Ventilbeutel aus Kunststoff, sowie Verfahren zur Herstellung dieses
Beutels
Die Erfindung betrifft einen Ventilbeutel aus Kunststoff mit einer nahe am Endrand dieses Beutels angebrachten schlitzförmigen Einfüllöffnung und einem hinter dieser öffnung befindlichen Einfüllventil, das sich im wesentlichen parallel zum Endrand des Beutels erstreckt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Beutels.
Solche Beutel sind zum Verpacken von pulverförmigem oder gekörntem Material, wie Zement, Kunstdünger, Kunststoffkörnern, Viehfutter usw. vorgesehen und können aus homo- oder mischpolymeren Polyalkylenen, Polyvinylchlorid usw., sowie aus Gemischen dieser Stoffe, gegebenenfalls mit einer Armierung aus faserigem Material, wie Rayon, Glasfaser, Nylon usw. hergestellt sein.
Indem man die Einfüllöffnung nahe an einem der Endränder des Beutels, meistens an der kurzen Seite, anbringt, wird bei Anwendung der üblichen Beschikkungsmaschinen eine möglichst vollständige Füllung erhalten.
Das Einfüllventil, das vorzugsweise aus einer geschmeidigen Kunststofffolie angefertigt ist, sorgt nach Einbringen der Füllmasse für den gewünschten Verschluss.
Bei einer bekannten Ausführungsform ist dieses Einfüllventil mit dem Endrand des Beutels verschweisst.
Hierdurch wird vermieden, dass der Ventilstutzen durch den Druck der Masse aus dem gefüllten Beutel hinausstülpt, während man in dem Fall, dass das Einfüllventil aus einer doppelt gefalteten Folie besteht, zugleich die gewünschte Rohrform erhält. Zum Verschweissen des Einfüllventils an dem Endrand und zum Schliessen des Beutels an diesem Endrand genügt nur ein einziger Schweissvorgang.
Es hat sich herausgestellt, dass im Gebrauch die Beutel an der Stelle, wo das Einfüllventil mit dem Endrand verschweisst ist, häufig Schaden nehmen. Beim Füllen des Beutels hängt dieser mit dem Ventil am Einfüllstutzen der Beschickungsmaschine. Hierbei können solche Kräfte auf Ventil und Beutel einwirken, dass die Schweissnaht zerreisst. Beim Einbringen der Füllmasse entfernen sich die Seitenwände voneinander, wodurch in der Schweissnaht am Endrand des Beutels eine Kraft ausgelöst wird, welche diese Schweissnaht zu zerreissen vesucht. Es wurde dort wo sich die Stärke der Beutelwand ändert eine schwache Stelle in der Schweissverbindung festgestellt, die für eine solche Rissbildung sehr empfindlich ist. Eine derartige Änderung in der Stärke der Beutelwand gibt es meistens dort, wo der Endrand des Ventilstutzens mit dem Beutel verschweisst ist.
Hierdurch kann der Beutel, sobald er beim weiteren Transport Stössen ausgesetzt wird, z. B. gleich nach Verlassen der Beschickungsmaschine durch den-Aufprall auf das Abzugsband oder beim Verladen durch Einwurf in die Waggons, gerade an dieser schwachen Stelle Risse bekommen.
Die Erfindung schafft eine Konstruktion, welche wesentlich stärker ist als die bekannte Ausführungsform. Dies wird dadurch erzielt, dass erfindungsgemäss die vom Endrand des Beutels abgewandte Seite des Einfüllventils über einen Teil der Breite dieses Beutels an der Beutelwand, in der sich die Einfüll öffnung befindet, befestigt ist, und die gegenüberliegende Seite des Einfüllventils frei von den Beutel wänden an dem Endrand oder in dessen unmittelbarer Nähe anliegt.
In dem Endrand des Beutels befindet sich jetzt keine Schweissnaht, die eine Änderung in der Stärke der Beutelwand bewirkt, so dass die Beutel einer Stossbeanspruchung beim Transport weit besser gewachsen sind. Weiter wird die nicht mit dem Beutel verschweisste Seite des Einfüllventils während des Füllvorgangs von dem Endrand des Beutels unterstützt, so dass die beim Füllen auf das Ventil wirkenden Kräfte gleichmässig über die Schweissnaht verteilt werden. Diese Vorteile wiegen die kleine Komplikation, welche das Anbringen einer zusätzlichen Schweissnaht für das Einfüllventil mit sich bringt, reichlich auf.
Der erfindungsgemässe Ventilbeutel eignet sich insonderheit für kontinuierliche Herstellung aus einem ganzen Streifen von Kunststoffolie. Hierzu wird folgendermassen verfahren: a. Auf einen Streifen aus Kunststofffolie wird in der Längsrichtung ein schmalerer Streifen aus demselben Werkstoff gelegt und durch eine oder mehrere Schweiss- nähte, welche sich von einem Seitenrand bis etwa zur Mitte dieser schmalen Folie erstrecken, mit dem erstgenannten Kunststoffstreifen verbunden. b. Neben der Schweissnaht oder zwischen den Schweissnähten wird in den beiden Folien ein Schlitz angebracht, der kürzer ist als die Schweissnaht oder Schweissnähte. c.
Die schmale Folie wird um ihre Längsachse gefaltet, worauf die zusammengelegten Ränder durch eine parallel zu diesen Folien verlaufende Schweissnaht, deren Länge kleiner ist als die Breite des herzustellenden Beutels und die sich zu beiden Seiten des Schlitzes erstreckt, miteinander und der breiteren Folie verbunden werden. d. Die breite Folie wird in der Weise über die schmale Folie gefaltet, dass die Falzlinie der schmalen Folie an oder nahe an die Falzlinie oder zusammengelegten Ränder der breiten Folie anliegt, wonach diese zusammengelegten Ränder miteinander verschweisst werden. e.
Die umgefalzten Teile der breiten Folie werden mittels einer sich über die ganze Breite dieser Teile erstreckenden, senkrecht zur Längsrichtung der Folien angeordneten Schweissnaht oder Schweissnähte miteinander verbunden, worauf sie anschliessend über diese Schweissnaht oder zwischen diesen Schweissnähten voneinander getrennt werden.
Diese Schritte können in einer dafür geeigneten Maschine automatisch durchgeführt werden. Der Kunststoffstreifen wird dabei auf seinem Weg durch die verschiedenen Teile der Maschine der Reihe nach den obenerwähnten Verfahrensstufen unterzogen. Die Beutel können auf diese Weise wesentlich billiger hergestellt werden als die bereits bekannten Ausführungsformen, de sich weniger gut für einen völlig mechanisierten Herstellungsgang eignen.
Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Herstellung der erfindungsgemässen Beutel,
Fig. 2 im Querschnitt einen entsprechend der Methode von Fig. 1 hergestellten Beutel,
Fig. 3 eine abgeänderte Beutelkonstruktion,
Fig. 4 eine andere Herstellungsmethode,
Fig. 5 im Längsschnitt einen gemäss der Methode von Fig. 4 hergestellten Beutel,
Fig. 6 im Längsschnitt einen Teil dieses Beutels nach Einbringung der Füllmasse,
Fig. 7 und 8 die Herstellung eines Beutels aus rohrförmigem Ausgangsstoff,
Fig. 9 im Längsschnitt einen Teil des Beutels entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 im Querschnitt einen Teil dieses Beutels entsprechend der Linie X-X in Fig. 8, und
Fig. 11 eine abgeänderte Methode zur Herstellung von Beuteln aus einer Kunststofffolie.
In den Figuren ist die Wandstärke der Beutel in einem stark übertriebenen Verhältnis zur Gesamtgrösse der anderen Teile wiedergegeben.
Ein Streifen aus Polyäthylenfolie 1 mit einer Dicke von z. B. 0,2 mm wird in der von dem Pfeil bezeichneten Richtung durch eine Maschine geleitet und dabei der Reihe nach nachstehenden Verfahrensstufen unterzogen. Bei A wird ein schmalerer Streifen aus Poly äthylenfolie 2 mit einer Dicke von z. B. 0,1 mm auf den Streifen 1 gelegt und durch eine Schweissnaht 3 damit verbunden, worauf in beiden Folien ein Schlitz 4 gestanzt wird.
Die Schweissnaht 3 erstreckt sich vom Seitenrand 5 der schmalen Folie bis etwa zur halben Höhe der Folie, während der Schlitz etwas kürzer ist als diese Schweissnaht. Der Schlitz braucht nicht senkrecht auf die Längsrichtung des Streifens angeordnet zu sein, und kann auch schräg in bezug auf diese Längsrichtung verlaufen. Weiter kann er statt einer geraden Form auch eine gekrümmte Form haben. Die Schweissnaht 3 kann sich sowohl zur rechten (Fig. 1) wie zur linken (Fig. 4) Seite des Schlitzes befinden, es können aber auch zu beiden Seiten dieses Schlitzes Schweissnähte vorgesehen sein (Fig. 3). Letzterer Fall tritt ein, wenn sich der Schlitz nicht in einer Ecke, sondern mehr in der Mitte des herzustellenden Beutels befindet.
In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist die schmale Folie in der Weise auf die breite gelegt, dass die schmale Folie über eine Distanz, welche kleiner ist als die halbe Breite dieser Folie über die breitere Folie hinausragt. Hierdurch wird erreicht, dass bei der folgenden Bearbeitung B, bei der die schmale Folie in der Längsrichtung gefaltet wird, die Falzlinie 6 etwas innerhalb des Seitenrandes 7 der breiten Folie liegt.
Die nach dem Falten zusammengelegten Ränder 5 und 5' der schmalen Folie werden in der folgenden Bearbeitungsstufe C durch eine Schweissnaht 8 miteinander und mit der breiten Folie I verbunden. Diese Schweissnaht 8 läuft zu beiden Seiten des Schlitzes 4 und ihre Länge ist kürzer als die Breite der herzustellenden Beutel. Hierdurch sind die gefalteten Streifenteile in ihrer Länge zum Teile nicht aneinander be festigt, so dass sich bei 9 eine Öffnung bildet, durch die die Beutel später gefüllt werden.
Die nachfolgende Stufe D besteht aus dem Falten der Folie 1 und zwar so, dass die Seitenränder 7 und 7' zusammenfallen. Die gefalteten Teile werden anschliessend mittels einer Schweissnaht 10, welche die Ränder 7 und 7'miteinander verbindet, und einer senkrecht auf die Längsrichtung der Streifen angeordneten Schweissung 11 miteinander befestigt (E). Als letzte Stufe F folgt noch das Abschneiden des fertigen Beutels über die Schweissnaht 11. Diese Naht 11 soll dazu ausreichend breit sein. Es ist auch möglich, zwei Schweissnähte kurz nebeneinander zu legen und die Beutel durch einen Schnitt zwischen beiden Nähten von einander zu lösen. Das Abschneiden kann auch gleichzeitig mit der Herstellung der Schweissnaht erfolgen.
Die schmale Folie braucht nicht über die breite Folie hinauszuragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Folien in der Weise übereinander verlegt, dass die Mittellinien der beiden Folien dicht beieinander liegen, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Das Einfüllventil eines fertigen Beutels liegt jetzt nicht an einer Schweissnaht, sondern an der Falzlinie 12 der breiten Folie an (siehe Fig. 5). Eine Beschädigung der Schweissnaht 10 beim Einbringen des Einfüllstutzens der Beschickungsmaschine ist dadurch ausgeschlossen.
Die erfindungsgemässen Beutel können selbstverständlich auch von Hand hergestellt werden; es kann dabei sowohl von einem flachen als einem rohrförmigen Kunststoffstreifen ausgegangen werden. Die Fig. 7 bis 10 zeigen die Ventilkonstruktion bei Verarbeitung eines Rohrstreifens. In das Rohr 1' wird eine Folie 2' eingeschoben und mittels einer Schweissung 3' befestigt.
Anschliessend wird in der Wand 1' des Rohres und der Folie ein Schlitz 4' angebracht, worauf die Folie nach innen gefaltet wird. Die nach innen gefalteten Ränder werden sodann mittels Schweissnähte 8' und 13 miteinander und dem Rand des Rohres verbunden.
Zum Schluss wird das Rohr durch die Schweissnaht 10' geschlossen. Diese Schweissverbindung liegt ein wenig über der Falzlinie der Folie, so dass dieser Rand frei von den Beutelwänden liegt, aber beim Einbringen des Einfüllstutzens der Füllmaschine trotzdem von dem Endrand des Beutels abgestützt wird. Unten wird der Beutel gleichfalls durch eine Schweissnaht 14 abgedichtet.
Die schmale Folie 2 kann bei der automatischen Herstellung auch in kurzen Streifen aufgelegt werden, wie Fig. 11 zeigt. Die breite Folie wird von einer Rolle 15 und die schmale Folie von einer Rolle 16 zugeführt. Ein Messer 17 verschneidet die schmale Folie, worauf die einzelnen Teile mit Hilfe des Geräts 18 auf die breite Folie geschweisst werden. Gleichzeitig stanzt ein Stempel 19 ein Schlitz in den beiden Folien. Die Folie 2 wird anschliessend in der Richtung 20 gefalzt und mittels der Schweissvorrichtung 21 durch eine Längsschweissung mit der breiten Folie verbunden.