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Die Erfindung betrifft Auskleidungen für flexible Schüttgutbehälter, insbesondere für FIBC, sowie einen mit einer Auskleidung ausgekleideten Schüttgutbehälter. Außerdem betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine solche Auskleidung und einen solchen Schüttgutbehälter.
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Flexible Schüttgutbehälter vom Typ eines FIBC (engl.: Flexible Intermediate Bulk Container bzw. dt.: flexibler Zwischenbehälter für Schüttgüter) oder auch sog. „Big Bags“ sind großvolumige Behälter aus flexiblem Material, typischerweise aus einem künstlichen Gewebe, das eine stabile und zugleich flexible Außenwand des Schüttgutbehälters bildet. Solche Behälter sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich und weisen typischerweise einen Transportsack auf, an dem Hebeschlaufen befestigt sind. Diese Behälter sind zur Lagerung und zum Transport großer Mengen von Schüttgut bzw. Füllgut geeignet, das mehrere Tonnen wiegen kann. Im leeren Zustand können flexible Schüttgutbehälter platzsparend zusammengelegt werden. Außer für Baustoffe wie z.B. Sand und Zement werden FIBC auch zum Transport von granularen Materialien und Pulvern für die chemische Industrie sowie für Saatgut, Dünger und Lebensmittel eingesetzt.
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Um die Dichtigkeit flexibler Schüttgutbehälter zu erhöhen und um bestimmte Transport- und Lagerbedingungen für die Füllgüter einzuhalten, ist es bekannt, eine Auskleidung aus Folienmaterial zur Aufnahme des Füllguts in einen flexiblen Schüttgutbehälter einzulegen. Solche Auskleidungen werden auch als Liner bzw. Innensäcke (engl.: liner) bezeichnet. Üblicherweise wird ein einlagiger coextrudierter Folienschlauch zu einer Auskleidung geschweißt. Auskleidungen für flexible Schüttgutbehälter sind in verschiedenen Formen verfügbar, beispielsweise mit Seitenfalten (engl.: gusset), in flacher Form oder mit Flaschenhals (engl.: bottle neck). An der Oberseite einer Auskleidung für flexible Schüttgutbehälter können Einlassstutzen zur Befüllung mit Füllgut und an der Unterseite Auslassstutzen zur Entleerung des Füllguts in Form eines Flaschenhalses vorgesehen sein, die durch einen geeigneten Zuschnitt und/oder geeignet verlaufende Schweißnähte aus einem schlauchförmigen Folienbahnmaterial gefertigt werden können. Es ist außerdem bekannt, Auskleidungen aus Folien mit bestimmten Barriereeigenschaften für Gase, insbesondere Sauerstoff, oder Feuchtigkeit sowie mit antistatischen Eigenschaften zu verwenden.
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Während des Produktionsprozesses, beim Befüllen oder während des Transports können die Auskleidungen leicht beschädigt werden. So können beim Einführen der Auskleidung in den Transportsack des FIBC, beim Anpressen der Auskleidung an den Transportsack durch das Geweicht des Füllguts und durch die Reibung zwischen der Auskleidung und dem Gewebe des Transportsacks, insbesondere aufgrund von Falten und Knicken in der Auskleidung, sog. Mikrolöcher in der Auskleidung entstehen. Wenn Mikrolöcher entstehen, ist die Auskleidung nicht mehr luftdicht, was dazu führt, dass die abgefüllten Produkte entweder gar nicht mehr verwendet werden können oder nur noch zu minderwertigen Produkten verarbeitet werden können. Um die Haltbarkeit von Füllgütern in flexiblen Schüttgutbehältern zu erhöhen, gehen die Hersteller von Füllergütern außerdem verstärkt dazu über, die Auskleidungen für FIBC nach dem Befüllen entweder zu vakuumieren oder aus den Auskleidungen erst die Luft abzusaugen und dann ein Schutzgas einzufüllen. Solche Anwendungen stellen hohe Anforderungen an die Gasundurchlässigkeit bzw. Dichtigkeit der verwendeten FIBC-Auskleidungen. Durch den Druck des Schutzgases oder das Erzeugen eines Vakuums wird die Belastung auf die Auskleidung zusätzlich erhöht. Mikrolöcher führen zur Reduktion oder zum Verlust der Barriereeigenschaften der Auskleidung, insbesondere der Gasdichtigkeit. Beispielsweise kann durch Mikrolöcher in der Auskleidung Feuchtigkeit in das Füllgut eindringen, das Vakuum verloren gehen oder das Schutzgas entweichen. Das in der Auskleidung des FIBC enthaltene Füllgut kann dadurch weniger lang haltbar oder ganz unbrauchbar werden. Für das Problem der Mikrolöcher steht im Stand der Technik bislang keine zufriedenstellende Lösung zur Verfügung.
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Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Auskleidung für einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere einen FIBC, bereitzustellen, die das Entstehen von Mikrolöchern in der Auskleidung möglichst verhindert. Außerdem soll, falls trotzdem Mikrolöcher vorhanden oder entstanden sind, der mögliche Verlust der Gasdichtigkeit reduziert oder verhindert werden. Darüber hinaus soll ein flexibler Schüttgutbehälter mit den gleichen vorteilhaften Eigenschaften geschaffen werden. Außerdem stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Auskleidung und eines entsprechenden flexiblen Schüttgutbehälters anzubieten.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine doppelwandige Auskleidung nach Anspruch 1, einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere FIBC, nach Anspruch 16, die Verwendung einer Folie nach Anspruch 19, durch ein Herstellungsverfahren für eine doppelwandige Auskleidung nach Anspruch 20 oder 21 und durch ein Herstellungsverfahren für einen flexiblen Schüttgutbehälter nach Anspruch 24.
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Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine doppelwandige Auskleidung für einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere FIBC, umfassend eine innere Auskleidung, insbesondere Barriere-Auskleidung, aus einer ersten Folie zur Ausbildung eines Füllvolumens für ein Schüttgut und eine äußere Auskleidung, insbesondere Schutz-Auskleidung, aus einer zweiten Folie, wobei die äußere Auskleidung die innere Auskleidung zumindest teilweise umschließt, wobei die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung in mindestens einem Verbindungsbereich, insbesondere gasdicht, miteinander verbunden sind und in mindestens einem Gleitbereich gegeneinander gleiten können.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, eine Auskleidung für einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere einen FIBC, doppelwandig vorzusehen. Die erfindungsgemäße Auskleidung weist in dem Sinn zwei (flexible) Wände auf, als zwischen einer das Füllvolumen für das Schüttgut ausbildenden Auskleidung (innere Auskleidung), die als eine erste Wand verstanden werden kann, und einem Transportsack des flexiblen Schüttgutbehälters eine zusätzliche Wand (äußere Auskleidung) vorgesehen ist, die als eine zweite Wand verstanden werden kann. Sinngemäß könnte eine erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung auch als eine zweilagige Auskleidung bezeichnet werden, wobei jede der beiden Lagen eine (flexible) Wand der Auskleidung bildet. Wenn die doppelwandige Auskleidung in den Transportsack eines flexiblen Schüttgutbehälters eingelegt ist bzw. diesen ausgekleidet, bildet die erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung zusammen mit dem Transportsack (dritte Wand) somit insgesamt eine dreiwandige Struktur (dreilagige Wandstruktur) des flexiblen Schüttgutbehälters. Die erfindungsgemäße zusätzliche Auskleidung (Zwischenwand oder Zwischenlage) wird mit Bezug auf die Anordnung als „äußere Auskleidung“ bezeichnet und könnte mit Bezug auf ihre Funktion als „Schutz-Auskleidung“ bezeichnet werden. Die innere Auskleidung kann gewünschte Barriereeigenschaften für bestimmte Stoffe haben und könnte dementsprechend als „Barriere-Auskleidung“ bezeichnet werden.
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Die Begriffe „innen „und „außen“ können bezüglich des Füllvolumens der doppelwandigen Auskleidung bzw. des aufgenommenen Schüttguts verstanden werden. Die innere und/oder äußere Auskleidung bzw. die erste und zweite Folie können jeweils eine oder mehrere Folienschichten aufweisen. Eine (einlagige) Auskleidung aus einer mehrschichtigen Folie (laminierte Verbundfolie oder coextrudierte Folie), ist im Sinne der Erfindung nicht als eine doppelwandige Auskleidung zu verstehen. Die innere und die äußere Auskleidung sind in Verbindungsbereichen insbesondere miteinander verklebt und/oder miteinander verschweißt. Unter einem Gleitbereich kann ein Bereich verstanden werden, in dem die innere und die äußere Auskleidung nicht miteinander verbunden sind, sodass insbesondere eine Außenseite der inneren Auskleidung und eine Innenseite der äußeren Auskleidung abschnittsweise gegeneinander gleiten können, wobei nur relativ geringe Reibungskräfte wirken.
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Durch eine doppelwandige Auskleidung kann der direkte Kontakt zwischen der Innenseite eines Transportsacks, insbesondere zwischen dessen (relativ rauen) Gewebes, und der das Füllvolumen begrenzenden (inneren) Auskleidung verhindert werden. Indem die äußere und die innere Auskleidung in einem oder mehreren Verbindungsbereich (fest) miteinander verbunden sind, in einem oder mehreren Gleitbereichen aber gegeneinander (d.h. relativ zueinander) gleiten können, treten Reibungskräfte - zumindest größtenteils - nicht, wie im Stand der Technik, zwischen der Innenseite des Transportsacks und der Außenseite der inneren Auskleidung auf, sondern zwischen der Innenseite des Transportsacks und der Außenseite der äußeren Auskleidung. Insofern schützt die äußere Auskleidung (Schutz-Auskleidung) die innere Auskleidung (Barriere-Auskleidung) vor Beschädigung. Die äußere Auskleidung kann verhindern, dass in der inneren Auskleidung durch große Scherkräfte aufgrund von Reibung Mikrolöcher entstehen. Vor allem für das Vakuumieren oder die Befüllung der Auskleidungen für flexible Schüttgutbehälter mit einem Schutzgas ist eine doppelwandige Auskleidung von großem Vorteil, da die Gasdichtigkeit der Auskleidung insgesamt verbessert wird. Dadurch wird die Haltbarkeit bzw. Qualität der Füllgüter in der Auskleidung erhöht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Steifigkeit der zweiten Folie geringer ist als die Steifigkeit der ersten Folie. Vorzugsweise ist die zweite Folie (äußere Auskleidung) flexibler oder elastischer als die erste Folie (innere Auskleidung). Insbesondere ist die Steifigkeit der äußeren Auskleidung geringer als die Steifigkeit der inneren Auskleidung. Umgekehrt ist die Steifigkeit der inneren Auskleidung (Barriere-Auskleidung) vorzugsweise höher als die Steifigkeit der äußeren Auskleidung (Schutz-Auskleidung). Die Steifigkeit kann nach der Elastizitätslehre durch den Elastizitätsmodul und die Dicke der Folie bestimmt werden. Unter der Steifigkeit kann beispielsweise die Biegesteifigkeit verstanden werden. Insbesondere umfasst die innere Auskleidung mindestens eine Schicht, die eine größere Steifigkeit hat als die äußere Auskleidung. Vorzugsweise weist die innere Auskleidung eine Folienschicht aus einem Material mit einem höheren E-Modul auf als die äußere Auskleidung. Relativ steife Schichten der inneren Auskleidung (Barriere-Schicht) können beispielsweise eine EVOH-Schicht, eine PA Schicht oder eine Al-Schicht sein. Obwohl die doppelwandige Auskleidung die auftretenden Reibungskräfte an der inneren Auskleidung reduziert, können unter Umständen trotzdem Mikrolöcher vorhanden sein oder entstehen. Beispielsweise kann die innere Auskleidung während des Produktionsprozesses, z.B. beim Extrudieren, oder beim Befüllen (z.B. durch Flexcracks) beschädigt worden sein. Wenn die zweite Folie (äußere Auskleidung) weniger steif ist als die erste Folie (innere Auskleidung) hat dies den Vorteil, dass sich beim Vakuumieren die weniger steife (weichere) zweite Folie in das Mikroloch in der ersten Folie hineinsaugt und das Loch dadurch abdichtet. Umgekehrt kann sich beim Befüllen der inneren Auskleidung mit Schutzgas eine steifere (härtere) erste Folie, die ein Mikroloch aufweist, in die weniger steife (weichere) zweite Folie hineindrücken und das Loch dadurch abdichten. Insofern leistet die Erfindung eine Verbesserung der Gasdichtigkeit in zweierlei Hinsicht. Zum einen wird das Entstehen von Mikrolöchern durch eine doppelwandige Auskleidung von vorne herein verhindert oder reduziert. Zum anderen werden trotzdem vorhandene oder entstandene Mikrolöcher durch die Verwendung einer (relativ) weniger steifen zweiten Folie, bzw. einer inneren Auskleidung aus einer solchen Folie, abgedichtet.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die erste Folie mehr Folienschichten auf als die zweite Folie. Insbesondere weist die innere Auskleidung (Barriere-Auskleidung) mehr Folienschichten auf als die äußere Auskleidung (Schutz-Auskleidung). Mehrere Folienschichten können zur Steifigkeit der ersten Folie beitragen. Vorzugsweise weisen einzelne Folienschichten der ersten Folie gewünschte Barriereeigenschaften auf, wie eine Undurchlässigkeit für bestimmte Gase (z.B. Luft oder Sauerstoff) oder Wasser.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Folie einschichtig aufgebaut, wobei die erste Folie vorzugsweise mehrschichtig aufgebaut ist. Insbesondere besteht die zweite Folie in diesem Fall aus einem einzigen Folienmaterial. Eine solche Folie ist kostengünstig herstellbar und einfach zu verarbeiten, insbesondere gut schweißbar. In anderen Ausführungsformen kann die zweite Folie aber auch mehrschichtig aufgebaut sein, beispielsweise wenn die zweite Folie eine zusätzliche antistatische Beschichtung aufweist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die äußere Auskleidung ein Weich-Polyethylen (LDPE, engl.: low-density polyethylene) oder ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC). Diese Materialien haben einen relativ geringen E-Modul (sind relativ weich) und kostengünstig. Durch die Verwendung eines LDPE oder EVAC für die äußere Auskleidung bzw. die zweite Folie können vorhandene Mikrolöcher gut abgedichtet werden, insbesondere wenn die innere Auskleidung bzw. die erste Folie steifer (härter) ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die äußere Auskleidung dünner ist als die innere Auskleidung. Eine geringe Dicke trägt zur (relativ) geringen Steifigkeit der äußeren Auskleidung bzw. zweiten Folie bei. Eine dünne Folie ist flexibler als eine dickere Folie des gleichen Materials eignet sich besser zur Abdichtung eventuell vorhandener Mikrolöcher.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt die Dicke der äußeren Auskleidung zwischen 10 µm und 100 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 60 µm, weiter vorzugsweise zwischen 30 µm und 50 µm, bevorzugt ungefähr 40 µm. Die innere Auskleidung bzw. die erste Folie ist vorzugsweise dicker als 80 µm.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung in mindestens einen Verbindungsbereich miteinander verschweißt, insbesondere durch eine sich durchgängig oder abschnittsweise entlang des Füllvolumens erstreckende Schweißnaht. Verbindungsbereiche können insbesondere an den Seiten, an der Decke, am Boden, im Bereich eines Flaschenhalses der inneren und der äußeren Auskleidung und/oder im Bereich einer Ventileinheit vorgesehen sein. Durch Verschweißen (Versiegeln) der inneren und äußeren Auskleidung miteinander werden Nadelstichlöcher bzw. Perforationen durch Vernähen vermieden. Dadurch bleibt die innere Auskleidung, und somit die gesamte doppelwandige Auskleidung, gasdicht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Verbindungsbereich, in dem die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung miteinander verbunden sind, derart angeordnet, dass sich der Verbindungsbereich entlang einem Kantenbereich eines flexiblen Schüttgutbehälters erstreckt, wenn der flexible Schüttgutbehälter mit der doppelwandigen Auskleidung ausgekleidet ist. Insbesondere sind Schweißnähte (in etwa) parallel zu den Kantenbereichen des Schüttgutbehälters angeordnet, vorzugsweise (in etwa) parallel zu dessen Längskanten. Die äußere Auskleidung ist vorzugsweise auf die innere Auskleidung aufgeschweißt. Insbesondere ist die äußere Auskleidung in mindestens einem Kantenbereich, vorzugsweise in mindestens zwei (sich gegenüberliegenden) Kantenbereichen, bevorzugt in (allen) 4 Kantenbereichen des flexiblen Schüttgutbehälters auf die innere Auskleidung aufgeschweißt bzw. mit dieser verschweißt. Die innere und die äußere Auskleidung sind insbesondere in Seitenwandbereichen des (quaderförmigen) flexiblen Schüttgutbehälters (FIBC) nicht miteinander verbunden. Ein Seitenwandbereich liegt insbesondere zwischen Kantenbereichen, insbesondere zwischen zwei Längskanten. Die Seitenwandbereiche stellen Gleitbereiche dar, in denen die äußere und innere Auskleidung sich (geringfügig) gegeneinander verschieben bzw. relativ zueinander gleiten können.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die äußere Auskleidung mehrere Seitenwandabschnitte auf, die jeweils aus einem Flachfolienbahnabschnitt gebildet sind, wobei insbesondere jeweils zwei aneinander angrenzende Seitenwandabschnitte seitlich miteinander verschweißt sind, vorzugsweise in Form einer Überlappnaht oder einer Flossennaht. Vorzugsweise setzt sich die äußere Auskleidung aus vier Seitenwandabschnitten zusammen und hat im befüllten Zustand der doppelwandigen Auskleidung insbesondere einen rechteckigen Querschnitt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung überlappen sich jeweils zwei aneinander angrenzende Seitenwandabschnitte der äußeren Auskleidung, wobei mindestens ein Randabschnitt eines Seitenwandabschnitts eine Befestigungslasche ausbildet. Die Befestigungslasche ist insbesondere zur Befestigung der doppelwandigen Auskleidung an einem Transportsack eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere FIBC, vorgesehen. Befestigungslaschen können durch eine Kleb-, Näh-, oder Schweißverbindung an dem Transportsack befestigt werden. Zwei Randabschnitte aneinander angrenzender Seitenabschnitte (Flachfolienbahnabschnitte) können miteinander eine (doppellagige) Befestigungslasche bilden. Unter einem Überlappen kann verstanden werden, dass ein Seitenwandabschnitt der äußeren Auskleidung (seitlich) über einen Seitenwandabschnitt der inneren Auskleidung übersteht.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die innere Auskleidung aus einem Folienschlauch, vorzugsweise einem coextrudierten Folienschlauch, gebildet. Die erste Folie ist insbesondere eine als Folienschlauch (Vollschlauch) extrudierte Folie, die insbesondere im Extrusionsblasverfahren, insbesondere im Multilayer- oder Coextrusionsblasformen, hergestellt wird. Ein solcher Folienschlauch kann beispielsweise 3, 5, 7, 9 oder 11 Schichten aufweisen. Aus einem (rundum geschlossenen) Folienschlauch kann mit wenigen Arbeitsschritten eine gasdichte innere Auskleidung hergestellt werden.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die innere Auskleidung mehrere Seitenwandabschnitte auf, die jeweils aus einer Flachfolienbahn gebildet sind, wobei insbesondere jeweils zwei aneinander angrenzende Seitenwandabschnitte seitlich miteinander verschweißt sind, vorzugsweise in Form einer Überlappnaht oder einer Flossennaht. Die innere Auskleidung setzt sich insbesondere aus mindestens vier, bevorzugt aus genau vier Seitenwandabschnitten zusammen. Im befüllten Zustand hat die innere Auskleidung insbesondere einen rechteckigen Querschnitt. Die Seitenwandabschnitte sind vorzugweise aus Flachfolienbahnen gefertigt. Vorzugsweise sind die Seitenwandabschnitte der inneren Auskleidung schmäler als die (zugehörigen) Seitenwandabschnitte der äußeren Auskleidung. Dadurch können überstehende Randabschnitte der Seitenwandabschnitte Befestigungslaschen zur Befestigung der doppelwandigen Auskleidung an dem flexiblen Schüttgutbehälter bilden. Eine solche Ausführungsform der inneren Auskleidung ist auch herstellbar, wenn das Folienmaterial der ersten Folie nicht zur Blasextrusion (oder zur Blascoextrusion) geeignet ist. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn die erste Folie Aluminium (Al) aufweist, insbesondere eine Folienschicht aus Aluminium. Aluminiumfolien können als Sauerstoffbarriere eingesetzt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Ventileinheit zum Befüllen der inneren Auskleidung mit einem Gas oder zum Vakuumieren derselben vorgesehen, wobei sich der eine Gasdurchlassöffnung der äußeren Auskleidung begrenzende Folienrand bis zu einen Anschlussstutzen der Ventileinheit erstreckt. Die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung weisen insbesondere korrespondierende Gasdurchlassöffnungen auf. Vorzugsweise wird ein die Gasdurchlassöffnung der inneren Auskleidung begrenzender Folienrand durch die äußere Auskleidung zumindest abschnittsweise überdeckt. Im Bereich des Ventils, insbesondere im Bereich von in der ersten und der zweiten Folie vorgesehenen Gasdurchlassöffnungen, können die innere und äußere Auskleidung miteinander verschweißt sein. Insbesondere ist der Anschlussstutzen des Ventils in die äußere Auskleidung eingeschweißt bzw. daran angeschweißt. Dabei überdeckt die zweite Folie der äußeren Auskleidung die (darunter liegende) erste Folie der inneren Auskleidung insbesondere derart, dass eine Ventilkappe oder ein Teil des Ventils, insbesondere ein Anschlussstutzen, nicht mit der inneren Auskleidung in Kontakt kommen kann. Auf diese Weise schützt die äußere Auskleidung die innere Auskleidung im Bereich des Ventils vor Beschädigung, beispielsweise durch einen Kontakt bzw. Reibung mit Teilen der Ventileinheit.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfassen die erste Folie der inneren Auskleidung und die zweite Folie der äußeren Auskleidung jeweils eine anti-statische Folienschicht und jeweils eine Blasenstabilisierungsschicht. Eine anti-statische Folienschicht ist vorzugsweise als Oberflächenschicht bzw.
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Oberflächenbeschichtung ausgeführt. Die anti-statischen Folienschichten sind vorzugsweise jeweils an den voneinander abgewandten Seiten der ersten bzw. zweiten Folie angeordnet. Die Blasenstabilisierungsschichten sind vorzugsweise jeweils an den einander zugewandten Seiten der ersten bzw. der zweiten Folie angeordnet. Die Blasenstabilisierungsschicht kann eine Polyethylen-Schicht, beispielsweise eine Schicht aus Weich-Polyethylen (LDPE) sein. Vorzugsweise beinhaltet die anti-statische Folienschicht ein Metallocen, beispielsweise ein Metallocen-Polyethylen (PE-m), wie z.B. Metallocen-LDPE (mLDPE), insbesondere um die Schweißbarkeit der Folie zu verbessern. Die Wirkung der Kombination einer anti-statische Folienschicht mit einer Blasenstabilisierungsschicht jeweils in der ersten und zweiten Folie ist, dass eine (doppelwandige) Auskleidung mit antistatischen Eigenschaften und hoher Folienqualität herstellbar ist. Denn durch die Stabilisierung der Folienblase durch die Blasenstabilisierungsschicht im Blasextrusionsverfahren können große Blasen mit geringer Größenvarianz hergestellt werden.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere FIBC, mit einem Transportsack, insbesondere aus einem Gewebe, wobei der Transportsack mit einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung ausgekleidet ist.
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Die äußere Auskleidung (Schutz-Auskleidung) ist insbesondere zwischen dem Transportsack und der inneren Auskleidung (Barriere-Auskleidung) angeordnet und bildet insofern eine Zwischenwand oder Zwischenlage. Durch die Doppelwandige Auskleidung, die eine innere und eine äußere Auskleidung umfasst, kommt der Transportsack nicht in (direkten) Kontakt mit der inneren Auskleidung. Dadurch wird die Reibung zwischen der Außenseite der (relativ empfindlichen) inneren Auskleidung und der (relativ rauen) Innenseite des Transportsacks vermieden. Reibungskräfte, die zum Beispiel beim Einführen der (doppelwandigen) Auskleidung in einen (gewebten) Transportsack oder beim Befüllen mit Schüttgut entstehen, treten hauptsächlich zwischen der Innenseite des Transportsacks und der Außenseite der äußeren Auskleidung auf, während die (relativ glatte) äußere Auskleidung an der inneren Auskleidung abgleiten kann. Dadurch wird die innere Auskleidung von den Einwirkungen der Oberfläche des Transportsacks geschützt und das Entstehen von Mikrolöchern kann unterbunden oder zumindest reduziert werden. Weitere Vorteile eines erfindungsgemäßen flexiblen Schüttgutbehälters sind im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung beschrieben.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schüttgutbehälters, der vorzugsweise eine doppelwandige Auskleidung mit zuvor beschriebenen Befestigungslaschen aufweist, ist mindestens eine Befestigungslasche der doppelwandigen Auskleidung an dem Transportsack befestigt. Die Befestigungslasche ist insbesondere durch mindestens einen Seitenwandabschnitt der äußeren Auskleidung gebildet. Insbesondere ist (nur) die äußere Auskleidung über mindestens eine Befestigungslasche (direkt) an dem Transportsack befestigt. Die innere Auskleidung ist vorzugsweise nicht direkt (sondern nur indirekt über die Verbindungsbereiche mit der äußeren Auskleidung) an dem Transportsack befestigt. Dadurch wird der Kontakt mit dem Transportsack auch im Bereich der Befestigungslasche verhindert und die innere Auskleidung besser geschützt. Die Befestigungslasche kann in einem Rand- oder Mittelbereich eines Seitenwandabschnitts durch eine Falte (U-förmig nach außen gelegt) eines Seitenwandabschnitts oder durch mindestens einen überstehenden Randabschnitt eines Seitenwandabschnitts gebildet sein. Bevorzugt wird die Befestigungslasche durch zwei sich überlappende Randabschnitte zweier aneinander angrenzender Seitenwandabschnitte der äußeren Auskleidung gebildet. Alternativ könnte eine separate Befestigungslasche an der äußeren Auskleidung angebracht, beispielsweise angeklebt, angeschweißt oder angenäht, sein. Durch die Befestigung der äußeren Auskleidung am Transportsack wird der Reibungskontakt mit der inneren Auskleidung verhindert und die Gefahr der Entstehung von Mikrolöchern reduziert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die äußere Auskleidung der doppelwandigen Auskleidung, insbesondere eine Befestigungslasche der doppelwandigen Auskleidung, in eine Naht, insbesondere in eine Kantennaht, des Transportsacks eingenäht. Der Transportsack kann Nähte, insbesondere Längsnähte, in Seitenbereichen und/oder Kantenbereichen des Transportsacks aufweisen, insbesondere dort wo einzelne Gewebebahnen miteinander vernäht sind, um die Seitenwand des Transportsacks zu bilden. Durch Einnähen der Befestigungslasche, die (nur) aus der äußeren Auskleidung (aber nicht aus der inneren Auskleidung) besteht, wird die innere Auskleidung nicht durch Nadelstiche durchlöchert bzw. perforiert. Insbesondere wenn die innere Auskleidung aus einem Folienschlauch gefertigt ist, bleibt dieser durch das Einnähen unbeschädigt und somit gasdicht.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung zur Auskleidung eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere eines FIBC, gelöst. Die Wirkung und die Vorteile der Verwendung eines doppelwandigen Auskleidung für einen flexiblen Schüttgutbehälter wurden bereits zuvor erläutert.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch die Verwendung einer Folie als Schutz-Auskleidung für einen flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere eines FIBC, wobei die Schutz-Auskleidung als Zwischenlage zwischen dem Gewebe eines Transportsacks und einer Barriere-Auskleidung des flexiblen Schüttgutbehälters angeordnet ist. Die verwendete Folie, vorzugsweise LDPE-Folie, ist insbesondere relativ flexibel, insbesondere weniger steif, als eine (relativ härtere, insbesondere relativ steifere) Barriere-Auskleidung bzw. eine Folie, aus der diese Barriere-Auskleidung hergestellt ist. Die Wirkung und die Vorteile der Verwendung einer (relativ weniger steifen) Folie als Schutz-Auskleidung bzw. äußere Auskleidung wurden bereits zuvor beschrieben.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch eine erste Variante eines Herstellungsverfahrens für eine doppelwandige Auskleidung eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere eines FIBC, insbesondere für eine erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung, umfassend die folgenden Schritte:
- - Zuführen einer als Folienschlauch ausgebildeten ersten Folienbahn aus einer ersten Folie zur Ausbildung einer inneren Auskleidung, insbesondere Barriere-Auskleidung, hin zu einer Folienverarbeitungsvorrichtung;
- - Zuführen von mehreren, vorzugsweise vier, jeweils als Flachfolienbahn ausgebildeten zweiten Folienbahnen aus einer zweiten Folie zur Ausbildung einer äußeren Auskleidung, insbesondere Schutz-Auskleidung, hin zu der Folienverarbeitungsvorrichtung;
- - Zusammenführen der Flachfolienbahnen und des Folienschlauchs derart, dass die jeweiligen Längsrichtungen der Flachfolienbahnen im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Folienschlauchs verlaufen und jede Flachfolienbahn derart an einer Außenseite des Folienschlauchs angeordnet ist, dass die Flachfolienbahnen den Folienschlauch zumindest teilweise umschließen;
- - Verbinden, vorzugsweise Verschweißen, der Flachfolienbahnen und des Folienschlauchs in einer Verbindungseinheit der Folienverarbeitungsvorrichtung derart, dass der Folienschlauch eine innere Auskleidung bildet und die Flachfolienbahnen miteinander eine äußere Auskleidung bilden, wobei die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung in mindestens einem Verbindungsbereich, insbesondere gasdicht, miteinander verbunden sind und in mindestens einem Gleitbereich gegeneinander gleiten können.
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Mit diesem Verfahren kann eine doppelwandige Auskleidung hergestellt werden, bei der die innere Auskleidung durch einen Folienschlauch (Vollschlauch) gebildet wird. Dies hat den Vorteil, dass die innere Auskleidung eine hohe Gasdichtigkeit aufweist, da keine seitlichen Schweißnähte zur Herstellung der inneren Auskleidung notwendig sind, die während des Fertigungsprozesses oder im Gebrauch der doppelwandigen Auskleidung undicht werden könnten. Das Verfahren kann in einem kontinuierlichen Prozess betrieben werden. Die erste Folie wird insbesondere durch Blasextrusion bzw. Coextrusion als Folienschlauch (Vollschlauch) hergestellt.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch eine zweite Variante eines Herstellungsverfahrens für eine doppelwandige Auskleidung eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere eines FIBC, insbesondere für eine erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung, umfassend die folgenden Schritte:
- - Zuführen von mehreren, vorzugsweise vier, jeweils als Flachfolienbahn ausgebildeten ersten Folienbahnen aus einer ersten Folie zur Ausbildung einer inneren Auskleidung, insbesondere Barriere-Auskleidung, hin zu einer Folienverarbeitungsvorrichtung;
- - Zuführen von mehreren, vorzugsweise vier, jeweils als Flachfolienbahn ausgebildeten zweiten Folienbahnen aus einer zweiten Folie zur Ausbildung einer äußeren Auskleidung, insbesondere Schutz-Auskleidung, hin zu der Folienverarbeitungsvorrichtung;
- - Zusammenführen der ersten Folienbahnen und der zweiten Folienbahnen derart, dass die ersten Folienbahnen um eine zentrale Längsachse herum entlang dieser verlaufend angeordnet sind und die zweiten Folienbahnen jeweils zumindest im Wesentlichen parallel zu einer zugeordneten ersten Folienbahn an deren von der zentralen Längsachse abgewandten Außenseite verlaufen;
- - Verbinden, vorzugsweise Verschweißen, der ersten Folienbahnen und der zweiten Folienbahnen in einer Verbindungseinheit der Folienverarbeitungsvorrichtung derart, dass die ersten Folienbahnen miteinander eine innere Auskleidung bilden und die zweiten Folienbahnen miteinander eine äußere Auskleidung bilden, wobei die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung in mindestens einem Verbindungsbereich, insbesondere gasdicht, miteinander verbunden sind und in mindestens einem Gleitbereich gegeneinander gleiten können.
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Mit diesem Verfahren kann eine doppelwandige Auskleidung hergestellt werden, bei der die innere Auskleidung durch mehrere (vorzugsweise vier) Seitenwandabschnitte zusammengesetzt ist, die jeweils durch (einzelne) Flachfolienbahnen gebildet sind. Die Seitenwandabschnitte können in der Verbindungseinheit in Form von Überlappnähten und/oder Flossennähten miteinander verschweißt werden. Die Flachfolienbahnen können, abhängig vom Folienmaterial, durch Blasextrusion bzw. Coextrusion zunächst in Form eines Folienschlauchs hergestellt werden, der anschließend zu Flachfolienbahnen zerschnitten wird. Diese Variante des Herstellungsverfahrens ist aber insbesondere vorteilhaft, wenn das Folienmaterial der ersten Folienbahn nicht zur Blasextrusion (oder zur Blascoextrusion) geeignet ist, beispielsweise wenn die erste Folie Aluminium (Al) aufweist, insbesondere eine Folienschicht aus Aluminium. Aluminiumfolien können als Sauerstoffbarriere für Auskleidungen von flexiblen Schüttgutbehältern eingesetzt werden. Das Verfahren kann in einem kontinuierlichen Prozess betrieben werden.
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Die erfindungsgemäßen Verfahren (beide Varianten) haben ähnliche Vorteile wie die beschriebene doppelwandige Auskleidung und der beschriebene flexible Schüttgutbehälter. Insbesondere wird die Haltbarkeit der abgefüllten Schüttgüter verbessert, indem die Entstehung von Mikrolöchern durch die Verwendung einer doppelwandigen Auskleidung verhindert wird. Diese Verfahren können einige oder alle verfahrenstechnischen Merkmale umsetzen, die im Zusammenhang mit der doppelwandigen Auskleidung oder dem flexiblen Schüttgutbehälter beschrieben wurden.
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Die ersten und zweiten Folienbahnen werden vorzugsweise auf Rollen aufgewickelt bevorratet und zur Durchführung des Fertigungsverfahrens von diesen Rollen abgewickelt, um der Folienverarbeitungsvorrichtung zugeführt zu werden. Die zweiten Folienbahnen werden insbesondere derart mit der ersten Folienbahn bzw. den ersten Folienbahnen zusammengeführt, dass die zweiten Folienbahnen um eine zentrale Längsachse, die insbesondere der Förderrichtung der Folienbahnen entspricht, herum angeordnet sind bzw. die erste(n) Folienbahn(en) zumindest teilweise umschließen. Die innere Auskleidung stellt im Gebrauch der doppelwandigen Auskleidung insbesondere ein Füllvolumen für ein Schüttgut bereit. Das Material der ersten Folienbahn entspricht insbesondere der ersten Folie, aus der die innere Auskleidung hergestellt wird. Das Material der zweiten Folienbahn entspricht insbesondere der zweiten Folie, aus der die äußere Auskleidung hergestellt wird. Vorzugsweise ist die zweite Folie weniger steif als die erste Folie, insbesondere dünner, weiter vorzugsweise einfacher aufgebaut (weniger Folienschichten). Die erste Folienbahn besteht insbesondere aus einem günstigen Kunststoff, wie LDPE oder EVAC.
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Die beschriebenen Verfahren können weitere Verfahrensschritte umfassen, wie das Abwickeln der Folienbahnen von Rollen, das Zuschneiden der (noch) nicht verbundenen Folienbahnen und/oder der zur doppellagigen Auskleidung miteinander verbundenen (ersten und zweiten) Folienbahnen, beispielsweise um einen Flaschenhals (Einlass-und/oder Auslassstutzen) für die Auskleidung zu formen. Außerdem können die Verfahren das Einschieben der doppelwandigen Auskleidung in den Transportsack eines flexiblen Schüttgutbehälter, insbesondere FIBC, vorzugsweise aus Gewebe, umfassen. Das Verbinden der Folienbahnen miteinander umfasst insbesondere das Folienschweißen, vorzugsweise das Aufeinanderpressen und Erhitzen der Verbindungsbereiche der jeweiligen Folien. Insbesondere werden jeweils zwei aneinander angrenzende Seitenwandabschnitte der inneren Auskleidung sowie der äußeren Auskleidung miteinander verschweißt. Für diese zusätzlichen Verfahrensschritte können Standardmaschinen zur Fertigung von Auskleidungen für flexible Schüttgutbehälter eingesetzt werden, die in eine Fertigungsvorrichtung, die gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren funktioniert, integriert werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren umfasst außerdem folgende Schritte:
- - Formen einer inneren Seitenfalte in mindestens einer ersten Folienbahn, insbesondere je einer inneren Seitenfalte an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der als Folienschlauch ausgebildeten ersten Folienbahn gemäß der ersten Verfahrensvariante in zwei sich gegenüberliegenden Flachfolienbahnen der ersten Folienbahnen gemäß der zweiten Verfahrensvariante,
- - Formen einer äußeren Seitenfalte in mindestens einer zweiten Folienbahn, insbesondere je einer äußeren Seitenfalte in zwei sich gegenüberliegenden Flachfolienbahnen der zweiten Folienbahnen, durch eine Seitenfalteinheit der Folienverarbeitungsvorrichtung derart, dass die äußere Seitenfalte in die innere Seitenfalte hinein gefaltet wird, vorzugsweise durch ein Faltdreieck der Seitenfalteinheit,
wobei die erste Folienbahn und die zweite Folienbahn insbesondere in einem Verbindungbereich miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt, werden, der sich an einem nach außen zeigenden Endabschnitt der inneren Seitenfalte befindet.
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Durch das Formen von Seitenfalten können die innere Auskleidung und die äußere Auskleidung einfach in einem Verbindungsbereich miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden. Insbesondere kann die Verbindungseinheit, die vorzugsweise mindestens ein Folienschweißgerät umfasst, die Folie der äußeren Auskleidung einseitig (z.B. von oben oder unten) oder beidseitig (z.B. gleichzeitig von oben und unten) in einem Verbindungsbereich kontaktieren und mit der Folie der inneren Auskleidung verschweißen. Dabei kann eine Heiz- bzw. Anpressleiste des Foliengeräts oder ein Abstandshalter (zum Trennen der beiden Endabschnitte der jeweiligen Seitenfalte) in die Seitenfalte eingeführt werden. Seitenfalten werden typischerweise zur Innenseite hin, d.h. zur zentralen Längsachse hin, geformt. Die Seitenfalteinheit umfasst zu diesem Zweck vorzugsweise mindestens ein Faltdreieck. Ein Endabschnitt der inneren Seitenfalte befindet sich insbesondere auf der gegenüberliegenden Seite der nach innen zeigenden Faltkante der inneren Seitenfalte. Das Formen der inneren und äußeren Seitenfalten kann an verschiedenen Stellen (in Längs- bzw. Förderrichtung) der Folienbahnen vorgenommen werden. Eine als Folienschlauch ausgebildete erste Folienbahn kann der Folienverarbeitungsvorrichtung als (flachgelegter) Seitenfaltenschlauch zugeführt werden, insbesondere bereits als Seitenfaltenschlauch auf einer Rolle aufgewickelt bevorratet sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Verfahren weist mindestens eine zweite Folienbahn eine größere Breite auf als eine Breite der ersten Folienbahn, insbesondere als eine einer Seitenwandbreite der inneren Auskleidung entsprechenden Abmessung der ersten Folienbahn, wobei die zweite Folienbahn insbesondere derart mit der ersten Folienbahn verbunden wird, dass ein Randabschnitt der zweiten Folienbahn eine Befestigungslasche zur Befestigung der doppelwandigen Auskleidung an einem Transportsack eines flexiblen Schüttgutbehälters, vorzugsweise FIBC, ausbildet.
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Falls erste Folienbahn als (abgewickelter aber flachgelegter) Seitenfaltenschlauch vorliegt, entspricht insbesondere die doppelte Länge eines Schenkelabschnitts der inneren Seitenfalte der Seitenwandbreite der (daraus gebildeten) inneren Auskleidung. Falls die erste Folienbahn als Flachfolienbahn vorliegt, entspricht insbesondere die Breite der (einfachen) Flachfolienbahn der Seitenwandbreite der (daraus gebildeten) inneren Auskleidung. Indem die zweiten Folienbahnen breiter sind als die erste(n) Folienbahn(en), sind die resultierenden Seitenwandabschnitte der inneren Auskleidung schmäler als die (zugehörigen) Seitenwandabschnitte der äußeren Auskleidung. Dadurch können überstehende Randabschnitte der Seitenwandabschnitte Befestigungslaschen zur Befestigung der doppelwandigen Auskleidung an dem flexiblen Schüttgutbehälter bilden. Insbesondere sind die Rollen, auf die zweiten Folienbahnen jeweils aufgewickelt sind bzw. von denen die zweiten Folienbahnen abgewickelt werden, um der Folienverarbeitungsvorrichtung zugeführt zu werden, breiter als die Rolle oder die Rollen, auf die erste Folienbahn (Folienschlauch) bzw. die ersten Folienbahnen (Flachfolienbahnen) jeweils aufgewickelt ist/sind bzw. von denen die erste/n Folienbahn/en abgewickelt werden, um der Folienverarbeitungsvorrichtung zugeführt zu werden.
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Durch das Überstehen der Seitenränder der äußeren Auskleidung über die innere Auskleidung aufgrund der unterschiedlichen Breite, kann der Folienüberstand eine Befestigungslasche für die doppelwandige Auskleidung am flexiblem Schüttgutbehälter (FIBC) ausbilden. Mittels der Befestigungslasche kann (nur) die äußere Auskleidung an einem Transportsack des Schüttgutbehälters befestigt werden, während die innere Auskleidung (nur) mit der äußeren Auskleidung verbunden ist. Auf diese Weise wird die innere Auskleidung vor Beschädigung geschützt.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere FIBC, mit einer doppelwandigen Auskleidung, die insbesondere erfindungsgemäß ausgebildet ist, insbesondere umfassend die Schritte eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, das den folgenden Schritt umfasst: Einnähen der äußeren Auskleidung einer doppelwandigen Auskleidung, insbesondere einer Befestigungslasche der doppelwandigen Auskleidung, in eine Naht, insbesondere in eine Kantennaht, eines Transportsacks eines flexiblen Schüttgutbehälters, insbesondere eines erfindungsgemäßen flexiblen Schüttgutbehälters.
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Die sich aus diesem Verfahren ergebenden Wirkungen und Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen flexiblen Schüttgutbehälter beschrieben. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren, die einige oder alle vorrichtungstechnischen Merkmale aufweisen kann, die im Zusammenhang mit den Verfahren beschrieben sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines flexiblen Schüttgutbehälters (FIBC) mit einer doppelwandigen Auskleidung gemäß der Erfindung in einer Querschnittsansicht von oben;
- 2 eine Detailansicht des mit C gekennzeichneten Kantenbereichs des Schüttgutbehälters in 1;
- 3 eine Prinzipdarstellung der Ausführungsform nach 1 in einer seitlichen Querschnittsansicht;
- 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung in einer perspektivischen Ansicht;
- 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform ein erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung in einer seitlichen Querschnittsansicht;
- 6a eine schematische Detailansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung mit einer Ventileinheit;
- 6b eine schematische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung mit einer Ventileinheit;
- 7 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung mit einem Folienschlauch als innere Auskleidung in einer Querschnittsansicht;
- 8 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung mit einer aus Flachfolienabschnitten zusammengesetzten inneren Auskleidung in einer Querschnittsansicht;
- 9 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung der ersten Variante eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens;
- 10 eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung der zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
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In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung werden für gleiche und gleich wirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 bis 3 zeigen einen als FIBC ausgeführten flexiblen Schüttgutbehälter 1, der durch eine erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung 2 ausgekleidet ist. Der Schüttgutbehälter 1 weist einen quaderförmigen Transportsack 10 aus einem tragfähigen Gewebe auf, der oben offen ist, und durch vier Seitenwände 11 und einen Boden 12 ein Aufnahmevolumen definiert. An Oberkanten der Seitenwände 11 können Hebe- bzw. Transportschlaufen angebracht sein. Der Transportsack 10 kann auch durch eine Deckenwand abgeschlossen sein, die einen Einfüllstutzen zum Befüllen ausbilden kann. Ebenso kann der Boden eine Öffnung sowie einen Auslassstutzen für Schüttgut haben. Solche Transportsäcke 10 an sich aus dem Stand der Technik bekannt und Anforderungen für FIBC sind in Normen beschrieben, beispielsweise in der Norm ISO 21898:2004.
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In dem Transportsack 10 ist eine doppelwandige Auskleidung 2 aufgenommen, die eine innere Auskleidung 30 aus einer ersten Folie 3 (erste Wand) und eine äußere Auskleidung 20 aus einer zweiten Folie 4 (zweite Wand) umfasst. Der Transportsack 10 kann als dritte Wand des flexiblen Schüttgutbehälters 1 verstanden werden. Die innere Auskleidung 30 bildet ein Füllvolumen 8 für ein schematisch dargestelltes Schüttgut 9 aus. Die doppelwandige Auskleidung 2 (engl.: liner) bildet einen doppellagigen Innensack zur Aufnahme, Lagerung und zum Transport des Schüttguts 8. Die flexible Auskleidung 2 wird bei Befüllung an die Seitenwände 11 und den Boden 12 des Transportsacks 10 gepresst. Die innere Auskleidung 30 wirkt als Barriere-Auskleidung, da die Folie 3 bestimmte Barriereeigenschaften hat. Die äußere Auskleidung 20 bzw. die Folie 4 wirkt, wie nachfolgend beschrieben, erfindungsgemäß als Schutz-Auskleidung für die innere Auskleidung 30 bzw. die Folie 3.
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Die Seitenwandabschnitte 31 der inneren Auskleidung 30 sind hier einteilig aus einem Folienschlauch 32 gebildet, der vorzugsweise in einem Blasextrusionsverfahren hergestellt wird. Die äußere Auskleidung 20 setzt sich aus vier Seitenwandabschnitten 21 zusammen, die die innere Auskleidung 30 umschließen. Die Seitenwandabschnitte 21 sind aus einzelnen Flachfolienbahnen 22 gebildet, die jeweils seitlich in Verbindungsbereichen 101 miteinander verschweißt sind. Die Verbindungsbereich 101 sind in den vier Kantenbereich 103 des Schüttgutbehälters 1 angeordnet. Zwischen den Verbindungsbereichen 101, nämlich im Bereich der Seitenwandabschnitte 21, 31, liegen Gleitbereiche 102 vor, in denen die innere Auskleidung 30 und die äußere Auskleidung 20 nicht miteinander verbunden sind. Die Verbindungen in den Verbindungsbereichen 101 bzw. die Verbindungsbereiche 101 sind hier als durchgehende Schweißnähte (als schwarze Linien dargestellt) in Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) der doppelwandigen Auskleidung 2 ausgeführt.
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Typischerweise ist die innere Auskleidung 30 (und die äußere Auskleidung 20) volumenmäßig größer als der Transportsack 10, um eine starke mechanische Beanspruchung des Materials der Folien 3 und 4 durch das schwere Schüttgut 8 im befüllten Zustand zu vermeiden. Dadurch können die Auskleidungen 20, 30 Falten werfen. Da im Stand der Technik nur einlagige Barriere-Auskleidungen verwendet werden, kann die auftretende Reibung zwischen der Innenseite des Transportsacks 10 und der Außenseite der Barriere-Auskleidung Mikrolöcher in der Barriere-Auskleidung entstehen lassen, wodurch diese undicht wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen doppelwandigen Auskleidung 2 wirkt die Reibung hauptsächlich zwischen dem Transportsack 10 und der äußeren Auskleidung 20, wodurch die innere Auskleidung 30 vor Reibungseiwirkung geschützt wird. In den Gleitbereichen 102 kann die Außenseite der inneren Auskleidung 30 an der Innenseite der äußeren Auskleidung 20 abschnittsweise entlanggleiten bzw. sich relativ dazu verschieben. Dadurch werden Reibungskräfte zwischen der inneren Auskleidung 30 und der äußeren Auskleidung 20 reduziert. Die Entstehung von Mikrolöchern wird dadurch verhindert oder zumindest erschwert. Die doppelwandige Auskleidung 2 kann lose in den Transportsack 10 eingelegt werden, wird vorzugsweise aber daran befestigt, beispielsweise eingenäht oder verklebt.
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In 2 ist detailliert dargestellt, wie ein Verbindungsbereich 101 in einem Kantenbereich 103 des Schüttgutbehälters 1 verläuft. Die innere Auskleidung 30 und die äußere Auskleidung 20 bzw. deren Seitenwandabschnitte 21 sind über eine Schweißnaht miteinander verbunden. Seitlich überstehende bzw. sich überlappende Randabschnitte 210 der Seitenwandabschnitte 21 bilden eine doppellagige Befestigungslasche 23, die in eine Naht 15 des Transportsacks 10 zwischen zwei Seitenwänden 11 aus Gewebe eingenäht ist. Die Naht 15 ist eine Kantennaht, die entlang der Längskante des Transportsacks 10 verläuft. Auf diese Weise ist nur die äußere Auskleidung 20 direkt mit dem Transportsack 10 verbunden, während ein Kontakt zwischen der inneren Auskleidung 30 und dem Transportsack 10 verhindert wird. Die innere Auskleidung 30, bzw. der Folienschlauch 32 wird nicht durch Nadelstiche perforiert und bleibt somit unbeschädigt und gasdicht. Im Stand der Technik werden Auskleidungen normalerweise seitlich abgeschweißt und dann im abgeschweißten Teil in einen Transportsack 10 eingenäht, wodurch es bereits bei der kleinsten Undichtigkeit der Schweißnaht zu einem Verlust der Gasdichtigkeit der Auskleidung kommt.
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Dies wird durch das erfindungsgemäße Einnähen der nur durch die äußere Auskleidung 20 gebildeten Befestigungslasche 23 vermieden.
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In 4 ist eine Ausführungsform einer doppelwandigen Auskleidung 2 mit einem als Flaschenhals ausgebildeten Einfüllstutzen 27 an einer Oberseite und Auslassstutzen 28 an der Unterseite dargestellt. Die seitlich überstehenden Befestigungslaschen 23 können aus einem überstehenden Randabschnitt 210 eines Seitenwandabschnitts 21 oder aus zwei sich überlappenden Randabschnitten 210 zweier aneinander angrenzender Seitenwandabschnitte 21 gebildet sein.
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In den 5, 6a und 6b ist eine Ausführungsform einer doppelwandigen Auskleidung 2 mit einer Ventileinheit 40 dargestellt, die in die doppelwandige Auskleidung 2 eingeschweißt ist. Die Ventileinheit 40 dient zum Vakuumieren des Füllvolumens 8 oder zum Absaugen der Luft aus dem Füllvolumens 8 und anschließendem Befüllen mit einem Schutzgas, um die Haltbarkeit der Füllgüter zu erhöhen. Die Ventileinheit 40 weist ein in einem Anschlussstutzen 41 angeordnetes Rückschlagventil 43 und eine Ventilkappe 42 auf. Der Folienrand 25 der Folie 4 der äußeren Auskleidung 20 begrenzt eine Gasdurchlassöffnung 24 und erstreckt sich zumindest im Wesentlichen bis zum Anschlussstutzen 41. Der Folienrand 35 der Folie 3 der inneren Auskleidung 30 begrenzt eine korrespondierende Gasdurchlassöffnung 34. Da sich der Folienrand 25 der Folie 4 bis zum Anschlussstutzen 41 erstreckt, ist die Folie 3 bzw. die innere Auskleidung 30 vor Beschädigung durch scharfe Kanten der Ventilkappe 42 oder anderer Teile der Ventileinheit 40, wie beispielsweise eines Befestigungsbügels für die Ventilkappe 42 am Anschlussstutzen 41, geschützt. In der Ausführungsform nach 6a ist der Anschlussstutzen 41 zwischen die äußere Auskleidung 20 und die innere Auskleidung 30 eingeschweißt. In der Ausführungsform nach 6b sind die innere Auskleidung 30 und die äußere Auskleidung 20 miteinander verschweißt, während der Anschlussstutzen 41 (von innen) an die Innenseite der Folie 3 angeschweißt ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Steifigkeit der die äußere Auskleidung 20 bildende zweite Folie 4 bzw. Folienbahn 5 geringer ist als die Steifigkeit der die innere Auskleidung 30 bildende erste Folie 3 bzw. Folienbahn 6. Die Folie 4 ist somit leichter (elastisch) verformbar als die Folie 3 und insofern flexibler. Die Folie 3 ist mehrschichtig ausgebildet, nämlich coextrudiert, und weist Folienschichten mit bestimmten Eigenschaften, insbesondere Barriereeigenschaften auf. Die als Schutz-Auskleidung verwendete Folie 4 ist hingegen einfacher aufgebaut und weist insbesondere weniger Schichten, beispielsweise nur eine einzige Schicht, auf und ist insbesondere dünner als die Folie 3. Die Dicke der äußeren Auskleidung 20 bzw. der Folie 4 beträgt beispielsweise 20 µm bis 100 µm, vorzugsweise zwischen 30 µm und 60 µm, bevorzugt ungefähr 40 µm, während die Folie 3 typischerweise mindestens 80 µm, beispielsweise ungefähr 110 µm, dick ist. Die Folie 4 der äußeren Auskleidung 20 ist vorzugsweise aus einem günstigen und relativ weichen Kunststoff (insbesondere geringer E-Modul) hergestellt, beispielsweise aus Weich-Polyethylen (LDPE) oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC).
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Für die innere Auskleidung 30 bzw. die Folie 3 können zum einen Kombinationen aus MLDPE, Polyamiden (PA) und/oder Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) und zum anderen Kombinationen aus Polyethylen (PE), Aluminium (AI) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) verwendet werden. Insbesondere werden zwei Arten von Folienmaterialien für Auskleidungen mit Barriereeigenschaften verwendet: Kunststoff-Barriereauskleidungen mit EVOH- und/oder EVOH/PA-Barriereschichten und Al/Kunststoff-Barriereauskleidungen. Eine typische mehrschichtige Folienstruktur für eine Kunststoff-Barriereauskleidung ist: LDPE (50 µm) - Haftschicht - PA (8 µm) - EVOH (7 µm) - PA (8 µm) - Haftschicht - LDPE (50 µm), wobei in Klammern jeweils beispielhafte Dicken der Folienschichten angegeben sind. Eine typische mehrschichtige Folienstruktur für eine AI/Kunststoff-Barriereauskleidung ist: LDPE - Haftschicht - Al - PET, wobei statt PET auch BOPP verwendet werden kann. Hinsichtlich ihrer Anordnung und Funktion entspricht die innere Auskleidung 30 für sich genommen grundsätzlich einer aus dem Stand der Technik bekannten einlagigen Auskleidung.
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Indem die äußere Auskleidung 20 weniger steif (flexibler) ist als die innere Auskleidung 30, drückt sich die steifere Folie 3 beim Befüllen der inneren Auskleidung 30 mit einem Schutzgas in die Folie 4 der äußeren Auskleidung 20 hinein und dichtet eventuell vorhandene Mikrolöcher ab. Entsprechend saugt sich die Folie 4 beim Vakuumieren in eventuell vorhandene Mikrolöcher in der steiferen Folie 4 hinein und dichtet diese Löcher ab. Durch die beschriebene Materialwahl für die Folien 3 und 4 bzw. die Folienbahnen 5 und 6 wird die Dichtigkeit der doppelwandigen Auskleidung weiter verbessert, falls Mikrolöcher vorhanden sind.
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Für Schüttgutbehälter mit besonderen elektrostatischen Anforderungen, die beispielsweise in der Norm IEC 61340-4-4 zur Einordnung flexibler Schüttgutbehälter (FIBC) in elektrostatischer Hinsicht angegeben sind, können antistatische Folien eingesetzt werden. Beispielsweise ist eine erfindungsgemäße doppelwandige Auskleidung 2 mit jeweils einer permanent anti-statischen Folienschicht (mLDPE + anti-statisch) und einer Blasenstabilisierungsschicht (LDPE) wie nachfolgend beschrieben aufgebaut. Eine innere Auskleidung 30 bzw. erste Folie 3 kann folgenden Folienaufbau haben: (mLDPE + anti-statisch) - Haftschicht - PA - EVOH - PA - Haftschicht - LDPE. Die äußere Auskleidung 20 bzw. die zweite Folie 4 kann folgenden Folienaufbau haben: LDPE - (mLDPE + anti-statisch). Durch die Kombination einer anti-statischen Folienschicht mit einer Blasenstabilisierungsschicht, jeweils in der ersten Folie 3 und der zweiten Folie 4, kann eine doppelwandige Auskleidung 2 mit anti-statischen Eigenschaften und hoher Folienqualität hergestellt werden. Die Blasenstabilisierungsschicht (hier LDPE) bewirkt eine Stabilisierung der Folienblase im Blasextrusionsverfahren. Deshalb können der Verwendung von antistatischen Folienmaterialien große Blasen mit geringer Größenvarianz hergestellt werden, woraus eine gleichmäßigere Folienqualität resultiert.
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In den 7 und 8 sind zwei verschiedene Ausführungsformen einer doppelwandigen Auskleidung 2 jeweils schematisch in einem (teilweise) zusammengelegten, d.h. leeren, Zustand dargestellt. Die Längsachse verläuft jeweils senkrecht zur Zeichenebene. In 7 ist die innere Auskleidung 30, ähnlich wie in den 1 bis 3, aus einem Folienschlauch 32 gebildet. In 8 ist die innere Auskleidung 30 aus vier miteinander verbundenen Seitenwandabschnitten 31 gebildet, die jeweils aus Flachfolienbahnen 33 hergestellt sind. Die in den 7 und 8 dargestellten doppelwandigen Auskleidungen 2 können durch die in den 9 (erste Variante) bzw. 10 (zweite Variante) illustrierten Herstellungsverfahren produziert werden. Die jeweils erhältliche doppelwandige Auskleidung 2 ist in den 9 (entspricht 7) bzw. 10 (entspricht 8) schematisch als auf der Rolle 70 aufgewickelt dargestellt (in den Zeichnungen optisch nicht unterscheidbar).
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Die doppelwandigen Auskleidungen 2 gemäß den 7 und 8 weisen beidseitig innere Seitenfalten 36 und äußere Seitenfalten 26 auf. Die innere Seitenfalte 36 bildet eine nach innen zeigende Faltkante 361 und zwei nach außen zeigende Endabschnitte 360 aus. Im Bereich der Endabschnitte 360 sind Verbindungsbereiche 101 vorgesehen, in denen die innere Auskleidung 30 mit der äußeren Auskleidung 20 verschweißt ist. Die äußere Auskleidung 20 ist an einer Außenseite 37 der aus der ersten Folienbahn 5 hergestellten inneren Auskleidung 30 angeordnet. Seitlich überstehende Randabschnitte 210 bilden eine Befestigungslasche 23 zum Einnähen am Transportsack 10 des Schüttgutbehälters 1. Beispielsweise beträgt die Gesamtbreite b4 der doppelseitigen Auskleidung 2 1140 mm (b4 = 1140 mm), der Abstand b1 zwischen den Schweißnähten der Verbindungsbereiche 101 1000 mm (b1 = 1000 mm), die Überstandsbreite b3 des Randabschnitts 210 60 mm (b3 = 60 mm) und dementsprechend der Abstand b2 zwischen einer Schweißnaht bzw. einem Verbindungsbereich 101 und dem äußersten Ende des Endabschnitts 360 10 mm (b2 = 10 mm). Die in 7 dargestellten Abmessungen gelten beispielsweise analog für die Ausführungsform nach 8.
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In den 9 und 10 sind zwei Varianten eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens anhand entsprechender skizzierter Fertigungsvorrichtungen illustriert. In beiden Varianten wird die äußere Auskleidung 20 in Form von vier als Flachfolienbahnen 22 ausgebildeten zweiten Folienbahnen 6 auf die innere Auskleidung 30 aufgeschweißt. Dabei werden die vier Seitenwandabschnitte 21 aus jeweils einer Flachfolienbahn 22 aus der zweiten Folie 4 gebildet. Die Längsrichtung der Folienbahnen 5, 6 steht jeweils senkrecht zur Zeichenebene. Die zweiten Folienbahnen 6 werden von den Rollen 61, 62 als Flachfolienbahnen 22 abgewickelt und der Folienverarbeitungsvorrichtung 7 zugeführt, die eine Verbindungseinheit 7a und zwei Seitenfalteinheiten 7b umfasst. Die in den 7 bzw. 8 dargestellten doppelwandigen Auskleidungen 2 werden nach der Verarbeitung durch die Folienverarbeitungsvorrichtung 7 jeweils auf die Rolle 70 aufgewickelt.
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In der ersten Verfahrensvariante nach 9 wird die innere Auskleidung 30 aus einer als Folienschlauch 32 ausgebildeten ersten Folienbahn 5 gebildet. Der Folienschlauch 32 wird als flach gelegter Seitenfalteschlauch mit inneren Seitenfalten 36 von der Rolle 50 abgewickelt und der Folienverarbeitungsvorrichtung 7 zugeführt.
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In der zweiten Verfahrensvariante nach 10 wird die innere Auskleidung 30 aus vier Seitenwandabschnitten 31 gebildet, die jeweils aus als Flachfolienbahnen 33 ausgeführten ersten Folienbahnen 5 gebildet werden. Die Flachfolienbahnen 33 werden von sich paarweise gegenüberliegenden Rollen 51, 52 abgewickelt und der Folienverarbeitungsvorrichtung 7 zugeführt. Durch die Seitenfalteinheiten 7b, beispielsweise mittels eines Faltdreiecks, werden innere Seitenfalten 36 in die beiden von den Rollen 52 zugeführten ersten Folienbahnen 5 bzw. Flachfolienbahnen 33 geformt.
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In beiden Verfahrensvarianten (9 und 10) werden durch die Seitenfalteinheiten 7b äußere Seitenfalten 26 so in die beiden von den Rollen 62 zugeführten zweiten Folienbahnen 6 bzw. Flachfolienbahnen 22 geformt, dass die äußeren Seitenfalten 26 sich in die passend ausgeformten inneren Seitenfalten 36 hineinlegen. Auf diese Weise können die ersten und zweiten Folienbahnen 5, 6 einfach zu doppelwandigen Auskleidungen 2 mit einer inneren Auskleidung 30 und einer äußeren Auskleidung 20 in der Verbindungseinheit 7a verschweißt werden. Dabei ist die Breite B2 der zweiten Folienbahnen 6 größer als die Breite B1 der ersten Folienbahn(en), woraus sich seitlich überstehende Randabschnitte 210 der Seitenwandabschnitte 21 ergeben, die Befestigungslaschen 23 ausbilden. Die erste(n) Folienbahn(en) 5 ist/sind also schmäler als die zweiten Folienbahnen 6. Insbesondere sind die Rollen 51, 52 schmäler als die Rollen 61, 62.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schüttgutbehälter
- 2
- doppelwandige Auskleidung
- 3
- erste Folie
- 4
- zweite Folie
- 5
- erste Folienbahn
- 6
- zweite Folienbahn
- 7
- Folienverarbeitungsvorrichtung
- 7a
- Verbindungseinheit
- 7b
- Seitenfalteinheit
- 8
- Füllvolumen
- 9
- Schüttgut
- 10
- Transportsack
- 11
- Seitenwand
- 12
- Boden
- 15
- Naht
- 20
- äußere Auskleidung (Schutz-Auskleidung)
- 21
- Seitenwandabschnitt
- 210
- Randabschnitt
- 22
- Flachfolienbahn
- 23
- Befestigungslasche
- 24
- Gasdurchlassöffnung
- 25
- Folienrand
- 26
- äußere Seitenfalte
- 27
- Einfüllstutzen
- 28
- Auslassstutzen
- 30
- innere Auskleidung (Barriere-Auskleidung)
- 31
- Seitenwandabschnitt
- 32
- Folienschlauch
- 33
- Flachfolienbahn
- 34
- Gasdurchlassöffnung
- 35
- Folienrand
- 36
- innere Seitenfalte
- 360
- Endabschnitt
- 361
- Faltkante
- 37
- Außenseite
- 40
- Ventileinheit
- 41
- Anschlussstutzen
- 42
- Ventilkappe
- 43
- Rückschlagventil
- 50
- Rolle für erste Folienbahn (Folienschlauch)
- 51, 52
- Rollen für erste Folienbahnen (Flachfolienbahnen)
- 61, 62
- Rollen für zweite Folienbahnen (Flachfolienbahnen)
- 70
- Rolle für doppelwandige Auskleidung
- B1
- Breite einer ersten Folienbahn
- B2
- Breite einer zweiten Folienbahn
- 101
- Verbindungsbereich
- 102
- Gleitbereich
- 103
- Kantenbereich
