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Die Erfindung betrifft einen Seitenfaltenbeutel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Seitenfaltenbeutel aus Folie, insbesondere Kunststofffolie, die umfangsseitig mit zwei Hauptwänden und zwei zwischenliegenden Seitenfaltenwänden gebildet und ober- und unterseitig durch Quernähte oder Wiederverschlüsse begrenzt sind, finden sich verbreitet im Alltagsleben. Ein Seitenfaltenbeutel zur Aufnahme von pastösen oder flüssigen Stoffen – wenngleich mit unvollkommen ausgebildeten Seitenfalten – ist aus der
EP 1 362 797 B1 zu ersehen, bei der der Beutel oberseitig mit einer querverlaufenden Kopfnaht abgeschlossen ist, in die eine Tülle in Form eines Kappenverschlusses eingesiegelt ist. Tüllen dieser Art dazu weisen typischerweise einen Einschweiß- oder Einsiegelbereich auf, bei den gegenüberliegende Befestigungsflächen eine faltenfreie Anlage der Folie und eine Befestigung zu einem belastbaren und dichten Abschluss ermöglichen.
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Die in der genannten Schrift dargestellte Form des Seitenfaltenbeutels soll möglichst faltenfreie Übergänge zwischen dem Beutel aus Folie und der Tülle ergeben. Gleichwohl neigt der vorbekannte Beutel von seiner rechteckigen Grundform her zu einer Füllform mit zwickel- und taschenförmigen Bereichen, die einem Befüllen ohne Lufteinschlüsse und einem Entleeren ohne Flüssigkeitsnester entgegenstehen.
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Demgegenüber hat sich ein beträchtliches Interesse an materialsparenden und bezüglich der Flüssigkeitsbefüllung inerten Folienverpackungen ergeben, die unproblematisch und vollständig zu befüllen und zu entleeren sind. Solche Behälter kommen sowohl als eigenständige Behälter wie auch als Auskleidung bzw. Innenbeutel für Umbehälter fester Form wie Karton-, Holz oder Blechbehälter in Betracht, in denen die Innenbehälter kollabierend entleert werden können und dabei auch ggf. einen Luftabschluss gewährleisten. Hiervon machen beispielsweise Weinbehälter Gebrauch, die mit großem Füllvolumen und entsprechend langen Entleerungszeiten Beeinträchtigungen des Weins durch Luftzutritt vermeiden. Gleichzeitig besteht ein Interesse, die Fertigung solcher Seitenfaltenbeutel mit maschinellen Mitteln verlässlich feuchtigkeitsdicht und bruchsicher und insbesondere auch preiswert zu gestalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es hiernach, einen Seitenfaltenbeutel als geschlossenes, mit einer Tülle versehenes Behältnis so umzugestalten, dass es als Flüssigkeitsbehältnis zum vollständigen Befüllen und zum vollständigen Entleeren geeignet ist, sich gleichwohl aber in herkömmlichen Fertigungsverfahren und -maschinen unkompliziert, schnell und bruchsicher erstellen lässt, wobei die Form auch noch für eine kompakte Anordnung in Versand und Lagerung flach zusammenfaltbar sein soll.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einem Seitenfaltenbeutel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Während der gebräuchliche vierflächige Seitenfaltenbeutel auf eine beim Befüllen etwa mit körnigem Material zu erzielende Quaderform ausgelegt ist, die sich aber beim Befüllen mit Flüssigkeit ausbauchen und verziehen würde und welche im Übrigen Ecken und Taschen ausbildet, ist schon eine Erhöhung der Seitenzahl geeignet, eine vieleckige Polygonform und damit eine bessere Annäherung an eine bewusste Rundung des Umfangs zu erzielen. Schon eine fünfeckige Querschnittsform passt sich sehr viel besser einer durch einen Flüssigkeits-Innendruck zumindest näherungsweise gebildeten Kreisform an, als eine viereckige oder quadratische Querschnittsform. Die Erhöhung der Flächen wird dabei durch eine größere Zahl von Seitenfaltenwänden erzielt, die, wie bei dem herkömmlichen vierflächigen Seitenfaltenbeutel, eine flache Anordnung mit Hauptflächen und zwischenliegend eingefalteten Seitenwänden einnehmen können.
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Dabei wird einer Erhöhung der Seitenwandzahl sowohl aus Gründen der einfachen beiderseitigen Fertigung als auch gleichmäßigen Faltlage des Seitenfaltenbeutels auf jeweils zwei Seitenfaltenwände unter jeder Seite der Hauptwände der Vorzug zu geben sein, um mit einer sechseckigen Querschnittsform eine bessere Abrundung als etwa mit einer fünfeckigen Querschnittsform zu erzielen. Im gleichen Sinnen können auch noch höhere Wandzahlen vorgesehen werden, womit allerdings dann auch der Fertigungsaufwand größer wird, ohne dass die Annäherung des polygonalen Umrisses an einen Rundquerschnitt in gleichem Maße gesteigert werden könnte.
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Zur Vermeidung von Nestern oder Taschen beim Befüllen oder Entleeren eines solchen Seitenfaltenbeutels tragen Schrägnähte zwischen den Seitenfaltenwänden untereinander bzw. zwischen den Seitenfaltenwänden und den Hauptwänden wesentlich bei, die zumindest den Kopfbereich innenseitig mit einer Geometrie in Form einer glatten Deckenwand versehen. Eine solche Deckenwand kann etwa in Anpassung an einen Behälter mit ebenen Boden- und Deckenflächen planeben vorgegeben werden. Es ist aber auch möglich, durch kleinere Winkel der Schrägnähte gegenüber der Längsrichtung die Gestaltung der Innenform im Kopfbereich kegelig auf die Tülle hin auszurichten, um einen vollständigen und leichten Einlauf und Ablauf sicherzustellen.
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Aus der
US 7,147,597 B2 sind zwar schon Seitenfaltenbeutel mit (drei oder) fünf Umfangsseiten bekannt, die aber nicht flach und glatt zusammenlegbar sind. Dort sind alle Schrägnähte im Kopfbereich auf einen einzigen Zentralpunkt ausgerichtet, um eine Tülle mit allen Umfangsseiten zu verbinden. Diese Verbindungen sind maschinell nicht einfach herzustellen und führen zu nicht knitterfrei einfaltbaren Wandübergängen.
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Ein erfindungsgemäßer Seitenfaltenbeutel aus Folie lässt sich insbesondere einfach mit Hilfe von Siegelnähten herstellen, wenn die Folie insgesamt siegelbar oder zumindest auf einer Seite mit einer siegelbaren Schicht versehen ist. Gebräuchlich und auch in dieser Hinsicht gut einsetzbar ist eine Verbundfolie mit einem Polyolefin, insbesondere Polyethylen, als Innenschicht, die eine gute Siegelbarkeit auf der Innenseite eröffnet, sowie einer meist dünner gehaltenen, festeren und auch höher schmelzenden Außenschicht aus Polyester. Diese Materialkombination hat auch den in der Praxis breithin genutzten Vorteil, dass die Siegelnähte übereinanderliegend zwischen den Seitenfaltenwänden untereinander bzw. zwischen den Seitenfaltenwänden und den Hauptwänden durch mehrere Folien hindurch in einem Arbeitsgang gesiegelt werden können, ohne dass danach die Außenseiten miteinander verschweißt wären und einem Auseinanderfalten des Beutels aus einer Flachlage heraus in die Fülllage entgegenstünden.
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Es versteht sich natürlich, dass je nach den Anforderungen an die Dichtigkeit und chemische Beständigkeit auch verklebbare oder verschweißbare Metallfolien oder aber Verbundfolien mit einer Metallschicht anstelle von Kunststoff-Verbundfolien einzusetzen sind.
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Die Fertigung eines solchen Seitenfaltenbeutels ist auf Maschinen möglich, die bereits herkömmliche Seitenfaltenbeutel mit zwei Hauptwänden und nur zwei jeweils einzeln dazwischenliegenden Seitenfaltenwänden fertigen. Die Fertigung ist dabei zunächst auf einen (umfangsseitig geschlossenen) Schlauch gerichtet, der sowohl dadurch erstellt werden kann, dass eine einzige Folienbahn mit den gegenüberliegenden Seitenkanten zusammengelegt und mit nur einer Längsnaht zu einem Schlauch geschlossen wird, wie auch in einer alternativ gebräuchlichen Form, bei der die Hauptwände und Seitenfaltenwände als Streifen zusammengeführt und durch mehrere Längsnähte zu einem Schlauch miteinander verbunden werden. Bei herkömmlichen Seitenfaltenbeuteln sind teilweise bereits Schrägnähte als Stütznähte unter 45° gegenüber der Längsrichtung eingesetzt worden, die allerdings die Seitenfaltenwände üblicherweise nicht begrenzt sondern nur intern geformt haben. Bei einer größeren Zahl von Seitenfaltenwänden gemäß der Erfindung verlaufen der Schrägnähte aber typischerweise unter einem Winkel von weniger als 45° gegenüber der Längsrichtung.
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Die genauere Festlegung des Winkels erfolgt unter dem Gesichtspunkt, ob ein flachebener Kopfbereich – zur Anpassung etwa an ein oberseitig flaches Umbehältnis – oder ein trichterförmiger Kopfbereich – zur besseren vollständigen Befüllung und Entleerung – vorgesehen wird. Bei der plan-ebenen Kopfgestaltung bilden die Schrägnähte der entfalteten Seitenwände und Hauptwände in der Kopfebene Dreiecke, die sich zu einer ebenen Fläche zusammenfügen. Abweichend von einer gleichmäßigen Aufteilung eines Fünfecks, Sechsecks oder eines Mehrecks durch übereinstimmende, nach innen zusammenlaufende Dreiecke ist dabei zu berücksichtigen, dass zwei gegenüberliegende Wände nicht spitz, sondern mit einer zumindest kurzen Kopfnaht zusammenstoßen sollen, in die auch die Tülle einzubinden ist. Dementsprechend sind typischerweise zwei größere Dreiecke mit für die Kopfnaht abgeschnittener Spitze einander gegenüberliegend vorzusehen, die üblicherweise für die Hauptwände vorgesehen sind, wobei die Schrägnähte erst von den beiderseitigen Enden der Kopfnaht auseinanderlaufen.
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Die vorstehende Gestaltung gilt grundsätzlich auch für eine im Kopfbereich kegelförmige oder trichterförmige Ausbildung des Seitenfaltenbeutels, wobei die Dreieckformen der Wände wischen den Schrägnähten umso spitzwinkliger werden, je stärker die Kegelform ausgebildet sein soll.
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Besonders naheliegend ist bei aller Gestaltungsfreiheit eine Ausbildung der Seitenfaltenwände auf untereinander gleiche Umfangsbreiten, bei denen die benachbarten Seitenfaltenwände im eingefalteten Zustand auch deckungsgleich übereinanderliegen, während die Hauptwände um die Länge der Kopfnaht größere Breite aufweisen.
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Die Hauptwände und die Seitenfaltenwände können auch dann mit Längsnähten zwischeneinander versehen werden, wenn die Fertigung des Seitenfaltenbeutels aus einer einzigen Folienbahn konzipiert ist und insofern eigentlich nur eine einzige Längsnaht voraussetzen würde. Längsnähte zwischen den Hauptwänden und den Seitenfaltenwänden bzw. zwischen den Seitenfaltenwänden untereinander können jedoch zur Versteifung des Behälters und zu einem kontrollierteren Kollabieren bei der Entleerung zweckmäßig sein. Vorzugsweise sind die Längsnähte dann als nach außen abstehende Flossennähte vorgesehen. Dieses erlaubt es, den Seitenfaltenbeutel inwändig glatt und ohne unnötige benetzte Oberflächen vorzusehen. Die nach außen abstehenden Flossennähte sind auch bei Seitenfaltenbeuteln erwünscht, die als Innenbehältnis Verwendung finden sollen und die damit einem unerwünschten Anhaften des Innenbehältnisses am Außenbehältnis entgegenwirken.
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Die Ausbildung eines Bodenbereichs, dem Kopfbereich unten gegenüberliegend, kann unter ganz ähnlichen Gesichtspunkten erfolgen, wobei allerdings eine zentrale Kopfnaht entbehrlich ist, da im Boden regelmäßig keine Tülle oder sonstige Entleerungsöffnung vorgesehen werden muss. Insofern können auch im Bodenbereich spitzwinklig zulaufende Dreiecke zwischen Schrägnähten vorgegeben werden. Vorzugsweise wird aber der Bodenbereich mit Rücksicht auf ein glattes Zusammenlegen des Beutels deckungsgleich mit dem Kopfbereich gestaltet. Die ”deckungsgleiche” Ausbildung des Bodenbereichs gegenüber dem Kopfbereich hindert auch nicht daran, den Boden etwa flach auszubilden, wenn der Kopfbereich kegelig ausgezogen ist und umgekehrt. Die üblichen Bezeichnungen mit ”Kopf” oder ”Boden” beziehen sich gedanklich auf eine (Füll-)Stellung mit oberseitiger Tülle, auch wenn der Beutel zur Entleerung durchaus kopfüber zu stülpen ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 Seitenansicht einer ersten Ausführungsform (teilweise ausgebrochen),
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2 Draufsicht zu der Ausführungsform gemäß 1,
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3 Querschnitt der Ausführungsform nach 1 und 2 zu Beginn des Zusammenfaltens,
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4 Vergrößertes Detail IV nach 3,
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5 Querschnitt durch den Seitenfaltenbeutel in zusammengefalteter Form,
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6 Draufsicht auf die zusammengefaltete Form gemäß 5 und
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7 Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Seitenfaltenbeutels.
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In 1 und 2 ist ein Seitenfaltenbeutel gemäß der Erfindung in entfalteter Form insgesamt mit 1 bezeichnet. Er weist einen sechseckigen Umriss aus sechs in der Breite nicht bzw. nicht wesentlich voneinander abweichenden Wänden auf, die sich umfangsseitig aneinander anschließen und zu einem Kopfbereich 2 sowie einem Boden 3 zur Mitte hin zusammenlaufen. Der Kopfbereich ist in der Mitte mit einer Tülle 4 bestückt.
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Der Seitenfaltenbeutel 1 ist aus einer innenseitig siegelfähigen Folie, im vorliegenden Fall einer Kunststoff-Verbundfolie mit einer Polyethylen(PE-)Innenschicht und einer Polyester(PET-)Außenschicht, gebildet. In diese Folie ist die Tülle 4 in eine Kopfnaht 5 mit zwei gegenüberliegenden Siegelflächen als Befestigungsflächen dicht und fest eingesiegelt. Die dargestellte Tülle ist mit einer Schraubkappe verschließbar, könnte aber natürlich auch mit einem Stopfen oder einem anderen Verschluss versehen sein.
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Der im Wesentlichen zu einer Trommelform entfaltete Seitenfaltenbeutel 1 hat einen Sechseck-Umriss für ein Befüllen mit Flüssigkeit, bei dem er sich an eine zylindrische Form annähert, gebildet durch aneinander gefügte Seitenwände, die im Kopfbereich 2 und am Boden 3 ähnlich wie Tortenstücke zur Mitte hin zusammenlaufen. Allerdings kommen diese nicht in einem einzigen Zentralpunkt zusammen, sondern stoßen jeweils auf eines von zwei Enden der Kopfnaht 5, die das zweiseitige Einsiegeln einer Tülle ermöglicht. Die Kopfnaht 5 ist zwischen den oberen gekappten Dreiecksspitzen zweier Wände 6, 7 gebildet, die ein wenig breiter als die übrigen Wände 8, 9, 10, 11 vorgegeben sind, um die Geometrie der Seitenlängen und Winkel aufeinander abzustimmen. Grundsätzlich können hier allerdings auch Seiten gleicher Umfangsbreite vorgegeben werden, solange im Kopfbereich die Anordnung einer Tülle gewährleistet ist.
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Die 3 zeigt die Seiten 8, 9, 10, 11 parallel zu einer mittig vom Boden 3 zum Kopfbereich 2 zu denkenden Längsrichtung leicht eingeknickt. Damit ist angedeutet, dass diese Wände Seitenfaltenwände sein sollen, die ein Zusammenfalten des Seitenfaltenbeutels wie bei herkömmlichen Seitenfaltenbeuteln mit vier Wänden ermöglichen. Damit ist nicht nur ein raumsparendes Abstapeln und Versenden gegeben, sondern auch eine flache Herstellungsweise, etwa aus einer einzigen Folienbahn, die in der Längsrichtung mit den gegenüberliegenden Rändern zusammengelegt und zusammengesiegelt wird, oder aber eine Herstellungsweise aus Streifen, die in der Breite der jeweiligen Wände zusammengefügt und mit Nähten zusammengesiegelt werden.
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Im ersteren Fall, bei der zunächst eine Schlauchform aus einer einzigen Folienbahn erstellt wird, sind umfangsseitige Längsnähte – abgesehen von einer einzigen schlauchbildenden Naht – nicht zwingend notwendig. Gleichwohl zeigt insbesondere die vergrößerte Darstellung gemäß 4 eine bewusst eingesiegelte Längsnaht 12 zwischen der Seitenfaltenwand 9 und der breiteren Wand 7, die zur Versteifung und Konturierung eingearbeitet ist und keine dichte Versiegelung erfordert, da die Folie an dieser Stelle ungeschnitten durchläuft und lediglich eine feste Versteifungsfalte erhält.
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Die 5 zeigt den Seitenfaltenbeutel 1 in einem zusammengefalteten Zustand, in dem die breiteren Wände 6 und 7 als Hauptwände flachliegen und die Seitenfaltenwände 8, 9, 10, 11, in Längsrichtung etwa hälftig gefaltet, dazwischen liegen. Da die Hauptwände 6, 7 breiter sind als die untereinander einheitlich breiten Seitenfaltenwände 8, 9, 10, 11, stoßen die gehälfteten Seitenfaltenwände in der Mitte nicht zusammen, sondern bleiben längs in 6 eingezeichneten Faltlinien 21, 22 durchgehend auf Abstand.
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Die 6 zeigt die zusammengefaltete Form des Seitenfaltenbeutels 1 in flacher Draufsicht mit oben liegender Hauptfläche 6, deren parallele Seitenkanten 13, 14 in Längsrichtung gemäß einem Pfeil 15 in 1 verlaufen und dort mit parallelen, seitlich überstehenden Nähten 15, 16 versteift sind. Die Nähte 15, 16 laufen zur Kopfnaht 5 hin mit Schrägnähten 17, 18 zusammen, die bei einem Sechseck-Seitenfaltenbeutel der hier betrachteten Art auf der Linie eines etwa gleichseitigen Dreiecks zu sehen sind. Der Boden 3 bildet sich in der zusammengefalteten Form gemäß 5 und 6 auch dreieckförmig aus, wobei eine deckungsgleich zur Kopfnaht 5 vorgesehene Bodennaht 19 (ohne Tülle) aus Symmetriegründen vorgesehen wird, so dass sich parallele Faltlinien und deckungsgleiche Nähte ergeben. Die zusammengefaltete Form gemäß 5 und 6 bildet also ein ”Paket” mit übereinanderliegenden Faltlinien und Nähten. Es versteht sich natürlich, dass durchaus bewusste Abwandlungen möglich sind, um etwa die Faltlinien und die Nähte im zusammengefalteten Zustand gegeneinander zu versetzen, wenn dies etwa zur besseren Verteilung von Faltlinien oder Nähten vorgezogen wird.
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Die vorbeschriebene Ausführungsform nach Art einer ”Trommel” mit ebenem Boden und Kopfbereich ist insbesondere für Anwendungsfälle gefragt, in denen ein solcher Seitenfaltenbeutel als ”Inliner” in ein festeres Umbehältnis aus Karton, Holz oder Blech eingesetzt werden soll, das auch bei einer rundzylindrischen Innenform gut mit einem Sechseck-Seitenfaltenbeutel auszufüllen ist. Selbst eine fünfeckige Form hätte gegenüber dem herkömmlichen Seitenfaltenbeutel mit vier Umfangsflächen schon wesentliche Anpassungsvorteile. Auf der anderen Seite wird offensichtlich, dass auf Wunsch auch eine noch mehrflächige Polygonform auf der gleichen Linie zu konzipieren und herzustellen ist.
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Nach außen hin flossenartig abstehende Nähte wie die Naht 12 in 4 haben sich dabei nicht nur als vorteilhaft zur Konturierung der Faltlinien und zur Versteifung des Seitenfaltenbeutels bewährt, sondern helfen auch, bei inwändig glatten Umbehältern ein innenseitiges Anhaften der Folie des Seitenfaltenbeutels auszuschließen.
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In 7 ist eine Variante eines Seitenfaltenbeutels insgesamt mit 22 bezeichnet, bei der zwei in der Darstellung zu sehende Seitenfaltenwände 23 und 24 mit einer Flossennaht 25 zwischeneinander und mit Flossennähten 26, 27 gegenüber angrenzenden Hauptwänden (nicht dargestellt) zu sehen sind, wobei die Seitenfaltenwände 23, 24, wie auch die übrigen Seitenfaltenwände und die Hauptwände, in einem Kopfbereich 28 und in einem Boden 29 zur Mitte hin trichterförmig zusammenlaufen. Dies ist bei flüssigkeitsbefüllten Seitenfaltenbeuteln insbesondere im Kopfbereich 28 von Interesse, um ein vollständiges Befüllen und ein vollständiges Entleeren zu erleichtern. Ein solcher Beutel ist wie der Seitenfaltenbeutel nach 1 bis 6 in der gleichen Weise flach zusammenfaltbar auszulegen, wobei sich lediglich zwischen den Schrägnähten wie Schrägnähten 30, 31 gestreckte dreiecksförmige Endbereiche der Haupt- und Seitenfaltenwände mit schlankeren Winkeln zwischen den Nähten ergeben. Bei diesen Winkeln ist wiederum eine Kopfnaht 32 vorzugeben, in die eine Tülle 33 von zwei Seiten einzuschließen ist, um die Folie des Seitenfaltenbeutels mit einem festen Einfüll- und Ausguss-Spritzgussteil auszustatten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1362797 B1 [0001]
- US 7147597 B2 [0008]