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Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Beuteln mit doppeltem
Schnurzug Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von
Beuteln aus schweißbaren oder heißsiegelfähigen Kunststoffolien mit doppeltem Schnurzug.
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Bisher wurden solche Doppelsehnurzugbeutel überwiegend in der Weise
angefertigt, daß in den maschinell hergestellten Beutel die Schnüre von Hand eingezogen
wurden. Ein bekanntes Verfahren arbeitet so, daß eine gefaltete Folie in endloser
Bahn gefördert wird und nach dem Lochen an dem Beutelmund der Saumumschlag am Beutelkörper
festgeschweißt wird. Anschließend werden die einzelnen Beutel im Trennschweißverfahren
von der Folie abgetrennt. Um zum fertigen Schnurzugbeutel zu gelangen, werden die
Schnüre mit der Hand in die Säume eingezogen und an den Enden paarweise verknotet.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Schnurzugbeutel durch das Einziehen der
Schnüre von Hand sehr lohnintensiv werden und daß die für die Lebensmittelverpackung
gewünschte Keimfreiheit schwierig erreicht werden kann.
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Es ist zwar eine Maschine bekannt, die in vollautomatischem Verfahren
fertige Schnurzeugbeutel auswirft. Das Verfahren dient jedoch lediglich zur Fertigung
von Beuteln mit einfachem Schnurzug, d. h., der Beutel enthält nur einen Fadenring
im Saum. Das ist ein gravierender Nachteil gegenüber dem Verfahren nach der Erfindung,
welches es gestattet, Beutel mit doppeltem Schnurzug herzustellen.
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Diese Beutel, welche zwei voneinander unabhängige Fadenringe zum
Schließen und Tragen des Beutels enthalten, sind wesentlich besser und praktischer
als diejenigen, welche nur eine Schnur haben.
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Der Doppelschnurzugbeutel läßt sich wesentlich leichter zusammenziehen,
da man gleichzeitig von zwei Seiten die Zugkraft anwenden kann. Die Fadenaustrittsöffnungen
am Saum werden geschont, da die Beanspruchung sich auf beide Beutelseiten verteilt.
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Außerdem hält ein durch zweifachen Schnurzug geschlossener Beutel
von selbst zusammen, während derjenige mit einfachem Verschluß bei Ausderhandlegen
des Beutels sich von allein öffnet, wenn er nicht durch Verknoten der Schlaufen
zusätzlich gesichert ist. Besonders bei einem mit der bekannten Maschine hergestellten
Einzugbeutel fällt ins Auge, wie sehr die Fadenaustrittsöffnungen beansprucht werden.
Die bei diesem Beutel vorgeschlagene Gestalt und Lage der Öffnungen bewirkt, daß
beim Zuziehen des Bentels die Zugkraft an der Oberkante des Beutelmundes angreift
und - besonders beim Tragen des gefüllten Beutels - den Saum aufzuschlitzen droht.
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Das bekannte Verfahren zum Herstellen von Beuteln mit einfachem Schnurzug
sei kurz skizziert: Zwei parallellaufende Folienbahnen werden an den Kanten zum
Saum umgeschlagen. Sie werden an der Außenkante des späteren Beutelmundes in beutelbreitem
Abstand mit halbkreisförmigen Aussparungen versehen.
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In die Säume wird vor dem Festschweißen am Beutelkörper je ein Faden
eingezogen. Die Fäden liegen an den Öffnungen in den Säumen frei und können dort
durchschnitten werden. Die Fadenenden werden zum Fadenring, der den Beutelschluß
darstellt, verknüpft. Dann werden die Beutel von der Folie abgeschweißt; dabei münden
die Schweißnähte bzw. die Seitenkanten der Beutel in die Fadenaustrittsöffnung ein.
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Es ließe sich ein analoges Verfahren denken, bei welchem je zwei
Schnüre pro Saum eingeführt würden. Die Schwierigkeit liegt aber beim Verknüpfen
der an jeder Öffnung herausragenden vier Fadenenden. Da der Umschlag nicht sehr
breit sein kann, müssen die Fäden in den Säumen sehr eng beieinander liegen und
sind aus diesem Grunde an den Austrittsöffnungen nicht zu unterscheiden. Es ist
jedoch notwendig, daß jeweils zwei voneinander unabhängige Fadenringe pro Beutel
gebildet werden und keine Querverknüpfungen unterlaufen.
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Bei Anwendung des bekannten Verfahrens für die Fertigung von Beuteln
mit doppeltem Schnurzug müßte man daher an dem Problem der ordnungsgemäßen Verknüpfung
der Fäden scheitern.
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Das Verfahren nach der Erfindung dagegen gestattet es, Beutel mit
Doppelschnurzug vollautomatisch zu produzieren. Selbtverständlich ist auch die Fertigung
von Beuteln mit einfachem Schnurzug möglich. Das wesentlich Neue und Fortschrittliche
an der Erfindung ist jedoch, daß es möglich wird,
zwei Fadenringe
in die für die Beutelherstellung bestimmten Folienbahnen so einzuziehen und die
Bahnen so zu führen, daß diese anschließend mit gebräuchlichem und geringem maschinellem
Aufwand zu fertigen Doppelschnurzugbeuteln kombiniert werden. Dabei ist es ausgeschlossen,
daß nicht zusammengehörige Fäden verknüpft werden. Zudem bietet das Verfahren die
Möglichkeit, auch für die Herstellung von Doppelschnurzugbeuteln die Handarbeit
völlig auszuschließen.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden zwei Folienbahnen mehrmals
derart umgelenkt, daß jeder der beiden als Schnurzug dienenden Fadenringe durch
einen einzigen geraden Durchstich und anschließendes Verknüpfen der Fadenenden in
die vierfach übereinanderliegenden Bahnen bei Stillstand derselben eingezogen wird
und die von den Umlenkungsstellen parallel ablaufenden Bahnen an der Beutelöffnung
in an sich bekannter Weise gesäumt, am Beutelbogen und den Beutelseiten verschweißt
und schließlich die einzelnen Beutel von den Bahnen abgetrennt werden.
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Jede Bahn wird in der Weise durch eine z. B. schräggestellte glatte
Rolle umgelenkt, daß die Mittellinien der auf die Rolle auflaufenden Bahn und der
hiervon in entgegengesetzter Richtung ablaufenden Bahn einen spitzen Winkel, senkrecht
zur Bahnebene gesehen, bilden. Die Rolle ist aus diesem Grunde nicht genau senkrecht
zur Bewegungsrichtung, sondern im kleinen Winkel zur Senkrechten in der Bahnebene
gelagert. Die Umlenkung kann auch in der Art erfolgen, daß die Bahn anstatt über
eine glatte Rolle über aneinander gereihte Rollen oder Scheiben geführt wird, oder
auch zwischen zwei Walzenpaaren läuft, so daß die Bahn an der Umlenkungsstelle eine
Schlaufe ergibt. Spiegelbildlich zu dieser wird eine zweite Folienbahn nach gleichem
Umlenkungsprozeß bewegt. Wird nun die Bewegung beider Bahnen abgebremst, so wird
in einer bestimmten Entfernung von der Umlenkung eine Schnur durch die vier übereinanderliegenden
Folien geführt, abgelängt und sofort verknüpft. Bei dieser durch die gewinkelte
Umlenkung bedingten Lage der Bahnen ist es möglich, mit einem einzigen geraden Durchstich
einen Fadenring so anzubringen, wie er für den fertigen Schnurzugbeutel benötigt
wird. Bei dem Durchstich werden die Bahnen je mit einer näher und einer entfernter
der Bahnkante liegenden Fadenaustrittsöffnung, die jeweils die beiden Beutelseiten
der fortlaufenden Bahn bezeichnen, versehen und der Faden durch diese hindurchgeführt.
Damit ergibt sich, daß mit dem Durchstich die Beutelbreite festgelegt wird, und
zwar befindet sich an der Stelle der Umlenkung die spätere Mitte der Beutelflächen.
Beim Weitertransport der Bahnen legen die Beutelffächen sich wieder ungefaltet aufeinander,
und man erkennt den schräg zur Bahnkante verlaufenden Fadenring.
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Der Fadenring kann beliebige Größe haben, er muß jedoch mindestens
so groß wie der spätere Beutelumfang sein.
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Es gibt zwei Möglichkeiten, nach der ersten Umlenkung mit Fadeneinzug
den zweiten Faden anzubringen. Es ist erforderlich, daß der zweite Fadenring ganz
entsprechend gelagerte Durchführungsöffnungen bekommt, und zwar bekommt diejenige
Beutelseite mit der der Kante ferner liegenden Fadenöffnung eine dieser näher liegende
Fadenöffnung und umgekehrt. An jeder Beutelseite ist somit pro Beutel-
fläche ein
Lochpaar, durch welches die Fadenringe sich kreuzend eingezogen sind, vorgesehen.
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Eine Möglichkeit zum Anbringen des zweiten Fadens ist die, die Bahnen
mit einem Fadenring pro Beutelseite versehen von der ersten Umlenkungsstelle zu
einer zweiten Umlenkungsstelle zu fördern.
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Dort bilden die Mittellinien der auflaufenden Bahnen mit denen der
ablaufenden Bahnen ebenfalls einen spitzen Winkel, derart, daß der Durchzug des
zweiten Fadens an den bereits durch den ersten Fadenring festgelegten Beutelseiten
jedoch mit dem gewünschten Versatz der Durchtrittsstellen im Hinblick auf die Bahnkanten
erfolgt. Die Bahnen werden anschließend weitergefördert und nochmals umgelenkt,
wobei der Winkel zwischen den Bahnmittellinien keine Rolle mehr spielt. Diese letzte
Umlenkung dient lediglich dazu, die Bahnen in zwei parallelen Lagen so auszurichten,
daß die Fadenringe die zusammengehörigen beiden Beuteiflächen faltenlos umspannen.
Bei der anderen Möglichkeit der Einführung des zweiten Fadens werden die Bahnen
nach dem ersten Durchstich nicht weiter transportiert, sondern die Folienlagen werden
lediglich durch geringe Veränderung der Umlenkungsachsen in anderem Winkel übereinandergelegt.
Es werden z. B. die ablaufenden Bahnen festgehalten und die auflaufenden Bahnen
um den doppelten Betrag des spitzen Winkels, welcher durch die Mittellinien der
Bahnen gebildet wird, über die bzw. unter den ablaufenden Bahnen hinwegbewegt.
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Die vier Lagen befinden sich dann so übereinander plaziert, daß der
zweite Fadendurchstich den Fadenring an der gewünschten Durchzugsstelle anbringt.
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Der Faden wird nun eingezogen, abgehängt und zum Ring geschlossen
und die Bahnen werden um eine Beutelbreite weiter transportiert.
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Die in zwei Lagen übereinander geförderten Bahnen mit den überkreuzt
eingezogenen Fadenringen werden nun gesäumt. Der Saum wird nach außen umgeschlagen,
und zwar so weit, daß jeweils die der Bahnkante näheren und ferneren Lochpaare zur
Deckung kommen. Durch die äußeren Öffnungen treten die Fadenschlaufen nach außen,
durch die inneren werden die Fadenringe zusätzlich im Saum geführt.
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Nach oder während dem Anschweißen oder Heißsiegeln der Säume werden
auch die gegenüberliegenden Bahnkanten, die die Beutelböden ergeben, aneinander
befestigt. Zwischen den einzelnen durch die Fadenführung bezeichnetenBeutelabschnitten
werden die Bahnen ebenfalls durch Schweißen oder Heißsiegeln miteinander verbunden.
Die einzelnen Beutel lassen sich dann leicht abtrennen. Die Beutelseiten können
auch im sogenannten Trennschweißverfahren geschlossen und gleichzeitig von der Folie
abgetrennt werden.
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Mit Hilfe der Zeichnung soll der Vorgang der Beutelfertigung bis
zu den bekannten Maßnahmen des Säumens, Schweißens, Heißsiegelns bzw. Abtrennschweißens
erläutert werden.
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Die Fig. 1 zeigt in Seitenansicht den spiegelbildlichen Verlauf der
Bahnen 1 und 1', die abschnittsweise je eine Beuteltläche ergeben, von der Vorratsrolle
über die 1., 2. und 3. Umlenkstelle bis zum Umschlagen des Saumes.
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In Fig. 2 ist die Führung einer der Bahnen in der Draufsicht aufgezeichnet,
wobei auch die Lage der eingezogenen Fadenringe erkennbar ist. Die zweite für die
Kombination zum Beutel erforderliche Bahn
wurde aus Gründen der
Übersichtlichkeit weggelassen.
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In den Fig. 3 a und 3 b ist der Verlauf einer der Bahnen in Draufsicht
dargestellt, und zwar ist hier das Verfahren mit dem Winkelwechsel an der Umlenkungsstelle
verdeutlicht. Fig. 3 a zeigt die Stellung der Bahnen nach der Umlenkung und dem
Durchzug des erstens Fadens. Fig.3b zeigt die Stellung der Bahnen, wie sie für den
Durchzug des zweiten Fadens erforderlich ist mit dem in dieser Stellung durchgezogenen
Faden. Auf der ablaufenden Bahn ist die Lage der sich kreuzenden Fadenringe bis
zum Saumumschlag dargestellt. Auch hier wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit
die zweite für die Kombination zum Beutel erforderliche Bahn weggelassen.
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Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus der Folienbahn vor dem Säumen (Beutelbreite
b).
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Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus der Folienbahn nach dem Säumen
(Beutelbreite b).
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Fig. 6 zeigt den geöffneten Beutelmund des fertigen Beutels im Querschnitt
mit Fadenverlauf in dem verbreitert gezeichneten Saum.
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An Hand der Fig. 2 bzw. 3 a und 3 b wird im folgenden der Herstellungsgang
für einen Schnurzugbeutel mit doppeltem Schnurzug beschrieben. Die Fig. 2, 3 a und
3 b sind im Sinne der Fig. 1 spiegelbildlich zu ergänzen, wobei die entsprechenden
Bezugsgrößen jeweils mit 1 und 1' oder 2 und 2' usw. bezeichnet sind.
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Gemäß Fig. 2 wird eine fortlaufende Bahn 1 von einer Vorratsrolle
abgezogen und über eine schräg zur Bewegungsrichtung gestellte Rolle 2 umgelenkt.
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Die Umlenkung erfolgt so, daß die nach rechts auf die Rolle2 auflaufende
Bahn 3 nach links zurückläuft. Die zweite für die Beutelherstellung benötigte Bahn
1' wird genau spiegelbildlich dazugeführt, und zwar ist es wesentlich, daß die von
der Umlenkungsstelle ablaufenden Bahnen im Bereich der auf die Umlenkungsstelle
auflaufenden Bahnen liegen und nicht umgekehrt.
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Die Schrägstellung der Rolle 2 bewirkt, daß jeweils die Mittellinien
der auflaufenden Bahn 3 und der ablaufenden Bahn 4 einen spitzen Winkel 5 miteinander
bilden. Die Rolle 2 ist fest, sie behält ihre Lage zur Bewegungsrichtung der Bahnen
stets bei, und die auf-und ablaufenden Bahnen bilden einen konstanten Winkel 5 in
der Bahnebene. Die von der Rolle 2 ablaufende Bahn 4 wird an weiteren festen Rollen
6 und 7 umgelenkt, dabei wird die von rechts auf die zur Bewegungsrichtung schräge
Rolle 6 auflaufende Bahn 4 durch die Umlenkung nach rechts geführt, und gleichzeitig
wird von neuem ein spitzer Winkel 5 a zwischen den Mittellinien der auf die Rolle
6 auflaufenden Bahn 4 und der davon ablaufenden Bahn 8 gebildet. Die von der Rolle
6 ablaufende Bahn wird über die Rolle 7 nach links geleitet. Bei fortlaufender Bewegung
nach links treffen die Bahnen 1 und 1' wiederum in paralleler Lage zusammen und
werden nach dem Säumen durch Schweißen oder Heißsiegeln zum Beutel kombiniert.
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Der Fadeneinzug erfolgt jeweils an den Umlenkungsstellen bzw. Rollen
2 und 2' und 6 und 6'. Für diesen Vorgang wird die Bewegung der Bahnen abgebremst.
Zunächst wird ein Faden 9 mit Hilfe einer bekannten Vorrichtung in einiger Entfernung
von den Rollen 2 und 2' in geradem Durchstich durch die vier übereinanderliegenden
Bahnen 3, 4 und 4' und 3' gezogen. Es ist günstig, die Fadenöffnungen vor dem
Fadeneinzug
unter Verstärkung der Lochränder anzubringen. Der Faden wird auf die gewünschte,
zumindest dem Beutelumfang entsprechende Länge gebracht und unter Anwendung bekannter
Hilfsmittel zum Ringgeschlossen. Die Bahnen werden dann um eine Beutelbreite weiterbewegt
und an den Rollen 2 und 2' erneut mit einem Faden 9 versehen. Die mit einem Fadenring
pro Beutelabschnitt versehenen Bahnen 4 und 4' werden bis zu den Rollen 6 und 6'
gefördert. Nachdem die Bahnen so weit transportiert worden sind, daß die vier Fadenöffnungen
für den Faden 9 gleiche Entfernung von den Rollen 6 und 6' haben, jedoch auf Grund
der andersartigen Abwinkelung der Bahnen als an den Rollen 2 und 2' nicht mehr zur
Deckung kommen, wird der zweite Faden 10 mit einem Durch stich in die vier übereinanderliegenden
Bahnen 8, 4, 4' und 8' eingebracht und zum Ring geschlossen. Die Bahnen liegen nach
dieser Umlenkung so übereinander, daß jeweils die an den Beutelseiten vorhandenen
Fadenöffnungen zu den erforderlichen Lochpaaren mit dem entsprechend dem ersten
Fadeneinzug entgegengesetzt schräg verlaufenden Fadenring ergänzt werden. Nach einer
weiteren totalen Umlenkung der Bahnen 8 und 8' durch die Rollen 7 und 7' befinden
sich die Bahnen wiederum beutelgerecht parallel, sie enthalten die in Fig. 4 skizzierten
Beutelabschnitte mit den kreuzweise verlaufenden Fadenringen.
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Gemäß Fig. 3 a wird ebenfalls eine Bahn 1 von einer Vorratsrolle
abgezogen und über eine schräg zur Bewegungsrichtung gestellte Rolle 2 umgelenkt.
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Die Umlenkung und Winkelung der Bahn 1 und der zu dieser spiegelbildlich
geführten Bahn 1' an den Rollen 2 und 2' geschieht zunächst in genau derselben Weise,
wie für Fig. 2 beschrieben. Desgleichen entspricht die Einführung des ersten für
den Schnurzug bestimmten Fadens 9 in die vier übereinanderliegenden Bahnen 3, 4,
4' und 3' dem in Fig. 2 beschriebenen Vorgang. Die Bahnen werden demnach in einiger
Entfernung von den Rollen 2 und 2' durch einen einzigen Durchstich und anschließendes
Verknüpfen der Fadenenden mit dem ersten Fadenring versehen. Daraufhin werden die
Rollen 2 und 2' in einen anderen Neigungswinkel zur Bahnbewegungsrichtung gebracht,
so daß die Mittellinien der ab- und auflaufenden Bahnen sich um denselben Betrag
des Winkels 5, jedoch nach entgegengesetzter Richtung überschneiden (vgl. Fig. 3
b). Die auflaufende Bahn 3 wird dabei um den doppelten Betrag des spitzen Winkels
5 über der ablaufenden Bahn 4 hinwegbewegt, wobei die Bahn 3' spiegelbildlich die
gleiche Bewegung ausführt. Die vier Durchtrittsöffnungen des Fadens 9 befinden sich
nun nicht mehr in Dekkung, jedoch jeweils in etwa gleichem Abstand von den Rollen
2 und 2'. Die Bahnen liegen jetzt so übereinander, daß der zweite Faden 10 in einem
Durchstich durch sämtliche vier Bahnen an der gewünschten Stelle eingeführt werden
kann. Der Durchstich erfolgt in dem durch den Faden 9 gekennzeichneten Abstand von
der Rolle und in solchem Abstand von der Bahnkante, daß die vorhandenen Durchtrittsöffnungen
zu den an jeder Beutelseite vorgesehenen Lochpaaren ergänzt werden. Nach dem Verknüpfen
der Fadenenden zum Fadenring werden die Rollen 2 und 2' wieder in die Ausgangslage
zurückgebracht und die Bahnen um eine Beutelbreite weitertransportiert. In der faltenlosen
Parallellage der Bahnen zeigt sich, daß auch hier die Bahnen nach der Umlenkung
abschnittsweise
mit kreuzweise übereinanderliegenden Paaren von Fadenringen erhältlich sind. Die
Bahnen werden nach den oben beschriebenen bekannten Verfahren zu fertigen Beuteln
weiterverarbeitet.
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Die Randverstärkung der Fadenaustrittsöffnungen wird auf folgende
Art erreicht. Man stanzt das Loch mit Hilfe eines erwärmten Lochstempels aus. Durch
die erhöhte Temperatur des Lochstempels wird der Kunststoff an den Lochrändern kurz
zum Schmelzen gebracht und bildet einen verstärkenden Wulst. Dieser Wulst schützt
das Beutelmaterial vor dem Einreißen beim Zuziehen und Tragen des Beutels.
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Die die Schnurzüge bildenden Fäden werden auf bekannte Weise durch
Verknoten oder mit Hilfe von Klips zum Fadenring geschlossen. Kunststoffschnüre
können selbstverständlich an den Enden verschweißt werden.
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Das Verfahren ist bevorzugt für die Verarbeitung von Kunststoffolien,
welche schweißbar oder heißsiegelbar sind, vorgesehen. Es können jedoch auch Textilgewebe
aus natürlichen Fasern verwendet werden, ohne daß das Prinzip der Beutelherstellung
verändert wird. An Stelle der Schweiß- oder Heißsiegelkanten treten dann jeweils
Steppnähte od. ä., wobei die Schnittkanten durch in der Textilindustrie übliche
Maßnahmen vor dem Ausfransen gesichert werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung läßt auch die Fertigung von Beuteln
mit Bodenfalte zu. Man schlägt zu diesem Zweck die Bodennaht nach innen zwischen
die mit Fadenringen versehenen Folienbahnen und nimmt dann die Verschließung der
Seitennähte vor. Gleichzeitig mit dem Verschluß der Seitennähte wird der Einschlag
der Bodenfalte an den Beutelseiten fixiert.