DE19539832A1

DE19539832A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln mit mindestens einem entlang einer Linie ausgedehnten Versteifungsbereich

Info

Publication number: DE19539832A1
Application number: DE19539832A
Authority: DE
Inventors: Dieter Keim; Walter Dr Baur
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: DE19539832B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 zur Herstellung von Beuteln.

Es ist bekannt, Beutel mit mindestens einem entlang einer Linie ausgedehnten Versteifungsbereich an Schlauchbeutelmaschinen herzustellen. Hierbei wird parallel zur Folientransportrichtung mindestens eine zusätzliche Schweißnaht auf die Beutel gebracht, um diese zu versteifen. Die Schweißnaht wird mittels eines Schweißwerkzeugs im Bereich der Schweißeinrichtung erzeugt. Sie wird auf dem Folienschlauch aufgebracht.

Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung haben den Nachteil, daß die Variationsmöglichkeit die Versteifungsbereiche betreffend relativ begrenzt ist, da bei den herkömmlichen Verpackungsmaschinen die Anbringung von zusätzlichen Aggregaten zur Erzeugung der Versteifungsbereiche dahingehend eingeschränkt ist, daß im Bereich der Schweißeinrichtung die Bauweise ohnehin sehr kompakt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, derart, daß die Variationsmöglichkeit, die Versteifungsbereiche betreffend unabhängig von den räumlichen Möglichkeiten am Folienschlauch von herkömmlichen Verpackungsmaschinen ist.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß den Ansprüchen 1 und 10.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 erfolgt die Aufbringung des Versteifungsbereichs bzw. der Versteifungsbereiche jeweils durch Umknickung einer Folienbahn, und die derart versteifte Folienbahn wird zur Erzeugung von Beuteln geformt, verschweißt und durchtrennt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 10 ist eine Schlauchbeutelmaschine, bei der zwischen der Vorratsrolle und der Formschulter eine Umknickeinrichtung vorgesehen ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Aufbringung von Versteifungsbereichen an der Folienbahn und nicht am Folienschlauch geschieht, und somit ein größerer Bearbei tungsraum zur Verfügung steht als bei den bekannten Schlauchbeutelmaschinen. Somit ist eine größere Variation erreichbar.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 11 bis 17 beschrieben.

Prinzipiell sind zwei Möglichkeiten gegeben, Beutel mit längs ausgedehnten Versteifungsbereichen herzustellen. Zum einen können die Versteifungsbereiche an einer Schlauchbeutelmaschine erzeugt und in die Beutel integriert werden (Anspruch 2). Oder eine Folienbahn wird mit den Versteifungsbereichen versehen, anschließend zu einer Vorratsrolle für eine Schlauchbeutelmaschine aufgewickelt, und schließlich an einer herkömmlichen Schlauchbeutelmaschine eingesetzt (Anspruch 3). In jedem Fall erfolgt eine Aufbringung der Versteifungsbereiche bei genügendem Freiraum auf eine Folienbahn, die anschließend zu Beuteln verarbeitet wird.

Erfolgt die Umknickung derart entlang einer Linie eines Versteifungsbereichs, daß die Linie eine vom Beutel weg weisende Spitze beschreibt (Anspruch 4), so ist der Versteifungsbereich nach außen vom Beutel weg ausgerichtet, und der Beutelinhalt wird nicht vom Versteifungsbereich beeinflußt. Erfolgt dagegen die Umknickung derart entlang der Linie, daß die Linie eine in den Beutel hinein weisende Spitze beschreibt (Anspruch 5) so ist die herkömmliche Geometrie des Beutels weitgehend beibehalten und derartige Beutel können kompakt in einen Sammelbehälter eingebracht werden.

Eine Umknickung kann entweder durch eine Kaltverformung (Anspruch 6) oder durch eine Warmverformung der Folie geschehen. Der technische Aufwand für eine Kaltverformung ist vergleichsweise gering. Eine Warmverformung ist dagegen formstabiler. Eine besonders große Steifigkeit und Formstabilität ist erreicht, wenn analog Anspruch 7 beidseits der Linie verlaufende Bereiche der Folie miteinander zu einer Schweißnaht verschweißt werden.

Verläuft die Längsnaht an einem Beutelrand (Anspruch 8), dann ist eine Information auf die Beutelaußenflächen besser aufbringbar und ohne eine diesbezüglich störende Längsnaht optisch genauer zu realisieren. Eine randseitige Längsnaht kann zudem einen randseitigen Versteifungsbereich verstärken.

Von der Folie abstehende Versteifungsbereiche können parallel zur Ebene der Folienbahn und gegen die Folie umgelegt werden (Anspruch 9, Anspruch 17). Damit sind mehrere Vorteile verbunden. Zum einen kann eine Folienbahn mit umgelegten, abstehenden Versteifungsbereichen besser zu einer Vorratsrolle aufgewickelt werden. Zum anderen kann eine derartige Folienbahn besser über eine Formschulter gezogen werden, um einen Folienschlauch zu formen. Und schließlich bestimmt die Art der Umlegung die Richtung, in die die Versteifungsbereiche am fertigen Beutel weisen.

Eine ortsgenaue und zuverlässige Umknickung ist mittels einer Umknickeinrichtung gemäß Anspruch 11 erreicht. Diese weist einen Formdorn auf, entlang dessen Spitze eine Linie einer Umknickung der Folienbahn verläuft. Der Formdorn bildet ein Hindernis, um das herum die Folienbahn geknickt wird, um das Hindernis zu überwinden. Die Folienumknickung verläuft einfacher, wenn die Folie vor der Umknickung mittels einer Heizeinrichtung erweicht oder plastifiziert wurde. Eine derart aufgeschmolzene Folie kann hinter der Umknickeinrichtung mittels einer gegen die beidseits der Linie verlaufenden, gegeneinander liegenden Bereiche wirkenden Druckeinrichtung verschweißt werden (Anspruch 12). Die Schweißnaht versteift die Versteifungsbereiche zusätzlich. Alternativ zu dieser Erzeugung von Versteifungsbereichen ist es auch möglich, die Versteifungsbereiche mittels einer nach Anspruch 13 ausgestalteten Vorrichtung zu erzeugen. Hierbei sind an der Umknickeinrichtung eine Heizeinrichtung und eine Druckeinrichtung vorgesehen, und beide Einrichtungen wirken gegen die beidseits der Linie verlaufenden, aufeinanderliegenden Bereiche. Bei dieser Technik wird die Schweißnahterzeugung an oder hinter der Umknickeinrichtung vorgenommen. Durch die unmittelbare Nähe von Heizeinrichtung und Druckeinrichtung kann die in die Folie ein gebrachte Wärmemenge minimiert werden, da eine Folienabkühlung vor der Druckaufbringung unberücksichtigt bleiben kann.

Ist die Heizeinrichtung eine Heißsiegelbacke (Anspruch 14), so ist eine robuste, zuverlässige Heizeinrichtung erreicht. Die Heißsiegelbacke kann taktweise gegen die Folie gedrückt werden, sie kann aber auch auf der Folie schleifen oder die Folie lediglich mit Wärme bestrahlen. Ein umlaufendes Heißsiegelband als Heizeinrichtung (Anspruch 15) ist insbesondere für einen kontinuierlichen Folientransport geeignet.

Umknickungen mit besonderer Kontur können realisiert werden, wenn als Umknickeinrichtung zwei an ihren Mantelflächen konturierte und ineinandergreifende, die Folie pressende Räder vorgesehen sind (Anspruch 16). Die Folie verläuft zwischen den Rädern und erhält unter hohem Druck die Kontur.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine als vertikale Schlauchbeutelmaschine ausgestal tete Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln mit zwei entlang jeweils einer Linie ausgedehnten Versteifungsbereichen, wobei die Versteifungsbereiche an einer zwischen der Vorratsrolle und der Formschulter gelegenen Umknickeinrichtung umgeknickt und jeweils mittels einer Schweißnaht fixiert werden;

Fig. 2 in einem Schnitt entlang AA der Fig. 1 einen von der Vorrichtung der Fig. 1 hergestellten Beutel mit zwei randseitigen Versteifungsbereichen;

Fig. 3 in einem Schnitt entlang BB der Fig. 1 die Umknickeinrichtung der Fig. 1, mit zwei Formdornen zur Umformung der Folienbahn, sowie mit jeweils zwei gegeneinander wirkenden Rädern hinter den Formdornen;

Fig. 4 in einer Seitenansicht eine Umknickeinrichtung mit vier nebeneinanderliegen den Paaren gegenläufig umlaufender Heißsiegelbänder, sowie mit jeweils einer Umlegeeinrichtung zum Umlegen eines verschweißten Versteifungsbereichs;

Fig. 5 in einem Schnitt einen Schlauchbeutel mit vier randseitigen Versteifungsbe reichen, dessen Längsnaht mittig entlang einer Beutelaußenfläche verläuft;

Fig. 6 in einem Schnitt einen Schlauchbeutel analog Fig. 5, jedoch mit einer rand seitig versetzten Längsnaht;

Fig. 7 in einer Seitenansicht mit einem Schnitt durch die Folie eine Umknickeinrich tung in Form von zwei gegenläufigen, an ihren Mantelflächen konturierten und ineinandergreifenden, die Folie zwischen ihren Mantelflächen pressenden Rädern;

Fig. 8 in einer Seitenansicht eine Folienbahn mit einer Umknickeinrichtung analog Fig. 1, jedoch zur Erzeugung lediglich eines Versteifungsbereichs;

Fig. 9 in einem Schnitt einen Beutel mit einem randseitigen Versteifungsbereich und einer randseitig verlaufenden Längsnaht;

Fig. 10 in einem Schnitt einen Beutel mit zwei Versteifungsbereichen und einer rand seitig verlaufenden Längsnaht, sowie

Fig. 11 in einem Schnitt einen Beutel mit zwei in das Beutelinnere weisenden Ver steifungsbereichen.

An einer Vorrichtung 1 zur Herstellung von Beuteln 2 mit zwei entlang jeweils einer Linie 38, 39 ausgedehnten Versteifungsbereichen 5, 6 wird mittels zweier zweigeteilter Abzüge 7, 8 eine Folie 9 von einer Vorratsrolle 10 abgezogen (Fig. 1, Fig. 2). Die Folienbahn 11 wird über Umlenkrollen 12, 13 und eine Formschulter 14 gezogen. An der Formschulter 14 wird die ebene Folienbahn 11 zu einem Folienschlauch 15 umgeformt. Mittels einer Längsschweißeinrichtung 16 wird der Folienschlauch 15 längs verschweißt. Eine Befüllung der zu erzeugenden Beutel 2 erfolgt durch das Füllrohr 17, um das herum der Folienschlauch 15 verläuft, und gegen das die Abzüge 7, 8 und die Längsschweißeinrichtung 16 wirken. Die Längsschweißeinrichtung 16 ist ein um zwei Räder 18, 19 umlaufendes Heißsiegelband 20. Das Heißsiegelband 20 erzeugt die Längsnaht 21. Die Querverschweißung des Folienschlauchs 15 erfolgt mittels einer Querschweißeinrichtung 22, welche jeweils eine kopfseitige Quernaht 23 und eine bodenseitige Quernaht 24 an den Beuteln 2 erzeugen.

Die Vorrichtung 1 ist eine kontinuierlich arbeitende, vertikale Schlauchbeutelmaschine 25. Die Querschweißeinrichtung 22 besteht aus zwei Paar jeweils um eine Achse 26, 27 umlaufenden Querbacken 28, 29. Die Backen 29 haben jeweils eine Trenneinrichtung 30 zur Durchtrennung des Folienschlauchs 15. Erfindungsgemäß ist zwischen der Vorratsrolle 10 und der Formschulter 14 eine Umknickeinrichtung 31 an der Folienbahn 11 vorgesehen (Fig. 1, Fig. 3). In Folientransportrichtung vor der Umknickeinrichtung 31 ist als Heizeinrichtung 32 eine Heißsiegelbacke 33 zur Aufschmelzung der Folie 9 mittels Strahlungswärme vorgesehen. Danach ist in Folientransportrichtung die Umknickeinrichtung 31 angeordnet. An der Umknick einrichtung 31 sind zwei parallel zueinander ausgerichtete Formdorne 34, 35 derart angeordnet, daß die Folie 9 an den Formdornen 34, 35 umgeknickt wird, und daß infolge der Folienspannung die Spitzen 36, 37 der Formdorne 34, 35 Linien 38, 39 der Umknickung der Folienbahn 11 erzeugen. Nach der Umknickeinrichtung 31 ist eine gegen die aufeinanderliegenden Bereiche 40, 41 wirkende Druckeinrichtung 42 vorhanden, um die aufgeschmolzenen Bereiche 40, 41 endgültig durch Druckaufbringung miteinander zu verschweißen, und derart die entlang den Linien 38, 39 verlaufenden Versteifungsbereiche 5, 6 zu erzeugen. Die Versteifungsbereiche 5, 6 umfassen hierbei die Schweißnähte 43, 44 einschließlich der Linien 38, 39. Die Umknickung der Folie 9 entlang der Linien 38, 39 sind derart erfolgt, daß die Linien 38, 39 jeweils eine vom Rand 2 weg weisende Spitze 45, 46 beschreiben. Der Beutel 2 ist ein Schlauchbeutel 3 und besteht aus einer Monofolie 4.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 werden vier Versteifungsbereiche 5 auf einer in Transportrichtung 47 bewegten Folie 9 erzeugt. Jeder Versteifungsbereich 5 wird analog Fig. 3 mittels eines Formdorns 34 einer Umknickeinrichtung 31 erzeugt. An jedem Formdorn 34 ist jeweils eine kombinierte Heizeinrichtung 32 und Druckeinrichtung 42 in Form eines Paars gegenläufiger Heißsiegelbänder 48 vorgesehen, das gegen die beidseits der Linie 38 liegenden Bereiche 40 wirkt. Jedes Heißsiegelband 48 läuft um zwei Rollen 49 um. Die Heißsiegelbänder 48 verschweißen die Versteifungsbereiche 5. In Transportrichtung 47 der Umknickeinrichtung 31 nachfolgend ist jeweils eine Umlegeeinrichtung 50 in Form eines Gleitblechs 51 zum dauerhaften Umlegen der noch warmen, beidseits der Linie 38 verlaufenden Bereiche 40 vorgesehen. Nach ihrer Abkühlung sind die Bereiche 40 relativ zur übrigen Folie 9 derart ausgerichtet, daß sie am fertigen Beutel 2 ihre Ausrichtung beibehalten.

Die hergestellten Beutel können unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann ein von einem rechteckigen Füllrohr stammender Schlauchbeutel 3 mit einer mittig verlaufenden Längsnaht 21 ausgestaltet sein (Fig. 5), oder seine Längsnaht 21 verläuft entlang eines Beutelrandes 52 (Fig. 6). Randseitige Längsnähte 21 sind auch bei den Beuteltypen der Fig. 9 und 10 realisiert. Prinzipiell fungiert eine randseitige Längsnaht 21 genauso wie ein Versteifungsbereich 5. Beim Beutel 2 der Fig. 11 ist eine mittige Längsnaht 21 ausgebildet. Die Umknickung der Bereiche 40, 41 erfolgte entgegengesetzt zu der in Fig. 1 dargestellten Technik mit nach unten wirkenden Formdornen 34, 35. Die Linien 38, 39 beschreiben jeweils eine in den Beutel 2 hineinweisende Spitze 53.

Während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ein Versteifungsbereich 5 entlang einer in Transportrichtung 47 bewegten Folienbahn 11 mittels einer Siegelbacke 33 als Heizeinrichtung 32 und zwei gegenläufigen Rollen 54, 55 als Druckeinrichtung 42 geformt wird, erfolgt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 die Umknickung der Folie 9 mittels Kaltverformung. Die kaltverformbare Folie 9 wird an der Umknickeinrichtung 31 mittels zwei um Achsen 56, 57 umlaufender Räder 58, 59 gepreßt und entlang der Linie 38 verformt. Jedes Rad 58, 59 weist dazu auf seiner Mantelfläche 60, 61 eine entsprechende Kontour 62, 63 auf.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung
2 Beutel
3 Schlauchbeutel
4 Monofolie
5, 6 Versteifungsbereich
7, 8 Abzug
9 Folie
10 Vorratsrolle
11 Folienbahn
12, 13 Umlenkrolle
14 Formschulter
15 Folienschlauch
16 Längsschweißeinrichtung
17 Füllrohr
18, 19 Rad
20 Heißsiegelband
21 Längsnaht
22 Querschweißeinrichtung
23 kopfseitige Quernaht
24 bodenseitige Quernaht
25 Schlauchbeutelmaschine
26, 27 Achse
28, 29 Querbacke
30 Trenneinrichtung
31 Umknickeinrichtung
32 Heizeinrichtung
33 Siegelbacke
34, 35 Formdorn
36, 37 Spitze
38, 39 Linie
40, 41 Bereich
42 Druckeinrichtung
43, 44 Schweißnaht
45, 46 Spitze
47 Transportrichtung
48 Heißsiegelband
49 Rolle
50 Umlegeeinrichtung
51 Gleitblech
52 Beutelrand
53 Spitze
54, 55 Rolle
56, 57 Achse
58, 59 Rad
60, 61 Mantelfläche
62, 63 Kontour

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Beuteln mit mindestens einem entlang einer Linie ausgedehnten Versteifungsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung des Versteifungsbereichs (5, 6) bzw. der Versteifungsbereiche (5, 6) jeweils durch Umknickung einer Folienbahn (11) erfolgt und daß die derart versteifte Folienbahn (11) zur Erzeugung von Beuteln (2) geformt, verschweißt und durchtrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienbahn (11) zu nächst von einer Vorratsrolle (10) mittels eines Abzugs (7, 8) abgewickelt und mit mindestens einem Versteifungsbereich (5, 6) versehen wird, sodann an einer Formschulter (14) zu einem Folienschlauch (15) umgeformt wird, wobei durch die Formschulter (14) eine Befüllung des Folienschlauchs (15) erfolgt daß eine Längsverschweißung und eine Querverschweißung des Folienschlauchs (15) erfolgt, und daß schließlich eine Durchtrennung des Folienschlauchs (15) jeweils zwischen zwei Quernähten (23, 24) aufeinanderfolgender Beutel (2) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienbahn mit min destens einem Versteifungsbereich versehen und anschließend zu einer Vorratsrolle aufgewickelt wird, und schließlich an einer Schlauchbeutelmaschine zu Beuteln geformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Umknickung derart entlang der Linie (38, 39) erfolgt, daß die Linie (38, 39) eine vom Beutel (2) weg weisende Spitze (45, 46) beschreibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umknickung derart entlang der Linie (38, 39) erfolgt, daß die Linie (38, 39) eine in den Beutel (2) hinein weisende Spitze (53) beschreibt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Um knickung mittels einer Kaltverformung der Folie (9) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseits der Linie (38, 39) verlaufenden Bereiche (40, 41) der Folie (9) miteinander zu einer Schweißnaht (43, 44) verschweißt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnaht (21) an einem Beutelrand (52) verläuft.

9. Verfahren nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsbereich (5) bzw. die Versteifungsbereiche (5) parallel zur Ebene der Folienbahn (11) und gegen die Folie (9) umgelegt wird, bzw. werden.

10. Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln mit mindestens einem entlang einer Linie ausgedehnten Versteifungsbereich, mit einem Abzug zum Abziehen einer Folie von einer Vorratsrolle und zum Weitertransport der abgezogenen Folienbahn, einer Formschulter zum Formen eine Folienschlauchs aus der Folienbahn, einem Füllrohr zur Befüllung des Folienschlauchs, mit einer Längsschweißeinrichtung (16) und einer Querschweißeinrichtung (22) zur Erzeugung einer Längsnaht (21) und von Quernähten (23, 24) am Folienschlauch (15), sowie einer Trenneinrichtung (30) zur Abtrennung einzelner Beutel (2) vom Folienschlauch (15), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorratsrolle (10) und der Formschulter (14) eine Umknickeinrichtung (31) an der Folienbahn (11) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umknickeinrich tung (31) mindestens einen Formdorn (34, 35) aufweist, entlang dessen Spitze (36, 37) eine Linie (38, 39) einer Umknickung der Folienbahn (11) verläuft.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Folientransportrichtung direkt vor der Umknickeinrichtung (31) eine Heizeinrichtung (32) vorgesehen ist, und nach der Umknickeinrichtung (31) eine gegen die beidseits der Linie (38, 39) verlaufenden aufeinanderliegenden Bereiche (40, 41) wirkende Druckeinrichtung (42) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umknickeinrichtung (31), gegen die beidseits der Linie (38) verlaufenden, aufeinanderliegenden Bereiche (40) wirkend, eine Heizeinrichtung (32) und eine Druckeinrichtung (42) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (32) eine Heißsiegelbacke (33) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrich tung (32) mindestens ein umlaufendes Heißsiegelband (48) enthält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Umknickeinrich tung (31) zwei an ihren Mantelflächen (60, 61) konturierte und ineinandergreifende, die Folie (9) pressende Räder (58, 59) vorgesehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung (47) der Umknickeinrichtung (31) nachfolgend eine Umlegeeinrichtung (50) zum Umlegen der beidseits der Linie (38) verlaufenden Bereiche (40) vorgesehen ist.