DE60037537T2

DE60037537T2 - Biegsame beutel zur ausgabe von flüssigkeiten und verfahren

Info

Publication number: DE60037537T2
Application number: DE60037537T
Authority: DE
Inventors: Chester Irvine SAVAGE; Kenneth Irvine MICNERSKI; Richard Irvine CARROLL; Nancy Irvine LU; Richard L. Irvine ALBIANI; Rocklin Irvine VERESPEJ
Original assignee: Scholle Corp
Current assignee: Scholle IPN Corp
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: EP1232094A2; DE60037537D1; US20020148857A1; NZ519006A; US20040050863A1; US20050242114A1; AU770306B2; CA2391019C; AU3079701A; US7357276B2; WO2001036276A3; BR0015575A; CA2391019A1; US6607097B2; EP1232094B1; US6851579B2; ES2296672T3; WO2001036276A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kollabierbaren Beutel zum Abgeben von flüssigen Produkten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ( US-A-4 998 990 ).
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche kollabierbare Beutel oder Behälter bekannt, die geeignet sind, mit flüssigen Inhalten gefüllt und versiegelt zu werden und die es erlauben, dass ihre flüssigen Inhalte durch ihre ringförmigen Ausgießer oder Anschlüsse herausgesaugt werden. Die Wände des Beutels sind typischerweise Kunststofffolien, die typischerweise aus Polyethylen, Polypropylen, Nylon oder Polyester gemacht sind. Die flüssigen Inhalte können Säfte, Milch, Getränkesirups oder andere Flüssigkeiten, wie z. B. Fotoentwickler-Lösungen, Reinigungschemikalien oder Cocktailmischungen sein. Ein Beispiel dieser kollabierbaren Beutel ist der sogenannte „Beutel in Schachtel" („Bag in Box"), der üblicherweise in der Soft-Drink-Industrie verwendet wird, um den Getränkesirup zu den Ausgabemaschinen zu liefern. Die Beutel werden in Abfüllanlagen geführt, die sie öffnen, mit dem Sirup (oder anderen Flüssigkeiten) befüllen, wieder verschließen und in eine Schachtel verpacken. Die Schachteln unterstützen die Beutel statisch bei der Lagerung, beim Transport und während sie geleert werden. Die Beutel werden unter Verwendung einer Pumpe durch einen Ausgießer in dem Beutel geleert, der durch ein Loch in der Schachtel zugänglich ist.
Ein Kunststofftauchrohr oder ein Tauchband, das in dem Beutel angeordnet und darin so befestigt ist, dass es über die Ausgießeröffnung verläuft oder an der Ausgießeröffnung befestigt ist, hilft bei der Entnahme des Sirups aus dem Beutel. Das Band verhindert, dass der Beutel auf die Öffnung kollabiert und sie verschließt, und leitet ferner die verbleibenden Sirupmengen in dem Beutel zu der Öffnung, während der Sirup weiter entnommen wird. Das Band kann an dem Ausgießer und/oder an der Innenwand des Kunststoffbeutels angebracht sein. Alternativ kann das Tauchrohr oder das Tauchband an der Umfangsversiegelung des Beutels angebracht sein. Beispiele für Tauchrohre oder Tauchbänder und ihre kollabierbaren Beutel sind in den U.S. Patenten 4,286,636 (Credle), 4,601,410 (Bond), 5,647,511 (Bond), 5,915,596 (Credle), und 5,941,421 (Overman et al.) und in WO 99/46169 (Coca-Cola Company) gezeigt.
Zusätzlich zu dem gesonderten Herstellungsschritt, der zur Herstellung des Tauchrohrs oder des Tauchbands erforderlich ist und des zugehörigen Materials, das zur Herstellung des Tauchrohrs oder des Tauchbands benötigt wird, braucht die Anbringung des Tauchrohrs oder des Tauchbands an den Beutel noch einen weiteren gesonderten Herstellungsschritt. Nachdem der Ausgießer an dem Beutel befestigt ist, wird im Allgemeinen das Tauchrohr oder das Tauchband durch Anbringen an dem Ausgießer, der Innenwand oder an der Umfangsversiegelung des Beutels oder durch eine Kombination daraus in dem Beutel angeordnet. Dies erhöht die Herstellungszeit und -kosten. Ein weiterer Nachteil der Bänder, zusätzlich zu ihren Herstellungskosten, besteht darin, dass sie deplatziert werden können, wenn der Beutel mit hohem Druck befüllt wird. Noch ein weiterer Nachteil der Bänder ist, dass sie einen Gegendruck erzeugen und die Füllraten reduzieren können.
Die US Patentbeschreibung-Nr. 4 998 990 beschreibt einen kollabierbaren Beutel zum Aufnehmen und Abgeben einer Flüssigkeit, wie z. B. bei einer Bag-in-Box Anordnung, und ein Verfahren zum Herstellen des Beutels, wobei ein längliches Verstärkungsband an der Außenfläche der inneren Beutelschicht einer der Beutelwände angebracht ist und sich von nahe dem Ausgießer bis entfernt davon erstreckt, und wobei eine Mehrzahl Nuten in dem Band und auch in dem Teil der inneren Beutelschicht der Beutelwand vorhanden ist, die mit dem Verstärkungsband verbunden ist, wodurch Flüssigkeitskanäle innen im Beutel bereitgestellt werden, um eine vollständige Entleerung der Flüssigkeit aus dem Beutel zu erreichen, während der Beutel kollabiert, ohne den Aufwand und die Komplikation, ein gesondertes Tauchstreifenelement in den Beutel einführen und es mit dem Ausgießer verbinden zu müssen.
Die US Patentbeschreibung-Nr. 5 743 435 beschreibt einen kollabierbaren Beutel zum Aufnehmen und Abgeben einer Flüssigkeit, der eine Blasenschicht und eine Außenschicht umfasst. Die Blasenschicht umfasst ein Paar innerer entgegengesetzter Tafelteile, die zusammengeschweißt sind, um einen geschlossenen Bereich bereitzustellen. Die inneren Tafelteile haben eine dem geschlossenen Bereich zugewandte Innenfläche und eine Mehrzahl von darauf ausgebildeten Rippen, und eines der inneren Tafelteile weist durch es hindurch ein erstes Produktabgabeloch auf. Die Außenschicht umfasst ein Paar äußerer entgegengesetzter Tafelteile, die die Blasenschicht umschließen und eines der äußeren Tafelteile hat ein zweites Produktabgabeloch, das mit dem ersten Produktabgabeloch fluchtet. Ein Ausgießer ist an der Außenschicht angebracht und überdeckt die ersten und zweiten Produktabgabelöcher, um einen Zugang zu dem umschlossenen Bereich zu ermöglichen. Der Beutel kann in einer Schachtel verwendet werden, um Flüssigkeiten abzugeben.
Die US Patentbeschreibung-Nr. 5 566 851 beschreibt einen Flüssigkeitsbehälter mit einer harten Außenschachtel, einem flexiblen Innenbeutel und einem durchgangsbildenden Bauteil zum Ausbilden eines Flüssigkeitsdurchgangs, der mit einem Mund verbunden ist, welcher einen beschränkten Durchgang hat, um der Flüssigkeit zu erlauben, langsam aus dem Mund zu fließen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten kollabierbaren Beutel zum Abgeben von Flüssigkeiten und ein verbessertes Verfahren zur Flüssigkeitsentnahme aus einem Behälter bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein kollabierbarer Beutel zum Abgeben von Flüssigkeiten bereitgestellt, mit mindestens zwei gegenüberliegenden flexiblen Wänden, wobei jede flexible Wand einen Laminataufbau hat, einen mindestens einer der zwei gegenüberliegenden flexiblen Wände zugehörigen Ausgießer und wobei mindestens eine der zwei gegenüberliegenden Wände geprägt ist, um eine Mehrzahl von Flüssigkeitsablasskanälen zu definieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Flüssigkeitsentnahme aus einem Behälter bereitgestellt, umfassend: Bereitstellen eines Behälters, der aus einlagigen flexiblen Wänden besteht, die einen Laminataufbau haben und geprägt sind, um Ablasskanäle zu definieren; Herausdrängen von Flüssigkeit aus dem Behälter durch einen Ausgießer auf dem Behälter; Ermöglichen den flexiblen Wänden des Behälters, sich während des Abfließens der Flüssigkeit durch den Ausgießer einwärts zu bewegen; und Leiten der Flüssigkeit zum Ausgießer entlang der Ablasskanäle, die auf den Innenflächen der flexiblen Wände des Behälters verteilt sind.
Dementsprechend ist hier ein verbesserter kollabierbarer Beutel offenbart, der kein Tauchrohr und die damit verbundenen Probleme hat. Stattdessen haben die Beutelfolien einen einzigartigen Aufbau, der bei der vollständigen oder nahezu vollständigen Entnahme der Sirups oder einer anderen enthaltenen Flüssigkeit hilft. Die Folien selbst haben eine Oberflächen-"Textur", die einen Leit- oder Kapillarpfad zum Abfließen der Flüssigkeit aus dem Ausgießer bereitstellt und außerdem verhindert, dass die Folien den Abfluss zu dem Ausgießer während des Saugens der Pumpe unterbrechen.
Ein Beispiel der texturierten Oberfläche ist eine geprägte Folie mit erhabenen Elementen verschiedenen Aussehens und die mechanisch geprägt oder ultraschallge prägt sein kann. Ultraschallschweißen erzeugt ein Muster in der Oberfläche der Folie und bildet dabei ein mechanisch geprägtes („waffelähnliches” oder anderes) Muster nach. Diese Kunststofffolien, die die Wände des Beutels bilden, können beide geprägt sein oder nur eine kann geprägt sein. Die Folien bestehen aus mehr als einer Folienschicht und können durch Ko-Extrusion oder Laminierung hergestellt werden. Ein Beispiel von „texturierten" Oberflächen, die benutzt werden können, sind Luftpolsterfolien (Polsterungsverpackungen), versiegelte Plissees und gefaltete Konstruktionen, die in Richtung der Ausgießers laufen. Weitere Beispiele sind in den US Patenten 4,964,540 (Katz), 5,549,944 (Abate) und 5,554,423 (Abate) offenbart.
Außerdem ist hier ein verbesserter Anschluss für einen kollabierbaren Beutel offenbart. Die Unterseite des unteren Versiegelungsflansches des Anschlusses hat vorzugsweise sieben konzentrische Rippen oder Ringe, zwölf gleich beabstandete radiale Kanäle oder Nuten, und zwölf Gullis am Rand der Ausgießeröffnung. Ein Vorteil der radialen Nuten in Verbindung mit den konzentrischen Ringen ist die zusätzliche Kapillar- oder Strömungskanalkapazität, die durch Verwendung des gesamten Oberflächenbereichs des Flansches erzeugt wird.
Eine alternative Ausführungsform verändert die konzentrischen Ringe zu einer oder mehreren Spiralnuten, um den Fluss zu der Ausgießerbohrung unter Verwendung desselben Prinzips zu steigern. In Verbindung mit entweder den radialen Nuten, konzentrischen Ringen und Gullis oder mit dem Spiralnutendesign oder mit dem Waffelmusterdesign können andere Merkmale miteinbezogen sein, um die Evakuierung zu verbessern, einschließlich Nuten an der Innenbohrung des Ausgießers und die Ausgießeröffnung überspannende Querstreben.
Ein kollabierbarer Beutel und ein Verfahren zum Abgeben von Flüssigkeiten werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf den beigefügten schematischen Figuren beschrieben, von denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen kollabierbaren Beutels ist, wobei die Anschlussbauteile auseinandergezogen dargestellt sind und ein Teil der eine der Beutelwände bildenden Kunststofffolie aus Anschaulichkeitsgründen aufgebrochen ist;
2a und 2b vergrößerte Ansichten einer Unterseite eines unteren Flansches des Anschlusses ist;
2c eine alternative Ausführungsform einer Unterseite eines unteren Flansches des Anschlusses ist;
3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht ist, die die Befestigung der Kunststofffolie an der Oberseite des unteren Versiegelungsflansches des Anschlusses zeigt;
4 eine Querschnittsansicht durch 3 ist;
5 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch einen Teil eines kollabierbaren Beutels der vorliegenden Erfindung ist, die eine ungeprägte Folie als eine Wand und eine geprägte Folie als die andere Wand zeigt;
6 eine vergrößerte Querschnittsansicht durch eine alternative geprägte dreischichtige Folie eines Beutels ist;
7 eine vergrößerte Ansicht einer geprägten Folie ist, die bevorzugte Abmessungen zeigt;
8 eine Ansicht ähnlich 6 ist, die eine Luftpolsterfolien- oder Polsterungsschichtausführungsform zeigt;
9 eine Ansicht ähnlich 6 ist, die eine alternative dreischichtige Polsterungsfolienausführungsform zeigt;
10a–10c Ansichten sind, die eine versiegelte gefaltete Ausführungsform zeigen;
11a–11c Ansichten sind, die eine akkordeonartig gefaltete Ausführungsform zeigen;
12a–12c Ansichten sind, die eine Maschenschichtausführungsform zeigen;
13a–13c Ansichten sind, die eine weitere Maschenschichtausführungsform zeigen;
14a–14c Ansichten sind, die eine Ausführungsform mit perforierten Schichten zeigen;
15a–15c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Anschlusskörperbauteils mit einer „Waffel"-textur darstellen;
16a–16c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit spiralförmigen Nuten zeigen;
17a–17c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit radialen Nuten wiedergeben;
18a–18c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit konzentrischen Rippen abbilden;
19a–19c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit radialen Nuten und konzentrischen Rippen darstellen;
20a–20c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit spiralförmigen Nuten und sich teilweise erstreckenden Querstreben abbilden;
21a–21c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit spiralförmigen Nuten und sich vollständig erstreckenden Querstreben abbilden;
22a–22c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit einem separaten Kanalbauteil abbilden, das radiale Nuten, konzentrische Rippen und Gullis hat;
23a–23c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit einem separaten Kanalbauteil abbilden, das radiale Nuten und Querstreben hat;
24a–24c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit einem separaten Kanalbauteil abbilden, das radiale Rippen und Querstreben hat;
25a–25c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit einem separaten Kanalbauteil abbilden, das radiale Rippen hat;
26a–26c Ansichten sind, die eine Ausführungsform eines Ausgießerbauteils mit einem separaten Kanalbauteil abbilden, das radiale Rippen hat;
27 eine Draufsicht eines alternativen kollabierbaren Beutels der vorliegenden Erfindung ist, wobei wesentliche Abschnitte der oberen und unteren Folien mechanisch geprägt sind;
27b eine Ansicht von unten auf den Beutel aus 27a ist;
28 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts eines alternativen ultraschallgeprägten Beutels ist;
29 eine vergrößerte Ansicht einer alternativen dreischichtigen, ultraschallgeprägten Beutelfolie ist;
30 eine vereinfachte schematische Ansicht ist, die ein Verfahren zur Herstellung des Beutels aus 27a gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
31a eine Seiten-(oder Drauf-)sicht eines alternativen kollabierbaren Beutels der vorliegenden Erfindung zeigt, der gewöhnlich als Stand-Beutel bezeichnet wird;
31b eine Endansicht des Beutels aus 31a ist; und
32a, 32b, 32c und 32d und die 33a, 33b, 33c, und 33d vier verschiedene Versiegelungsanordnungen eines aus einer einzigen Folienbahn gebildeten Beutels zeigen;
Ein kollabierbarer Beutel der vorliegenden Erfindung ist allgemein als 100 in 1 abgebildet. Der Beutel 100 umfasst zwei vorzugsweise rechteckige Kunststofffolien 104, 108, die die zwei um ihre Umfänge 112 miteinander verbundenen Wände umfassen, um dazwischen einen umschlossenen Bereich 116 zum Halten des flüssigen Produkts zu definieren, wie z. B. den Getränkesirup oder andere vorher genannte Flüssigkeiten. Die Folien 104, 108 sind durch Heißversiegelung, Stoßversiegelung, Hochfrequenzversiegelung oder andere Techniken miteinander verbunden, die Fachleuten bekannt sein werden. Für einen fünf Gallonen Beutel würden die Folien 104, 108 vorzugsweise die Abmessungen von 18-1/4 Inch auf 22-1/4 Inch haben.
Die Folie 104 hat ein Durchgangsloch und einen allgemein bei 124 gezeigten, an dem Loch befestigten Anschluss. Der Anschluss 124 hat drei Teile, ein Ausgießerbauteil 128 mit einem unteren Flansch 132, ein Ventilbauteil 136 mit einem Rückschlagventil darin und einen Deckel 140. Alle drei Teile können aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, bestehen.
Die Unterseite 144 des unteren Flansches 132 ist in den 2a und 2b vergrößert und isoliert dargestellt. Unter Bezugnahme darauf hat sie konzentrische Rippen 148, radiale Nuten 152 und Gullis 154, deren Funktionen später beschrieben werden.
Das Ausgießerbauteil 128 ist durch das Durchgangsloch geführt, so dass die Oberseite 156 des unteren Flansches 132 die Unterseite der Folie 104 berührt, wie in den 3 und 4 gezeigt. Die Folie 104 ist an der Flanschoberseite 156 als eine ringförmige Versiegelung 160 um den unteren Flansch 132 befestigt. Somit wirkt die Flanschoberseite 156 als eine Versiegelungsfläche. Sie ist vorzugsweise durch Heißversiegelung, Stoßversiegelung oder Hochfrequenzversiegelung befestigt.
Der Beutel 100 kann durch Bereitstellen einer ersten Materialrolle zum Bilden der Folie 104 und einer zweiten Materialrolle zum Definieren der Folie 108, Abwickeln eines Abschnitts von der ersten Rolle, Stanzen eines Lochs in den abgewickelten Abschnitt zum Definieren des Durchgangslochs, Einpassen des Ausgießerbauteils 128 durch das Durchgangsloch hindurch, und Versiegeln des unteren Flansches 132 mit dem abgewickelten Teil zum Bilden des Versiegelungsrings gebildet werden. Ein Abschnitt der zweiten Rolle wird abgewickelt und die Abschnitte der zwei Rollen werden an ihren Umfängen 112 miteinander versiegelt, um die Umschließung 116 zu definieren.
An der Füllstation werden das Ventilbauteil 136 und der Deckel 140 von dem Ausgießerbauteil 128 entfernt und die Umschließung 116 wird durch die Öffnung in dem Ausgießerbauteil 128 mit dem flüssigen Produkt befüllt. Das Ventilbauteil 136 und der Deckel 140 werden dann wieder an dem Ausgießerbauteil 128 angebracht. Der gefüllte Beutel wird in einer (nicht gezeigten) Schachtel untergebracht, die einen perforierten Bereich hat, der geöffnet werden kann, um Zugang zu dem Anschluss zu gewähren. Der Verbraucher mit dem gefüllten Beutel in der Schachtel erreicht dann den Anschluss 124 durch die Schachtelöffnung, entfernt der Deckel 140 und bringt den (nicht gezeigten) Saugschlauch an dem Anschluss 124 an. Der Saugschlauch ist betriebsfähig mit einer (ebenfalls nicht gezeigten) Saugpumpe verbunden und die Flüssigkeit wird durch den Anschluss 124 oder den Ausgießer, wie von dem Verbraucher gewünscht, entnommen. Das Rückschlagventil 136 ermöglicht es der Flüssigkeit, aus dem Beutel 100 herausgesaugt zu werden, dichtet aber den Beutel ab und hindert Luft daran, in den Beutel 100 einzudringen.
Eine weitere Alternative besteht darin, die Flüssigkeit durch den Anschluss abzugeben, den Beutel jedoch durch eine andere Öffnung zu befüllen, die danach dicht verschlossen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung haben die Folien 104, 108 einen einzigartigen Aufbau, der den Beutel 100 daran hindert, in das Ausgießerbauteil 128 gesaugt zu werden und dadurch eine weitere Entleerung zu blockieren, und der die Flüssigkeit in das Ausgießerbauteil 128 leitet, wodurch sie bei der im Wesentlichen vollständigen Entleerung des Beutels 100 hilft. Die radialen Nuten 152, konzentrischen Rippen 148 und Gullis 154 in dem unteren Flansch 132 helfen auch beim Leiten der Flüssigkeit und tragen dazu bei, ein Einsaugen des Beutels 100 zu verhindern. Ein Vorteil des Vorsehens der konzentrischen Rippen 148 und Gullis 154 zusammen mit den radialen Nuten 152 ist, dass Kanäle für die Flüssigkeit (den Sirup) zum Laufen durch den radialen Flansch 132 definiert werden. Mit nur radialen Nuten hingegen gibt es immer noch ebene Flächen zwischen den radialen Nuten, die mögliche Folienblockaden des Beutels oder eine reduzierte Flussrate zulassen. Dieser einzigartige Folienaufbau kann Innenflächen der ersten und zweiten Folien 104, 108 mit „texturierten" Oberflächen beinhalten, die Flüssigkeitsablasskanäle definieren. 2c zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der Nuten 153 sich teilweise in eine Seitenwand 155 des Ausgießerbauteils 128 erstrecken.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit „texturierter" Oberfläche sind die Folien 104, 108 aus einem geprägten Material, wie z. B. im U.S. Patent Re. 34,929 (Kristen) offenbart. Dieses geprägte Folienmaterial kann zweilagig, dreilagig oder mehrlagig sein. Die Lagen können ko-extrudiert oder geklebt oder zusammenlaminiert sein. Eine oder beide der Folien 104, 108 können den geprägten Aufbau besitzen. Falls die Prägung tief genug ist, werden die radialen Nuten 152, die konzentrischen Rippen 148 und die Gullis 154 oder Spiralen möglicherweise nicht gebraucht und die Unterseite des Flansches kann dann glatt sein. Wenn ferner der Beutel so orientiert ist, dass der Ausgießer nach unten zeigt (am Boden des Beutels), wird möglicherweise nur der texturierte Flanschboden benötigt und die Folien brauchen nicht geprägt sein.
5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht durch einen Beutelaufbau der vorliegenden Erfindung in einem kollabierten Zustand, wobei sich die Folien 104, 108 berühren. In dieser Ausführungsform hat die Folien 108 (aber nicht die Folie 104) einen geprägten Aufbau und beide Folien 104, 108 haben einen zweilagigen Aufbau, bei dem die innere Schicht 164 ein Polyethylenmaterial und die äußere Schicht 168 ein Nylonmaterial ist. Wie darin ersichtlich definieren die Abstände 172 zwischen den „Buckeln" 176 des geprägten Materials Flüssigkeitsablasskanäle.
6 zeigt einen vergrößerten Querschnittsbereich der Folie 108 (oder der Folie 104) eines alternativen Beutelaufbaus. Wie darin gezeigt, hat die Folie einen dreilagigen Laminataufbau mit oberen und unteren Polyethylen Schichten 178, 180 und einer zentralen Nylonschicht 184. 7 zeigt Abmessungen 188, 192, 196 einer geprägten (Einzelschicht- oder Mehrschicht-Laminat)-Folie 108 (oder 104) die in einer Ausführungsform .0075, .005 bzw. .0025 Inch betragen.
Bei einem weiteren Beutelaufbau der vorliegenden Erfindung, der die „texturierte" Oberfläche bereitstellt, umfasst eine oder beide der Folien eine Polsterlage oder insbesondere eine Blasen- oder Luftpolsterwickellage, etwa wie das zum Polstern verwendetet Material beim Verpacken von Gegenständen. Die „Blasen" können beispielsweise Höhen von 3/16 oder 1/8 Inch haben. Eine Ausführungsform ist in 8 abgebildet, wo nur die Folie 104 als eine Luftpolsterfolienschicht 204 umfassend gezeigt ist und die andere Folie 108 einen konventionellen weichen zweilagigen Polyethylen-Nylon Aufbau 208, 212 hat. Die obere Folie 104 würde jedoch vorzugsweise die weiche Schicht und die untere Folie 108 würde die Luftpolsterblasenschicht sein, und dadurch würde die untere Schicht weniger wahrscheinlich in den Anschluss 124 eingesaugt werden. Die Folie 108 (oder 104) kann eine Nylonfolie 216 umfassen, die an die Luftpolsterblasenschicht 204 laminiert ist, wie in 9 gezeigt.
Alternative Beutelkonstruktionen sind in den 10a–10c und 11a–11c abgebildet. 10a zeigt beide Folien 104, 108 mit beabstandeten, versiegelten Falten 224, die Kanäle 226 und „texturierte" Beutelinnenflächen bilden. 10b zeigt, wie jede der versiegelten Falten 224 an ihrer Basis versiegelt ist, und 10c ist eine perspektivische Ansicht der Folie 104, die die versiegelten Falten 224 und Kanäle 226 darstellt. Jedoch liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass nur eine der Folien die versiegelten Falten hat und die andere ein konventioneller weicher Aufbau ist. Weiterhin können die Folien 104, 108 oder die Folie 104, 108 einen einzelnen Satz versiegelter Falten umfassen, die in einer parallelen Weise ausgerichtet sind und in Richtung des Ausgießerbauteils 128 zeigen, oder können zwei Sätze versiegelter Falten umfassen, die ein „waffelartiges" oder anderes Muster bilden. Anstatt Falten zeigen die 11a–11c die Folie 104 mit beabstandeten Falzen 228 und Kanälen 230 dazwischen. Ebenso kann eine der Folien den gefalzten Aufbau und die andere einen nicht-gefalzten Aufbau haben.
Noch weitere alternative Beutelkonstruktionen sind in den 12a–12c, den 13a–13c, und den 14a–14c gezeigt. Die 12a–12c zeigen einen Beutelaufbau, bei dem eine Maschenschicht 232 zwischen den Folien 104, 108 angeordnet ist, um Flüssigkeitsablasskanäle 234 bereitzustellen. Die Maschenschicht 232 und die Folien 104, 108 sind separiert und lediglich an ihren Umfängen miteinander verbunden. Es wird erwogen, dass die Maschenschicht 232 aus Kunststoff wie etwa Polyethylen, Nylon und dergleichen bestehen kann. Anstelle einer von den Folien 104, 108 separierten Maschenschicht stellen die 13a–13c eine Maschenschicht 236 dar, die an einer der Folien 104, 108 befestigt ist. Die Maschenschicht 236 kann an einer der Folien 104, 108 mittels Heißversiegelung, Stoßversiegelung oder Hochfrequenzversiegelung befestigt sein. Die 14a–14c zeigen einen Beutelaufbau, bei der eine perforierte Folie 237 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 238 zwischen den Folien 104, 108 angeordnet ist, um Flüssigkeitsablasskanäle bereitzustellen. Die perforierte Folie 237 und die Folien 104, 108 sind separiert und nur an ihren Umfängen miteinander verbunden.
Alternative Anschlusskörperbauteile
Die 15a–15c, 16a–16c, 17a–17c, 18a–18c und 19a–19c zeigen alternative Ausführungsformen des Ausgießerbauteils. Das Ausgießerbauteil 240 der 15a–15c umfasst eine sich durch es hindurch erstreckende Öffnung 242 und ferner einen unteren Flansch 244 mit einer Unterseite 246. Waffelartig texturierte Nuten 248 sind integral auf der Unterseite 246 des unteren Flansches 244 gemoldet oder geprägt, um Flüssigkeitsablasskanäle 249 bereitzustellen, die dabei helfen zu verhindern, dass der Beutel 100 in das Ausgießerbauteil 240 gesaugt wird und die die komplette Entleerung des Beutels 100 begünstigen. Ein vertiefter Umfangsbereich 247 kann das Verhindern einer Flüssigkeitsblockade weiter verbessern, die daraus resultiert, dass die Folie 108 eine Flüssigkeitsblockade mit dem Umfangsrand der Öffnung 242 bildet. Das Ausgießerbauteil 250 der 16a–16c umfasst eine sich durch es hindurch erstreckende Öffnung 252 und einen unteren Flansch 253 mit einer Unterseite 254. Spiralförmige Nuten 256 sind integral an der Unterseite 254 des unteren Flansches 253 gemoldet oder geprägt, um Flüssigkeitsablasskanäle 258 bereitzustellen. Ein vertiefter Umfangsbereich 260 kann das Verhindern einer Flüssigkeitsblockade weiter verbessern.
Das Ausgießerbauteil 270 der 17a–17c ist ähnlich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass eine Unterseite 272 eines unteren Flan sches 274 keine Gullis und konzentrische Rippen umfasst. Eine Öffnung 276 erstreckt sich durch das Ausgießerkörperbauteil 270 und radiale Nuten 278 sind integral an der Unterseite 272 gemoldet oder geprägt, um Flüssigkeitsablasskanäle 280 bereitzustellen. Ein vertiefter Umfangsbereich 282 kann das Verhindern einer Flüssigkeitsblockade weiter verbessern.
Das Ausgießerkörperbauteil 290 der 18a–18c umfasst eine sich durch es hindurch erstreckende Öffnung 292 und einen unteren Flansch 294 mit einer Unterseite 296. Konzentrische Rippen 298 sind integral an der Unterseite 296 gemoldet oder geprägt, um Flüssigkeitsablasskanäle 297 mit der „texturierten" Fläche der Folien 104, 108 bereitzustellen. Ein vertiefter Umfangsbereich 300 kann das Verhindern einer Flüssigkeitsblockade weiter verbessern.
Das Ausgießerbauteil 310 der 19a–19c ist ähnlich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass eine Unterseite 312 eines unteren Flansches 314 keine Gullis umfasst. Eine Öffnung 316 erstreckt sich durch das Ausgießerbauteil 310. Radiale Nuten 317 und konzentrische Rippen 318 sind integral an den Unterseite 312 gemoldet oder geprägt, um Flüssigkeitsablasskanäle 320 bereitzustellen. Ein vertiefter Umfangsbereich 322 kann das Verhindern einer Flüssigkeitsblockade weiter verbessern.
Zusätzliche Ausführungsformen des Ausgießerbauteils sind in den 20a–20c und 21a–21c gezeigt. Das Ausgießerbauteil 330 der 20a–20c ist ähnlich zu der in den 16a–16c gezeigten Ausführungsform und umfasst ferner Querstreben 332, die sich in eine Öffnung 334 des Ausgießerbauteils 330 erstrecken. Die Querstreben 332 sind besonders geeignet, wenn relativ dünne und flexible Folien 104, 108 verwendet werden, wobei die Querstreben 332 in Verbindung mit spiralförmigen Nuten 335 arbeiten, um den Beutel 100 daran zu hindern, in das Ausgießerbauteil 330 gesaugt zu werden. Das Ausgießerbauteil 330 umfasst ferner einen unteren Flansch 336, eine Unterseite 338 und einen vertieften Umfangsbereich 340. Das Ausgießerbauteil 350 der 21a–21c ist ähnlich zu der in den 20a–20c gezeigten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass Querstreben 352 sich durchgehend von einer Seitenwand einer Öffnung 353 zu einer entgegengesetzten Seitenwand der Öffnung 353 erstrecken. Das Ausgießerbauteil 350 umfasst einen unteren Flansch 356, eine Unterseite 358, spiralförmige Nuten 360 und einen vertieften Umfangsbereich 362.
Noch weitere zusätzliche Ausführungsformen des Ausgießerbauteils sind in den 22a–22c, 23a–23c, 24a–24c, 25a–25c und 26a–26c gezeigt. Die texturierte Eigenschaft eines unteren Flansches 368 kann auch durch Anbringen eines weiteren Stücks an dem Ausgießerbauteil 370 erzielt werden, wobei das hinzugefügte Stück, wenn es an dem Ausgießerbauteil 370 angebracht ist, Rippen, Nuten oder andere Muster erzeugt, was in einer Textur resultiert, die die Folie daran hindert auf den unteren Flansch 368 zu kollabieren oder in die Ausgießerbauteilöffnung 370 gesaugt zu werden. Bei diesen Ausführungsformen ist der untere Flansch 368 dazu ausgebildet, ein separates Kanalisierungsbauteil aufzunehmen. Das separate Kanalisierungsbauteil kann an dem unteren Flansch 368 mittels einer Presspassung, Schnapppassung, Formschlusspassung, Heißversiegelung, Ultraschallversiegelung, Klebstoff oder anderen, allgemein einem Fachmann bekannten Verfahren angebracht sein. Eines der Vorteile des Bereitstellens einer solchen Konfiguration ist, dass ein gewöhnliches Ausgießerbauteil 370 für verschiedene Flüssigkeitsanwendungen verwendet werden kann, um Herstellungskosten zu reduzieren, da die separaten Kanalisierungs- oder Leitungsbauteile gemäß den fluiddynamischen Eigenschaften des flüssigen Produkts (d. h. Viskosität) maßgeschneidert werden können, während zugleich das Ausgießerkörperbauteil 370 für die meisten Einsatzzwecke verwendet wird. Die 22a–22c stellen das Ausgießerbauteil 370 mit einem separaten Leitungsbauteil 380 mit radialen Nuten 382, konzentrischen Rippen 384, Gullis 386 und einem vertieften Umfangsbereich 388 dar. Die 23a–23c stellen das Ausgießerbauteil 370 mit einem separaten Leitungsbauteil 400 mit radialen Nuten 402, Querstreben 404 und einem vertieften Umfangsbereich 406 dar. Die 24a–24c stellen das Ausgießerbauteil 370 mit einem separaten Leitungsbauteil 411 mit radialen Rippen 412, Querstreben 414 und einem vertieften Umfangsbereich 416 dar. Die 25a–25c stellen das Ausgießerbauteil 370 mit einem separaten Leitungsbauteil 420 mit radialen Rippen 422 und einem vertieften Umfangsbereich 424 dar. Die 26a–26c zeigen das Ausgießerbauteil 370 mit einem separaten Leitungsbauteil 430 mit radialen Rippen 432 und einem vertieften Umfangsbereich 434.
Folienaufbau
Der geprägte Folienaufbau aus beispielsweise 6 kann in einem mechanischen Prägeverfahren zwischen zwei gemusterten (männlich-weiblich) Walzen gebildet werden. Eine Variation des mechanischen Prägens verwendet eine gemusterte Walze und eine gummiummantelte Walze, zwischen die der Kunststofffilm geführt wird, um das Muster auf den Film zu übertragen. Ein alternativer Folienaufbau besteht darin, die Folie(n) unter Verwendung eines Ultraschallprägeverfahrens zu bilden. Ein unter Verwendung eines mechanisch geprägten Aufbaus gebildeter Beutel ist in den 27a und 27b allgemein bei 440 gezeigt.
Beide Folien 104, 108 des Beutels 440 sind als einen mechanisch geprägten Aufbau aufweisend dargestellt. Ob mechanisch oder durch Ultraschall, die Prägung würde sich auf den Innenflächen der Folien 104, 108 befinden und kann die gesamte Folienoberfläche oder nur einen zentralen Teil davon bedecken (wie in den 27a und 27b abgebildet). Entweder Ultraschall- oder mechanisches Prägen ermöglicht es beispielsweise, das geprägte Flächenmuster zu steuern und eine Lücke 442 (27a) kann um den Ausgießer 124 herum bereitgestellt werden, um das Stromausgießerversiegelungsverfahren zu ermöglichen oder unverändert zu bleiben. Das kann vorteilhaft sein, falls Prägen seine Versiegelungseigenschaften verändert. In ähnlicher Weise besteht ein alternativer Aufbau darin, nur eine Folie 104 oder 108 mit einer mechanisch- oder ultraschallgeprägten Fläche zu bilden.
Wie in 28 gezeigt, können die Folien 104, 108 einen mehrschichtigen laminierten Aufbau haben, der Polyethylen-Nylon-Polyethylen Schichten 444, 446, 448 oder einfach Polyethylen-Nylon Schichten aufweist. Bezugnehmend auf 29 können die Dickenabmessungen 450, 452 .015 bzw..003 in einem 2:1 Verhältnis betragen. Andere Folienkonstruktionen können Schichten aus Polyethylen mit geringer Dichte – Polyethylen mit mittlerer Dichte – Polyethylen mit geringer Dichte – Nylon – Polyethylen mit geringer Dichte umfassen, wobei Polyethylen mit mittlerer Dichte Steifigkeit hinzufügt. Im Gegensatz dazu hat das Standardprägen der 6 vorzugsweise ein 3:1 Verhältnis. Auch Verhältnisse höher als 2:1 können mit zweckmäßig ausgeführten Prägewalzen/Schallhorn Kombinationen verwendet werden.
Ein System zum Herstellen der Beutel der 27a und 27b ist schematisch in 30 allgemein bei 460 abgebildet. Bahnen 462, 464 der oberen und unteren (ein- oder mehrschichtigen) Folien 104, 108 sind in das System 460 in der Zeichnung links eintretend gezeigt. Beide treten in mechanische Prägestationen 466 bzw. 468 ein mit ihren Prägewalzen 470, 471 und Wärmequellen 472 (z. B. UV und IR Wärmequellen) kurz vor den Walzen 470, 471. Die obere Folienbahn 462 tritt dann in Lochstanz- bzw. Ausgießerversiegelungsstationen 474 bzw. 476 ein. Die zwei Folien 104, 108 werden dann an der Versiegelungsstation 478 miteinander umfangsversiegelt. Die Versiegelung kann Heißversiegelung, Ultraschallversiegelung oder Hochfrequenzversiegelung sein. Vorteilhafterweise und im Unterschied zu den vorher beschriebenen Beuteln des Standes der Technik wird keine separate Tauchband- oder Tauchbandeinführungsausrüstung benötigt, um den kollabierbaren Beutel 440 zu konstruieren.
Mechanisches Prägen kann gegenüber Ultraschallprägen bevorzugt sein, da es ein ausgeprägteres und tieferes Muster erzeugt. Beide sind aufgrund der Fähigkeit zu Wechseln (an-aus) besser an das derzeitige Beutelherstellungsverfahren anpassbar. Der Vorteil des ultraschallgeprägten Materials (wie z. B. Polyethylen mit Nylon laminiert) besteht darin, dass Kapillarkanäle erzeugt werden, die weniger anfällig für Blockaden aufgrund eines Zusammenfaltens des Beutels 100, Unterdrucks oder gerichteten Drucks sind. Im Gegensatz dazu können die durch mechanisches Prägen gebildeten Kanäle möglicherweise in der Falte der Beutels oder an dem Ausgießer plattgedrückt werden. Andererseits hat das mechanische Prägen vorteilhafterweise mehr Kapazitäten, um einen tieferen Prägeeffekt zu ermöglichen.
Obenstehend sind kollabierbare Beutel erläutert, die aus zwei Folien gebildet sind und zwei Wände haben. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einen Beutel so wie den allgemein bei 480 in den 31a und 31b gezeigten zu bilden, mit drei Wänden, die gewöhnlich aus drei Folien 484, 486, 488 gebildet sind und einem mit Deckel versehenen Ausgießer oder Anschluss 490. Jede der vorher beschriebenen texturierten Flächen kann auf der Innenfläche von einer oder zwei oder allen drei Folien 484, 486, 488 vorhanden sein. Ein vierwandiger Beutel (mit zwei Gullis) liegt ebenso im Rahmen der Erfindung.
Alternativ kann der („texturierte” Oberflächen) Beutel aus einer einzelnen Folie oder Bahn 500 gebildet sein, wie in den 32a–32d gezeigt. Und die Tafel kann an sich selbst mittels einer Überlappungsversiegelung 502, wie in 33a gezeigt, einer Randversiegelung 504, wie in 33b gezeigt, einer Gulliversiegelung 506, wie ich 33c gezeigt oder einer dreiseitigen Versiegelung 508, wie in 33d gezeigt, befestigt sein. Der Beutel kann in einem Formfüllversiegelungsverfahren gebildet werden, wie es für heutige Kartoffelchipbeutel verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung kann bei Beuteln mit allgemein jeglicher Form ausgeführt werden, einschließlich Dorn, Tablett oder Tasche mit Lasche und Tetraeder. Ein weiterer Aufbau der Erfindung würde umfassen, dass die zwei Folien verschieden "texturierte" Konstruktionen haben, zum Beispiel kann eine geprägt und die andere faltenversiegelt sein, oder eine kann ein gefaltetes und die andere ein geprägtes haben. Eine weitere Ausführung für den Beutel ist, dass er keinen eingebauten Ausgießer oder Anschluss hat. Bei einer noch weiteren Ausführung hat der Beutel einen in die Umfangsdichtung eingesiegelten Ausgießer. Das wird allgemein als randversiegelter Ausgießer bezeichnet.
Aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung wird es ersichtlich sein, dass es eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung gibt, die in den Fachbereich von Fachleuten fallen.

Claims

Biegsamer Beutel zur Ausgabe von Flüssigkeiten, umfassend: Mindestens zwei gegenüberliegende flexible Wände (104, 108), wobei jede flexible Wand (104, 108) eine Laminatkonstruktion, einen Ausgießer (128), der mit mindestens einer der zwei gegenüberliegenden flexiblen Wände assoziiert ist, mindestens eine der zwei gegenüberliegenden Wände (104, 108) eine Mehrheit von Flüssigkeitsablasskanälen (172) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Flüssigkeitsablasskanäle (172) aus dem Prägen der mindestens einen Wand (104, 108) ergeben.
Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der zwei gegenüberliegenden Wände (104, 108) geprägt ist, um ein Waffelmuster zu definieren.
Beutel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der zwei gegenüberliegenden Wände (104, 108) geprägt ist, um ein Waffelmuster zu definieren.
Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgießer (128) eine Öffnung und einen Flansch (132) umfasst, der sich um die Öffnung erstreckt und eine Mehrheit von Durchgängen (148, 152) in einer Innenfläche davon aufweist.
Beutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrheit von Durchgängen (148, 152) radiale Rillen (152) umfassen.
Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrheit von Durchgängen eine Mehrheit konzentrischer Rippen (148) und radialer Rillen (152) umfasst.
Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens einer der Mehrheit von Flüssigkeitsdurchgängen/-wegen (148, 152) mit mindestens einem der Abflusskanäle (172) schneidet.
Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeit aus einem Behälter, umfassend: Bereitstellen eines aus flexiblen Wänden (104, 108) bestehenden Behälters, die eine Laminatkonstruktion aufweisen und geprägt sind, Abflusskanäle (172) zu definieren; Drängen der Flüssigkeit aus dem Behälter durch einen Ausgießer (128) am Behälter; Zulassen, dass sich die flexiblen Wände (104, 108) des Behälters, während des Durchflusses der Flüssigkeit durch den Ausgießer (128), nach innen bewegen; und Leiten der Flüssigkeit in Richtung des Ausgießers (128) entlang der Abflusskanäle (172), die auf Innenflächen der flexiblen Wände (104, 108) des Behälters verteilt sind.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt der fortdauernden Leitung von Flüssigkeit in Richtung des Ausgießers (128) entlang der Abflusskanäle (172) zu einer Zeit, wenn die Innenflächen mit dem Ausgießer (128) in Kontakt kommen.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt der Leitung der Flüssigkeit durch den Ausgießer (128) entlang der Flüssigkeitsdurchgänge/-wege (148, 152), die auf den Innenflächen des Ausgießers (128) verteilt sind.
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt der fortdauernden Leitung von Flüssigkeit durch den Ausgießer entlang der Flüssigkeitsdurchgänge/-wege in die Innenflächen der flexiblen Wände des Behälters zu einer Zeit, wenn die Innenflächen der flexiblen Wände (104, 108) mit dem Ausgießer (128) in Kontakt kommen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflusskanäle (172) in einem Waffelmuster konfiguriert sind, das auf den Innenflächen der flexiblen Wände verteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdurchgänge/-wege (148, 152) auf den Innenflächen des Ausgießers (128) radiale Rillen sind.