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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
von mehrlagigen Schlauchabschnitten aus Kunststoffolie zur Fertigung von Säcken
oder Beuteln mit einem Aufdruck auf einer der zwischen den Lagen einander zugekehrten
Folienflächen, bei dem mindestens zwei Folienbahnen mit seitlicher Versetzung ihrer
Kanten zusammengeführt, zu einem Schlauch geformt werden, jede Folienbahn mit ihren
versetzten Kanten entlang ihrer Längsnaht überlappt, verschweißt oder verklebt wird
und von dem Schlauch die Schlauchabschnitte abgeschnitten werden.
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Die bisher für die Herstellung von Säcken und Beuteln verwendeten
mehrlagigen Schlauchabschnitte aus Kunststoffolie bestanden aus zwei Lagen. Die
zweilagige Ausgangsbahn wurde durch Flachlegen und beidseitiges Besäumen eines nahtlos
extrudierten Schlauch es von entsprechend großem Durchmesser gewonnen. Obwohl hierzu
ein Schlauch von mehr als dem doppelten Durchmesser des gewünschten doppellagigen
Schlauches notwendig ist, nahm man die damit verbundenen hohen Anlagekosten eines
sehr großen Extruders in Kauf, weil man von der Eigenschaft frisch extrudierter
Folien, aufeinanderzuhaften, Gebrauch machen wollte. Ein mehrlagiger Kunststoffschlauch
läßt sich nämlich nur dann mit voller Sicherheit zu einem Sack weiterverarbeiten,
wenn seine Lagen im Bereich der Schlauchenden genügend fest aufeinanderhaften. Ist
das nicht der Fall, so besteht keine Gewähr, daß das Aufziehen der Schlauchöffnungen
zum Zweck des Bodenlegens stets in der Mitte zwischen den vier Lagen und nicht etwa
zwischen drei Lagen einerseits und einer Lage andererseits erfolgt. Ein in dieser
Weise fehlerhaft aufgezogener Schlauch würde einen unbrauchbaren Sack ergeben, weil
dann eine Seitenwand desselben aus nur einer Folienlage bestehen würde. Durch sofortiges
Flachlegen des frisch extrudierten, noch warmen großen Ausgangsschlauches erreichte
man das erwünschte Aufeinanderhaften der beiden Folienlagen. Dieses Verfahren läßt
es jedoch nicht zu, einen Aufdruck auf einer der zwischen den beiden Lagen einander
zugekehrten Folienflächen anzubringen und die Folien seitlich gegeneinander zu versetzen,
um, wie es bei mehrlagigen Papiersäcken üblich ist, jede einzelne Lage durch eine
Längsnaht zum Schlauch zu schließen. Außerdem sind mit diesem Verfahren nur zweilagige
Säcke herstellbar.
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Zwar ist es bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 924 140) mehrlagige
Kunststoffschläuche für Kunststoffsäcke herzustellen. Hierbei ist es jedoch notwendig,
die eventuell vorher aneinanderhaftenden Folienlagen voneinander abzuheben und gegeneinander
zu verschieben und die Enden der zu einem Schlauch geformten Einzellagen in der
versetzten Anordnung miteinander zu verbinden. Das hat aber den gravierenden Nachteil,
daß dabei eine z. B. beim Flachlegen des frisch extrudierten Schlauches gewonnene
natürlicheHaftung der Folien zerstört werden würde.
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An den Enden von solcherart hergestellten mehrlagigen Schlauchstücken
lassen sich nicht betriebssicher und ordentlich Kreuzböden maschinell falten.
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Mit Rücksicht auf die Aufrechterhaltung der gewonnenen natürlichen
Aufeinanderhaftung der Folien läßt sich somit bei der bekannten Herstellung mehrlagiger
Schläuche aus Kunststoffolie ein Aufdruck nur auf der Außenfläche des Schlauches
anbringen, wo er den Scheuerbeanspruchungen, die der
Sack während seiner Benutzung
erfährt, voll ausgesetzt ist. Außerdem läßt sich der Schlauch nur durch eine für
beide Lagen gemeinsame Längsnaht schließen, weil seine beiden Folienlagen stets
genau bündig aufeinanderliegen. Der aus diesem Schlauch hergestellte Sack besitzt
somit, wie ein einlagiger Sack, nur eine Längsnaht, die die gesamte Belastung aufzunehmen
hat. Die bekannte Schlauchherstellung schließt es somit aus, die maximale Festigkeit
des mehrlagigen Sackes dadurch zu gewährleisten, daß jede einzelne Lage unabhängig
von den anderen durch eine eigene Längsnaht zum Schlauch geschlossen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrlagigen Schlauch
aus wenigstens zwei Kunststoffolienbahnen herzustellen, der auf einer der zwischen
den Lagen einander zugekehrten Folienflächen mit einem Aufdruck versehen werden
kann, dessen Lagen einzeln durch eine eigene Längsnaht zum Schlauch geschlossen
sind und dessen Lagen an den Schlauchenden so aneinanderhaften, daß das Aufziehen
derselben stets in der Mitte zwischen den Lagen erfolgt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren der
eingangs genannten Art, erfindungsgemäß so verfahren, daß vor dem Zusammenführen
eine Oberfläche der einen Folienbahn in an sich bekannter Weise durch Aktivieren
druckfähig gemacht, mit dem Aufdruck bedruckt, zum Trocknen des Aufdruckes erwärmt
und anschließend gekühlt wird und die anderen Folienbahnen möglichst genau auf den
Zustand der bedruckten Folienbahn temperiert und deren Oberflächen ebenfalls aktiviert
werden, daß das Zusammenführen der Folienbahnen unter Überdecken der bedruckten
Oberfläche der ersten Folienbahn mit einer unbedruckten Folienbahn erfolgt und die
Folienbahnen vor dem Formen und Verschweißen zum Schlauch durch Druck und Wärme
miteinander verbunden werden.
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Das Verfahren beruht im wesentlichen auf der Erkenntnis, daß zwei
Folienflächen, die einer aktivierenden Oberflächenbehandlung z. B. durch hochfrequente
Funkenentladung unterzogen und dem Einfluß von Druck und Wärme ausgesetzt wurden,
in gleicher Weise aufeinanderhaften, wie unmittelbar nach dem Extrudieren. Da jedoch
das Aufeinanderhaften nur dann auftritt, wenn beide Flächen der aktivierenden Behandlung
unterzogen werden, kann das Verfahren effindungsgemäß in der Weise abgewandelt werden,
daß das Aktivieren der Oberfläche der unbedruckten Folienbahnen nur in den die Enden
der abzuschneidenden Schlauchabschnitte bildenden Bereichen erfolgt. Die zu bedruckende
Folienfläche muß natürlich, um sie druckfest zu machen, ganz der Oberflächenbehandlung
unterzogen werden. Durch diese weitere Ausgestaltung wird erreicht, daß die Folienlagen
nur im Bereich der Schlauchenden aneinanderhaften, die später die Bodenfaltung des
Sackes bilden, während sie in dem bedruckten Bereich, der später die Wand des Sackes
bildet, lose aufeinanderliegen. Dies bringt den Vorteil mehrerer loser Lagen im
hochbeanspruchten Wandteil des Sackes voll zur Auswirkung, nämlich größte Schmiegsamkeit,
größte Reißfestigkeit und größte Durchstoßfestigkeit.
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Die einzelnen Folienbahnen werden entweder durch Flachextrudieren
oder durch Rundextrudieren, einseitiges Aufschneiden und Aufklappen des extrudierten
Schlauches
gewonnen. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jede einzelne Folienbahn nur die
Breite der erstrebten mehrlagigen Bahn aufzuweisen braucht, sind übergroße Extruder,
wie sie bei dem bekannten Verfahren zum Einsatz kommen müssen, nicht erforderlich.
Natürlich ist die gegebene Lehre auch ohne Bedrucken einer Folie oder mit Bedrucken
einer nach außen zu liegen kommenden Folienfläche mit demselben Nutzen anwendbar.
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Das Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein zweilagiges Schlauchstück aus zwei Kunststoffolien, von denen
eine auf ihrer zwischen den beiden Lagen liegenden Fläche mit einem Aufdruck versehen
ist, F i g. 2 einen Querschnitt des Schlauchstücks nach Linie II-II in Fig. 1, F
i g. 3 eine beispielsweise Vorrichtung in schematischer Darstellung zum Herstellen
von zweilagigen Schlauchstücken nach F i g. 1 und 2 mit einer strichpunktiert angedeuteten
zusätzlichen Einrichtung zum Herstellen von dreilagigen Schlauchstücken.
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Das Schlauchstück nach F i g. 1 und 2 besteht aus zwei Kunststoffolienlagen
1, 2, die mit gegenseitiger Versetzung x aufeinanderliegen. Die beiden Folienlagen
haften auf Grund einer aktivierenden Oberflächenbehandlung und infolge der Einwirkung
von Druck und Wärme an ihren einander zugekehrten Flächen so stark aneinander, daß
das Öffnen der Schlauchenden zum Legen der Bodenfaltung bzw. das Offnen des Füllendes
des aus dem Schlauchstück hergestellten Sackes mit Sicherheit zwischen den doppellagigen
Wandungen und nicht zwischen deren Folienlagen erfolgt.
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Die äußere Lage 1 ist auf ihrer Innenseite 1' mit dem gewünschten
spiegelbildlichen Aufdruck 3 versehen, der dank der Transparenz der äußeren Lage
von außen lesbar zu erkennen ist und der von den beiden Folienlagen nach außen und
innen gegen jegliche Einwirkungen geschützt ist.
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Wie F i g. 2 erkennen läßt, sind die Folienlagen 5 die an ihren seitlich
um den Betrag x gegeneinander versetzten Rändernla und 2 a sowie Bb und 2 b in der
Längsnaht 4 jeweils getrennt aufeinander liegen, durch je eine Längsnahtverbindung
4 a und 4 b zu je einem Schlauch geschlossen, die ineinander geschachtelt sind und
keiner weiteren gegenseitigen Verbindung unterliegen als der durch die aktivierende
Oberflächenbehandlung erzeugten gegenseitigen Haftung. Die Längsnahtverbindungen
4 a, 4b können aus einem zwischen die Lagenränder eingeführten, frisch extrudierten
Kunststoffaden oder durch anderweitige Schweißung oder I Klebung hergestellt werden.
Die Lagen 1, 2 liegen selbstverständlich dicht aufeinander. Sie sind in Fig. 2 mit
gegenseitigem Abstand dargestellt, um die Längsnahtverbindungen 4 a, 4 b besser
erkennen zu lassen.
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Die in Fig. 3 in vollen Linien dargestellte Vorrichtung dient der
maschinellen Herstellung der doppellagigen Schlauchstücke nach Fig. 1 und 2. Entsprechend
den beiden Kunststoffolienlagen 1 und 2, aus denen die Schlauchstücke bestehen,
wird die Vorrichtung mit zwei Kunststoffolienbahnen B 1 und B2 beschickt, die mit
bekannten, auf der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln, z. B. Vorziehwalzenpaaren,
von den Vorratsrollen 5, 6 vorgezogen und
mit gleicher Transportgeschwindigkeit durch
die Vorrichtung hindurchgeführt werden.
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Am Transportweg der mit dem Aufdruck zu versehenden Folienbahn B1
sind Vorbehandlungsgeträte7, 8 vorgesehen, durch die die Folienbahn an ihrer später
zu bedruckenden Fläche einer aktivierenden Oberflächenbehandlung unterzogen wird,
die die Oberfläche für die Aufnahme der Druckfarben aufnahmefähig macht und sie
gleichzeitig in einen Zustand versetzt, der sie durch Druck- und Wärmewirkung an
in gleicher Weise vorbehandelten Folienflächen haften läßt. Als Vorbehandlungsgeräte
kommen bevorzugt solche, an sich bekannten Geräte in Betracht, die mit hochfrequenten
Funkenentladungen auf die zu aktivierende Fläche einwirken, wie es durch die eingezeichneten
Pfeiles angedeutet ist.
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In Transportrichtung a hinter den Vorbehandlungsgeräten sind die Druckwerke
9, 10 angeordnet, deren Druckwalzen 11, 12 die vorher aktivierte Fläche der Folienbahn
B 1 bedrucken, und hinter den Druckwerken ist eine an sich bekannte Warmlufttrockenstrecke
aus einer Mehrzahl von Blasköpfen 13 vorgesehen, die erwärmte Luft gegen die bedruckte
Fläche blasen, um den Aufdruck schnell zu trocknen.
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Die Temperatur der Druckluft ist in den einzelnen Blasköpfen so abgestuft,
daß der erste, auf der Zeichnung linke Blaskopf gegen die vorbeilaufende Druckseite
der Folie sehr warme Luft bläst, worauf die nächsten Köpfe in mehr oder weniger
großer Temperaturabstufung weniger warme Luftströme gegen die Folienfläche richten.
Die Folienbahn B 1 ist nunmehr zur Vereinigung mit der unbedruckten Folienbahn B
2 bereit.
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Am Transportweg der unbedruckt bleibenden Folienbahn B 2 ist eine
Warmluftstrecke aus einer Mehrzahl von Blasköpfen 14 vorgesehen, der die Aufgabe
zufällt, die Folienbahn B 2 möglichst genau auf den Temperaturzustand der Folienbahn
B 1 zu konditionieren. Die Blasköpfe sind hinsichtlich der Temperatur und/oder der
Menge der von ihnen gegen die Folienbahn B 2 zu blasenden Luft regelbar, um die
Folienbahn möglichst genau auf den Zustand der Folienbahn B 1 zu konditionieren,
den dieselbe nach vollzogener Trocknung ihres Aufdrucks aufweist. Durch diese gleiche
Konditionierung beider Folienbahnen werden beim späteren Zusammenführen derselben
Schubspannungen vermieden, die das erstrebte Aneinanderhaften der Folienbahnen beeinträchtigen
und Verwerfungen der doppellagigen Folienbahn verursachen könnten.
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Der Warmluftstrecke 14 ist ein Vorbehandlungsgerät 15 vor- oder nachgeschaltet,
das die Oberfläche der Folienbahn B 2, die später der vorbehandelten und bedruckten
Oberfläche der Folienbahn B 1 gegenüberliegt, der gleichen aktivierenden Oberflächenbehandlung
unterzieht wie letztere. Das Vorbehandlungsgerät 15 ist deshalb vorzugsweise von
gleicher Bauart wie die Geräte 7, 8.
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In Transportrichtung hinter den beschriebenen Geräten weist die Vorrichtung
Führungs- und Umlenkwalzen 16 und 17, 18, 19 auf, vermittels deren die Folienbahnen
B1 und B2 einem beheizten Preßwalzenpaar 20, 21 zugeführt werden. Die Anordnung
der Führungs- und Umlenkwalzen ist dabei so getroffen, daß die Folienbahnen mit
der in Fig. 1 angedeuteten gegenseitigen seitlichen Versetzung x und mit ihren aktivierten
Oberflächen aufeinandergeschichtet der Druck- und Wärmeeinwirkung des
Preßwalzenpaares
20, 21 ausgesetzt werden. Die Führungswalzenl6 und 19 sind mit genügend großem Abstand
von der gemeinsamen Berührungsebene des Preßwalzenpaares 20, 21 angeordnet, so daß
die Folienbahnen B 1, B 2 längs der Drehwinkel o an den Preßwalzen anliegen und
damit eine ausreichende Erwärmung erfahren, bevor sie dem Preßdruck derselben ausgesetzt
werden. Die Preßwalzen 20, 21 sind vorzugsweise im Innern mit von einem flüssigen
oder gasförmigen Heizmedium durchströmten Heizräumen ausgestattet. Die für ein sicheres
Aneinanderhaften der Folienbahnen günstigste Temperatur, die dem Preßwalzenpaar
20, 21 durch das Heizmedium mitzuteilen ist, beträgt etwa 800 C. Der Haftprozeß
wird verbessert, wenn die Folienbahnen auch nach der Pressung noch der Wärmeeinwirkung
unterliegen. Die doppellagige Folienbahn B 1, B2 wird deshalb so geführt, daß sie
eine der beiden beheizten Preßwalzen -um einen ausreichenden Winkel ß umschlingt,
ehe sie auf eine Kühlwalze22 aufläuft, auf der sie schnell auf Raumtemperatur abgekühlt
wird.
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Die doppellagige, an einer Innenfläche bedruckte Folienbahn B 1,
B 2 wird nunmehr in einer Schlauchlegestation23 von bekannter Bauart zum Schlauch
geformt, mit den Längsnahtverbindungen 4 a, 4b (F i g. 1 und 2) versehen und in
Schlauchstücke S von gewünschter Länge zerschnitten. Die Schlauchstücke werden vermittels
eines Fördermittels 24 entweder einem Stapelmagazin oder der nachgeschalteten Bodenlegemaschine
zugeführt.
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-Durch Hinzufügen weiterer Einrichtungen zum Führen, Konditionieren
und Vorbehandeln weiterer Folienbahnen zu der beschriebenen Vorrichtung lassen sich
ohne weiteres auch Schläuche mit mehr als zwei Folienlagen herstellen.
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In F i g. 3 sind beispielsweise die zusätzlichen Einrichtungen strichpunktiert
dargestellt, die notwendig sind, um einen aus drei Folienlagen bestehenden Schlauch
herzustellen. Die dritte Folienbahn B 3 wird der Vorratsrolle 25 entnommen und in
genau gleicher Weise, wie mit Bezug auf die Bahn B 2 beschrieben, in einer Warmiuftstrecke
14' und mit einem Vorbehandlungsgerät 15' vorbehandelt und vermittels der Führungswalzen
17', 18', 19' dem Preßwalzenpaar 20, 21 zugeführt. Die Folienbahn B 3 wird dabei
gegen die Folienbahn B 2 um den gleichen Betrag x seitlich versetzt, wie diese gegen
die Folienbahn B 1 nach Fig. 1 und 2. Hierdurch läßt sich auch die Folienbahn B3
durch eine eigene Längsnahtverbindung zum Schlauch schließen. Um die gewünschte
Haftung zwischen den Folienbahnen B2 und B3 zu erreichen, muß die der Folienbahn
B 3 zugewandte Fläche der Bahn B 2 der beschriebenen Vorbehandlung durch ein weiteres,
auf diese Fläche wirkendes Vorbehandlungsgerät 26 aktiviert werden.
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Die beschriebene Vorrichtung aktiviert vermittels der Vorbehandlungsgeräte
7, 8, 15, 15' und 26 die Folienbahnen B 1, B2, B3 an den gesamten bei der Aufeinanderschichtung
aufeinanderliegenden Flächen, so daß die Folienlagen des Schlauches vollständig
aneinanderhaften.
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Wie eingangs dargelegt, ist es für die Festigkeit des mehrlagigen
Sackes besser, wenn die Folien im Bereich der hochbeanspruchten Sackwand lose aufeinanderliegen
und mit Rücksicht auf das sichere mittige Öffnen der Schlauchenden nur in den Endbereichen
des Schlauchstückes aneinanderhaften, aus denen später der Sackboden gefaltet wird
bzw. die
später die Füllöffnung des Sackes bilden. Um das zu erreichen, sind die
Vorbehandlungsgeräte 15, 15' vermittels des Schalters 27 oder dergleichen Schaltmittel
eine und ausschaltbar. Der Schalter 27 wird von einem Nocken 28 auf der Druckwerkswelle
29 betätigt. Der Nocken 28 ist auf der Druckwerkswelle in seiner Drehwinkellage
einstellbar. Die der Einschaltdauer des Schalters 27 entsprechende obere Rast des
Nockens 28 ist so groß bemessen, daß die Vorbehandlungsgeräte 15, 15' während jeder
Umdrehung der Druckwalze 11 nur längs eines Transportweges 2y (F i g. 1) der Folienbahnen
B 1, B 2, B 3 eingeschaltet sind, so daß im Register des Aufdrucks der Bahn B1 jeweils
nur ein Bahnstück 2y der BahnenB2 und B3 der Vorbehandlung durch die Geräte 15,
15' unterliegt. Durch Einstellen der Drehwinkellage des Nockens 28 läßt sich die
Vorbehandlungszone 2y der Bahnen B2, B3 gegenüber der bedruckten Bahn B 1 so einstellen,
daß sie in die Lücke zwischen zwei Aufdrucken der Folienbahn B 1 fällt und nur dort
die erwünschte gegenseitige Haftung der Folienbahnen bewirkt. Da die in der Schlauchlegestation
23 geformte Schlauchbahn im Register des Aufdrucks durchschnitten wird, ergeben
sich Schlauchstücke, deren Folienlagen 1, 2, wie in F i g. 1 angedeutet ist, im
Bereich y an den Schlauchenden aneinanderhaften und im Bereich z des Aufdrucks lose
aufeinanderliegen. Das Schalten beider Vorbehandlungsgeräte 15, 15' durch einen
gemeinsamen Schalter 27 und Nocken 28 hat zur Voraussetzung, daß die Bahnlängen
B 2 und B3 zwischen den genannten Vorbehandlungsgeräten und dem Preßwalzenpaar 20,
21 in gleicher Weise auf die Abschnittlänge abgestimmt bzw. durch eine schwenkbare
Walze abstimmbar sind. Vorzugsweise wird aber jedem Vorbehandlungsgerät ein eigener
Schalter und Nocken zugeordnet.