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@WINDMÖLLER & HÖLSCHER 454 Lengeruch, 1. September 1972 M/TB 3185,
Rog/kuk Schrägschnitt - Fransenventil Die Erfindung betrifft e,ine mehrlagige Ventileinlage
aus geschmeidigem Material für Kreuzbodenventilsäcke mit durch parallele Einschnitte
in das Einlagenmaterial gebildeten, in das Sackinnere weisenden Pransen oder dgl.
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Die Verwendung-derartiger, im folgenden als Fransenventil beziecneten
Ventileinlagen zur Abdichtung gefüllter Kreuzbodenventilsäcke ist bekannt, (vgl.
z,B. DT-Gbm 1 825 o47), Diese haben die Aufgabe, eine Einführung des FüllrUssels
in den Sack und dessen zuverlässige Entlüftung während des Befüllens zu ermOglichen
sowie außerdem nach Beendigung des Füllvorgangs automatisch eine ausreichende Abdichtung
gegen eindringende Feuchtigkeit und austretendes fe,inkörnies Füllgut, den sogenannten
Rieselverlust sicherzustellen, Hohe Anforderungen an die Dichtheit eines Ventilsacks
werden insbesondere dann gestellt, wenn wertvolle oder hygroskopische Füllgüter
zu verpacken sind, In Anbetracht dessen nimmt man in der Praxis einige einschneidende
Nachteile des zuverlässig abdichtenden Taschenventils in Kauf, Dieses ist eine schlauchförmige
Ventileinlage, die nach außen aus dem am Sackboden von dem Eckeinschlag und den
beiden Bodenseitenumschlägen gebildeten Ventileingang hervorragt und die man nach
dem Füllen des Sackes auf sich selbst nach unten oder oben umbiegt und in eine Bodenfalte
einsteckt. Das Umschlagen und Einstecken des Ventilschlauches stellt dabei eine
nicht zu vermeidende Mehrarbéit dar; das verwendete Taschenventil ist daher kein
selbsttätig schließendes Ventil und wegen der erforderlichen Mehrarbeit für heutige
Verhältnisse nicht mehr vorteilhaft.
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Bei der Anwendung des Taschenventils an Plastiksäcken für feuchtigkeitsempfindliche
Torfstreu ist man z,T. dazu über gegangen, den über die Schmalseite im Bereich des
Sackbodens hervorragenden Ventil schlauch nach Beendigung des Ftllvorganges mittels
einer eigens dafür pereitgestellten Schweißvorrichtung zu verschließen. Der dazu
erforderliche maschinentechnische Aufwand und die Gefahr von Betriebsstillständen
durch an dieser zusätzlichen Maschineneinrichtung auftretende Störungen ist beträchtlich,
so daß insgesamt gesehen der Einsatz des Taschenventils als unzumutbare Übergangslösung
angesehen werden mußc Aus der DT-PS 1 o70 991 ist ein Fransenventil aus geschmeidigem
Material bekannt, bei dem die Abdichtung der Fransen auf folgende Weise zustandekommen
soll: Die über das Füllrüsselende während des Einfüllvorgangs hinausragenden Ventilfransen
sollen von der durch das Füllgut nach oben abgedrängten Luft in fächelnde Bewegung
versetzt werden. Durch diese flatternde Bewegungen soll bereits während des Füllvorgangs
Ff111-gut in den Raum zwischen dem Ventil und dem darüber befindlichten, ralativ
steifen Sackboden gefordert werden. Außerdem soll es zu einer Verflechtung der Fransenenden
kommen, so daß schon während des Füllvorgangs Fransenkanaüel gebildet werden die
den innenliegenden Ventilausgang nach Entfernen des Füllrüssels verstopfen, so daß
kein Füllgut herausgedrückt werden kann. Spätestens nach einem Abwurf des gefüllten
Sackes, z,B, auf ein FOrderbandt kommt es zwar zu einem Ausfüllen der im Bereich
des Ventilaehlauehes gebildeten Hohlräume durch das Füllgut und damit zu einem Zusammenpressen
des mit den Fransenknäueln an seinem innenliegenden Ende verstopften Ventilschlauches,
Jedoch bracht die Anwendung eines Fransenventils nach der vorstehend erwähnten deutschen
Patentschrift noch nicht den gewünschten Erfolg ; der Austritt von feinem Füllgut
aus dem gefüllten Sack konnte hlerbei nicht zuverlässig verhindert werden. Versuche
haben ergeben, daß die verknüllten Fransen zwar eine gewisse Abdichtung des Ventilkanals
bewirken,
daß aber dort, wo sich die Fransen an den Ventilschlauch anschließen, ein Verknüllen
der Fransen wegen der Steifheit des Ventilschlauches nicht stattfindet.
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Hier liegen die Fransen glatt übereinander, so daß feines Füllgut
und auch mit feinem Füllgut angereicherte Luft durch diesen Anfangsbereich der Einschnitte
leicht austreten kann.
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Durch das bereits erwähnte DT-Gbm 1 825 o47 ist ein mehrlagiges Fransenventil
bekannt geworden, bei dem versucht. wird, durch die Anordnung von in d-en einzelnen
Lagen gegeneinander versetzten Fransen -eine Franse verdeckt den Einschnitt zwischen
zwei Fransen der anderen Lage- die Undichtigkeit des Fransenventils im Bereich des
unverknüllten Fransenanfangs zu vermindern. Solche mehrlagigen Fransenventile mit
versetzt angeordneten Fransen sind Jedoch schwierig herzustellen.
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Besonders bei der Verwendung von schmalen Fransen, die den Verknüllvorgang
begünstigen; kann die -erwünschte versetzte Lage der aufeinanderliegenden Fransenreihen
eines mehrlagigen Ventils nicht zuverlässig sichergestellt werden, so daß.
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doch stelle-nweise bei den Ventileinlagen die Einschnitte zwischen
den Fransen zweier Lagen übereinanderliegen, wodurch bei dem eingebauten Ventil
die bereits geschilderten Nachteile auftreten, unzulässige Rieselverluste für feines
Füllgut entstehen und die Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit in den Kreuzbodensack
gegeben ist.
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Die FertiCung von derartigen, aus dem DT-GBM 1 825 o47 bekannten Ventileinlagen
erfordert außerdem einen großen maschinentechniscten Aufwand, da Jede Ventileinlage
aus-mindestens zwei Zuschnitten besteht, die Jede für sich mit Einschnitten versehen
werden müssen und erst .danach zusammengeführt werden können.- Diese Herstellungsart
ist aber nicht nur aufwendig, sondern auch störanfgllig wegen der an sie gestellten
hohen Anfprderungen bezüglich der Genauigkeit der mit ihren Einschn;i-tten seitlich
versetzten Zuschnitte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fransenventil anzugeben,
das die vorstehend erwähnten Nachteile nicht aufweist d.h., Rieselverlustevon feinem
und die Gefahr der Anfeuchtung von hygroskopischem Füllgut zuverlässig vermeidet,
ohne daß nach Beendigung des Füllvorgangs an einer Abfülleinrichtung nach dem Herausziehen
des Füllrüssels aus dem Sackventil noch eine zusätzliche Verschließbarbeit erforderlich
wird. Diese Ventileinlage muß sich überdies ohne großen maschinentechnischen Aufwand
zuverlässig und einfach auf normalen Sackherstellanlagen mit entsprechetden Ventilzettelapparaten
herstellen lassen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Ventileinlage der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß die Einschnitte schräg zur Längsachse der Ventileinlage
verlaufen und daß die Fransenreihen zweier benachbarter Materiallagen Jeweils kreuzweise
aufeinanderliegen.
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Hierdurch wird eine gute Abdichtung des Ventilkanals unter Einwirkung
des im Sack befindlichen Füllgutes erreicht. Dadurch daß die Einschnitte zweier
aufeinanderliegender Materiallagen sich kreuzen, gibt es praktisch keinen freien
Durchströmbereich mehr für die aus dem Sackinnern auf den Ventilkanal drückende,
mit feinem Füllgut angereicherte Luft. Der kritische, unverknüllbare Frasenbereich
am aber gang von dem Ventilschlauch in die Fransen ist durch die in unterschiedlichem
Maße gegeneinander versetzten Fransen zweier aufeinanderliegender Fransenreihen
ausreichend abgedichtet, Eine Labyrinthwirkung kreuzweise übereinanderliegender
Fransenreihen ist unabhängig von dem Versatz des Frasenanfangs der einen Materiallage
gegenüber dem Fransenanfang der anderen Clateriallage. Hierdurch wird es mglich,
bei normalem Fertigungsaufwand für d ie die aufeinanderzulegenden Fransenlagen beliebig
schmale Fransen vorzusehen ohne daß dabei die labyrinthartige Abdichtung am Fransenanfang
in Frage gestellt wird.
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Der eigentliche Verknüllvorgang an den freiflatternden Fransenenden
wird ebenfalls durch das kreuzweise t.bereinanderliegen zweier benachbarter Fransenrethen
begünstigt, so daß sich bereits während des Füllvorgangs gewebeähnliche Fransenknäuel
bilden, die nacHdem Entfernen des Ftllrüssels unter dem Fü11-gutdruck einen durchgehend
verfilzen Äbschlußpfropfen für den zu verschließenden Ventilkanal bilden; Um eine
einfache Fertigung der erfindungsgemäßen Ventileinlage zu ermöglichen ist nach einer
Ausgestaltung der. Erfindung vorgesehen, daß ein einlagiger Zuschnitt mit an seiner
Vorder- und an seiner Hinterkante gieichartig schräg verlaufenden Randeinschnitten
zu einem doppellagigen Ventil mit kreuzweise aufeinanderliegenden Fransenreihen
gefaltet ist, Der Vorteil dabei ist, daß die erfindungsgemäße Ventileinlage von
nur einem Zuschnitt Srgestellt werden kann. Die kreuzweise Fransenüberlappung entsteht
dabei automatisch bei der an sich bekannten Faltung des Ventilzuschnitts auf seine
halbe Länge.
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Um eine teilweise Anfüllung des zwischen Ventilschlauch und Sackboden
befindlichen Raumes zu begünstigen ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß die Ventileinlage am Ventileingang mit einem zum Fransenende hin
offenen äußeren Randumschlag versehen ist. Bei einer Befestigung des Ventilschlauches
an diesem Randumschlag im Ventilboden ragt dieser ohne eine weitere Verklebung am
Sackboden frei ins Sackinnere und ist gut verformbar und durch das Füllgut allseitig
abquetschbar. Außerdem werden die von dem Randumschlag gebildeten Innentaschen etwas
ausgeweitet, so daß nach Abwurf des. Sackes das Füllgut schlagartig in diese eindringen
kann, wodurch ein dichter Verschluß des von dem Sackinhalt anzupressenden Ventilschlauches
im Zusammenwirken mit dem in das Ventilende hineingepreRten Fransenknäuel gesichert
ist, Gleichzeitig bildet der Randumschlag am Ventileingang eine Materialverstärkung,
so daR die Gefahr einer Ventilbeschädigung durch einen unsachgemäß eingeführten
Füllrüssel einer Abfüllanlage wesentlich herabgesetzt
ist, da die
in diesem Bereich mindestens vierfach liegenden Materiallagen eine stoßdämpfende
und anrießhemmende Wirkung ausüben. Die Rundung des umgebogenen Materials bildet
ein Polster gegen Stöße beim Einführen des F(1llrüssels und erleichtert aufgrund
des gerundeten Ventileinganges dessen Einfädelung.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig, 1 die Draufsicht auf den Ventilboden
eines Kreuzbodenventilsackes bei noch geöffneten Bodenseitenumschlägen, Fig, 2 einen
der Fig. 1 entsprechenden geschlossenen Ventilboden, Fig. 3 eine schematische Darstellung
eines gefüllten Sackes im Bereich der Ventileinlage, Fig. 4 die Draufsicht der schlauchförmigen,
mit Einschnitten versehenen Ventileinlage für sich in einem größeren Maßstab, Fig,
5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4, wobei die Einsohnitte der besseren
Übersicht wegen durch Kleine Zwischenräume, die in der Praxis durch die Einschnitte
nicht gebildet werden, angedeutet sind, Fig. 6 einen Ventilblattzuschnitt vor dem
Zusammenfalten einer Ventileinlage nach den Fig. 1 bis 5 und Fig, 7 eine ähnliche
SchrEgschnitt-Fransenventileinlage ohne Jedwede Umschlagfaltung am Befe st igungsrand.
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Der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte KreuzbodenventilsaUk 1- ist
mit einer schlauchförmigen Ventileinlage 2 versehen. Dennoch offene Ventilboden
wird durch Umschlagen der Bodenseitenumschläge 3,4 an den Linien 5, 6 so geschlossen,
wie Fig. 2 zeigt. Auf die umgeklappten Bodenseitenumschläge 3, 4 wird üblicherweise
ein separates, die rechteckige Form des gebildeten Sackbodens voll bedeckendes Bodendeckblatt
7 aufgeklebt, wodurch ein zuverlässig verklebter und relativ steifer Sackboden entsteht.
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Zum Füllen des Kreuzbodenventilsackes 1 wird dieser in nicht weiter
dargestellter Weise so auf den Füllrüssel einer Sackfüllmaschine geschoben, daß
dabei der Füllrüssel mit seinem freien Ende durch den inneren Längskanal der schlauchförmigen
Ventileinlage 2 hindurch in das Innere des-Sackes eindringt. Nach dem Befüllen wird
der Sack vom Füllrüssel der Sackfüllmaschine abgezogen und fällt dabei.z.B. auf
ein Förderband,-so daß er eine flache Lage einnimmt. Das im Sack befindliche Füllgut
drückt dann gegen-dem Sackinnern zugewendete freie Ende der Ventileinlage 2, welches
mit Einschnit-.-ten8, 8' versehen ist, d.iebis zu der dem Sackinnern zugewendeten
Randkante 9 der schlauchförmigen Ventileinlage 2 verlaufen. Durch die Einschnitte
8, 8t werden Fransen io gebildet.
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Die schlauchförmige Ventileinlag.e 2 besteht aus zwei Lagen 11, 11',
wie Fig. 3 erkennen läßt. Wie Fig. 4 zeigt,. verlaufen die Einschnitte 8 der einen
Lage unter einen bestimmten Schrägungswinkel zur Randkante 9, während die Einschnitte
der anderen Lage 8' ebenfalls unter einem bestimmten Schrägungswinkel zur gemeinsamen
Randkante 9 verlaufen. Die Schrä-.
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gungswinkel sind dem Betrage nach gleich, was an sich nicht so wichtig
ist, aber sie sind entgegengesetzt gerichtet, so daß sich die aufeinanderliegenden
Fransen Jeweils kreuzweise.
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überdecken.
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Ein durchgehender Schlitz für den freien Durchtritt von Luft
bzw,
feinkörnigem Füllgut vom Sackinnern her in den Ventilschlauch hinein ist bei dieser
Anordnung kreuzweise aufeinanderliegender Fransenreihen aufgrund zweier entgegengesetzt
schräg eingeschnittener Materiallagen nicht gegeben, da die Einschnitte 8, bzw.
8' sich nur Jeweils an ihren Kreuzungspunkten überdecken. Der gesamte Bereich det
aufeinanderliegenden Fransenreihen bildet also eine labyrinthartige Abdichtung für
einen die Einschnitte passierenden Luft- bzw.
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felnkörnigen Füllgutstrom. Bei dem gefüllten Sack werden durch das
Herausziehen des Füllrüssels und das Abwerfen des Sackes die verknüllten Fransenenden
U-förmig in das Ventilschlauchinnere zurückgebogen und bilden so einen stopfenartigen
Verschluß (Fig. 3). Füllgut, welches die doppelte Fransenlage überwinden sollte,
müßte die Einschnitte 8 zwischen den Fransen lo der äußeren Materiallage 11 passieren
und würden dann von den durch die Einschnitte 8' gebildeten Fransen der inneren
Materiallage 11' aufgehalten werden. Zum Überwinden dieses Hindernisses muß das
Rieselgut erst einmal umgelenkt werden, wobei der Rieselstrom sich teilt, um die
vor ihm liegenden Fransen der inneren Materiallagen 11' zu umgehen, Dabei ist ein
relativ langer Weg von dem Rieselgut in dem Spalt zwischen den aufeinanderliegenden
Materiallagen hindurch zurückzulegen. Wegen des geringen Abstands der beiden Materiallagen
voneinander ist aber die drosselnde Wirkung auf die Spalt strömung so groß, daß
an dieser Stelle der gesamte für die Strömung verantwortliche, beim Abwerfen oder
Umstapeln des Sackes vorübergehend entstehende Überdruck im Innern des gefüllten
Sackes zunichte gemacht wird wodurch eine zuverlässige Dichtwirkung erreicht ist.
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Die schlauchförmige Ventileinlage 2 nach den Fig. 1 bis 6 weist einen
nach dem Sackinnern zu offenen Randumschlag 12 auf. Der Randumschlag 12 entsteht
durch eine zweite Faltung des bereits durch eine erste Faltung aus einem blattförmigen
Zuschnitt (Fig. 6) gefalteten Doppelbogens. Der Randumschlag 12 ist an den Oberflächen
11' mit dem Eckeinschlag 13, bzw.
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mit den Bodenseitenumschlägen 3, 4 des Sackschlauches und dem
Bpdendeckblatt
7 durch ein beliebiges Klebeverfahren verbunden. Dank dieser Befestigungsart an
dem Randumschlag 12 ist der Ventilschlauch 2 in seiner gesamten Lage frei beweglich,
wodurch die Ausfüllung des den Ventilschlauch 2 umgebenden Püllraumes erleichtert
wird.
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Die von dem Randumschlag gebildeten, vom Sackinnern her zugänglichen
und während des Füllvorganges sich wenigstens teilweise auffüllenden Taschen 14
bewirken im gefüllten Zustana der Taschen eine zentrische Führung des in das
Sackinnere hineinragenden Ventilschlauches so daß bei Abwurf des Sackes das Füllgut
ohne Widerstand in den während des Füllvorgangs bereits schon z.T. angefüllten und
geöffneten Taschenraum eindringen kann, wodurch ein sicherer Schließ- .
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vorgang des Ventils gewährleistet ist, Außerdem ist durch den Randumschlag
la der schlauchförmigen Ventileinlage 2 eine dämpfende Federwirkung auf die bei
einem unsachgemäß eingeführten Füllrüssel auf die Materiallage ll' schlagartig eingeleitete
Zugbelastung gegeben, Diese Wirkung wird durch die beim Faltvorgang des Randumschlages
12 im. Bereich der Randkante 15 verbleibende Eckenabrundung noch verstärkt.
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Als Material für die Ventileinlage werden vorzugsweise geschmeidige
Kunststoffolien verwendet, die sich mit dem Eckeinschlag 13, bzw, mit dem Bodendeckblatt
7 gut verbinden lassen. Die einen guten Ventilverschluß bewirkenden Eigenschaften
der erfindungsgemäßen Ventileinlage 2 bleiben selbstverständlich auch dann erhalten,
wenn-feuchtigkeitsundurchlässiges Verbundmaterial wie z.B. bituminiertes oder beschichtetes
Papier verwendet wird und/oder die Verbindung der Kunststoff- oder Verbundschlaucheinlage-mit
dem Sackschlauch, bzw, dem Bodendeckblatt mittels Schweißen erfolgt.
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Die Wirkungsweise der an dem Abdichtvorgang des erfindungsgemäßen
Ventils beteiligten Elemente wird in ihrem zeitl-lchen Ablauf bei einem Füllvorgang
eines mit einer erfindungagemäßen Ventileinlage ausgestatteten Kreuzbodenventilsacks
nachstehend geschildert: Der zu füllende Kreuzbodenventilsack 1 wird auf einen nicht
dargestellten Füllrüssel einer Sackabfüllanlage aufgeschoben und zwar so weit, daß
das in den Sackschlauch 1 hineinragende Ende des Füllrüssels bis in die Ebene 16
der schlauchförmigen Ventileinlage 2 und damit an den Anfang der über das Füllrüsselende
vorstehenden Fransen 1o gelangt. Die von dem einströmenden FUllgut verdrängte Sackinnenluft
strömt zum Füllventil hin, wodurch die Fransen 10 in die für Fransenventile typische
fächelnde Bewegung versetzt werden. Infolge der unterschiedlichen Schrägungslage
zweier aufeinanderliegender Fransenreihen kommt es schon während der Fächelbewegungen
der Fransen zu einer gewebeartigen Verflechtung der Fransen- Jeweils einer Materiallage
11 mit den Fransen einer Materiallage Ii'. Außerdem gelangt bereits Jetzt feinkörniges
Füllgut in den Bereich der Innentaschen 14 der Ventileinlage, die durch den Randumschlag
12 gebildet werden.
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Nach Beendigung des Füllvorgangs und dem Zurückziehen des Füllrüssels
aus dem Bereich der schlauchförmig gefalteten Ventileinlage 2 kommt es infolge der
im oberen Teil des Sackes befindlichen Restinnenluft zu einem Umstülpen der bereits
zu zwei Teilknäueln verknüllten Fransenenden in das Innere des Ventilschlauches,
wodurch ein stopfenartiger Verschluß für den in seinem Mittelteil gleichzeltig von
der Restinnenluft, bzw. von dem bereits in den Bereich der Taschen 14 eingedrungenen
Filllgut zusammengepreßten Ventilschlauch gebildet wird, Die Zusammenpressung des
geschmeidigen Ventilschlauches wird außerdem begünstigt durch die Steifigkeit des
Sackbodes infolge der Übereinander lage der Bodenseitenklappen.
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Nach dem Abwerfen des gefüllten Ventilsackes, z,B. auf ein Förderband
kommt es zu einem schlagartigen Ausfüllen aller noch verbliebenen Hohlräume im Bereich
des Ventilschlauches durch eindringendes Füllgut, wodurch die endgültige Abdichtung
des Ventiles herbeigeführt wird. Die schon eingehend geschilderte labyrinthartige
Überdeckung der Fransen aller Fransenreihen wirkt sich nun insbesondere in dem unverknüllbaren
Fransenteil im Bereich des Fransenanfangs 16 günstig aus. Da in diesem Bereich die
Verflechtung zweier aufeinanderliegender Fransenlagen praktisch nicht erfolgen kann,
ist hier die Austritt sgefa hr von mit feinkörnigem Füllgut angereicherter Restinnenluft
besonders groß. Der zur Verfügung stehende Druck der Restinnenluft des gefüllten
Sackes reicht aber nicht aus, um eine spürbare Füllgutmenge zwischen zwei aufeinanderliegenden
Fransenenden hindurchzupressen. Das gleiche gilt sinngemäß auch für einen Luftspalt
17, der bei der Faltung der Ventileinlage zu einem schlauchförmigen Körper entsteht.
Auch hierbei verhindert die Dichtspaltwirkung eine spürbare Verlust strömung des
Füllgutes. \ Einen großen AnwendUngsbereich findet auch die in Fig. 7 dargestellte
einfache Ausführungsform -einer erfindungsgemäßen Ventileinlage 2', Dieses Schrägschnitt-Fransenventil
ohne Randumschlag 12 ist besonders wirtschaftlich zu fertigen und überall dort einsetzbar,
wo auf die zusätzliche Verschließwirkung von Ventil-Innentaschen 14 verzichtet werden
kann.
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Im übrigen weist aber auch diese Ausführungsform alle Vorteile des
Fransenverschlus,ses und der Labyrinthdichtung im Bereich des Fransenanfangs 16
auf.