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Die Erfindung betrifft einen Kunststoffsack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
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FFS-Säcke sind solche Säcke, die in der Regel innerhalb einer Vorrichtung zunächst aus einer Schlauchbahn hergestellt, dann befüllt und schließlich verschlossen werden. Unter FFS-Säcke sind dabei Säcke zu verstehen, die mit einem Füllgut mit einem Gewicht von mindestens 5 kg befüllt werden (Füllgewicht). Säcke mit einem Füllgewicht von mindestens 25kg sind sogar die Regel. Die verwendete Schlauchbahn ist oft, aber nicht ausschließlich, mit Seitenfalten versehen. Die daraus hergestellten Säcke weisen daher eine erste Wand und eine zweite Wand, welche durch Seitenkanten oder Seitenfalten sowie durch Böden miteinander verbunden sind. Hierdurch wird ein Sackinnenraum begrenzt. Es versteht sich, dass im Falle von vorhandenen Seitenfalten diese ebenfalls über Seitenkanten mit den Wänden verbunden sind.
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Beim Befüllen dieser - zu diesem Zeitpunkt bereits mit einem Boden versehenen - Säcke ergibt sich das Problem, dass die mit dem Füllgut in den Innenraum eingetragene Luft entweichen muss, um so das Volumen des befüllten Sacks möglichst klein zu halten. Im Sack verbliebene Luft kann außerdem dazu führen, dass dieser leicht aufplatzen kann, wenn er versehentlich aus einer gewissen Höhe auf dem Boden auftrifft. Zudem kann die Stapelbarkeit dieser Säcke vermindert sein. Herkömmliche Säcke sind daher mit Entlüftungsöffnungen versehen, welche beispielsweise Mikroperforationen umfassen kann, so dass zwar Luft, aber kein Füllgut austreten kann. Die
WO 2007/087965 offenbart zwei in Längsrichtung verlaufende und in Fluidverbindung stehende Kanäle, die eine Labyrinthentlüftung darstellen. Hier können die Entlüftungsöffnungen vergleichsweise groß gestaltet werden. Dennoch reicht bei bekannten Säcken oft die notwendige Entlüftungsleistung nicht aus, denn in den vergangenen Jahren ist die Abfüllleistung der gattungsgemäßen FFS-Anlagen für Säcke mit mehr als 5kg Füllgewicht stetig gestiegen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Säcke mit einer höheren Entlüftungsleistung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen und zum Befüllen dieser Säcke vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 1.
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Danach ist bei einem Kunststoffsack, insbesondere bei einem FFS-Sack, umfassend eine erste Wand und eine zweite Wand, welche durch Seitenkanten oder Seitenfalten sowie durch Böden miteinander verbunden sind und einen Sackinnenraum begrenzen, wobei zumindest ein Boden eine Schweißnaht umfasst, welche zwischen den Seitenkanten verläuft und diese berührt, sowie umfassend Entlüftungsöffnungen in der ersten und/oder in der zweiten Wand zur Entlüftung des Sackinnenraums,
erfindungsgemäß vorgesehen, dass
an Außenseite zumindest einer Wand wenigstens ein Kanal vorgesehen ist, welcher die Entlüftungsöffnungen überdeckt und welcher wenigstens durch zwei parallele Befestigungsstreifen und einem Überdeckungsstreifen gebildet ist, wobei der Überdeckungsstreifen ebenfalls Entlüftungsöffnungen umfasst und wobei der kürzeste Weg zwischen den parallelen Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens länger ist als der kürzeste Weg entlang der zumindest einen Wand zwischen den parallelen Befestigungsstreifen oder der Überdeckungsstreifen und/oder die parallelen Befestigungsstreifen aus dehnbarem Material bestehen.
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Die dem Sackinnenraum zugewandten Seiten oder Flächen der ersten Wand und der zweiten Wand lassen sich auch als Innenseiten bezeichnen, die vom Sackinnenraum abgewandten Seiten lassen sich entsprechend als Außenseiten bezeichnen. Ein solcher Sack hat eine Erstreckungsrichtung, die in Richtung der größten Längsachse geht, wobei diese parallel zu den Außenkanten liegt. Wie bereits erwähnt sind die erste und die zweite Wand durch zwei Kanten miteinander verbunden und können einstückig ausgebildet sein. Die Wände können dabei aus einem quer zur Erstreckungsrichtung umlaufenden Schlauch gebildet sein oder unter Ausbildung eines längs verlaufenden Überlappungsbereichs aus einer Flachbahn zu einem Schlauch geformt sein. In einen solchen Schlauch können Seitenfalten eingelegt sein, wobei dann die erste Wand durch jeweils eine Außenkante mit jeweils einer ersten Lage der Seitenfalte verbunden ist und die zweite Wand durch jeweils eine Außenkante mit jeweils einer zweiten Lage der Seitenfalte verbunden ist. Je eine erste Lage der Seitenfalte ist mit je einer zweiten Lage der Seitenfalte durch eine Innenkante verbunden. Außenkanten und Innenkanten verlaufen vorteilhafterweise parallel zur Erstreckungsrichtung des Schlauches bzw. des späteren Sacks. Die Breite einer Lage der Seitenfalte definiert die so genannte Tiefe der Seitenfalte.
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Der zumindest eine Überdeckungsstreifen ist mit mindestens zwei Befestigungsstreifen, welche parallel zur Erstreckungsrichtung an einer Außenseite zumindest einer Wand befestigt und bildet dadurch einen Kanal zusammen mit der Wand aus. Der Überdeckungsstreifen überdeckt dabei vorzugsweise Entlüftungsöffnungen, die in der einen Wand eingebracht sind. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass der kürzeste Weg zwischen den parallelen Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens länger ist als der kürzeste Weg entlang der zumindest einen Wand zwischen den parallelen Befestigungsstreifen oder der Überdeckungsstreifen. In anderen Worten ausgedrückt hat der Überdeckungsstreifen eine größere Breite als der Abstand, den die Befestigungsstreifen einnehmen, wenn die Wand plan, also auf einer einzigen Ebene liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Überdeckungsstreifen zumindest eine Falzkante auf, entlang welcher seine Innenwand auf sich selbst zurückgefaltet ist und/oder der Überdeckungsstreifen ist durch einen Befestigungsstreifen mit seiner Innenfläche an der zumindest einen Wand befestigt und mit dem anderen Befestigungsstreifen mit seiner Außenfläche an der zumindest einen Wand befestigt.
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Der Überdeckungsstreifen kann Bestandteil einer Flachbahn sein und wird in diesem Fall vorzugsweise durch den Überlappungsbereich der beiden Ränder gebildet. In diesem Fall ist die Wand, auf dem der Überdeckungsstreifen befestigt ist, aus zwei Teilen gebildet, die mit einem Befestigungsstreifen miteinander befestigt sind, wobei dieser Befestigungsstreifen gleichzeitig der eine Befestigungsstreifen des Überdeckungsstreifen ist.
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Der Überdeckungsstreifen kann jedoch auch ein separater Streifen sein, der auf einer der beiden Wände befestigt ist. Grundsätzlich sind sogar mehrere Überdeckungsstreifen denkbar.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann sogar ein separater Streifen an der Innenseite der zumindest einen Wand befestigt sein, in dem dann zumindest eine Entlüftungsöffnung eingebracht ist. In diesem Fall übernimmt der Bereich der zumindest einen Wand, der zwischen den Befestigungsstreifen liegt, die Funktion des Überdeckungsstreifens, wie er im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsformen beschrieben ist. In diesem Fall ist also vorgesehen, dass der kürzeste Weg zwischen den parallelen Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens kürzer ist als der kürzeste Weg entlang der zumindest einen Wand zwischen den parallelen Befestigungsstreifen.
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In einer weiteren Erfindungsalternative ist der kürzeste Weg zwischen den parallelen Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens genauso lang wie der kürzeste Weg entlang der zumindest einen Wand zwischen den parallelen Befestigungsstreifen, aber in diesem Fall umfasst der Überdeckungsstreifen elastisches Material, d. h. der kürzeste Weg zwischen den beiden Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens ist verlängerbar.
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Die Befestigungsstreifen können durch ein Material gebildet werden, wie z.B. Kaltkleber, Heißkleber (Hot-melt), Extrudat oder andere Hinzufügungen, die eine Befestigungswirkung erzielen. Jedoch können solche Befestigungsstreifen ohne eine Materialhinzufügung erzeugt werden, wie etwa durch Heißluftsiegeln oder - schweißen, durch Kontaktschweißen, durch Ultraschallschweißen oder ähnliche Verfahren. Die Befestigungsstreifen sind vorzugsweise unterbrechungsfrei, können aber alternativ auch kleine Unterbrechungen umfassen, durch welche Luft aus dem Kanal in die Umgebung austreten kann. Solche Unterbrechungen können gleichwertige Alternativen sein zu den Entlüftungsöffnungen in dem Überdeckungsstreifen.
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Die Erfindung löst die oben angegebene Aufgabe durch die folgende Wirkungsweise. Die beim Einfüllen des Füllgutes in den Sack wird stets, gewollt oder ungewollt, Luft mit in den Sack eingebracht. Diese kann in einem erfindungsgemäßen Sack nun durch die Entlüftungsöffnungen, die in die Sackwand eingebracht sind, in den Kanal eintreten. Dabei können die Entlüftungsöffnungen groß sein, damit die Luft innerhalb kürzester Zeit aus dem Innenraum des Sacks entweichen kann. Durch die spezielle Beschaffenheit bzw. Befestigung des Überdeckungsstreifens kann sich nun der Kanal durch den Einfluss der Luft deutlich vergrößern und damit ein großes Luftvolumen aufnehmen. Die in dem Kanal gespeicherte Luft kann nun langsam an die Umgebung über die Entlüftungsöffnungen in dem Überdeckungsstreifen und/oder den Unterbrechungen in den Befestigungsstreifen abgegeben werden, wobei aufgrund der langsamen Abgabe kein oder kaum etwas von dem Füllgut des Sacks mitgenommen wird und daher nahezu vollständig im Sack verbleibt, selbst wenn ein kleiner Teil des Füllguts im Kanal verbleibt. Damit kann also der Sack mit einer sehr hohen Geschwindigkeit befüllt werden, ohne dass die Umgebung der Sackfüllstation mit Füllgut kontaminiert wird. Die Entlüftung des Kanals darf dann längere Zeit in Anspruch nehmen, selbst nachdem der Sack bereits verschlossen worden ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der kürzeste Weg zwischen den parallelen Befestigungsstreifen entlang des Überdeckungsstreifens mindestens 3 % länger ist als der kürzeste Weg entlang der zumindest einen Wand. In diesem Fall wird eine ausreichende Entlüftungsleistung zur Verfügung gestellt, wobei gleichzeitig effizient mit dem eingesetzten Material umgegangen wird.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn innerhalb des Kanals eine Lage aus einem Filtermaterial vorgesehen ist. Dabei ist das Filtermaterial derart angeordnet, dass die Luft durch dieses hindurchtreten muss, um zu den Entlüftungsöffnungen in dem Überdeckungsstreifen oder zu den Unterbrechungen der Befestigungsstreifen gelangen kann. Dabei ist das Filtermaterial bevorzugt mit einer umlaufenden Befestigungsnaht an dem Überdeckungsstreifen und/oder der zumindest einen Wand und/oder den Befestigungsstreifen befestigt. Ein solches Filtermaterial kann ein Faserstoff, etwa Papier, oder ein Kunststoffvlies sein. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass durch das Filtermaterial das Füllgut zurückgehalten wird, insbesondere wenn es sich um ein staubiges Füllgut handelt. In einer Weiterbildung kann das Filtermaterial sogar feuchtigkeitsabsorbierend sein, so dass durch die Entlüftungsöffnungen eintretende Feuchtigkeit von dem Filtermaterial absorbierbar ist, so dass das Füllgut so gut wie möglich vor Feuchtigkeit geschützt wird.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Sackinnenraum eine Lage aus einem Filtermaterial vorgesehen ist, wobei das Filtermaterial die Entlüftungsöffnungen der zumindest einen Wand abdeckt. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Filtermaterial, das als Materialstück vorliegt, mit einer umlaufenden Verbindungsnaht an der zumindest einen Wand befestigt ist, so dass zwischen Wand und Filtermaterial keine Luft hindurchströmen kann. Die Verbindungsnaht umschließt dabei sämtliche Entlüftungsöffnungen. Auch mit dieser Maßnahme wird verhindert, dass Füllgut in die Umgebung gelangt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Luftdurchlässigkeit der Entlüftungsöffnungen in der zumindest einen Wand größer ist als die Luftdurchlässigkeit des Überdeckungsstreifens. Dazu können die Entlüftungsöffnungen des Überdeckungsstreifens durch eine Nadelperforation erzeugt werden. In diesem Fall werden Löcher mit einem maximalen Durchmesser von 0,8 mm erzeugt. Dabei lassen sich oft Mikroperforationen, beispielsweise mit einer Dichte von 13 Entlüftungsöffnungen pro Quadratzentimeter (cm3), und Nanoperforationen, beispielsweise mit einer Dichte von 64 Entlüftungsöffnungen pro Quadratzentimeter (cm3), voneinander unterscheiden. Die Perforationen können beispielsweise mit im Wesentlichen konischen Nadeln oder mit im Wesentlichen zylindrischen Nadeln erzeugt werden. Die Entlüftungsöffnungen in der zumindest einen Wand können auf einfache Weise durch das Einbringen von kleinen Schnitten eingebracht werden. Dazu wird vorzugsweise eine Messerwalze eingesetzt. Der vorteilhafte Effekt dieser vorgenannten Merkmalskombination ist, dass hierdurch eine sehr schnelle Endlüftung des Sackinnenraums erfolgen kann, wobei die Luft dann im Kanal speicherbar ist, um sie langsam an die Umgebung abzugeben. Damit kann effektiv verhindert werden, dass Füllgut mit der austretenden Luft an die Umgebung abgegeben wird. Besonders gut wird ein Füllgutaustritt mit den oben beschriebenen Mikro- oder Nanoperforationen vermieden.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entlüftungsöffnungen des Überdeckungsstreifens maximal eine halbe Sacklänge, insbesondere maximal ein Drittel der Sacklänge, von dem zumindest einen Boden entfernt ist. Insbesondere ist mit dem zumindest einen Boden der untere Boden gemeint, wenn bei der Befüllung der Sack im Wesentlichen vertikal positioniert ist. Dies ist gleichzeitig der Boden, der innerhalb einer FFS-Maschine zuerst gefertigt wird. In diesem Fall wird, insbesondere wenn die Entlüftungsöffnungen, welche in eine Wand eingebracht sind, am oberen, während der Befüllung noch nicht verschlossenen Ende des Sacks angeordnet sind, eine labyrinthartige Führung der mit dem Füllgut eingebrachten Luft erreicht. Damit finden Teile des Füllguts, die in den Kanal gelangen, keinen direkten Weg in Richtung der Umgebung, so dass eine Kontamination der Umgebung vermieden wird.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Kunststoffsack Seitenfalten aufweist und wenn die Entlüftungsöffnungen des Überdeckungsstreifens mindestens eine Entfernung zur nächstliegenden Schweißnaht aufweist, wobei die Entfernung der Seitenfaltentiefe entspricht. Hierdurch kann einerseits eine maximale Entfernung zwischen den Entlüftungsöffnungen in der Wand und den Entlüftungsöffnungen in dem Überdeckungsstreifen erzielt werden, so dass eine maximale Labyrinthwirkung erzielt wird. Hinzu tritt noch der folgende Effekt. Ein befüllter Sack nimmt eine Quaderform an, wobei sich die Seitenfalten aufstellen und eine Seitenwand bilden. Entsprechend falten die unteren und die oberen Endbereiche der Vorder- und der Rückwand um und bilden Boden- und Kopfflächen. Haben nun die Entlüftungsöffnungen die angegebenen Entfernungen zu den Schweißnähten, so sind diese im befüllten Sack nach wie vor im Bereich der Vorder- bzw. der Rückwand, so dass weiterhin, nachdem der Sack waagerecht abgelegt worden ist, eine Entlüftungsmöglichkeit gegeben ist, sofern der Kanal dann an der Oberseite angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kunststoffsack Seitenfalten aufweist und dass der Kanal sich über zumindest eine Außenecke oder eine Innenecke einer der Seitenfalten erstreckt. Dies bedeutet, dass sich auch der Überdeckungstreifen über zumindest eine Außenecke oder über zumindest eine Innenecke erstreckt. Dies kann bedeuten, dass sich zumindest ein Befestigungsstreifen an einer der Wände der Seitenfalten befindet oder dass sich ein Befestigungsstreifen an der ersten Wand und ein Befestigungsstreifen sich an der zweiten Wand des Sacks befinden. In dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass sich der Kanal des befüllten Sacks zumindest teilweise an einer der Seitenflächen befindet, so dass es hier zu keiner ungewollten Abdichtung der Entlüftungsöffnungen durch den vorauslaufenden Sack oder durch den nachfolgenden Sack kommt. Somit wird die (langsame) Entlüftung des Kanals nicht gestört, so dass der Sack bis zu seiner Palettierung besser die vorgesehene Quaderform einnehmen kann. In der Variante, in der der Überdeckungstreifen über lediglich eine Außenecke reicht, kann diese direkt um die genannte Außenecke gelegt werden, wobei sich dann im Überdeckungsstreifen ebenfalls eine Außenecke ausbildet. Dabei wird dann die erfindungsgemäße Lehre automatisch erzeugt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Die einzelnen Figuren zeigen:
- 1 Seitenansicht eines
- 2 Ansicht
- 3 Draufsicht
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1 zeigt eine
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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