und 2022 verzahnen. Die Bahn 2206 wird dann, wie oben beschrieben, geschlitzt, um das Band 2240, jedoch ohne die Sperrmaterialstreifen zu erhalten. Geeignete Tinten können ebenfalls verwendet werden, um die Streifen unversiegelbar miteinander zu machen.
Die Versiegelung 5000 wird mit einer Beutelmaschinenversiegelungsklemmbacke (nicht gezeigt) in Form der in 43 veranschaulichten Versiegelung hergestellt. Die Versiegelung 5000 ist zirka 3/4 Zoll unterhalb der oberen Versiegelung 5002 bei einer bevorzugten Ausführungsform angeordnet. Die Versiegelung 5000 ist ähnlich der oberen Versiegelung 2058 und der unteren Versiegelung 2060 bei den anderen Abbildungen, jedoch können bei dieser Variante die obere Versiegelung 5002 und die untere Versiegelung 2060 (nicht gezeigt) von der gleichen Größe sein. Die Extraschichten von Streifen 2006 und 2026 (16), welche mit den Beutelwänden 2028 und 2004 versiegelt werden, schaffen zwar eine bestimmte Extradicke, jedoch erzeugen sie keine Dicke des Materials, die über die Fähigkeit der Versiegelungsklemmbacke, ordnungsgemäß zu versiegeln, hinausgeht, selbst wenn sich die Beutelmaschinenversiegelungsklemmbacke auf der gleichen Ebene wie die Versiegelungsklemmbacken befindet, welche die oberen und unteren Versiegelungen 2060 schaffen. Auf Grund des Mangels an Dicke der Streifen 2006, 2026 geht die Versiegelung 5000 problemlos von vier Dicken auf zirka zwei Dicken über. Daher ist die Versiegelung 5000 kontinuierlich, ohne einen Bruch bei der Versiegelungsqualität, selbst wenn dies einen Schritt nach unten von den vier Dicken zu den zwei Dicken umfasst.
Bei einigen Anwendungen, wie zum Beispiel bei IQF, bei welchen es nicht erforderlich ist, dass der Beutel hermetisch versiegelt wird, besteht nicht die Notwendigkeit, die Enden des Befestigungsstreifens zu versiegeln. Die Versiegelung 5000 erstreckt sich bis zur Seitenfalte des Beutels 5003 und durch diese hindurch, so wie die obere Versiegelung 5002 und die untere Versiegelung 2060 (nicht gezeigt). Dies macht es möglich, die Versiegelung 5000 mit den gleichen Versiegelungsstangen herzustellen, ungeachtet der Breite des Beutels. Die fertige Packung 5003 kann mit ihrem Inhalt oberhalb der Reißverschlussprofillinie 5004 gefüllt werden. Der Befestigungsstreifen wird mit dem Vorderfeld des Beutels 5003 versiegelt, und der Produktinhalt der Packung kann über der horizontalen Position der Profile und hinter denselben eingefüllt werden, da sich das dünne Streifenmaterial mit dem Vorderfeld beim Füllen ausrichtet und gegen dieses gedrückt wird. Die Extralänge der Packung ist der Abstand zwischen dem Boden der oberen Versiegelung 5005 und dem Boden der Versiegelung 5000. Dieser Abstand ist proportional zur Genauigkeit der Beutelmaschinenausrichtung.
44 und 45 veranschaulichen den wiederverschließbaren Kunststoffbeutel 1 der vorliegenden Erfindung. Der wiederverschließbare Kunststoffbeutel 1 schließt ein oberes Ende ein, welches im Allgemeinen durch die Ziffer 2 angegeben wird, und ein unteres Ende, welches durch die Ziffer 16 angegeben wird. Der Beutel 1 hat eine vordere Wand 3, eine hintere Wand 4 und eine Versiegelung 5 am oberen Ende 2, an welcher die Lippe 6 des verzahnten Befestigungsprofils mit der vorderen Wand 3 und mit der hinteren Wand 4 versiegelt ist. Die Trilaminat-Struktur am oberen Ende 2 der Wände 3, 4 und die Lippe 6 erhöhen die Festigkeit des oberen Endes 2 und sorgen für eine verstärkte Reißfestigkeit an diesem Abschnitt des Beutels während des Herstellungsverfahrens und ebenfalls, wenn der Beutel bei einem Einzelhändler ausliegt. Das obere Ende 2 enthält optional eine Öffnung 14, welche sich durch die Wände 3, 4 und die Lippe 6 hindurch erstreckt und welche benutzt wird, um den wiederverschließbaren Kunststoffbeutel 1 in Einzelhandelsgeschäften auf Haken zu hängen. Der Beutel 1 hat ebenfalls eine Versiegelung 2' am unteren Ende 16, an welchem die vordere Wand 3 und die hintere Wand 4 verbunden sind. Die hintere Wand 4 schließt zwei vertikale Abschnitte 52, 54 ein (47) mit Enden 56, 58 derselben, die versiegelt werden, um die Versiegelung 24 zu erzeugen.
Die verzahnte Befestigungslippe 6 wird mit der vorderen Wand 3 und mit der hinteren Wand 4 am oberen Ende 2 versiegelt, wie durch die Versiegelung 5 am oberen Ende 2 angegeben ist. Die Versiegelung der Lippe 6 ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, da die Größe, die Form und die Position der Lippe 6 einen einzigen gleichzeitigen Versiegelungsschritt ermöglichen, der genutzt wird, um die vordere Wand 3 mit der Lippe 6 und die Lippe 6 mit der hinteren Wand 4 zu versiegeln. Die Versiegelungen der vorliegenden Erfindung erfolgen vorzugsweise durch Heißsiegeln, wie es auf dem Fachgebiet bekannt ist, um zu verhindern, dass Luft oder Flüssigkeiten in den Beutel 1 eintreten oder aus diesem austreten. Andere Formen der Versiegelung können jedoch ebenfalls hierin genutzt werden. Natürlich kann die Lippe 6 bei einer Variante an den Seiten oder dem Boden des Beutels 1, je nach Bedarf, angeordnet werden.
Die verzahnte Befestigungslippe 6 bildet einen Abschnitt der verzahnten Befestigungsstreifenanordnung 18, welche das erste Ineingriffnahmeelement 7 und ein komplementäres Ineingriffnahmeelement 8 einschließt. Wie in 45 veranschaulicht wird, wird das komplementäre Ineingriffnahmeelement 8 so veranschaulicht, dass es eine Außen-Ineingriffnahmespitze aufweist, die sich lösbar mit dem Ineingriffnahmeelement 8 verzahnt, welches als eine Innen-Aufnahmevorrichtung gezeigt wird. Die Außen- und Innenabschnitte der Elemente 7 und 8 können problemlos gegeneinander ausgetauscht werden. Viele Arten von Befestigungsanordnungen sind auf dem Fachgebiet der wiederverschließbaren Kunststoffbeutel bekannt und können mit der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Optional werden die Enden 20 der verzahnten Befestigungslippe 6 auf die vordere Wand 3 heißgesiegelt.
Die Lippe 6 verstärkt das obere Ende 2, um das Abreißen des oberen Endes 2 zu dort verhindern, wo die Wände 3 und 4 mit der Lippe 6 versiegelt werden. Dies dient dazu, das erste Ineingriffnahmeelement 7 flexibel am Beutel 1 zu befestigen, um das erste Ineingriffnahmeelement 7 zu stützen, und das erste Ineingriffnahmeelement 7 mit dem komplementären Ineingriffnahmeelement 8 auszurichten, und es dient als eine versagenssichere Barriere, um das Risiko der Kontamination oder des Freisetzens des Inhalts des Beutels 1 im Falle einer unbeabsichtigten oder zufälligen Abtrennung des oberen Abschnitts 9 vom unteren Abschnitt 10 der vorderen Wand 3 entlang der optionalen Bruchlinie 11 zu verhindern oder zu verringern. Vorzugsweise ist die Kerb- oder Bruchlinie 11 brechbar bei manueller Manipulation derselben durch den Verbraucher, um den oberen Abschnitt 9 vom unteren Abschnitt 10 zu trennen, und sie befindet sich oberhalb der Versiegelung 12, an welcher das komplementäre Ineingriffnahmeelement 8 mit der Wand 3 verbunden ist und im Wesentlichen parallel zu derselben. Die Kerblinie oder Bruchlinie 11 dient dem doppelten Zweck, den Inhalt des Behältnisses zu schützen und eine Sicherheitsversiegelung bereitzustellen, die zeigt, dass der Beutel 1 noch nicht geöffnet worden ist. Die Lippe 6 kann aus jedem beliebigen Material ausgebildet werden, jedoch wird sie vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der übrige Beutel 1 ausgebildet. Die Lippe 6 kann weiterhin Werbehinweise, Ernährungshinweise oder Spielhinweise auf derselben aufweisen.
Natürlich stellen die Lippe 6 und die vordere Wand 3 weiterhin eine Tasche bereit, in welcher Coupons, Produktproben und/oder anderes Werbematerial (nicht gezeigt) platziert werden können. Ein Verbraucher öffnet zuerst die vordere Wand 3 entlang der Bruchlinie 11, um das Material in der Tasche freizulegen, ohne den Inhalt des größeren Speichervolumens im Beutel 1 zu öffnen. Es versteht sich weiterhin, dass das Informationsmaterial während des Transports und während der Auslage vom Inhalt des restlichen Beutels 1 getrennt ist und vor diesem geschützt wird. Die Tasche des Beutels 1 kann ebenfalls Material enthalten, welches in Verbindung mit dem Inhalt des größeren Speichervolumens genutzt werden soll, das jedoch so lange, bis es benötigt wird, vom Material des größeren Speichervolumens zu trennen ist.
Mehrfache Beutel 1, wie in 44–46 veranschaulicht, werden hergestellt, indem Bahnmaterial 32, gleich ob einlagig oder laminiert, einer Formenfüll-Versiegelungsmaschine 28, wie in 46 gezeigt, zugeführt wird. Diese Maschinen sind auf dem Fachgebiet bekannt und sie schließen eine Kombination aus einem Beutelform- und Füll-Düsenzylinder 29 ein, der geeignet ist, Produkte, die in die geformten Beutel gefüllt werden sollen, aus einem Trichter 30 aufzunehmen. Die Bahn 31 für die Herstellung von Beuteln hat auf derselben komplementäre Ineingriffnahmeelemente 8, die auf Abschnitte der Beutelherstellungsbahn 31 gesiegelt sind, welche beim Herstellungsverfahren zu den Vorderwänden 3 der Beutel 1 werden. Das komplementäre Ineingriffnahmeelement wird lösbar mit dem Ineingriffnahmeelement 7 verzahnt, entweder ehe das Element 8 mit der Wand 3 in geeigneten Intervallen versiegelt wird oder danach. An diesem Punkt ist das Ende 27 der Lippe 6 nicht mit der Wand 3 verbunden. Die Bahn 31 wird mit der Führungsrolle 32 zur äußeren Zylinderoberfläche des Zylinders 29 geführt.
Am Zylinder 29 führt und wickelt eine Falt- oder Umwicklungsarmvorrichtung 33 die Bahn 31 um den Zylinder 29 herum, wobei die longitudinalen Ränder der Bahn 31 zu einer longitudinalen Anordnung zusammengebracht werden, die versiegelt wird, um die Verschlussnaht 24 auszubilden. Die Verschlussnaht 24 wird durch vertikale Versiegelungsstangen 35 ausgebildet, die sich nach innen bewegen, wie durch die Ziffer 37 angegeben ist. Die Stangen 35 trennen sich dann, um die heißgesiegelte Naht 24 des geschlossenen Beutelausbildungsschlauches aus Bahnmaterial 31 freizugeben. Der geschlossene Beutelausbildungsschlauch aus Bahnmaterial 31 wird mit Hilfe eines Paares horizontaler, paralleler Beutelendenversiegelungsstangen 39 vorangeschoben, die sich hin und her bewegen, um den Beutelbahnschlauch unterhalb des Endes des zylindrischen Form- und Fülldüsenelements 29 festzuklemmen und gleichzeitig das obere Ende 2 eines gefüllten Beutelabschnitts und das untere Ende eines nachfolgenden Beutelabschnitts zu versiegeln.
Es versteht sich, dass die Versiegelungsstangen 39 gleichzeitig die vordere Wand 3 mit dem Ende 27 der Lippe 6 und das Ende 27 der Lippe 6 mit der hinteren Wand 4 in einem einzigen Schritt versiegeln. Danach bewegen sich die Versiegelungsstangen 39, welche immer noch den Beutelbahnschlauch festhalten, um eine Beutelabschnittlänge nach unten, wie durch den Richtungspfeil 40 angegeben wird, um den gesamten Beutelherstellungsschlauch über eine Beutellänge zu ziehen und voran zu schieben. Wenn dieser Schritt erfolgt, wird der nächste folgende Beutel mit dem Produkt gefüllt, welches aus dem Trichter 30 im Zylinder 29 nach unten fällt. Wenn die Beutel versiegelt und nach unten gezogen werden, schneidet eine Abschneidestange 41 mittig über die Versiegelungen 2' und 5 hinweg und gibt somit die zuvor gefüllten Beutel 1 frei. Nachdem sie ihre Abwärtsbewegung abgeschlossen hat, kehrt die Abschneidestange 41 zu ihrer Ausgangsposition zurück, wie durch den Pfeil 43 angegeben ist.
Der Beutel 1 ist luftdicht vor der Abtrennung des oberen Abschnitts 9 der vorderen Wand 3 vom unteren Abschnitt 10 der vorderen Wand 3, um Zugang zur wiederverschließbaren Befestigungsanordnung 18 zu erhalten. Im Allgemeinen wird ein Verbraucher den oberen Abschnitt 9 vom unteren Abschnitt 10 manuell an der Kerbe, der Bruchlinie oder der Perforation 11 abtrennen. Durch die Trennung der Abschnitte 9 und 10 wird das erste Speichervolumen, welches durch den oberen Abschnitt 9 und die Lippe 6 begrenzt wird, freigelegt. Die Befestigungsanordnung 18 wird dann gehandhabt, um das zweite Speichervolumen des Beutels 1 freizulegen. Optional ist der obere Abschnitt 9 der Wand 3 gerillt, um einen Verschluss zu bilden, der drei Rillenlinien einschließt, zum Beispiel die Rillenlinie 11 und zwei Rillenlinien senkrecht zu dieser, die an der Rillenlinie 11 beginnen und an der Versiegelung 5 (nicht gezeigt) enden. Der Verschluss schließt den oberen Abschnitt 9 der Wand 3 ein und ist schwenkbar mit dem Beutel 1 an der Versiegelung 5 verbunden. Natürlich ermöglicht die Bereitstellung dieses Verschlusses einen leichten Zugang zur Befestigungsanordnung 18.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren für die Herstellung von wiederverschließbaren Beuteln bereit, das effizienter und wirtschaftlicher ist als herkömmliche Verfahren und welches weniger Schritte erfordert. Die Lippe 6 wird zum Beispiel mit den Wänden 3, 4 in einem einzigen Versiegelungsschritt anstatt mit mehreren Versiegelungsschritten versiegelt. Als solches erfordert das Herstellungsverfahren weniger Versiegelungsschritte, da lediglich die Versiegelungen 5, 2', 12 und 24 erforderlich sind, um das Speichervolumen des Beutels 1 auszubilden und um ebenfalls für die Befestigung der Befestigungsanordnung 18 zu sorgen. Es versteht sich weiterhin, dass zwei unterschiedliche Speichervolumen unter Einsatz der gleichen Anzahl von Versiegelungsschritten ausgebildet werden.
Zunächst wird die verzahnte Befestigungslippe 6, welche einen Abschnitt des Ineingriffnahmeelements 7 bildet, nicht mit den Wänden 3 oder 4 versiegelt, sondern sie liegt vielmehr gegen die innere Oberfläche der vorderen Wand 3 an und wird durch elektrostatische Kräfte zur vorderen Wand 3 hin angezogen. Die Befestigungsanordnung (die Elemente 7 und 8) ist in geeigneter Weise longitudinal in Intervallen entlang der Bahn 31 beabstandet. Vorzugsweise macht die Breite der Befestigungsanordnung weniger als die Hälfte der Breite der Bahn 31 aus, um die Ausbil dung der Versiegelung 24 zu ermöglichen. Es versteht sich, dass die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn 31 dem Gerät 28 zugeführt wird, erhöht wird auf Grund des gleichzeitigen Wirkens mehrerer Versiegelungsschritte, und dass die Zeit, die für das Formen, Füllen und Versiegeln des Beutels 1 erforderlich ist, dadurch verringert wird.
Wie in 47 veranschaulicht wird, schließt die Bahn 50 eine Vielfalt von flexiblen verzahnten Befestigungslippen 6 ein, die nicht mit der Bahn 50 verbunden sind, d.h. die Lippen 6 ruhen an diesem Punkt einfach auf der jeweiligen Lage 55 der Bahn 50. Jede Lippe 6 ist ständig mit einer Befestigungsanordnung 18 verbunden, sie ist einstückig mit derselben, oder sie kann optional lösbar an derselben befestigt sein. Jede Befestigungsanordnung 18 schließt ein Ineingriffnahmeelement ein, das lösbar mit einem komplementären Ineingriffnahmeelement 8 verbunden ist. Das komplementäre Ineingriffnahmeelement 8 ist mit dem Vorderwandabschnitt 3 der Bahn 50 verbunden. Die Bahn oder die Beutelfolie der vorliegenden Erfindung wird gemeinhin als Kunststofffolie bezeichnet, und sie schließt polymere Materialien ein, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind. Es versteht sich, dass das Versiegeln oder das Verbinden lediglich des komplementären Ineingriffnahmeelements 8 mit der Bahn 50 vor der Ausbildung des Beutels 1 oder die Nutzung der Bahn 50 mit dem Gerät 28 in großem Maße jenes Herstellungsverfahren vereinfacht und erleichtert. Das Versiegeln der Lippe 6 mit der vorderen Wand 3 während der Ausbildung des Beutels 1 sorgt für zahlreiche Vorteile beim Herstellungsverfahren, welche zum Beispiel schnellere Bahnzuführungszeiten und dergleichen einschließen.
48 ist eine Seitenquerschnittsansicht des optionalen wiederverschließbaren Bandes 150, welches beim Beutel 1 eingesetzt wird. Das Band 150 weist eine innere Schleifenoberfläche 152 auf, welche behandelt wird, damit sie nicht versiegelbar ist. Viele Zusammensetzungen sind auf dem Fachgebiet bekannt, welche eine Oberfläche nicht versiegelbar machen können. Eine solche Zusammensetzung ist zum Beispiel Lack. Bei dieser Ausführungsform weist die Lippe 6 die Krümmung 154 und die gegenüberliegende Wand 156 und den unteren Flanschbereich 158 auf. Sowohl der untere Flanschabschnitt 158 als auch die gegenüberliegende Wand 156 werden mit der vorderen Wand 3 der Bahn 50 (49) versiegelt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Länge des Abstandes D 3/4 Zoll, und die Länge des Abstandes D' zirka 1 1/4 Zoll. Es versteht sich, dass der Abstand D und der Abstand D' so verändert werden können, wie dies für die Art des hergestellten Beutels 1 (48 und 51) erforderlich ist. Vorzugsweise werden die Lippe 6, die Krümmung 154, die gegenüberliegende Wand 156 und der untere Flanschbereich 158 aus einem Stück Kunststoffmaterial ausgebildet.
Es versteht sich, dass die Befestigung oder der Reißverschluss 18 vollständig im inneren Speichervolumen des Beutels 1 versiegelt sind, wie dies in 50 und 53 veranschaulicht wird. Bei dieser Ausführungsform hat der Beutel 1 keine Aufreißlaschen mit Perforationen oder Aufreißstreifen. Stattdessen sind eine gestrichelte Linie 70 oder andere Hinweise über den Beutel 1 hinweg aufgedruckt, unterhalb der oberen Versiegelung 5 oder unmittelbar unterhalb derselben. Der Beutel 1 wird entlang der gestrichelten Linie 70 mit einer Schere oder mit einem anderen geeigneten Schneideinstrument geöffnet und nach der Abtrennung des Beutels 1 entlang der gestrichelten Linie 70 als ein normaler wiederverschließbarer Beutel 1 verwendet.
Es versteht sich, dass die oberen Bilaminat-Greifabschnitte 72, die durch das Versiegeln der vorderen Wand 3 mit dem unteren Flanschbereich 158 und der gegenüberliegenden Wand 156, und durch das Versiegeln der Lippe 6 mit der hinteren Wand 4 geschaffen werden, die Lebensdauer des Greifabschnitts 72 erheblich verlängern werden, selbst nach einem mehrmaligen fortgesetzten Öffnen und Schließen der Befestigung 18. Sie stellen ebenfalls eine verstärkte Basis bereit, auf welcher beide Abschnitte der Befestigung 18 befestigt sind. Es versteht sich weiterhin, dass obere Bilaminat-Greifabschnitte 72 starrer sind als beide Wände 3, 4, die Lippe 6 oder die gegenüberliegende Wand 156 allein, und dass sie das direkte vertikale Einführen von Produkten zurück in den Beutel 1 durch die Öffnung 78 ermöglichen, wie durch den Pfeil 74 angegeben ist, nach der Abtrennung des Beutels 1 entlang der Linie 72 und dem Öffnen der Befestigung 18 (57). Der Beutel 1 kann verschiedene Grade der Flexibilität aufweisen. Diese unterschiedlichen Grade der Flexibilität schließen eine größere Flexibilität am vorderen Wandabschnitt 3' unterhalb des unteren Flansches 158 und an der hinteren Wand 4 unterhalb der Befestigung 18 relativ zum oberen Abschnitt des Beutels 1 ein, welcher das mit diesem versiegelte jeweilige Band 150 oder Flansch 60 einschließt. Dieses Merkmal macht es möglich, dass sich das Speichervolumen 76 problemlos der Größe und der Form der darin enthaltenen Produkte anpasst, während es gleichzeitig für weniger flexible obere Greifabschnitte 72 sorgt, was die Ausrichtung der Elemente der Befestigung 18 miteinander und das Verschließen derselben ermöglicht. Die Anordnung der Elemente der Erfindung, wie sie hierin beschrieben wird, eliminiert das Risiko der Kontamination von außen während der Lagerung des Beutels 1 oder während des Ausliegens im Laden auf Grund der hierin beschriebenen versagenssicheren wiederverschließbaren Merkmale.
Nur wenn die obere Versiegelung 5 vom Beutel 1 abgeschnitten wird, versiegelt die wiederverschließbare Befestigung 18 den Beutelinhalt wiederverschließbar im Beutelspeichervolumen ohne den Schutz der oberen Versiegelung 5. Das obere zeitweilige Speichervolumen 80 (50 und 53) kann ebenfalls optional Werbeliteratur und Coupons, wie oben beschrieben, enthalten.
52 ist eine Teil-Seitenquerschnittsansicht des unteren Flanschabschnitts 158 und der gegenüberliegenden Wand 156 des wiederverschließbaren Flansches 60, versiegelt mit einer vorderen Bahn-Wand 3 der Bahn 50. Bei dieser Variante werden die oberen Flanschabschnitte 62 und 63 so behandelt, dass sie nicht versiegelbar sind. Es versteht sich weiterhin, dass das Band 150 und der Flansch 60 aus Materialien hergestellt werden können, deren Dicke zirka 0,003 Zoll oder weniger beträgt. Der Einsatz der Bilaminatstruktur 72 gestattet es ebenfalls, dass Materialien von geringerer Dicke eingesetzt werden können, während die gewünschten Eigenschaften des Beutels 1 dennoch aufrechterhalten werden. Die Bahn 50 wird jedoch vorzugsweise aus Materialien mit einer Standarddicke von Wegwerfbeuteln – 3 bis 10 Millimeter – hergestellt.
55 ist eine Seitenquerschnittsansicht des Bandes von 54 bei einem fertiggestellten Beutel 1. Die fiktive Linie 12 von 54 gibt den Ort der Querschnittsansicht von 55 an. Die Wände 3 und 4 sind schmelzbar miteinander an der Schmelzversiegelung 80 über Öffnungen 70 und 72 versiegelt, die in der Nähe der Enden 74 und 76 angeordnet sind. Die Schmelzversiegelung 80 ist angrenzend rund um den Umkreis 72' der Öffnung 72 angeordnet.
Es wird ebenfalls eine Vorrichtung für die Herstellung des wiederverschließbaren Bandes 150 oder des Flanschmaterials 60 und das Aufwickeln des Bandes 150 oder des Flansches 60 zu Rollen 245 (56) bereitgestellt. Die Vorrichtung ist oberhalb des Gerätes 28 und des Gerätes 200 angeordnet. Das Gerät 200 wickelt eine Rolle des Bandes 150 oder des Flansches 60 ab, indexiert wie erforderlich (Vorschub- und Indexiervorrichtung 300) und stanzt optional Öffnungen 70 und 72 mit der Lochstanzvorrichtung 160 in der Nähe von gegenüberliegenden Enden 74 und 76 der Lippe 6 aus. Die Öffnungen 74 und 76 haben vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von zirka 3/8 eines Zolls bis zirka 1/2 Zoll (54) und ha ben einen gleichen Abstand von den Enden 74 bzw. 76. Die Öffnungen 70 und 72 haben eine gewünschte Größe und geometrische Form, zum Beispiel kreisförmig, oval, quadratisch, rechteckig usw., abhängig von der Art der Schmelzversiegelung 80, die geschaffen werden soll (55).
Wie in 56 veranschaulicht wird, indexiert die Vorrichtung 200 wieder zu einem Ort mittig oberhalb der Rückseite des vorgesehenen Vorderfeldes 3 des Basisbahnmaterials 202 (Kreuzbahn), und das Band 150 oder der Flansch 60 werden auf eine Länge zugeschnitten, die geringer ist als die Breite des Vorderfeldes 3 des Beutels 1. Gleichzeitig mit dem oben beschriebenen Schritt des Abwickelns wird die Basisbahn 202 zu einer Position geführt oder indexiert, welche die Ausrichtung des Reißverschlussstreifens 18 (Kreuzbahn) auf eine Position unmittelbar unterhalb des vorgesehenen oberen Abschnitts des fertigen Beutels 1 gestattet (Vorschub- und Indexiervorrichtung 400). Der untere Flanschbereich 158 und die Enden 74 und 76 der Lippe 6, die Falte 154 und die an die innere Oberfläche des Vorderfeldes 3 angrenzende gegenüberliegende Wand 156 werden im Wesentlichen mit der inneren Oberfläche des Vorderfeldes 3 (unter Nutzung der Versiegelungsstangen 220) versiegelt. Wie oben erörtert wurde, wird die vorbereitete Bahn 50 dann dem Gerät 28 zugeführt. Das Gerät 28 nutzt, zusätzlich zur Ausführung der normalen Kreuzversiegelungs- und Zuschneideschritte, Versiegelungsstangen, die verändert sind und von einer geeigneten Größe und Form sind, um die gegenüberliegende Seite des Schleifen- oder des Flanschbereiches zu versiegeln.
Die Erfindung kann Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen aufweisen, jedoch werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung hierin mehrere spezielle Ausführungsformen gezeigt, in der Annahme, dass Fachleute, denen die Offenlegung vorliegt, in der Lage sein werden, Änderungen und Modifikationen an diesen vorzunehmen, ohne vom zentralen Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist die hierin oben beschriebene Ausführungsform in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten für den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche angegeben wird, anstelle der vorstehenden Beschreibung, und alle Änderungen, welche sich innerhalb der Bedeutung und innerhalb des Gleichwertigkeitsbereiches der Ansprüche befinden, werden als hierin umfasst betrachtet.

Claims

Gerät für die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln einzelner Abschnitte von thermoplastischem Band (100) über einen Abschnitt einer Bahn (110) aus thermoplastischem Material hinweg, wobei das Gerät umfasst: Mittel für die Ausgabe des Bandes (2108); eine Bandaufbringvorrichtung (420); Mittel für die Zuführung von unter Spannung stehendem Band vom Bandausgabemittel zur Bandaufbringvorrichtung, welche eine Bandantriebsanordnung für den Vorschub des Bandes (2107) umfasst; eine Bandschneideanordnung für das Zuschneiden des Bandes in einzelne Abschnitte mit einer vorbestimmten Länge; eine Bandversiegelungsvorrichtung (2159) für das Aufbringen von Druck und Wärme auf den Bandabschnitt auf der Bahn für eine festgelegte Verweilzeit; und Mittel für den sequentiellen Vorschub der Bahn, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein Vakuum-Treibriemenmittel (2132) für den Vorschub des Abschnitts des Bandes in eine gewünschte Position über die Bahn von thermoplastischem Material hinweg umfasst, und das Mittel für die Zuführung von unter Spannung stehendem Band vom Bandausgabemittel zur Bandaufbringvorrichtung eine Bandausrichtungsanordnung (2105) für das Ausrichten der Position des Bandes umfasst.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für die Ausgabe des Bandes umfasst: eine Rolle des Bandes, schwenkbar angebracht auf einer Abwickelspule mit Motorantrieb (2108); einen Spannarm (2100), auf welchen das Band gewickelt ist, wobei der Spannarm gleitbar angebracht ist, um sich als Reaktion auf Spannung auf dem Band zu heben oder zu senken; und Mittel für das Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Spannung der Abwickelspule als Reaktion auf das Heben oder Senken des Spannarms.
Gerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für die Zuführung des Bandes umfasst: eine Vielzahl von Tänzerrollen (490) auf dieser, wobei die Position der Tänzerrollen die Spannung auf dem Band angibt; eine Folien-Synchronisiereinrichtung (2112) für das Synchronisieren des Bandes mit der Bandaufbringung, wobei die Folien-Synchronisiereinrichtung eine oder mehr vertikal ausrichtbare Rollen in derselben aufweist und die Rollen vertikal ausrichtbar sind als Reaktion auf Spannung auf dem Band, die durch die Rollen erfolgt; eine Bandausrichtungsanordnung für das Anpassen der Ausrichtung des Bandes, und eine Klemmantriebsvorrichtung (470) für die Zuführung des Bandes als Reaktion auf die Position der Rollen in der Folien-Synchronisiereinrichtung und die Position der Tänzerrollen.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für den Vorschub der Bahn thermoplastischen Materials eine motorgetriebene Antriebsrolle für die Ausgabe der Bahn einschließt; eine oder mehr Tänzerrollen (2126), durch welche hindurch die Bahn gefädelt ist, einen Tänzerarm als Auflage für zumindest eine der Tänzerrollen; ein Paar motorgetriebene Klemmrollen (2128) für den Vorschub der Bahn durch das Gerät hindurch; Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms und das Betätigen der motorgetriebenen Antriebsrolle und der motorgetriebenen Klemmrollen bei der Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um eine gewählte Spannung auf der Bahn aufrechtzuerhalten; Mittel für das Feststellen der Position des Bandes und für das Übermitteln eines Signals an die Bahnantriebsrolle und die Klemmrollen, um die Geschwindigkeit als Reaktion darauf zu erhöhen oder zu vermindern; und Steuermittel für das Koordinieren der Signale von diesem Mittel für die Feststellung der Position des Spannarmes und dem Mittel für das Feststellen der Position des Bandes und für die Steuerung der Geschwindigkeit der Bahn und des Bandes.
Gerät nach Anspruch 4, weiterhin umfassend eine Formenfüll-Versiegelungsmaschine mit einem Satz Tänzerrollen auf dem vorderen Abschnitt derselben für den Transport der Bahn mit den Abschnitten des Bandes auf derselben; einen Sensor für die Bestimmung der Position von zumindest einer der Tänzerrollen, um die Spannung auf der Bahn zu bestimmen; und Mittel für die Übermittlung eines Signals an das Steuermittel für das Steuern der Geschwindigkeit der Bahn und des Bandes.
Gerät nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel umfasst: einen Computer, der elektronisch verbunden ist mit dem Spannarm, mit der motorgetriebenen Antriebsrolle, dem Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms, der motorgetriebenen Klemmrollen, des Mittels für das Feststellen der Position des Bandes, der Bandantriebsrolle und der Bandklemmrollen.
Gerät nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel Fluidiksteuerungen zum Spannarm, zur motorgetriebenen Antriebsrolle, zum Mittel für das Feststellen der Position des Tänzerarms, der motorgetriebenen Klemmrollen, des Mittels für das Feststellen der Position des Bandes, der Bandantriebsrolle und der Bandklemmrollen umfasst.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches weiterhin Mittel (2102) für die Ultraschallversiegelung der Enden der Abschnitte des Bandes vor dem Zuschneiden des Bandes, angeordnet zwischen dem Mittel für die Ausgabe des Bandes und der Bandaufbringvorrichtung, umfasst.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Treibriemenmittel, die Bandausrichtungsanordnung und die Bandzuschneideanordnung miteinander verbunden sind durch einen Riemenantrieb, der konstruiert und angeordnet ist für die Aufrechterhaltung der relativen Betriebsgeschwindigkeit des Vakuum-Treibriemenmittels, der Bandzuschneideanordnung und der Klemmrollen und für die Beibehaltung der relativen Position des Bandes und der Bandsegmente während des Betriebs des Gerätes.
Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenantrieb angetrieben wird von einem einzelnen Motor, um für eine konstante Geschwindigkeit und für eine konstante Spannung zu sorgen.
Gerät nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, abhängig von Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandantriebsanordnung eine Doppelnabe umfasst, welche eine erste Nabe und eine zweite Nabe aufweist, wobei die erste Nabe verbunden ist durch einen Zahnriemen mit einer dritten Nabe auf dem Antriebsmotor, wobei die dritte Nabe angebracht ist auf einer ersten Welle, die vom Antriebsmotor angetrieben wird, um die dritte Nabe zu drehen, wodurch die Doppelnabe zum Drehen gebracht wird; wobei die Doppelnabe auf einem Ende einer der Klemmrollen so angebracht ist, dass die Drehung der Klemmrolle bewirkt wird, wenn die Doppelnabe gedreht wird; wobei der Vakuum-Treibriemen eine Antriebswelle aufweist, welche sich durch ein Ende desselben hindurch erstreckt, und eine vierte Nabe, die sich von der Antriebswelle aus erstreckt, und die vierte Nabe einen Zahnantriebsriemen aufweist, der auf dieser angeordnet ist; wobei der Zahnantriebsriemen mit der ersten Nabe so verbunden ist, dass die Drehung der vierten Nabe und der Antriebswelle bewirkt wird, wenn sich die erste Nabe dreht und wodurch der Vakuum-Treibriemen in Synchronisation mit der Zuschneideanordnung und den Klemmrollen angetrieben wird.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandzuschneideanordnung (2109) umfasst: eine Luftkolbenvorrichtung (2123) mit einer Welle (2125), die sich von dieser nach unten erstreckt, wobei der Luftkolben so konstruiert und angeordnet ist, dass er die Welle selektiv anhebt und senkt; eine Schneideklinge (2121) und eine Klemme, die an dem distalen Ende der Welle befestigt sind, um das Band festzuklemmen und zu schneiden; eine verschiebbare Formplatte (2119) für deren selektive Positionierung unter dem Band, wobei die Platte einen sich durch diese hindurch erstreckenden Schlitz aufweist und einen unter Federspannung stehenden Abstreifblock (2129) in der Nähe des Schlitzes; wobei die Klemme so konstruiert und angeordnet ist, dass sie den Abstreifblock nach unten drückt, wenn die Welle ausgefahren wird, um das Schneiden des Bandes zu ermöglichen; wobei der Abstreifblock so konstruiert und angeordnet ist, dass er nach oben drückt, wenn die Klemme durch die Welle nach oben gezogen wird, und wobei der Abstreifblock so konstruiert und angeordnet ist, dass er das distale Ende des Bandes zum Vakuum-Treibriemen hin schiebt.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Treibriemenmittel einen Vakuumtreibriemen umfasst, der eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die sich durch diesen hindurch erstrecken; wobei der Vakuum-Treibriemen drehbar auf einem Rollenpaar befestigt ist; wobei zumindest eine der Rollen so angetrieben wird, dass sie selektiv die Drehung des Riemens und den zunehmenden Vorschub des Riemens über eine gewünschte Strecke bewirkt; einen Anschlag, der sich unter dem Riemen erstreckt, ausgebildet aus einem glatten thermoplastischen Elastomer, und der so dimensioniert und positioniert ist, dass er als eine Barriere gegen Luft von der sich unter ihm bewegenden Bahn und als eine Entladeeinrichtung dient.
Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuum-Treibriemen zirka ein Zoll (ungefähr 25 mm) breit ist, und dass die Öffnungen 5/8 Zoll (ungefähr 16 mm) vom Rand des Treibriemens mittig angeordnet sind.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band eine gefaltete Schleife (1202, 1090) mit einem Paar verzahnter Befestigungsprofilformer (720, 730, 980) umfasst, die an dieser an der inneren Oberfläche derselben befestigt sind, wobei die verzahnten Befestigungsprofilformer für das selektive Öffnen und Wiederversiegeln konstruiert und angeordnet sind, wodurch, wenn das Band auf der Bahn positioniert und versiegelt wird, die Bahn geeignet ist für die Umwandlung in eine Vielzahl von wiederversiegelbaren Beuteln.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches weiterhin eine Computereinheit für das Koordinieren des Mittels für die Ausgabe des Bandes, der Bandaufbringvorrichtung, der Bandzuschneidevorrichtung, des Bandantriebs, des Vakuumtreibriemens und des Mittels für den sequentiellen Vorschub der Bahn umfasst.
Gerät nach Anspruch 16, welches weiterhin umfasst: eine Tastatureinheit für das Anpassen der Länge der Bandabschnitte, des Abstands zwischen den Bandabschnitten, des Abstands zwischen den auf der Bahn versiegelten Bandabschnitte und der Geschwindigkeit des Betriebes des Gerätes für die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln der einzelnen Bandabschnitte auf der Bahn.
Verfahren für das Versiegeln einzelner Abschnitte des thermoplastischen Bandes (100) über einen Abschnitt einer Bahn (110) aus thermoplastischem Material hinweg, umfassend: Ausgabe des Bandes über eine gewünschte Strecke; Zuschneiden des Bandes auf eine gewünschte Länge der einzelnen Abschnitte des Bandes; Ergreifen des Endes des einzelnen Abschnitts durch Einsatz eines Vakuums; sequentielle Anwendung des Vakuums auf die Länge des individuellen Abschnitts des Bandes und gleichzeitiger Vorschub des einzelnen Abschnitts des Bandes über die Bahn hinweg; Pressen des einzelnen Abschnitts des Bandes auf die Bahn; und Heißsiegeln des einzelnen Abschnitts des Bandes auf die Bahn.
Verfahren nach Anspruch 18, welches weiterhin den Schritt der Koordinierung des Vorschubs der Bahn mit dem Vorschub des Bandes und des Abschnitts des Bandes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, welches weiterhin folgende Schritte umfasst: Ablaufen der Bahn von einer Abwickelrolle über eine Reihe von Tänzerrollen (2126); Ablesen der Position der Tänzerrollen; Signalübermittlung an einen Antriebsmotor für den Vorschub oder die Verlangsamung der Bahn auf der Grundlage der Position der Tänzerrollen; Signalisieren der Position der Rolle an einen Bandantrieb; Führen des Bandes durch eine Reihe von Band-Tänzerrollen (490); Signalisieren der Position der Band-Tänzerrollen an den Bandantrieb, wodurch bewirkt wird, dass der Bandantrieb das Band vorschiebt oder verlangsamt; und Signalübermittlung an den Antriebsmotor, die Bahn vorzuschieben oder zu verlangsamen.
Verfahren nach Anspruch 20, welches weiterhin umfasst: Zuführung der Bahn mit Bandabschnitten die auf dieser versiegelt sind, zu einer Formfüll-Versiegelmaschine und durch einen Satz von Formfüllversiegel-Tänzerrollen am Ende derselben; Signalisieren der Position der Formfüllversiegel-Tänzerrollen an den Bandantrieb und an den Bahnantriebsmotor, um die Bewegung des Bandes und der Bahn zu steuern.
Verfahren, wie in Anspruch 18 beansprucht, welches die Ausgabe, das Aufbringen und das Versiegeln einzelner Abschnitte von thermoplastischem Band über einen Abschnitt einer Bahn von thermoplastischem Material hinweg umfasst, wobei das Verfahren die Ausgabe von unter Spannung stehendem Band aus einem Bandausgabemittel zu einer Bandaufbringvorrichtung umfasst, welche eine Bandausrichtungsanordnung für die Anpassung der Position des Bandes und eine Bandantriebsanordnung für den Vorschub des Bandes umfasst; das Zuschneiden des Bandes in einzelne Abschnitte von vorher gewählter Länge; den Vorschub des Abschnitts des Bandes durch eine Vakuumvorschubeinrichtung zu einer gewünschten Position über die Bahn des thermoplastischen Materials hinweg und das Aufbringen von Druck und Wärme auf den Bandabschnitt auf der Bahn für eine festgelegte Verweilzeit, um das Band auf die Bahn zu siegeln und die Bahn sequentiell vorwärts zu bewegen.