DE10261029B4

DE10261029B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn mit heißsiegelfähigem Leim

Info

Publication number: DE10261029B4
Application number: DE10261029.0A
Authority: DE
Inventors: Herbert Stotkiewitz; Jürgen Haak
Original assignee: Syntegon Technology GmbH
Current assignee: Syntegon Technology GmbH
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: AU2003275921A1; WO2004060749A1; DE10261029A1

Abstract

Verfahren zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn (35) mit heißsiegelfähigem Leim, bei dem die endlose Materialbahn (35) abgespult und einer Einrichtung (31; 31a) zum Herstellen von Packungen (10) zugeführt wird, wobei der Einrichtung (31; 31a) zum Herstellen der Packungen (10) eine Beschichtungseinrichtung (38, 39) für den heißsiegelfähigen Leim und eine Trocknungseinrichtung (41, 42) für die Materialbahn (35) vorgeschaltet sind und wobei die Beschichtungseinrichtung (38, 39) an den Stellen der Materialbahn (35) Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) aufträgt, welche beim Herstellen der Packungen (10) miteinander verbunden werden, um Längs- (15; 15a) oder Quernähte (14) auszubilden, wobei Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) beidseitig auf die Materialbahn (35) aufgebracht werden und dass in der Einrichtung (31; 31a) zur Herstellung der Packungen (10) die Materialbahn (35) derart gefaltet wird, dass einander gegenüberliegende Seiten (17, 18) der Materialbahn (35), in denen diejenigen Leimbilder (24, 25; 24a, 25a) aufgebracht sind, die die Längsnaht (15; 15a) der Packungen (10) ausbilden, gegeneinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsdicke der Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) im Bereich der Quernähte (14) größer ist als im Bereich der Längsnähte (15; 15a).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn mit heißsiegelfahigem Leim.
Aus der DE 41 17 428 A1 ist bereits ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren werden lediglich auf einer Seite der Materialbahn ein Leimbild aufgebracht. Anschließend wird die Materialbahn mittels einer Falteinrichtung so gefaltet, dass Bereiche der Materialbahn, an denen das Leimbild aufgebracht ist, gegeneinander zur Anlage kommen und Längs- bzw. Quernahte ausbilden. Mit dem bekannten Verfahren bzw. der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, sogenannte Flachbeutelpackungen herzustellen.
Ferner ist es aus der DE 198 52 693 A1 bekannt, bei einer für die Herstellung von Zigarettenpackungen verwendeten Materialbahn ebenfalls einseitig ein Leimbild aus Heißsiegelkleber aufzubringen, wobei die Materialbahn zu quaderförmigen Zigarettenpackungen gefaltet wird.
Neben der aus der DE 41 17 428 A1 bekannten Lehre, die Menge des Heißsiegelklebers auf Papier zu begrenzen, um damit den Packstoff als recycelbar einstufen zu konnen, ist es für einen Abpacker insbesondere interessant, insgesamt möglichst wenig Packstoff zu verwenden, damit die Herstellkosten der Packungen reduziert werden können.
Einschub für die Beschreibungseinleitung (anzufügen an Seite 2, Zeile 6)
Aus der US 3.557.525 ist bereits eine Maschine zum Herstellen von Beuteln bekannt. Diese Maschine besteht im Wesentlichen aus einem hohlen Formdorn und einer diesen umgebenden Formschulter, Siegelbacken zum Verbinden der Ränder einer Packstoffbahn, einem Paar längs und quer zum Formdorn bewegbarer Quersiegelbacken und einem in den letzteren quer zur Längsachse des Formdorns bewegbaren Trennmesser, einem Paar Abzugsrollen zum Abziehen der endlosen Packstoffbahn von einer Vorratsrolle, sowie einer Klebstoffauftrage-Vorrichtung. Nach Auftragen des Klebstoffs ist eine Kühlvorrichtung oder eine Trocknungsvorrichtung vorgesehen, um das Anhaften des Klebstoffs an Maschinenteilen zu verhindern. Um eine sogenannte Flossennaht zu bilden, ist es möglich, eine Überlappungsnaht anzubringen, wobei es zweckmäßig sein kann, Klebstoff auf Bereiche beiderseits der Packstoffbahnen aufzutragen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemaße Verfahren zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn mit heißsiegelfahigem Leim mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass nach dem Verfahren hergestellte Packungen nicht nur als recycelfahig gelten, sondern darüber hinaus bezüglich ihres Packstoffverbrauchs minimiert sind. Dies wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, dass die Beschichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Packstoffbahn, d.h. sowohl auf der Ober-, als auch auf der Unterseite der Packstoffbahn aufgebracht wird und dass diejenigen miteinander zusammenwirkenden Bereiche der Heißsiegelkleberschicht, welche die Langsnaht der Packung ausbilden, mittels der Einrichtung zum Formen der Packungen derart gegeneinander gelegt werden, dass im Bereich der Langsnaht die Oberseite der Packstoffbahn gegen die Unterseite trifft. Dadurch lässt sich insofern der Packstoffverbrauch minimieren bzw. optimieren, als die so hergestellte Langsnaht bei Zugbeanspruchung in der Packstoffwand nicht zum sogenannten Aufgeschalen neigt, so dass schon relativ schmale Verbindungsbereiche genügen, um die erforderliche Festigkeit der Packung zu erreichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemaßen Verfahrens zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn mit heißsiegelfahigem Leim sind in den Unteranspruchen angegeben.
Eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchfuhren des erfindungsgemaßen Verfahrens zeichnet sich durch die Verwendung einer an sich bekannten Schlauchbeutelmaschine mit einer Formschulter aus. Es ist an sich bekannt, dass derartige Schlauchbeutelmaschinen hinsichtlich der Herstellkosten pro Packung gegenuber anderen Maschinen, beispielsweise sogenannten Dornradmaschinen, wirtschaftlicher sind. Der Einsatz derartiger Schlauchbeutelmaschinen zur Herstellung von Packungen aus einer Materialbahn, welche mit heißsiegelfähigem Leim beschichtet ist, ist jedoch bisher nicht bekannt.
Figurenliste
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend naher erläutert. Es zeigen:

1 eine Standbeutelpackung in perspektivischer Ansicht,
2 einen Schnitt in der Ebene II-II im Kopfbereich der Beutelpackung nach 1,
3 einen Schnitt durch den Kopfbereich einer Beutelpackung mit umgelegter Langsnaht,
4 den Abschnitt einer Materialbahn zum Herstellen einer Beutelpackung gemäß 1,
5 den Abschnitt einer Materialbahn zum Herstellen einer modifizierten Beutelpackung,
6 eine Vorrichtung zum Herstellen von Beutelpackungen mit separatem Beschichtungsmodul in schematischer Darstellung und
7 eine abgewandelte Vorrichtung zum Herstellen von Beutelpackungen mit integriertem Beschichtungsmodul.

Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele
In der 1 ist eine Beutelpackung 10 dargestellt, wie sie beispielsweise zum Verpacken von Lebensmitteln wie Mehl, Zucker o.a. verwendet wird. Die Beutelpackung 10 ist als sogenannte Standbeutelpackung ausgebildet, deren quaderformiger Körper jeweils zwei relativ schmale Seitenwande 11, sowie eine relativ breite Vorderwand 12 und eine Rückwand aufweist. Ferner ist ein flachgefalteter Kopfverschluss 13 mit einer gesiegelten Quernaht 14 vorhanden. Der Bodenbereich der Beutelpackung 10 weist ebenfalls eine Quernaht auf, die jedoch gegen den Boden umgelegt ist, damit die Beutelpackung 10 standfahig ist. An der Vorderwand 12 ist eine Längsnaht 15 erkennbar, die über die gesamte Hohe der Beutelpackung 10 reicht, und in etwa mittig in der Vorderwand 12 angeordnet ist.
Erfindungsgemaß ist vorgesehen, dass die Beutelpackung 10 aus recycelfahigem Material, insbesondere aus Papier besteht, wobei die Quernähte 14 und die Längsnaht 15 durch eine Beschichtung mittels Heißsiegelkleber ausgebildet werden. Das Massenverhältnis zwischen dem Papier und dem Heißsiegelkleber pro Beutelpackung 10 sollte dabei bevorzugt so gewählt werden, dass der Heißsiegelkleber maximal 5% der Masse des Packstoffes beträgt, um die gesetzliche Forderung der Recyclebarkeit zu gewahrleisten. Um die Beutelpackung 10 hinsichtlich ihres Packstoffverbrauches sowie des Verbrauches an Heißsiegelkleber zu optimieren, sind verschiedene Maßnahmen vorgesehen, die nunmehr erläutert werden.
In der 2 ist der Querschnitt im Bereich des Kopfverschlusses 13 der Beutelpackung 10 dargestellt. Man erkennt die Langsnaht 15, die durch Ubereinanderlegen der seitlichen Randbereiche einer Packstoffbahn 16 gebildet ist. Wesentlich dabei ist, dass dabei die Außenseite 17 des einen Randbereichs gegen die Innenseite 18 des anderen Randbereichs der Packstoffbahn 16 gelegt ist. Im Gegensatz dazu ist in der 3 der Kopfbereich einer ublicherweise verwendeten Langsnaht dargestellt, deren Langsnaht 15a durch Gegeneinanderlegen beispielsweise jeweils der Innenseite einer Packstoffbahn 16a gebildet ist, wobei die Längsnaht 15a anschließend gegen die flache Vorderwand umgelegt ist. Die Ausfuhrungsform gemäß der 2 hat gegenüber der Ausfuhrungsform gemäß der 3 zum einen den Vorteil eines geringeren Packstoffverbrauches und zum zweiten gleichzeitig den Vorteil einer hoheren Festigkeit, da bsw. durch Innendruck in der Vorderwand der Beutelpackung 10 wirkende Kräfte bei der Ausfuhrungsform gemäß der 2 als Zugkräfte in der Ebene des Packstoffes auftreten, wahrend bei der Ausführungsform gemäß 3 die Zugkräfte in der Packstoffbahn 16a zu einem Auseinanderziehen der Langsnaht 15a durch Schalwirkung im Bereich 19 führen kann.
In der 4 ist ein Zuschnitt 21 einer Papiermaterialbahn dargestellt, wie er für die Beutelpackung 10 verwendet wird. Man erkennt zwei parallel zueinander angeordnete Beschichtungszonen 22, 23, welche die spatere obere Quernaht 14 bzw. die Quernaht im Bereich des Bodens ausbilden. Randseitig sind ferner zwei Beschichtungszonen 24, 25 ersichtlich, welche zum Bilden der Langsnaht 15 dienen. Wesentlich dabei ist, dass die Beschichtungszonen 22, 23 und 24 alle auf einer Seite des Zuschnittes 21, beispielsweise auf der Innenseite, aufgebracht sind, wahrend die eine Beschichtungszone 25 auf der anderen Seite des Zuschnittes 21, also im Ausfuhrungsbeispiel auf der Außenseite, aufgebracht ist.
In der 5 ist ein modifizierter Zuschnitt 21a dargestellt, welcher ebenfalls Beschichtungszonen 22a bis 25a aufweist, wobei die Beschichtungszonen 22a und 23a in dem Bereich unterbrochen ausgebildet sind, in denen der Zuschnitt 21a zum Bilden des Kopfverschlusses bzw. des Bodenverschlusses V-formig eingefaltet ist. Das Unterbrechen der Beschichtungszonen 22a und 23a hat den Vorteil eines minimierten Heißsiegelklebverbrauches. Zusatzlich wird erwähnt, dass die Beschichtungszonen 22, 23 und 22a, 23a eine größere Starke bzw. Dicke aufweisen sollten als die Beschichtungszonen 24, 25 und 24a, 25a, um die im Bereich der Quernähte auftretenden Lagensprünge, d.h. die über den Verlauf der Quernähte unterschiedliche Anzahl an Packstofflagen auszugleichen, damit eine genügende Dichtigkeit bzw. Festigkeit der Quernahte erzielt wird.
In der 6 ist eine erste Verpackungsanlage 30 zum Herstellen der Beutelpackungen 10 stark vereinfacht dargestellt. Die Verpackungsanlage 30 weist eine mit der Bezugsziffer 31 bezeichnete Schlauchbeutelmaschine und eine Beschichtungseinrichtung 32 auf. Die Schlauchbeutelmaschine 31, welche sowohl als getaktet, als auch als kontinuierlich arbeitende Schlauchbeutelmaschine 31 ausgebildet sein kann, ist eine herkömmliche Schlauchbeutelmaschine, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Schlauchbeutelmaschine 31 weist insbesondere eine Formschulter 33 und ein mit der Formschulter 33 verbundenes Formrohr 34 auf. Uber die Formschulter 33 und das Formrohr 34 wird eine Materialbahn 35 mittels nicht dargestellter Einrichtungen gezogen und zunächst zu einem Schlauch geformt, aus dem durch entsprechende Faltorgane die Beutelpackungen 10 gebildet werden. Am bzw. unterhalb des Formrohres 34 sind Siegeleinrichtungen 36, 37 dargestellt, welche zum Bilden der Längsnahte 15, 15a bzw. der Quernahte an den Beutelpackungen 10 durch Aktivierung der Heißsiegelkleberschicht an den Beschichtungszonen 22 bis 25 bzw. 22a bis 25a dienen.
Die modulartig mit der Schlauchbeutelmaschine 31 verbundene Beschichtungseinrichtung 32 weist insbesondere zwei Auftragseinrichtungen 38, 39 für den Heißsiegelleim auf, welche auf unterschiedlichen Seiten der Materialbahn 35 angeordnet sind und dazu dienen, die Beschichtungszonen 22 bis 25 bzw. 22a bis 25a auf die Materialbahn 35 aufzubringen. Den beiden Auftragseinrichtungen 38, 39 sind zwei Trocknungseinrichtungen 41, 42 nachgeschaltet, die ebenfalls auf unterschiedlichen Seiten der Materialbahn 35 angeordnet sind, und die die zuvor aufgebrachten Beschichtungszonen 22 bis 25 bzw. 22a bis 25a trocknen, so dass die Materialbahn 35 in der Schlauchbeutelmaschine 31 weiterverarbeitet werden kann, ohne dass es zu Betriebsstörungen aufgrund nicht oder nicht genügend getrocknetem Heißsiegelkleber kommt. Zuletzt wird erwähnt, dass die Materialbahn 35 als endlose Packstoffrolle 43 bevorratet ist, und von dieser der Beschichtungseinrichtung 32 zugefuhrt wird.
Die Verpackungsanlage 30a gemäß der 7 unterscheidet sich von der Verpackungsanlage 30 gemäß 6 im Wesentlichen dadurch, dass der Bereich der Schlauchbeutelmaschine 31a und der Beschichtungseinrichtung 32a innerhalb eines gemeinsamen Gehauses 45 angeordnet sind. Die Verpackungsanlage 30a bildet somit eine speziell auf den Anwendungsfall von beschichteten Materialbahnen ausgebildete Maschine, die hinsichtlich beispielsweise ihres Raumbedarfs optimiert ist.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer aus Papier bestehenden Materialbahn (35) mit heißsiegelfähigem Leim, bei dem die endlose Materialbahn (35) abgespult und einer Einrichtung (31; 31a) zum Herstellen von Packungen (10) zugeführt wird, wobei der Einrichtung (31; 31a) zum Herstellen der Packungen (10) eine Beschichtungseinrichtung (38, 39) für den heißsiegelfähigen Leim und eine Trocknungseinrichtung (41, 42) für die Materialbahn (35) vorgeschaltet sind und wobei die Beschichtungseinrichtung (38, 39) an den Stellen der Materialbahn (35) Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) aufträgt, welche beim Herstellen der Packungen (10) miteinander verbunden werden, um Längs- (15; 15a) oder Quernähte (14) auszubilden, wobei Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) beidseitig auf die Materialbahn (35) aufgebracht werden und dass in der Einrichtung (31; 31a) zur Herstellung der Packungen (10) die Materialbahn (35) derart gefaltet wird, dass einander gegenüberliegende Seiten (17, 18) der Materialbahn (35), in denen diejenigen Leimbilder (24, 25; 24a, 25a) aufgebracht sind, die die Längsnaht (15; 15a) der Packungen (10) ausbilden, gegeneinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsdicke der Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) im Bereich der Quernähte (14) größer ist als im Bereich der Längsnähte (15; 15a).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) im wesentlichen streifenförmig ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leimbilder (22a; 23a), welche Quernähte (14) ausbilden, teilweise unterbrochen ausgebildet sind.
Vorrichtung (30; 30a) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Einrichtung zum Herstellen von Packungen (10) und einer vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung für heißsiegelfähigen Leim, sowie einer Trocknungseinrichtung (41, 42) für die Materialbahn (35), wobei die Beschichtungseinrichtung Auftragseinrichtungen (38, 39) aufweist, die mit unterschiedlichen Seiten (17, 18) der Materialbahn (35) zusammenwirken, wobei die Einrichtung zum Herstellen der Packungen (10) als Schlauchbeutelmaschine (31; 31a) mit einer Formschulter (33) ausgebildet ist, über die die Materialbahn (35) gezogen wird, wobei die unterschiedlichen Seiten (17, 18) im Bereich von Längsnähten (15; 15a) gegeneinander gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtungen (38, 39) so ausgebildet sind, dass die Beschichtungsdicke der Leimbilder (22 bis 25; 22a bis 25a) im Bereich der Quernähte (14) größer ist als im Bereich der Längsnähte (15; 15a).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtungen (38, 39) und die Beschichtungseinrichtung zusammen mit der Schlauchbeutelmaschine (31a) in einem gemeinsamen Gehäuse (45) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungseinrichtung und die Schlauchbeutelmaschine (31) jeweils eine separate Einheit darstellt.