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Vertahren zum Verpacken von Schüttgut in Behältern aus perforierten Kunststoff-Folien
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Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpackenschlossen werden können. Durch eine entsprechende Bemessung der Perforationen im Verhältnis zur Korn- grösse des Füllgutes können keine grösseren Mengen an Füllgut während des Füllvorganges aus dem Be- hälter austreten. Um ein besonders dichtes Schliessen der Perforationen zu erreichen, werden die Ver- packungsbehälter in weiterer Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens nach dem Schliessen der Per- forationen abgekühlt, z. B. durch strömende Kaltluft.
Ferner ist es zweckmässig, dass auf den mit dem
Gut gefüllten Behälter vor dem Schliessen der Perforationen parallel zu der durch die perforierte Kunst- stoff-Folie gebildeten Ebene von aussen eine der durch den Innendruck des Gutes auf die perforierte
Kunststoff-Folie ausgeübten Zugkraft entgegengesetzte und dem Betrag nach mindestens gleich grosse
Kraft aufgebracht wird.
Da einerseits die zusammenziehenden Kräfte der Folie von deren Herstellungsbedingungen abhängig sind, anderseits der Innendruck, den das Füllgut auf die Kunststoff-Folie ausübt, von dem Füllgewicht, der Form des Füllgutes und dem Schüttwinkel abhängt, kann es angebracht sein, den Verschluss der Per- forationen bei allen praktisch in Frage kommenden Kräfteverhältnissen zwischen dem Innendruck des Füllgutes und der Orientierungsspannung der Kunststoff-Folie bei Verwendung eines sackartigen Behälters mit länglichem Querschnitt, dadurch sicherzustellen, dass durch Hochbiegen der seitlichen Bereiche des liegenden Behälters die der durch den Innendruck des Gutes hervorgerufenen, in der perforierten Kunststoff-Folie wirkenden Zugkraft entgegengerichtete Kraft aufgebracht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet es, lufthaltige Güter ohne Schwierigkeit zu verpacken.
So werden z. B. bei der Verpackung von feuchtigkeitsempfindlichen Gütern, wie Zement und Baustoffkalk, grosse Mengen von Luft gleichzeitig in die Verpackungsbehälter eingeführt. Verwendet man perforierte Behälter, so kann zwar die Luft bei der Verpackung leicht wieder ausgetrieben werden, das im Behälter verpackte Gut kann aber durch die danach eindringende Feuchtigkeit oder den Wasserdampf gefährdet werden. Dadurch wird der Vorteil von Folien mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit wieder aufgehoben.
Um ein leichtes Schliessen der Perforationen durch Erwärmung der Folie zu ermöglichen, wird Gut, das nach dem Füllen des Packmittels durch die Perforation ausgetreten ist, mittels geeigneter Einrichtungen wie Bürsten, Saugvorrichtungen oder Pressluftdüsen wieder von der Oberfläche entfernt.
Zweckmässigwerden die Perforationen, diez. B. mechanisch mit Hilfe von Nadeln in den verstreckten Folien hergestellt werden, durch direkte Einwirkung von UR-Strahlen auf die Folie geschlossen. Die Zeitenhiefür sind bedeutend kürzer als diejenigen bei der Verwendung von Warmluft zur Erwärmung. Die Ergebnisse einer Versuchsreihe unter Verwendung von Warmluft, mit welcher in Abhängigkeit von der Temperatur die Erwärmungszeiten bis zu einer vorgegebenen Restporosität bestimmt werden sollten, zeigen, dass die Verwendung von UR-Strahlen zur Erwärmung des perforierten Verpackungsbehälters vor- teilhaftist. DieseZeitenwerden mit zunehmender Temperatur kürzer.
Man benötigt für 0, 20 mm dicke Folienbei einer Temperatur von 1800C für das vollständige Schliessen der Perforationen bzw. einer Restporosität von Null eine Erwärmungszeit von 15 sec, bei 200 C für denselben Zustand eine Erwärmungszeit von 10 sec und bei 2400C von 5 sec.
Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in den Zeichnungen in mehreren Beispielen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : die Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Perforieren und Füllen, u. zw. Fig. 1 für einen Folienschlauch und Fig. 2 für Flachfolie ; die Fig. 3 und 4 eine Seitenansicht des Förderbandes mit den gefüllten Verpackungsbehältern u. zw. Fig. 3 mit Zufuhr der Wärme durch Strahlung und Fig. 4 mit Zufuhr der Wärme durch ein erhitztes Band ; die Fig. 5 und 6 stellen jeweils einen Querschnitt durch die Transportvorrichtung dar, mit der die gefüllten Behälter aus Kunststoff-Folie der Verschliessstation für die Perforationen zugeführt werden.
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-2- abgerollt- 3-.
Die Folie wird nach dem Verlassen der Rollen-3-über einen Tisch-4-gezogen, hier durch geeignete Einrichtungen, z. B. eine mit Nadeln versehene, motorisch angetriebene Rolle-5-mit Perforationen versehen und durch Rollen -6-- wieder abgezogen. Zwischen den Rollen-3 und 6-ist ein gleitender Druckkörper -30- in dem Folienschlauch-2-eingeschlossen. Dieser ergibt bei der Auflage gegen den Tisch-4-den notwendigen Gegendruck gegen die Rolle-5-. In einer Fertigungs- einrichtung -7- werden die einzelnen Abschnitte der Folie abgeschnitten und zu Säcken verarbeitet, indemsie beispielsweise an den Rändern durch Schweissen oder Kleben verschlossen und mit einem Füllventil versehen werden.
Die leeren Säcke -8- werden nacheinander von einem laufenden Band-9-
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verschlossenen Perforationen von aussen gereinigt, z. B. durch rotierende Bürsten --16- oder Pressluft.
Der Staub wird durch Absaugen entfernt. Die äusserlich gereinigten Behälter-n-werden danach vom Förderband --14- durch eine Heizvorrichtung, z. B. einen geheizten Ofen --18- geführt. Hier wer- den die Behälter aus Kunststoff-Folie kurzzeitig auf eine so hohe Temperatur erwärmt, dass sich die
Orientierungsspannungensowie die bei der Herstellung der Perforationen gebildeten eingefrorenen Span- nungenauslösenkönnen.
Dadurchschliessensich die Perforationen in der Sackwand vollständig, und nach dem Austritt aus dem Ofen-18-können die einzelnen gefüllten Behälter-19-, die im Ofen-18- durch den einschrumpfenden Kunststoff eine feste, kompakte Form bekommen haben, entnommen wer- den.
Zum schnellen Schliessen der Perforationen in der Sackwand kann dem Ofen-18-eine Kühlein- richtung --20-- nachgeschaltet werden. Die äusserlich erhitzten Säcke werden nach dem Einlaufen in diese Kühleinrichtung intensiv gekühlt, z. B. durch Kaltluft, die durch Stutzen-21 und 22-zu-bzw. abgeführt wird.
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dete und fest gelagerte Gegenrolle-28-, welche statt des Tisches-4-zur Lagerung der Flachfolie dient.
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der Temperatur für mehrere Erwärmungszeiten. Tabelle 1 :
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<tb>
<tb> Bestimmung <SEP> der <SEP> Erwärmungszeit <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Schliessen <SEP> der <SEP> Perforationen
<tb> Foliendicke <SEP> Restporosität <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> von
<tb> mm <SEP> 120 C <SEP> 140 C <SEP> 160 C <SEP> 180 C <SEP> 200 C <SEP>
<tb> 0, <SEP> 10 <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP>
<tb> 70 <SEP> sec <SEP> 40 <SEP> 1
<tb> 75 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 50 <SEP> 1
<tb> 70 <SEP> sec <SEP> 25 <SEP> 1
<tb> 75 <SEP> sec <SEP> 10 <SEP> 1
<tb> 0,
<SEP> 20 <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 30 <SEP> 1 <SEP> 30 <SEP> sec <SEP> 25 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> sec <SEP> 100 <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> sec <SEP> 70 <SEP> 1
<tb> 70 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 35 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> 20 <SEP> 1 <SEP> 8 <SEP> sec <SEP> 50 <SEP> l <SEP>
<tb> 15 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP>
<tb> 0,
<SEP> 25 <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 15 <SEP> 1 <SEP> 30 <SEP> sec <SEP> 70 <SEP> 1 <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> 120 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> sec <SEP> 150 <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> sec <SEP> 200 <SEP> 1
<tb> 70 <SEP> sec-l <SEP> 40 <SEP> sec-l <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> 50 <SEP> l <SEP> 12 <SEP> sec <SEP> 70 <SEP> 1 <SEP> 8 <SEP> sec <SEP> 150 <SEP> 1
<tb> 25 <SEP> sec-l <SEP> 15 <SEP> sec-l <SEP> 11 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Demnach genügt bei einer Erwärmungstemperatur von 2000C für eine Folie von 0, 20 mm Dicke eine Erwärmungszeit von 10 sec, um den Durchtritt von Luft vollständig zu verhindern. Bei einer Schrumpfzeit von 5 sec sinkt die Durchlässigkeit auf 70 1.
Zur Bestimmung der Restporosität von perforierten Folien aus Polyäthylen wurden in einem wei-
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1Foliendicken bei einer Erwärmungszeit zwischen 3 und 8 sec und einer Temperatur von 2400C an. Auch hier ergaben sich Zeiten von 5 bzw. 8 sec als ausreichend zum Schliessen der Poren.
Tabelle 2 :
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<tb>
<tb> Erwärmung <SEP> bei <SEP> 2400C
<tb> Folienstärke <SEP> Restporosität
<tb> 0, <SEP> 15 <SEP> mm <SEP> Nach <SEP> 3 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 4 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 5 <SEP> sec
<tb> 1001 <SEP> 201 <SEP> - <SEP>
<tb> 0, <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> Nach <SEP> 5 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 6 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 7 <SEP> sec
<tb> 501 <SEP> 101 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> Nach <SEP> 5 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 6 <SEP> sec <SEP> Nach <SEP> 8 <SEP> sec
<tb> 80 <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> -
<tb>
Da das einwandfreie Verschliessen der Perforationen der Kunststoff-Folie während der Erwärmung dann in Frage gestellt sein kann, wenn die durch den Innendruck des Füllgutes auf die Kunststoff-Folie ausgeübte Kraft grösser ist als die Orientierungsspannung der Folie, empfiehlt es sich in solchen Fällen,
die perforierte Kunststoff-Folie während des Erwärmens vom Innendruck des Füllgutes zu entlasten. Diese Massnahme ist in den Fig. 5 und 6 der Zeichnungen veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt einen aus Kunststoff-Folie hergestellten kastenförmigen, mit Füllgut --34- versehenen Behälter-31-, der von einem angetriebenen, über Rollen --32 geführten Transportband33 fortbewegtwird. Die die Oberseite des Behälters --31-- bildende Kunststoff-Folie --35-- ist mit in den Zeichnungen nicht dargestellten Perforationen versehen, durch die die beim Einfüllvorgang des Füllgu- tes-34-mit in den Behälter --31-- gelangte Luft entweichen kann.
Um die Kunststoff-Folie --35- bei dem durch die Erwärmung ausgelösten Schrumpfvorgang von dem in Form einer Zugkraft in der Kunststoff-Folie --35-- wirkenden Innendruck des Füllgutes --34-
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-33-- entlangschliessstation freigesetzten Schrumpfspannungen voll wirksam werden, so dass sich die Perforationen vollständig schliessen.
InFig. 6 ist eine andere Anordnung der Transportvorrichtung dargestellt. Der mit dem Füllgut -34--
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ken und diese in ihrer Gesamtheit mindestens gerade aufheben. In der auf diese Weise zugentlasteten Kunststoff-Folie --35-- können nunmehr wieder die durch die Erwärmung in der Verschliessstation freigesetzten Schrumpfspannungen voll wirksam werden, so dass sich die Perforationen vollständig schliessen.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung zum Verpacken von feinteiligen oder staubartigen Gütern in Packmittel aus Kunststoff-Folie ist insbesondere darin zu sehen, dass die mit Perforationen versehenen Packmittel nach dem durch die Perforationen wesentlich erleichterten und vereinfachten Füllvorgang auf einfache Weise wieder für den Durchtritt von Feuchtigkeit undurchlässig gemacht werden können. Auf diese Weise nach dem Füllvorgang für den Durchtritt von Feuchtigkeit undurchlässig gemachte Packmittel können dann auch für den Transport und die Lagerung stark feuchtigkeitsempfindlicher Füllgüter verwendet werden.