DE1215901B

DE1215901B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ventils an Saecken aus Kunststoffolie

Info

Publication number: DE1215901B
Application number: DEB71249A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Mommsen; Dr Horst Rosewicz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1963-03-22
Filing date: 1963-03-22
Publication date: 1966-05-05

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Ventils an Säcken aus Kunststoffolie Die Ausbildung der Ventile an Kunststoffsäcken wird weitgehend von der Art des verwendeten Werkstoffs bestimmt. Es ist bekannt, Ventile an Polyvinylchloridsäcken aus einem Folienschlauch durch entsprechende Abschnitte herzustellen. Der rechteckige, über die offene, obere Schnittkante des Schlauches überstehende Folienabschnitt wird dann im Sack so nach innen eingeschlagen, daß er zwischen die beiden Sackwände zu liegen kommt Durch nachfolgendes Verschweißen des nunmehr in einer Linie mit der Schnittkante liegenden Folienabschnittes mit dieser Kante entsteht ein Ventilschlauch, durch den das Schüttgut eingefüllt werden kann.
Bei Verwendung von weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid ist der Schlauch bei gleicher Dicke wie die Sackwand ausreichend biegsam, um durch den Druck des Schüttgutes so weit zusammengepreßt zu werden, daß er sicher schließt.
Ventile der gleichen Ausführung sind an Polyäthylensäcken wegen der größeren Steifheit von Polyäthylen bei Raumtemperatur und bei Foliendicken, die einen ausreichenden Füllgutschutz gewährleisten, nicht elastisch genug. Sie können sich bei ungünstiger Lage des Sackes unter dem Druck des Füllgutes öffnen. Bei granulierten Füllgütern halten daraufhin die in den Ventilschlauch eindringenden Körper die beiden Wände des Ventilschlauches geöffnet, so daß Füllgut austreten kann.
Man hat versucht, dünne Ventilschläuche zu verwenden, die durch einen Schlitz in die Sackwand gesteckt wurden und zu beiden Seiten des Schlitzes mit der Sackwand verschweißt werden konnten.
Nachteilig hierbei ist, daß sich die Schlitze bei gefüllten Säcken so weit öffnen können, daß der dünnwandige Folienschlauch unter dem Druck des Füllgutes nach außen austritt. Es ist andererseits vorgeschlagen worden, bei dickwandigen Ventilschläuchen die inneren Enden aufzuschlitzen und sie dadurch biegsamer zu gestaIten. Man erreicht dadurch, daß das steifere äußere Gegenstück infolge seiner größeren Wanddicke nicht mehr zum Austreten neigt.
Jedoch erbrachte diese Maßnahme kein sicher schließendes Ventil, wohl aber den Nachteil, daß vom Ventil kleine Teilchen abrissen und empfindliche Füllgüter dadurch verunreinigt wurden.
Es sind weiterhin Ventilausführungen bekannt, bei denen die als Schlitz in der Sackwand ausgebildete Eintrittsöffnung durch ein von innen vorgelegtes und allseitig mit der Sackwand durch Schweißen verbundenes Folienblatt (Blattventil) abgedeckt ist. Dieses Folienblatt trägt einen zweiten, zur Eintritts öffnung in der Sackwand parallel verlaufenden und seitlich versetzten Schlitz. Der Schlitz wird durch die darüberliegende Sackwand abgedeckt. Der Füllstutzen wird durch beide Schlitze in das Innere eingeführt.
Es zeigte sich, daß diese Ausführung nur bei nach träglicher Verklebung des äußeren Schlitzes mit Sicherheit dicht ist.
Beide Wirkungen, nämlich die Verhütung einer Auswölbung des dünnen Ventilschlauches unter dem Druck des Füllgutes wie auch absolute Dichtheit des Verschlusses, erzielt man mit Ventilschläuchen, die aus zwei unterschiedlich dicken Folien derart zusammengesetzt sind, daß der dickere Schlauch an die Sackwand, der dünnere ins Sackinnere zu liegen kommt.
Man hat versucht, unter Ausnutzung der thermoplastischen Eigenschaften des Kunststoffes die notwendigen unterschiedlichen Foliendicken des Ventilschlauches durch Tiefziehen zu erzielen und die so gefertigten Ventile in einem gesonderten Arbeitsgang durch die Schlitzöffnung in die Sackwand einzuführen und mit dieser zu verschweißen. Dieses zum Stand der Technik gehörende Verfahren hat sich jedoch wegen der schwierigen Durchführung nicht immer bewährt.
Bekannt ist weiterhin ein Ventilsack mit einer Ventileinlage aus einer bei Wärmeeinwirkung schrumpffähigen Kunststoffolie, wobei der Ventilschlauch aus zwei Arten von Kunststoffolie mit unterschiedlich starker Schrumpfung zusammengeschweißt wird.
Nachteilig ist hier die Schwierigkeit, Kunststoffolien mit unterschiedlicher Schrumpfung fest und glatt miteinander zu verschweißen und die entstehenden Abfälle danach gleichzeitig der Wiederverwendung zuführen zu können.
Es ist Gegenstand der Erfindung, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines in seiner Achsrichtung mit verschiedenen Wandstärken ausgebildeten Ventils aus Kunststoffolie für Säcke zu entwickeln, wobei die dickere Wand. des Ventils dem Sack zugekehrt ist.
Gemäß der Erfindung werden zur Herstellung eines Ventils aus Kunststoffolie für Säcke zwei Streifen aus Kunststoffolie, deren Dicke im Verhältnis von etwa 1:4 bis 1:7 stehen, an einer ihrer Längskanten nebeneinandergelegt und kontinuierlich miteinander zu einem Oberband verschweißt; dieses Oberband wird über ein zweites, in gleicher Weise zusammengeschweißtes Unterband so gelegt, daß die Streifen gleicher Dicke übereinander zu liegen kommen, aus beiden für sich zusammengeschweißten, übereinanderliegenden Bändern werden senkrecht zur Längsachse in Abständen, die der Ventilbreite entsprechen, zur Bildung der Ventile rechteckige, von zwei senkrecht zur Bandachse verlaufenden, die dünnen Streifen ganz und die dicken Streifen nur zum Teil durchschneidenden Längsrändem, einem parallel zur Bandachse verlaufenden inneren Querrand und einem in der Außenkante des dünneren Streifens liegenden äußeren Querrand begrenzten Flächenstücke unter gleichzeitiger Verschweißung der beiden Längsränder und des inneren Querrandes ausgestanzt, und nachfolgend werden die in der Rastfläche der dicken Streifen neben dem ausgestanzten Flächenstück noch zusammenhängenden Ventile in der Mitte des inneren Querrandes durch einen senkrecht zu diesem verlaufenden Schnitt getrennt.
Die beiden aus Streifen unterschiedlicher Dicke bestehenden Bänder werden kontinuierlich im Heizkeilverfahren der Länge nach miteinander verschweißt. Zum Ausstanzen und gleichzeitigen Verschweißen der rechtwinkligen Flächenstücke der Bänder wird ein dauerbeheizter und in Abhängigkeit von der Bewegung der Bänder im Takt arbeitender U-förmiger Schweißstempel aus Metall- verwendet, dessen kurze, den Querrand des Flächenstückes bildende und senkrecht zu den beiden parallelaufenden, die Längsränder bildenden Schenkel liegende Seite doppelt so lang ist wie der jeweils an der Ventilöffnung beiderseits überstehendeTeil der Restfläche.
Zum Abtrennen der einzelnen Flächenstücke wird eine Schneidevorrichtung, vorzugsweise ein rotierendes Messer, angeordnet.
Bei der Herstellung der Ventile wird zunächst von zwei nebeneinanderliegenden Rollen je ein Streifen abgezogen. Einer dieser beiden Streifen kann beispielsweise bei einer Breite von 4 cm eine Dicke von 0,3 mm besitzen, während der andere Streifen 6 cm breit und 0,05 mm dick ist. Die beiden Streifen werden nebeneinander im Heizkeilschweißverfahren so kontinuierlich zu einem Oberband zusammengeschweißt, daß eine etwa 1 cm breite überlappte Schweißnaht entsteht. Unter dem Oberband wird spiegelbildlich ein ebenso aus zwei Streifen zusammengesetztes Unterband hergestellt.
Über dem Oberband wird ein dauerbeheizter, nach unten zu keilförmig- verlaufender Schweißstempel in U-Form angeordnet. Seine beiden längeren, parallel verlaufenden Schenkel sind etwa 2 cm kürzer als die Breite des-Oberbandes. Der Schweißstempel geht in gleichmäßigen Zeitabständen, die von der Bandgeschwindigkeit abhängen, bei relativ zum Band ruhendem Stempel auf die beiden unter ihm laufenden Bänder nieder. Dadurch wird in einem der Ven- tilbreite entsprechenden Abstand ein rechteckiges Flächenstück gleichzeitig aus dem Oberband und aus dem Unterband ausgestanzt, wobei die beiden Bänder neben der Stanzlinie miteinander verschweißt werden. Hierauf werden die Bänder in der schmalen Restfläche neben dem Flächenstück durch einen senkrecht zur Außenkante liegenden Schnitt so getrennt, daß die nach der Stanzung in den Bändern zurückgebliebene und die einzelnen Ventilabschnitte miteinander verbindende Restiläche in zwei Hälften geteilt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein Ventil mit zwei Zonen unterschiedlicher Dicke, wobei in der dickeren Zone außen ein etwa 2 cm breiter Streifen entsteht, der parallel zur äußeren Schnittkante verläuft und beiderseits je etwa 1 cm über die Ventilbreite übersteht.
Durch den U-förmigen Schweißstempel werden die beiden die Breite begrenzenden Ränder und rechtwinklig dazu der untere Rand des überstehenden Streifens verschweißt, während die beiden übereinanderliegenden Bänder durch den senkrecht zur unteren Kante verlaufenden Schnitt in der Restfläche nicht verschweißt werden, weil sie nur durch ein Messer getrennt wurden.
Der dickere obere der beiden auf diese Weise entstandenen Folienstreifen, dessen Länge größer ist als die Breite des Ventils, wird zum Verschweißen mit dem Sack um 1800 nach hinten gebogen, in dieser Lage in die Öffnung in der Sackwand eingeführt, umgelegt und allseitig verschweißt.
Da das Ventil sehr dicht schließt, kann der untere, dem Sackinneren zugekehrte Schlauchteil des Ventils in der Nähe der Außenkante mit Löchern versehen werden. Diese Maßnahme ermöglicht den Austritt der während des Füllvorganges eingedrungenen Luft und damit ein sicheres Stapeln der Säcke.
In den Figuren, die das Verfahren darstellen, zeigt F i g. 1 eine Schrägansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht, F i g. 3 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, F i g. 4 ein fertiges Ventil und F i g. 5 einen Querschnitt A-A durch das Ventil.
Zur Herstellung der Ventilabschnitte werden von vier Rollen 1, 2, 3, 4 Streifen 5, 6, 7, 8 aus Kunststoffolie abgezogen. Hierbei sind die Streifen 5 und 7 breiter und dicker als die Streifen 6 und 8. Die Streifen 5 und 6 werden nebeneinandergeführt und überlappt an einer ihrer Längskanten mittels eines Heizkeiles 9 verschweißt. In gleicher Weise werden darunter die Streifen 7 und 8 mittels eines Heizkeiles 10 verschweißt. Die entstehenden Längsnähte 37 werden durch Rollen 11 und 12 für das Oberband 15 und 13 und 14 für das Unterband 16 zusammengedrückt.
Das auf diese Weise hergestellte Oberband 15 wird mit dem Unterband 16 durch eine Rollel7, die gleichzeitig als Umlenkrolle für ein endloses Band 18 dient, geführt. Das endlose Band 18 ist über eine zweite Rolle 19 unter den beiden übereinanderliegénden Bändern 15 und 16 angeordnet und führt diese einer Schweißvorrichtung zu, die aus einem Schweißstempel 20 mit zwei langen Schenkeln 21 und 22 und einem kurzen Schenkel 23 besteht. Das von dem Schweißstempel 20 ausgestanzte Flächenstück 24 wird durch ein endloses Band 25 über eine Rolle 26 ausgeführt. Beim Ausstanzen des Flächenstückes entstehen zwei parallele Längsränder 27 und 28 und ein Querrand 29, in denen Oberband 15 und Unterband 16 miteinander verschweißt sind. Neben dem Flächenstück 24 bleibt in den Bändern eine Restfiäche 30 ausgestanzt zurück.
Das aus den einzelnen Abschnitten mit einer dicken Zone 31 und einer dünnen Zone 32 bestehende Doppelband wird durch ein über Rollen 33 und 34 laufendes Band 35 zu einer Schneidevorrichtung 36 weitertransportiert. Diese schneidet die Restfiäche senkrecht zur Bandachse in der Mitte in einer Schnittstelle 38 durch und trennt auf diese Weise die einzelnen Abschnitte voneinander ab.
Die entstehenden Ventile bestehen (Fig. 4, 5) aus zwei an den Längsrändern 27 und 28 und an dem beiderseitigen Querrand 29 miteinander verschweißten Bandabschnitten, wobei das Ventil oben und unten eine dünnere Zone 32 und eine dickere Zone 31 aufweist, die durch die Miftelnaht 37 überlappt miteinander verbunden sind. An der äußeren Kante des dickeren Teiles befinden sich beiderseits die Hälften der Restfläche 32.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines in seiner Achsrichtung mit verschiedenen Wandstärken ausgebildeten Ventils an Säcken aus Kunststofffolie, wobei die dickere Wand des Ventils dem Sackzugekehrtist, dadurch gekennzeichn e t, daß zwei Streifen der Kunststoffolie, deren Dicke im Verhältnis von etwa 1 : 4 bis 1: 7 stehen, an einer ihrer Längskanten nebeneinandergelegt und kontinuierlich miteinander zu einem Oberband verschweißt, dieses Oberband über ein zweites, in gleicher Weise zusammengeschweißtes Unterband so gelegt wird, daß die Streifen gleicher Dicke übereinander zu liegen kommen, aus beiden für sich zusammengeschweißten, übereinanderliegenden Bändern senkrecht zur Längsachse in Abständen, die der Ventilbreite entsprechen, zur Bildung der Ventile rechteckige, von zwei senkrecht zur Bandachse verlaufenden, die dünnnen Streifen ganz und die dicken Streifen nur zum Teil durchschneidenden Längsrändern, einem parallel zur Bandachse verlaufenden inne- ren Querrand und einem in der Außenkante des dünneren Streifens liegenden äußeren Querrand begrenzten Flächenstücke unter gleichzeitiger Verschweißung der beiden Längsränder und des inneren Querrandes ausgestanzt und nachfolgend die in der Rastfläche der dicken Streifen neben dem ausgestanzten Flächenstück noch zusammenhängenden Ventile in der Mitte des inneren Querrandes durch einen senkrecht zu dem inneren Querrand des Flächenstückes verlaufenden Schnitt getrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, aus Streifen unterschiedlicher Dicke bestehenden Bänder kontinuierlich im Heizkeilverfahren der Länge nach miteinander verschweißt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem Rahmen mit Einrichtungen zum Transportieren und zum Führen der Streifen und Bänder, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausstanzen und gleichzeitigen Verschweißen der rechtwinkligen Flächenstücke (24) der Bänder ein dauerbeheizter und in Abhängigkeit von der Bewegung der Bänder im Takt arbeitender U-förmiger Schweißstempel (20) aus Metall, dessen kurze, den inneren Querrand (29) des Flächenstückes (24) bildende Seite senkrecht zu den beiden parallellaufenden, die Längsränder (27, 28) bildenden Schenkel doppelt so lang ist wie das jeweils am Venüleingang beiderseits überstehende Flächenstück (24) des einzelnen ausgestanzten Ventils.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der einzelnen Flächenstücke (24) eine Schneidevorrichtung (36), vorzugsweise ein rotierendes Stahlmesser mit Hohlkehlschliff, angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 170 313; USA.-Patentschrift Nr. 3 051 605.