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Dokumentenidentifikation DE60113241T2 16.02.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001265787
Titel HILFE BEIM VAKUUMVERPACKEN
Anmelder Tempra Technology, Inc., Bradenton, Fla., US
Erfinder XIONG, Yan, Bradenton, US;
SABIN, M., Cullen, Bradenton, US
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Aktenzeichen 60113241
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.03.2001
EP-Aktenzeichen 019146448
WO-Anmeldetag 02.03.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/06766
WO-Veröffentlichungsnummer 0001064522
WO-Veröffentlichungsdatum 07.09.2001
EP-Offenlegungsdatum 18.12.2002
EP date of grant 07.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.02.2006
IPC-Hauptklasse B65B 31/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B65D 81/20(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B65B 31/02(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Vakuumverpacken von Materialien und Verfahren zur Erreichung solchen Verpackens. Speziell betrifft die Erfindung die Vakuumverpackung von Materialien in halbstarrer oder nicht-starrer Verpackung, die heißversiegelt werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Die Vakuumverpackung ist nützlich für die Isolierung eines Materials von der Umgebung für bestimmte oder unbestimmte Zeitdauern. Diese Isolierung kann wünschenswert sein, weil das verpackte Material gegenüber Umweltbedingungen empfindlich ist, oder weil das Material in einem Verfahren verwendet werden soll, welches von der Umgebung isoliert werden muss.

Einige der nützlichen Anwendungen der Vakuumverpackung sind zum Beispiel für Lebensmittel, medizinische Materialien, pharmazeutische Anwendungen, elektronische Komponenten sowie einer großen Breite von luft-, sauerstoff- oder feuchtigkeitsempfindlichen Materialien.

Es gibt Verpackungsanwendungen, in welchen es wünschenswert ist, ein Vakuum auf den Inhalt einer flexiblen Tasche zu ziehen und die Tasche dann gegen das Eindringen von Luft zu versiegeln. Ein geeignetes Verfahren des Versiegelns solcher Taschen ist das Heißsiegeln. Eine solche Anwendung ist zum Beispiel die Verpackung von Lebensmitteln für den heimischen Gebrauch. Mehrere Systeme sind kommerziell erhältlich, die es dem Individuum erlauben, die Luft aus einer Tasche zu entziehen und dann ein Siegel bzw. eine Abdichtung gegen weiteres Eindringen von Luft bereitzustellen. Zum Beispiel sind das U.S.-Patent Nr. RE 34929 von Kristen und das U.S.-Patent Nr. 4 941 310 von Kristen repräsentativ. In diesen Systemen müssen die Verpackungsmaterialien des Herstellers verwendet werden, da dieses Material speziell so aufgebaut ist, dass die Luft zum Vakuumpumpeneinlass in der Tasche strömen kann, während der Atmosphärendruck an der Außenseite der Tasche das obere und das untere Paneel bzw. den unteren Materialstreifen der Tasche fest zusammen drückt. Um diesen Strömungsgang bereitzustellen, ist das Taschenmaterial gewellt, abgesteppt (quilted) oder in anderer Weise mit makroskopischen Kanälen versehen. Die Paneele der Kunststofffolie müssen steif genug sein, um die „Vakuumfluß-"Kanäle gegen die externen Belastungen zu stützen.

Ein erfolgreiches Vakuumverpackungs-/Heißversiegelungssystem für die Verwendung durch den Verbraucher ist bekannt als Foodsaver (Tilia Inc., San Francisco, U.S.A.). Dieses System verwendet eine Tasche, wobei die Innenseite eines Taschenpaneels zu einem Diamantmuster abgesteppt ist. Dieses Muster ist selbsttragend in dem Ausmaß, dass immer ein Durchgang zwischen den oberen und unteren Seiten bereitgestellt ist, um eine Evakuierung zu ermöglichen, sogar wenn die gegenüberliegenden Seiten durch die Kräfte des Vakuums zusammengebracht werden.

Es gibt viele potentielle Anwendungen für das Vakuumverpacken, für welche keine abgesteppten Materialien verfügbar sind. Der Erfolg der Vakuumverpackung hängt von der Fähigkeit ab, Luft von dem verpackten Material zwischen weichen Materialien und hinaus über den Ort der letztendlichen Versiegelung abzuziehen. Unglücklicherweise pressen sich Paneele aus weicher Folie, wenn sie äußerem Druck ausgesetzt werden, fest gegeneinander, dadurch weiteren Fluss von eingeschlossener Luft gegen die Pumpenöffnung effektiv blockierend.

Andere Verfahren nach Stand der Technik nutzen eine Einrichtung, bekannt als Schnorchel, um eine Vakuumquelle innerhalb einer nicht-versiegelten halbstarren oder nicht-starren Verpackung zu platzieren, so dass der Abzug des Atmosphärendrucks innerhalb der Verpackung durch die Anwendung eines Vakuums auf den Schnorchel vollbracht werden kann. Die Paneele der Tasche tendieren nicht dazu, in dem Ausmaß zu kollabieren, dass sie den Abgang der Luft bei Verwendung eines Schnorchels verhindern. Vollständiges Versiegeln der Tasche mit solchen Mitteln wie Heißversiegelung wird dann ausgeführt. Der Schnorchel kann im Wesentlichen gleichzeitig mit der Versiegelungsoperation herausgezogen werden, aber dieses Verfahren ermöglicht kein so hohes Vakuum, wie es anders möglich ist. Der Schnorchel kann auch in der Tasche zurückgelassen werden, um wieder gewonnen zu werden, nachdem ein anderes Siegel zwischen dem eingeschlossenen Schnorchel und dem Material in der Tasche aufgebaut worden ist. Einige repräsentative Einrichtungen und Verfahren vom Schnorcheltyp sind im U.S.-Patent Nr. 5 711 136 von Carcano, U.S.-Patent Nr. 5 551 213 von Koelsch et al. sowie U.S.-Patent Nr. 5 501 525 von Cox et al. und in den deutschen Patenten DE 299 09 679 sowie DE 27 47 071 A beschrieben.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung resultiert aus der Realisierung, dass halbstarre oder nicht-starre Verpackungen, die evakuiert werden sollen, effizienter evakuiert werden, wenn sich ein Kanal von schmelzbarem Material in eine nicht versiegelte Verpackung erstreckt, ein Vakuum durch den Kanal gezogen und die Verpackung ohne Entfernung des Kanals versiegelt wird. Der Kanal kann in die Verpackung hinein versiegelt werden und kann teilweise oder ganz das Siegel der Verpackung bilden. Vor der Versiegelung stellt der Kanal einen Durchgang für den Abzug des Atmosphärendrucks aus der Verpackung bereit, und der Durchgang kollabiert nicht bei der Anwendung von Vakuum auf die Verpackung. Das kann ein Problem sein, besonders wenn die Innenwände der Verpackung weich sind. Der Kanal kann aus einem Material hergestellt sein, welches die unerwünschte Entfernung von Stoffen in der Verpackung verhindert oder stark hindert, wie sie bei der Vakuumversiegelung von Verpackungen, die körnige Stoffe enthalten, auftreten kann.

Allgemein stellt die Erfindung ein Verfahren zur Evakuierung einer Verpackung bereit. Das Verfahren schließt die Bereitstellung einer unversiegelten, halbstarren oder nicht-starren Verpackung mit einem schmelzbares Material einschließenden Kanal ein. Die Packung enthält ein oberes und ein unteres Paneel, und zwischen diesen befindet sich ein Innenbereich. Die Materialstreifen bzw. Paneel sind an ihren Peripherien heißversiegelbar, um eine fluiddichte Barriere zwischen dem Innenbereich und der äußeren Umgebung zu bilden. Der Kanal schließt ein inneres und ein äußeres Ende ein. Das innere Ende wird in den Innenbereich der Verpackung eingeführt, und das äußere Ende ist in Verbindung mit einer Vakuumquelle außerhalb der Verpackung. Das innere Ende des Kanals kann soweit wie nötig in die Verpackung hineinreichen, um der Vakuumquelle zu ermöglichen, den Atmosphärendruck aus dem Innenbereich der Verpackung effektiv zu entfernen. Das Ausmaß, in welchem der Kanal in die Verpackung eingeführt werden muss, kann von den Eigenschaften der inneren Oberflächen des oberen und unteren Paneels abhängen oder der Natur jedes Materials innerhalb des Innenbereichs der Verpackung. Das Verfahren schließt auch das Ziehen eines Vakuums auf den Innenbereich der Verpackung ein, indem ein Vakuum an das äußere Ende des Kanals angelegt wird; und das Verfahren schließt das Heißsiegeln des unversiegelten Anteils der Peripherie der Verpackung ohne die Entfernung des Kanals ein, um eine fluiddichte Barriere zwischen dem Innenbereich der Verpackung und der äußeren Umgebung bereitzustellen. Optional kann die Verpackung eine fluiddichte Versiegelung um etwa zwischen 50 und 99% seiner Peripherie oder um etwa zwischen 75 und 99% seiner Peripherie aufweisen. Weiter optional kann die Verpackung um ihre Peripherie versiegelt werden, mit Ausnahme des Anteils der Peripherie, der vom Kanal überlappt wird.

Das schmelzbare Material kann Woven- oder Nonwoven-Textil, offenzelliger Schaumstoff, Papier oder ein Faserfolie sein. Der Innenbereich der Verpackung kann mindestens teilweise mit granulärem Material gefüllt sein. Die Verpackung kann aus einem Material wie beschichtetem Zellophan, Celluloseacetat, beschichtetem Polyester, Poly(chlortrifluorethylen), Polyethylen, Polystyrol, Polyvinylalkohol, nicht-starrem Polyvinylchlorid und Copolymeren hiervon, Polyvinylchlorid-Nitril-Kautschukmischung, Polyvinylidenchlorid, Kautschukhydrochlorid, fluoriertem Ethylen-Propylen-Copolymer, flexiblem Vinyl oder mit Surlyn verkleideter Mehrschichtfolie hergestellt sein.

In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung eine Vakuumverpackungshilfe bereit, einschließlich eines Kanals aus schmelzbarem Material mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende. Das innere Ende reicht in einen Innenbereich einer unversiegelten, halbstarren oder nicht-starren Verpackung, und das äußere Ende ist verbunden mit einer Vakuumquelle. Das schmelzbare Material kann Woven- oder Nonwoven-Textil, offenzelliger Schaumstoff, Papier oder ein Fasergewebe sein.

In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Evakuierung einer Verpackung bereit. Das Verfahren schließt die Bereitstellung einer unversiegelten halbstarren oder nicht-starren Verpackung mit einem Kanal ein. Die Verpackung schließt obere und untere Paneele, zwischen denen sich ein Innenbereich befindet, ein. Die Paneele sind zur Bildung einer fluiddichten Barriere zwischen dem Innenbereich und der äußeren Umgebung heißversiegelbar. Der Kanal schließt ein inneres Ende und ein äußeres Ende ein, wobei das innere Ende in den Innenbereich der Verpackung eingeführt ist, und das äußere Ende in Verbindung mit einer Vakuumquelle außerhalb der Verpackung ist. Das Verfahren schließt weiterhin das Ziehen eines Vakuums auf den Innenbereich der Verpackung durch Anwendung von Vakuum auf das äußere Ende des Kanals ein. Die Erfindung schließt weiterhin das Versiegeln der Verpackung ein, so dass der Kanal mindestens einen Teil einer fluiddichten Barriere zwischen dem Innenbereich der Verpackung und der äußeren Umgebung bildet.

Wie in den Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „makroskopischer Durchgang" auf einen Durchgang durch einen Kanal, der nicht den Durchgang von Gas durch die Wände des Kanals oder das Kanalmaterial selbst erfordert. Vielmehr wird das Gas durch eine Leerstelle im Kanal, die größer ist als jede Leerstelle, die im Material, welches die Kanalwände umfasst, bestehen kann, evakuiert.

Wie in den Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „granuläres Material„ auf einen teilchenförmigen Stoff mit Teilchen einer Größe von nicht mehr als ungefähr 5 mm im Durchmesser. Die untere Größengrenze des teilchenförmigen Stoffs kann, muß aber nicht notwendigerweise beschränkt werden, durch das Material, welches als schmelzbarer Kanal verwendet wird, oder alternativ durch die Größe eines mit dem Kanal gebildeten makroskopischen Durchgangs. Granuläres Material kann hoch pulverisiertes Material mit sehr kleinen Durchmessern einschließen. Die Teilchen müssen nicht von einer besonderen Form sein, sondern können kugelförmig, grob kugelförmig, würfelförmig oder von unregelmäßiger Form sein.

Wie in den Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „Heißversiegeln" auf Binden oder Schweißen des Materials auf sich selbst oder ein anderes Material durch die Verwendung von Hitze. Das kann mit oder ohne die Verwendung von Adhäsionsmitteln, abhängig von der Natur der Materialien, erfolgen.

Wenn nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie gewöhnlich vom Durchschnittsfachmann vom Fachgebiet, zu welchem diese Erfindung gehört, verstanden werden. Obwohl Verfahren oder Materialien, die ähnlich oder gleichwertig zu den hierin beschriebenen sind, in der praktischen Durchführung oder im Testen der vorliegenden Erfindung genutzt werden können, werden geeignete Verfahren und Materialien nachfolgend beschrieben. Alle hierin erwähnten Veröffentlichungen, Patentanmeldungen, Patente und andere Referenzen sind in ihrer Gesamtheit durch den Bezug darauf einbezogen. Im Falle eines Konflikts wird die vorliegende Spezifikation, inklusive Definitionen, bestimmend sein. Zusätzlich sind die Materialien, Methoden und Beispiele nur veranschaulichend und nicht zur Beschränkung bestimmt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung und aus den Ansprüchen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Die 1 ist eine perspektivische Ansicht einer unversiegelten Verpackung, ausgestattet mit einer Vakuumverpackungshilfe gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung.

Die 2 ist eine perspektivische Ansicht einer unversiegelten Verpackung, ausgestattet mit einer Vakuumverpackungshilfe gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung.

Die 3 ist eine Seitenansicht der bestimmten Ausführungsform der Erfindung, gezeigt in der 2.

Ausführliche Beschreibung

Die Erfindung schließt ein Verfahren für die Evakuierung und die Heißversiegelung von halbstarren oder nicht-starren Verpackungen, einen Kanal aus schmelzbarem Material verwendend, der sich in die Verpackung, bevor sie heißversiegelt wird, erstreckt, Entziehen der Verpackungsatmosphäre aus der Verpackung durch den Kanal und Heißsiegeln der Verpackung ohne Entfernen des Kanals aus der Verpackung, ein. Dies ist möglich, da das schmelzbare Material einen Teil der Verpackung nach dem Heißsiegeln bilden kann. Die Verpackung kann leer von Material sein oder kann teilweise oder im Wesentlichen vollständig mit festem oder flüssigem Material gefüllt sein. In bevorzugten Ausführungsformen wird das Verfahren an Verpackungen ausgeführt, die mindestens teilweise mit festem Material gefüllt sind. In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird das Verfahren an Verpackungen, die mindestens teilweise mit granulärem Material gefüllt sind, ausgeführt.

An das Material, welches als das schmelzbare Kanalmaterial dienen kann, gibt es mehrere Forderungen. Es muß einen Teil des Heißsiegels der Verpackung bilden können. Vorzugsweise wird, wenn das schmelzbare Material einen Teil des Verpackungssiegels bildet, die Leistung dieses Siegels nicht verringert.

Der schmelzbare Kanal muss den freien Fluss von Gasen vom Tascheninneren zur Vakuumquelle vor dem Versiegeln der Verpackung ermöglichen. Diese Forderung kann dank der Form des Kanals erfüllt werden. Ein Beispiel einer Kanalstruktur, die den freien Gasfluß erlaubt, ist das eines rechteckigen, prismatischen Kanals oder eines zylindrischen Kanals mit einem makroskopischen Durchgang durch die Länge des Kanals. In solchen Fällen sollte der Kanal mit einem Filter einer Art ausgestattet sein, falls der Kanal dazu verwendet werden soll, Verpackungen, die pulverisiertes Material enthalten, zu evakuieren. Die Forderung, dass der Kanal aus einem schmelzbaren Material hergestellt sein muss, bleibt wirksam. Somit würde das Heißsiegeln einer Verpackung mit einem Kanal, der einen wie beschriebenen makroskopischen Durchgang hat, die Schließung des Durchgangs, zum Beispiel durch den Kollaps der Kanalwände im Schritt des Heißsiegelns, involvieren.

Das Erfordernis des freien Gasflußes kann auch erfüllt werden dank der Art des den Kanal bildenden Materials. In solchen bevorzugten Ausführungsformen kann zum Beispiel der schmelzbare Kanal aus einem Material, welches ein Netzwerk von Luft enthaltenden Materialräumen besitzt, welches den freien Fluß von Gasen dadurch erlaubt, umfasst sein. In solch einem Fall muss die Form des Kanals selbst nicht so sein, dass sie den freien Gasfluß erlaubt. Mit anderen Worten, es bedarf keines makroskopischen Durchgangs. Der freie Gasfluß wird stattdessen durch ein Netzwerk von Räumen im schmelzbaren Material erhalten. Die Form solcher Kanäle kann z. B. in dünnen Bögen sein. Im Heißversiegelungsprozess wird das Netzwerk durch den Kollaps und die Verschmelzung des Materials im Bereich des Heißsiegels blockiert.

Im erfindungsgemäßen Verfahren des Versiegelns einer halbstarren oder nichtstarren Verpackung erstreckt sich schmelzbares Kanalmaterial in den Innenbereich einer Verpackung hinein. Der Kanal hat innere und äußere Enden. Das innere Ende erstreckt sich in den Innenbereich der Verpackung, und das äußere Ende ragt aus der Verpackung. Das Ausmaß der Einführung hängt von der relativen Füllung des Innenbereichs der Verpackung ab. Je weiter das innere Ende eines Kanals in eine Verpackung geht, je besser das erhaltene Vakuum. Eine Verpackung umfasst mindestens zwei überlappende Paneele Verpackungsmaterial. Die Paneele können getrennte Materialstreifen sein, oder es kann ein einzelner, auf sich selbst gefalteter, Streifen sein. Die Paneele können von beliebiger regelmäßiger Form, z. B. rechteckig oder kreisförmig, oder von einer ungleichmäßigen Form sein. Die Paneele überlappen wesentlich, so dass ein Innenbereich, isoliert von fluidischer Kommunikation mit der äußeren Umgebung, nachdem die Operation des Heißsiegels vollendet ist, geformt werden kann.

Das Vakuum- und Heißversiegelungsverfahren gemäß der Erfindung schließt das Plazieren schmelzbaren Kanalmaterials in mindestens einem Teil der Peripherie der Paneele der Verpackung vor dem letzten Heißversiegelungsschritt ein. Die relative Menge der Peripherie, die mit Kanalmaterial ausgestattet werden kann, variiert kontinuierlich von einem sehr geringen Prozentteil der Peripherie bis zur gesamten Peripherie.

Zum Beispiel wird in einer Ausführungsform der Erfindung die Verpackung im Wesentlichen, aber nicht vollständig, durch fluiddichte Siegel vor der Vakuumanwendung und dem letzten Heißsiegeln verschlossen. Solche vorgeformten Siegel können durch Heißsiegeln der Peripherie oder jedem anderen bekannten Verfahren zur Bildung eines fluiddichten Siegels zwischen zwei Paneelen Verpackungsmaterial gebildet werden. Wenn die Paneele eine Verpackung durch Falten eines einzelnen Materialbogens auf sich selbst bilden, braucht die gefaltete Kante nicht versiegelt werden. Der Teil der Peripherie, der nicht vor der Evakuierung des Verpackungsinnenbereichs versiegelt wird, ist wünschenswerterweise vollständig mit schmelzbarem Kanalmaterial belegt. Somit wird es als nicht wünschenswert erachtet, wenn in einem Teil der unversiegelten Peripherie ein Kanal fehlt, oder wenn der Kanal einen solchen Teil der Peripherie unvollständig füllt. Diese Situation kann zu Lecken und ineffizienter Evakuierung des Innenbereichs der Verpackung führen. Diese unerwünschte Situation könnte auch zu einem Materialverlust, wie von granulärem Material, aus dem Innenbereich der Verpackung während der Evakuierung führen.

Die vorangehend beschriebene Ausführungsform wird in 1 gezeigt. Die Verpackung 1 ist für die Evakuierung vorbereitet und umfasst das obere Verpackungspaneel 2 und das untere Verpackungspaneel 4. Die Peripherie dieser Paneele ist im Wesentlichen mit dem fluiddichten Siegel 6 versiegelt. Der unversiegelte Teil der Peripherie 7 wird durch den Kanal 8 belegt, welcher sich von außenhalb der Verpackung in den Innenbereich 10 der Verpackung erstreckt. In dieser besonderen Ausführungsform enthält der Innenbereich 10 granuläres Material 12. Um das Siegel 6 vollständig fluiddicht zu machen, so dass die gesamte Peripherie versiegelt ist, und der Innenbereich 10 von fluider Kommunikation mit der Außenseite der Verpackung isoliert ist, wird Vakuum angelegt, und Heißsiegeln an einem unversiegelten Teil der Peripherie 7, wie nachfolgend beschrieben, ausgeführt. In der 1 wird das granuläre Material als im Wesentlichen gleichmäßig verteilt im gesamten Innenbereich der Verpackung dargestellt, obwohl das granuläre Material auch ungleichmäßig verteilt im gesamten Innenbereich der Verpackung sein kann, z. B. im Wesentlichen konzentriert in einer Ecke oder entlang einem peripheren Rand des Verpackungsinnenbereichs. Ähnlich kann, obwohl die 1 einen Kanal zeigt, der sich ein kurzes Stück in den Verpackungsinnenbereich erstreckt, sich in einigen Ausführungsformen das Kanalmaterial vollständig in den Innenbereich der Verpackung erstrecken, zum Beispiel in eine Ecke, oder sich potentiell in die Gesamtheit des Verpackungsinnenbereichs erstrecken. Solche Variationen beeinflussen die Betreibung der hierin beschriebenen Verfahren oder die Materialien überhaupt nicht.

In einer anderen Ausführungsform ohne vorgeformte Verpackungssiegel schließt die Peripherie der Verpackungspaneele schmelzbares Kanalmaterial, angelagert entlang der gesamten Peripherie der Verpackungspaneele, ein. Somit wird in diesem beschränkenden Fall das gesamte fluiddichte Siegel entlang der Peripherie der Verpackung während der Anwendung von Vakuum und gleichzeitigem Heißsiegeln gebildet, und die gesamte Peripherie ist mit schmelzbarem Kanalmaterial, einen Teil des Siegels bildend, versiegelt.

Die 2 zeigt eine besondere Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie soeben oben beschrieben. Die Verpackung 20 hat ein oberes Paneel 2 und ein unteres Paneel 4 (nicht gezeigt), wie vorhin. Der Kanal 8 erstreckt sich entlang der gesamten Peripherie der Paneele, hat jedoch eine innere Grenze 14, so dass er eine bördelähnliche Form aufweist. Granuläre Teilchen 12 sind in dieser besonderen Ausführungsform vorhanden.

Die 3 zeigt eine Seitenansicht der selben Verpackung 20, wobei die granulären Teilchen 12 für die Übersichtlichkeit weggelassen wurden. In dieser Ansicht ist das untere Paneel 4 sichtbar.

Ein beliebiger Anteil der Peripherie, wie z. B. 50%, kann im Schritt der Vakuumanwendung/Heißversiegelung versiegelt werden. Jedoch muss jeder periphere Bereich, der nicht mit Kanalmaterial ausgestattet ist, mit einem fluiddichten Siegel vorversiegelt werden.

Das Erfordernis, dass das schmelzbare Kanalmaterial einen Teil des Verpackungssiegels bildet, wird durch ein Material erfüllt, welches bei oder unter einer Temperatur schmelzen kann, die zum Heißsiegeln einer Verpackung selbst verwendet wird. Das Kanalmaterial kann ein Textil, ein offenzelliger Schaumstoff oder eine papierartige Faserfolie sein. Woven- oder Nonwoven-Materialien können verwendet werden. Ein geeignetes Material ist offenzelliger Polyethylenschaum. Ein anderes geeignetes Material ist Nalgene Polypapier. Ein anderes geeignetes Material ist bekannt als Einlage und ist als Nahtprodukt erhältlich. Ein Beispiel wird unter dem Handelsnamen „Stitch Witchery" (HTC-Handler Textile Corp., Secaucus, NJ) verkauft.

Heißsiegeln ist eine Variation der verwandten Technik des „Heizelementschweißens". Beim Heißsiegeln wird das zu versiegelnde Material wie gewünscht geläppt. Hitze wird durch das Material bereitgestellt, dabei die geläppten Anteile verschmelzend.

Es gibt allgemein zwei Typen von Anlagen, die für das Heißsiegeln verwendet werden: Hochfrequenzgeneratoren, die sich die dielektrischen Eigenschaften des Materials zur internen Wärmeentwicklung zunutze machen, und elektrische Widerstandselemente wie Heißwalzen, Klemmbacken, Spanner für externe Hitzeapplikation. Wesentlich ist eine Anlage, welche eine Regulierung über die abgeschiedene Wärmemenge, die Aufheizrate, den angewandten Druck und die erwärmte Fläche bereitstellt, so dass akzeptabel feste Siegel erstellt werden, und so dass das Material nicht zersetzt wird.

Verpackungsmaterialien, die mit Hitze versiegelbar sind, schließen polymere Folien oder Bögen variierender Dicke ein. Einige Materialien sind inhärent heißversiegelbar, und andere (wie Zellophan und einige Polyesterfolien) können heißversiegelbar gemacht werden, indem sie mit heißversiegelbaren Polymeren beschichtet werden. Andere Materialien erweichen sich unter der Zersetzungstemperatur nicht effektiv und können nicht direkt geschweißt werden (z. B. Tetrafluorethylenpolymer und Chlortrifluorethylenpolymer), können aber bei Verwendung mit einem Flussmittel wie Fluorcarbonöl geschweißt werden. Andere Materialien werden bei Versuchen sie heißzusiegeln thermisch zersetzt (z. B. Cellulosenitrat), und können nicht heißversiegelt werden oder heißversiegelbar gemacht werden. Geeignete Materialien schließen konventionelle Polyethylentaschen, Taschen aus mit Surlyn verkleideter Mehrschichtfolie, flexible Vinylfolien und viele andere Materialien ein. Alle schmelzbaren Kunststoffe, die sich zu einer nutzbaren Bindung kombinieren lassen, können verwendet werden.

Temperaturen, die zum effektiven Heißsiegeln verschiedener ausgewählter Materialien genutzt werden können, werden in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1. Heißversiegelungstemperaturen für Kunststofffolien

Um eine Vakuumversiegelung der Verpackung zu erzielen, muss der Innenbereich der Verpackung einem Vakuum ausgesetzt werden, während das Heißsiegel auf die nicht-versiegelten Teile der Peripherie der Verpackungsstreifen aufgebracht wird. Wie vorher erwähnt, können die Anwendung des Vakuums und das Versiegeln sowie die Isolierung des Innenbereichs der Verpackung nur einen kleinen Teil der Peripherie oder die gesamte Peripherie oder eine Variation zwischen diesen Grenzen betreffen.

Die Applikation von Vakuum kann entweder durch direktes Koppeln einer Vakuumquelle an das Kanalmaterial ausgeführt werden, oder indem die zu versiegelnde Fläche (möglicherweise die gesamte Verpackung) in eine Vakuumkammer gelegt wird. Das zuerst genannte Verfahren ist am meisten anzuwenden, wenn ein Großteil der Verpackungsperipherie vor der Evakuierung und der letztendlichen Heißversiegelung versiegelt worden ist. Zum Beispiel kann eine Vakuumdüse oder eine andere Vakuumquelle zum Anlegen von Vakuum an das Kanalmaterial eingesetzt und das Kanalmaterial in die Verpackung eingeführt werden. Die Düse selbst kann teilweise in die Verpackung hineinreichen, wogegen das Kanalmaterial die Evakuierungskraft der Düse oder anderen Vakuumquelle wirksam ausdehnen kann.

Das Verfahren des Platzierens der zu versiegelnden Fläche innerhalb einer Vakuumkammer ist am meisten geeignet, wenn eine gesamte Kante der Verpackung oder viel von der Peripherie mit Kanalmaterial ausgestattet ist. Solche Verfahren werden exemplifiziert durch die im U.S.-Patent Nr. 4 941 310 von Kristen offenbarten Verfahren.

Spezielle Verpackungen, die gemäß den hierin beschriebenen Verfahren und Materialien versiegelt werden können, schließen alle ein, die brauchbar heißversiegelt werden können, und die geeignet ohne Risiko des Materialverlusts während des Evakuierungs- und Siegelungsprozesses evakuiert werden können. Besonders bei granulärem oder teilchenförmigem Material könnte das Risiko bestehen, dass es aus der Verpackung während der Evakuierung entfernt wird. Zum Beispiel kann eine Wärme- oder Kühlpackung, die eine Anzahl verschiedener Bereiche einschließt, die zunächst gegeneinander isoliert sind, wobei jeder Bereich einen Reaktionsstoff enthält, der reagieren oder interagieren kann mit den Inhalten eines anderen Bereichs der Wärme- oder Kühlpackung, mit den hierin beschriebenen Verfahren und Materialien evakuiert und versiegelt werden. Solche Wärmepackungen werden z. B. in den U.S.-Patenten Nr. 6 116 231; 5 984 953 und 5 035 230 beschrieben. Die Evakuierung eines ein Oxidationsmittel enthaltenden Bereichs in solchen Wärmepackungen kann zum Beispiel gemäß den hierin beschriebenen Verfahren und Materialien ausgeführt werden.

Andere Ausführungsformen

Es versteht sich, dass während die Erfindung in Verbindung mit der ausführlichen Beschreibung davon beschrieben worden ist, die vorangehende Beschreibung nur zur Darstellung dienen soll, und nicht den Umfang der Erfindung beschränken soll, der durch den Umfang der angefügten Ansprüche bestimmt ist. Andere Aspekte, Vorteile und Modifizierungen liegen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Evakuieren einer Verpackung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

    Vorsehen einer unversiegelten, halbstarren oder nicht-starren Verpackung, enthaltend granuläres Material mit einem schmelzbares Material umfassenden Kanal, wobei die Verpackung einen oberen und unteren Materialstreifen bzw. Paneel umfasst, zwischen welchen ein Innenbereich liegt, wobei die Materialstreifen an ihren Peripherien heißversiegelt sind mit Ausnahme des durch den Kanal überlappten Teils der Peripherie, zur Bildung einer fluiddichten Barriere zwischen dem Innenbereich und der äußeren Umgebung, und wobei der Kanal ein inneres Ende und ein äußeres Ende umfasst, wobei das innere Ende in den Innenbereich der Verpackung eingeführt ist und das äußere Ende mit einer außerhalb der Verpackung angeordneten Vakuumquelle verbunden ist; und wobei das schmelzbare Material des Kanals aus der Gruppe bestehend aus Woven- oder Nonwoven-Textil, offenzelligem Schaumstoff und Papier gewählt ist;

    Ziehen eines Vakuums auf den Innenbereich der Verpackung, indem ein Vakuum an das äußere Ende des Kanals angelegt wird; und

    Heißsiegeln des ungesiegelten Teils der Peripherie der Verpackung, ohne den Kanal zu entfernen, um eine fluiddichte Barriere zwischen dem Innenbereich der Verpackung und der äußeren Umgebung vorzusehen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verpackung eine fluiddichte Versiegelung um etwa 50% bis 99% ihrer Peripherie aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Verpackung eine fluiddichte Versiegelung um etwa 75 bis 99% ihrer Peripherie aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Innenbereich der granuläres Material enthaltenden Verpackung teilweise mit granulärem Material gefüllt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verpackung aus einem Material, gewählt aus der Gruppe bestehend aus beschichtetem Zellophan, Celluloseacetat, beschichtetem Polyester, Poly(chlortrifluorethylen), Polyethylen, Polystyrol, Polyvinylalkohol, nicht-starrem Polyvinylchlorid und Copolymeren hiervon, Polyvinylchlorid-Nitril-Kautschukmischung, Polyvinylidenchlorid, Kautschukhydrochlorid, fluoriertem Ethylen-Propylen-Copolymer, flexiblem Vinyl und mit Surlyn verkleideter Mehrschichtfolie, hergestellt ist.
  6. Vakuumverpackungshilfe, umfassend einen Kanal aus schmelzbarem Material mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende, wobei das innere Ende sich in den Innenbereich einer unversiegelten halbstarren oder nicht-starren Verpackung erstreckt und wobei das äußere Ende mit einer Vakuumquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das schmelzbare Material gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Woven- oder Nonwoven-Material, offenzelligem Schaumstoff und Papier.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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