DE1611933B2

DE1611933B2 - Uberlappnaht an Verpackungsbehältern aus Mehrschichtspackstoffen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1611933B2
Application number: DE1611933A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr.-Ing. 7056 Beutelsbach Buchner; Rolf 7000 Stuttgart Koehnlein; Adolf 7031 Magstadt Voegele
Original assignee: FR HESSER MASCHINENFABRIK AG 7000 STUTTGART
Current assignee: FR HESSER MASCHINENFABRIK AG 7000 STUTTGART
Priority date: 1968-03-07
Filing date: 1968-03-07
Publication date: 1975-01-16
Also published as: CH491788A; FR2003396A1; US3581972A; SE341557B; GB1254374A; DE1611933A1; DE1611933C3

Description

werden. Gegebenenfalls kann dieser äußere Bandteil wiederum um 180° um sich gefaltet werden.

Die Anbringung eines solchen mehrschichtigen Abdeckbandes der vorgeschlagenen Art kann vorgenommen werden bei der Herstellung von Behälterrümpfen in der Weise, daß eine bewegte Packstoffbahn oder ein von einer solchen abgetrennter Zuschnitt während des Förderns zunehmend mehr zu einem röhrenartigen Gebilde mit vorbestimmtem Querschnitt geformt und schließlich mit einer Längsnaht versehen wird.

Um auch bei hohen Maschinenleistungen einwandfrei kontrollierbare Verhältnisse in bezug auf die Schweißtemperaturen und die durch die Plastifizierung der vielschichtigen Naht sich ändernden mechanischen Eingeschaften derselben zu schaffen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, das Abdeckband zunächst mit dem inneren Nahtlappen zu verschweißen, dann diese derart vorgeformte Naht zwischenzukühlen und zuletzt die äußeren Nahtlappen auf die erneut erhitzte Oberseite der vorgeformten Naht aufzusiegeln.

Bei der Anbringung des Abdeckbandes am inneren Nahtlappen hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, das Abdeckband zunächst zu nuten, dann um diese Nuten zweimal um je 180° zu falten, eine dieser Faltungen wieder zu öffnen und das Band mit dieser öffnung auf den Nahtlappen aufzuschieben.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der günstigste Schweißtemperaturbereich für die Überlappnaht mit ausreichender Sicherheit einhaltbar und eine einwandfreie Führung aller Nahtteile zwischen den Schweißwerkzeugen sichergestellt.

An Hand von Zeichnungen sind die Überlappnaht und das Verfahren zu deren Herstellung nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße, durch ein Abdeckband geschützte Überlappnaht,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überlappnaht,

F i g. 3 das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Überlappnähten gemäß F i g. 1 in schematischer Darstellung und

F i g. 4 bis 15 verschiedene Fertigungsfortschritte an der nach dem Verfahren gemäß F i g. 3 hergestellten Überlappnaht.

Zum Herstellen von Verpackungsbehältern 10 für Füllgüter, wie beispielsweise Fruchtsäfte od. dgl., die, um eine Qualitätseinbuße bis zum Verbrauch zu verhindern, gegen den Zutritt von Luftsauerstoff besonders geschützt werden müssen, wird zweckmäßigerweise ein mehrschichtiger Packstoff 11 verwendet.

Dieser Mehrschichtenpackstoff kann beispielsweise zwischen zwei Deckschichten 12 und 13, die beide aus Polyäthylen bestehen können, eine Aluminiumschicht 14 und eine Papierschicht 15 aufweisen.

Da jedoch, wenn an Überlappnähten für solche Verpackungsbehälter 10 keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, der Fruchtsaft von der Schnittkante des ihm zugekehrten Nahtlappens 17 her die Papierschicht 15 aufweicht und dieserart den Packstoff 11 bzw. den aus ihm gefertigten Verpackungsbehälter 10 langsam zerstört und außerdem der Fruchtsaft durch Berührung mit dem Aluminium 14 an Qualität verliert, ist ein Abdeckband 18 vorgesehen.

Dieses Abdeckband 18 besteht aus einer Trägerfolie 21 und zweckmäßigerweise aus auf beiderseits der letzteren aufgebrachte Kunststoffbeschichtungen 19 und 20, welche mit den Deckschichten 12 und 13 versiegelbar sind und vorzugsweise aus denselben Werkstoffen wie diese bestehen. Um eine gute Sauerstoffdichtheit der Überlappnaht 16 und eine sichere Verarbeitung des Abdeckbandes 18 zu erreichen, besteht die Trägerfolie 21 aus Aluminium oder einem anderen metallischen Werkstoff.

Um zu verhindern, daß nun zwischen der Verstärkungsschicht 21 des Abdeckbandes 18 und dem Pakkungsinhalt eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung, ähnlich der, die es beim Packstoff 11 zu verhindern gilt, stattfindet, wird für das Abdeckband 18 an der Überlappung des Packstoffs 11 die erfindungsgemäße Anordnung gewählt.

Bei dieser Anordnung ist das Abdeckband mit einem Längsrand nahe oder von der Schnittkante des nach der Behälterinnenseite zu gelegenen Nahtlappens 17 ausgehend mit einem Teil 22 seiner Breite an diesem befestigt, die übrigen Teile 23 und 24 der Breite des Abdeckbandes 18 sind um 180° nach der genannten Schnittkante hin umgefaltet und der über diese Schnittkante des Nahtlappens ragende Teil 24 ist um weitere 180° und um diese Schnittkante herumgefaltet, derart, daß dieser letztgenannte Teil 24 der Breite des Abdeckbandes 18 zwischen die inneren und äußeren Nahtlappen 17 bzw. 25 ragt, wo er zumindest an dem letzteren angesiegelt ist. Das Versiegeln des Teils 24 mit beiden Nahtlappen 17 und 25 muß jeweils dann vorgenommen werden, wenn die Breite des Teils 24 einen wesentlichen Betrag der Überlappung der Nahtlappen 17 und 25 ausmacht oder die letzteren gar durch den Teil 24 vollständig voneinander getrennt sind (s. F i g. 1). In dem letztgenannten Ausführungsbeispiel gemäß Fi g. 1 weisen die Teile 22, 23 und 24 im wesentlichen gleiche Breiten auf.

Um bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Überlappnaht 16a, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Teile 22 und 24 zusammengenommen schmäler sind als Teil 23 (s. F i g. 2), eine sichere Übertragung von Kräften von dem Nahtlappen 17a zu dem anderen Nahtlappen 25a zu gewährleisten, insbesondere dann, wenn die Breite des Teils 24 einen wesentlichen Betrag der Überlappung der Nahtlappen 17a und 25a ausmacht, wird vorteilhafterweise ebenfalls ein Abdeckband 18 verwendet, dessen Trägerfolie 21 beidseitig mit Kunststoffbeschichtungen 19 und 20 versehen ist. Das Abdeckband 18 wird mit Hilfe dieser Kunststoffbeschichtungen 19 und 20 an beiden Nahtlappen 17a und 25a angesiegelt.

Diese zuletzt beschriebene Ausbildung einer Überlappnaht 16a empfiehlt sich jedoch nur dann, wenn die Außen- und die Innenseite des Verpackungsbehälters 10 aus dem gleichen Werkstoff bestehen, weil, wie an sich bekannt, das Verbinden von ungleichen Werkstoffen nicht immer die gewünschte Festigkeit ergibt.

Bei der Herstellung von Überlappnähten 16 gemäß F i g. 1 an beispielsweise röhrenartigen Rümpfen 26 für Verpackungsbehälter 10 wird ausgegangen von dem aus einer Vorratshaltung 27 endlos entnommenen Packstoff 11 mit geschnittenen Randkanten und von dem Abdeckband 18, das ebenfalls endlos aus einer weiteren Vorratshaltung 29 entnommen wird.

Das aus der Vorratshaltung 29 entnommene Abdeckband 18 (s. Fig.4) wird an einer ersten Fertigungsstrecke 1 zunächst mittels zweier paralleler und längs verlaufender Nuten 30 versehen, derart, daß es in den mittleren streifenförmigen Teil 23 und zwei beiderseits des letzteren angrenzende Teile 22 und 24 unterteilt ist (s. F i g. 5). Das Nuten kann beispielsweise mittels an

sich bekannter, nicht dargestellter Rollen vorgenommen werden.

An der ersten Fertigungsstrecke 1 wird das Abdeckband 18 außerdem entlang der Nuten 30 fortlaufend mittels einer nicht dargestellten Faltweiche durch Umfalten seiner Teile 22 und 24 jeweils um 180° zum mittleren Teil 23 hin in die Form einer 6 gefaltet (s. F i g. 6). Der außenliegende Teil 24 wird beim Heranführen des Abdeckbandes 18 an die von der Vorratshaltung 27 kommende Packstoffbahn 11 wieder um 180° zurückgefaltet (s. F i g. 7). Dann wird das Abdeckband 18 mit dem noch auf dem mittleren Teil 23 anliegenden Teil 22 zwecks Mitnahme an den Rand des noch endlosen Packstoffs 11 geführt und mittels nicht dargestellter Förderrollen an diesen angedrückt. Danach wird das Abdeckband 18 derart mittels ebenfalls nicht dargestellter, an sich bekannter Rollen geführt, daß es den Packstoff entlang eines seiner Schnittränder zunächst V-förmig und dann U-förmig umgibt (s. F i g. 8 und 9).

Das Erwärmen des U-förmig die Schnittkante des Packstoffs 11 umgreifenden Abdeckbandes 18 aus Schweißtemperator wird an einer weiteren, an die erste anschließende Fertigungsstrecke 2 vorgenommen. Vorzugsweise wird dazu mittels Heizwiderständen 31 angewärmte Luft verwendet, die aus einer oder mehreren Düsen 32 austritt (s. F i g. 10).

Das dieserart erwärmte Abdeckband 18 wird an einer weiteren Fertigungsstrecke 3 mit Hilfe von bekannten Preßrollen 33 beidseitig gegen den Packstoff 11 gepreßt (s. Fig. 11).

An einer nächstfolgenden Fertigungsstrecke 4 erfolgt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Abkühlen des Abdeckbandes 18 und des von ihm umhüllten Schnittrandes des Packstoffs 11. Das Abkühlen wird vorteilhafterweise mittels aus einer oder mehreren Düsen 34 austretender Blasluft vorgenommen bis nahezu auf die Temperatur, welche im umgebenden Luftraum herrscht(s. Fig. 12).

Anschließend erfolgt an einer Fertigungsstrecke 5 in üblicher Weise das Formen des Packstoffs 11 zu einem röhrenartigen Gebilde 26, wobei die zur Überlappung vorgesehenen Nahtlappen 17 und 25 bzw. der Teil 24 des Abdeckbandes 18 durch Wärmezufuhr in plastischen Zustand gebracht werden. Dabei kann die Wärmezufuhr an die zu verbindenden Nahtlappen 17 und 25 des Packstoffs 11 ebenfalls wieder mit Hilfe von aus weiteren Düsen 32 austretender Warmluft vorgenommen werden (s. F i g. 13).

Entlang einer weiteren Fertigungsstrecke 6 werden mittels nicht dargestellter Formschultern an sich bekannter Art die erwärmten Zonen des Packstoffs 11 und des Abdeckbandes 18 übereinandergelegt und dann mittels Preßrollen 35 und 36 gegeneinandergedrückt, derart, daß eine Überlapplängsnaht 16 entsteht (s. Fig. 14).

Wie bereits eingangs angedeutet, schafft das Abkühlen des Abdeckbandes 18 entlang der Fertigungsstrekke 4 die Möglichkeit, beim Pressen der Überlappnaht 16 mittels der Preßrollen 35 und 36 beachtliche Drücke anzuwenden, ohne daß dabei das Abdeckband 18 beschädigt oder Teile desselben zwischen den Nahtlappen 17 und 25 verschoben werden. Trotzdem ist sichergestellt, daß die an der Überlappnaht 16 miteinander zu

versiegelnden Bereiche des Packstoffs 11 und des Abdeckbandes 18 auf den günstigsten Siegeltemperaturbereich erwärmt werden und somit die Überlappnähte 16 einwandfrei dicht sind.
Das solcherart aus dem mehrschichtigen Packstoff 11 hergestellte endlose röhrenartige Gebilde kann in einer an sich bekannten Vorrichtung 7 in Behälterrümpfe unterteilt und dann zu Verpackungsbehältern 10 weiterverarbeitet werden, die dann gefüllt und verschlossen werden (s. F i g. 15).

In entsprechender Weise kann auch bei der Herstellung von Überlappnähten gemäß der F i g. 2 vorgegangen werden.

Für den Fall, daß die Verpackungsbehälter 10 während ihres Transports oder ihrer Lagerung dem Einfluß von Nässe ausgesetzt sind, kann auch die Schnittkante des Nahtlappens 25 mittels des Abdeckbandes 18 geschützt werden. Zu diesem Zweck wird das Abdeckband 18 von der Behälterinnenseite her zwischen den Nahtlappen 17 und 25 nach außen geführt, um den Nahtlappen 25 herumgefaltet und an diesem festgesiegelt. Hierbei kann der auf die Außenseite des Verpakkungsbehälters 10 herausragende Teil des Abdeckbandes 18 auch, wie auf der Innenseite, um 180° um sich selbst umgefaltet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durch ein Abdeckband geschützte Überlappnaht an mit Deckeln verschlossenen Verpackungsbehältern aus Mehrschichtpackstoffen, die das Diffundieren des Inhalts nach außen hin verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichfalls mehrschichtige Abdeckband (18) aus einer Trägerfolie (21) und wenigstens einer mit der Innenschicht (13) des Verpackungsbehälters (10) verschweißbaren Kunststoffbeschichtung (19) besteht und derart an der Naht (17,17a) angebracht ist, daß ein Teil (24) der Bandbreite zwischen den Nahtlappen (17, 25; 17a, 25a) liegt und der andere Teil (22, 23) um die Schnittkante des im Behälterinnern liegenden Nahtlappens (17; 17a) herumgreift und an der Innenseite dieses Nahtlappens (17; 17a) anliegt, wobei dieser anliegende Teil (22, 23) des Abdeckbandes (18) um 180° um sich selbst gefaltet ist.

2. Überlappnaht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (21) des Abdeckbandes (18) beidseitig mit Kunststoffbeschichtungen (19,20) versehen ist.

3. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (21) des Abdeckbandes (18) aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Aluminium, besteht.

4. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (22, 23, 24) des Abdeckbandes (18) im wesentlichen die gleichen Breiten aufweisen.

5. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Breiten der entlang der Ränder des Abdeckbandes (18) befindlichen Teile (22, 24) geringer ist als die Breite des mittleren Teils (23).

6. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zwischen den Nahtlappen (17 und 25) heraus nach der Außenseite der Verpackungsbehälter ragt und um die Schnittkante des Nahtlappens 25 herumgefaltet und an dem letzteren angesiegelt ist.

7. Überlappnaht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nach der Außenseite des Verpackungsbehälters (10) hin gelegene Teil des Abdeckbands (18) um 180° um sich selbst gefaltet ist.

8. Verfahren zum Herstellen von Überlappnähten nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zunächst mit dem inneren Nahtlappen (17; 17a) verschweißt wird, dann diese dieserart vorgeformte Naht zwischengekühlt und zuletzt der äußere Nahtlappen (25; 25a) auf die erneut erhitzte Oberseite der vorgeformten Naht (17,24; 17a) aufgesiegelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Nahtteile beim Zwischenkühlen nahezu auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

10. Verfahren insbesondere nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zunächst mit zwei längs verlaufenden Nuten (30) versehen wird, dann um diese Nuten (30) zweimal um je 180° gefaltet wird, eine dieser Faltungen wieder geöffnet und das Abdeckband (18) mit dieser öffnung auf den Nahtlappen (17; 17a) aufgesiegelt wird.

Die Erfindung betrifft eine durch ein Abdeckband geschützte Überlappnaht an mit Deckeln verschlossenen Verpackungsbehältern aus Mehrschichtspackstoffen, die das Diffundieren des Inhalts nach außen hin verhindern, sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher Überlappnähte.

Der Zweck der Anbringung von Abdeckbändern an derartigen Nähten besteht darin, daß keine unerwünschte oder gar schädliche gegenseitige Beeinflussung auftritt, beispielsweise zwischen Packungsinhalt und den einzelnen Schichten der Packstoffe, die an den innenliegenden Schnittkanten frei liegen.

Um diese Schnittkante zu schützen, wurde deshalb schon vorgeschlagen, auf die Überlappnaht ein Band aus demselben Werkstoff aufzuschweißen, aus dem auch diejenige Packstoffschicht besteht, die auf der Innenseite des Verpackungsbehälters mit dem Füllgut in Berührung kommt. Das Aufschweißen eines solchen Bandes gestaltete sich jedoch schwierig, weil in den teilweise fertiggestellten Verpackungsbehältern die zu schützende Schnittkante nur sehr schlecht zugänglich ist und außerdem das nur aus einer Schicht thermoplastischen Werkstoffs bestehende Abdeckband sehr leicht entlang der zu überdeckenden Schnittkante durchgequetscht werden kann und als Folge davon seinen vorgesehenen Zweck nicht erfüllt. Außerdem sind solche Bänder aus nur einem Werkstoff oft nicht in der erforderlichen Weise sauerstoffundurchlässig.
Man ging auch schon, wie die US-PS 2 190 479 und 3 294 310 zeigen, dazu über, die eine Schicht der Überlappnaht nach innen einzuschlagen und die andere Schicht der Naht über diesen Einschlag zu siegeln, derart, daß die Schnittkante desselben überdeckt wird. Diese an sich einfache Maßnahme hat jedoch zur FoI-ge, daß bei etwas dickeren Packstoffen, wie sie für eigensteife Behälter erforderlich sind, sehr große Abstufungen in der Naht und Spannungen in den Faltstellen entstehen, die sich außerordentlich nachteilig beim Aufschweißen oder Aufsiegeln der Deckel auswirken.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Überlappnaht vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das gleichfalls mehrschichtige Abdeckband aus einer Trägerfolie und wenigstens einer mit der Innenschicht des Verpackungsbehälters verschweißbaren Kunststoffbeschichtung besteht und derart an der Naht angebracht ist, daß ein Teil der Bandbreite zwischen den beiden Nahtlappen liegt und der andere Teil um die Schnittkante des im Behälterinnern liegenden Nahtlappens herumgreift und an der Innenseite dieses Lappens anliegt, wobei dieser anliegende Bandteil um 180° um sich selbst gefaltet ist.

Diese neuartige Ausbildung und Anordnung des Abdeckbandes hat den Vorteil, daß das Band beim Siegeln der Naht nicht durchgequetscht werden kann und eine einwandfreie Siegelung möglich ist, da grundsätzlich zwei siegelfähige Schichten aufeinanderiiegen.

Um auch bei nicht oder nur bedingt heißsiegelfähigen Außenschichten des Behälters eine feste Verbindung dieser Schichten mit dem Abdeckband zu ermögliehen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch die andere Seite des Abdeckbandes mit einem Kunststoff beschichtet, der mit der Behälteraußenschicht heißsiegelfähig ist.
Um in solchen Fällen, bei denen der Behälter von außen her wirkender Feuchtigkeit ausgesetzt ist, kann der Abdeckstreifen gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch um die Schnittkante des äußeren Nahtlappens herumgelegt und mit diesem verschweißt