DE2434975A1 - Verfahren zur herstellung eines standbeutels - Google Patents

Description

Brüder Teich AG. FoIienwalzwerx München, Τ9Λ JiTlT 1774 M/15 395

PATENTANWÄLTE

Verfahren zur Herstellung eines Standbeutels pflOF.DR.DR.J.HEiTSTöTrcn

^a DR.-ING. W. BONTE

DR. W. KINZEBACH

D-I MÖNCHEN 43, BAUER3TR. » POSTFACH

Stehfähige Einwegpackungen z. B. für flüssiges oder pastöses Gut haben in den letzten Jahren - vor allem in der Lebensmittelindustrie - zunehmend an Bedeutung gewonnen. Als Material für solche auch als Standbeutel bezeichnete Einwegpackungen werden z. B. mehrschichtige Kunststoffolien verwendet, bei denen jede Schicht gegebenenfalls unterschiedliche besondere Eigenschaften, wie z. B. gute Heißsiegelfähigkeit, geringe Porosität bzw. relativ hohe Steifigkeit besitzt. Es sind nun auch Standbeutel bekannt, bei denen eine beidseitig mit Kunststoffolien kaschierte oder mit Kunststoff beschichtete Aluminiumfolie verwendet wird.

Diese Standbeutel weisen nun z. B. eine dreifach gefaltete Bodenzone oder ein im Heißsiegelungsverfahren eingeschweißtes Bodenstück auf. Bei beiden dieser Varianten besteht aber das Problem, daß an den Siegelzonen für die Beutelseitenkanten in der Nähe des Beutelbodens übereinander zwei mal zwei Folien, in dem übrigen Bereich der Beutelseitenkanten jedoch nur zwei Folien in ein und demselben Heißsiegelungsvorgang miteinander verschweißt werden. Um für beide Bereiche eine einwandfreie Siegelung zu erreichen, müssen die heißsiegelungsfähigen Kunststoffschichten, die vorteilhaft aus PVC bestehen, eine relativ große Stärke aufweisen. Bei diesen bekannten Beutelarten ist nun die Gefahr eines Undichtwerdens an der Übergangsstelle von der Vierlagen-Siegelung zur Zweilagen-Siegelung besonders groß, weil die Bedingungen zur Erzielung einer einwandfreien'Schweißung hier am schlechtesten sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Standbeutels anzugeben, bei dem das Beutelfolienmaterial zumindest eine heißsiegelfähige Schicht aufweist und bei den Siegelungen im Laufe der Herstellung des Beutels im wesentlichen immer nur zwei Folien miteinander versiegelt werden, wobei die gefüllten Beutel

509809/0 2.8 7

eine gute Standfähigkeit, eine hohe Festigkeit, sowie ein hohes Dichthaltevermögen aufweisen.

Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, das gekennzeichnet ist durch die Herstellung eines an drei Seiten geschlossenen Flachbeutels und zwar durch Falten und Heißsiegeln- eines zumindest zweischichtigen Beutelmaterials, von dem wenigstens eine Schicht heißsiegelfähig ist, durch Öffnen der nicht geschlossenen Seite dieses Flachbeutels, durch Einführen eines Formstempels in die Öffnung des Beutels und durch Ausformung einer Standbodenfläche.zwischen dem Formstempel und einem Gegenlager außerhalb des Beutels. Das erfindungsgemäße. Verfahren wird nun nachstehend näher erläutert.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters in Form eines standfähigen, flexiblen Beutels bzw. halbstarren Behälters, der zur Verpackung von pulvrigen, körnigen, pastösen und flüssigen Füllgütern geeignet ist, geschieht in der Weise, daß aus faltbarem mehrschichtigen Material das zumindest eine heißsiegelfähige Schicht aufweist zunächst ein einfacher Flachbeutel hergestellt wird. Als Beutelmaterial kann dabei vorteilhaft eine Aluminiumfolie, aber auch ein Papier bzw. Karton verwendet werden, die jeweils mit Kunststoff beschichtet sind. Der Flachbeutel wird danach ganz oder teilweise, in letzterem Fall am unteren und/oder oberen Teil des Beutels mittels Riffelwalzen gewellt derart, daß die Wellenrichtung zumindest nahezu senkrecht zur nicht geschlossenen Kante des Flachbeutels verläuft. Besonders günstig ist bei teilweiser Wellung, daß die Tiefe der Wellen am unteren und/oder oberen Beutelrand am größten ist und gegen die Mitte verlaufend geringer wird bzw. völlig ausläuft. Die.Wellung bzw. eventuell statt dessen eine Prägung wird vorteilhaft in einem separaten Arbeitsgang erzielt. Der Beutel wird danach, z. B. durch einen in die Beutelöffnung eingeführten vorzugsweise zylindrischen Formstempel im Druck gegen ein außerhalb des Beutels angeordnetes Gegenlager zu einem Standbeutel bzw. Behälter geformt. Dank des im unteren Teil des Beutels gewellten Materials läßt sich dabei ein exakt gefalteter und dadurch sehr gut ausgebildeter, flacher bzw. nach innen gewölbter Boden bilden. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Wellung vorzugsweise am späteren Bodenteil bei Einsenkung des formgebenden Stempels ein nach innen Einziehen

509809/0287

der unteren Bodenecken bewirkt. Dieser Umstand erleichtert die Ausbildung eines flachen Bodenteils. Das Gegenlager kann kalt oder zwecks Heißversiegelung entsprechend erwärmt sein. Auf dem Gegenlager kann auch eine Aufklebeetikette zu liegen kommen, die bei der Ausformung des Beutelbodens auf diesem von außen aufgesiegelt oder aufgeklebt wird.

Gegenüber den bereits bekannten gas- und flüssigkeitsdichten Beuteln aus flexiblem Material, vorzugsweise aus Verbundfolien, zeichnet sich,der erfindungsgemäße Gegenstand durch eine höhere Standfestigkeit aus. Ferner weist der Standbeutel nach der Erfindung dank einfacherer Beutelkonstruktion das größere Dichthalte- bzw. das geringere Leckagenrisiko auf. Bei den bekannten Systemen wird die standfähige Form nur im gefüllten Zustand durch den Druck des Füllgutes nach außen erreicht, während erfindungsgemäß die Standfestigkeit durch Formung des Packstoffes bzw. des Beutels erzielt wird, der Behälter also auch ohne Füllgut standfest ist. Dadurch ist man gegenüber bekannten Systemen auch nicht ausschließlich auf flexible Packstoffe angewiesen, sondern es können auch stärkere Materialien, die die Herstellung halbstarrer Behälter ermöglichen, verwendet werden. Anstelle der Wellung kann auch eine andere, im allgemeinen jedoch ähnliche. Prägung angebracht werden. Auch können Wellung und Prägung nebeneinander aufscheinen.

Nach Füllung des Beutels nach bekannten und üblichen Abfülltechnologien wird dieser durch eine Siegelnaht wie bei bekannten Beuteln verschlossen.

Folgende Vorteile ergeben sich bei dem Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Beutels:

a/ Berechenbarer Materialvorrat für die Formung des Bodens durch entsprechend tiefe Wellung, wodurch die Materialspannungen verteilt werden können, sodaß die Gefahr von Undichtheiten verringert wird.

b/ Die Gefahr von Undichtheiten wird weiters dadurch ver-

509809/0287

ringert, daß der erfindungsgemäße Beutel bei keiner Siegelnaht Übergangsstellen von einer Zweilagen- auf eine Vierlagensiegelung enthält, welche Übergangsstellen bei bekannten Beuteln oft die Ursache späterer Undichtheiten sind.

c/ Für die Verarbeitung des erfindungsgemäßen Beutels kann man relativ starke Materialien, die nach anderen Verfahren nicht mehr bearbeitbar sind, einsetzen.

d/ Große Vorteile beim Abfüllen, da sich der erfindungsgemäße Beutel beim Abfüllen wie eine Dose verhält, während bei herkömmlichen Beuteln die Einfüllöffnung immer sehr schmal und in die Länge gezogen ist.

e/ Der erfindungsgemäße Beutel kann mit einem sehr einfachen und billigen Material (Zweischicht-Verbund) hergestellt werden.

Bei Verwendung von entsprechend biegsamen Materialien läßt sich die geöffnete (aufgerissene oder aufgeschnittene) Packung durch Falten an der Ausgießöffnung wieder verschließen, sodaß der Kontakt mit der Luft sehr eingeschränkt und damit die Haltbarkeit verlängert werden kann. Packungen dieser Art lassen sich auch sehr leicht, selbst wenn es sich um einen halbstarren Behälter handelt, mit der Hand zusammenfalten, sodaß sich bei der Mülldeponie vor allen Dingen im Haushalt, aber auch in der Deponie in größerem Umfang, keine Raumprobleme ergeben.

Die beiliegende Zeichnung zeigt, in Figur 1 a und b zwei in verschiedener Weise versiegelte Beutel, wobei 1 jeweils die Siegelnaht darstellt. Die Figuren 2 a, b und c zeigen drei verschieden gewellte Beutel, wobei 2 die Wellung darstellt und die Figur 3 zeigt das Formen des Behälters, wobei 3 den Beutel, 4 den Formstempel, 5 einen Preßluftkanal und 6 das Gegenlager zur Ausformung des Beutelbodens darstellt.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Flachbeutels kann die

509809/0287

Faltstelle durch eine dritte Siegelnaht noch verstärkt werden, wodurch eine höhere Sicherheit gegen Ündichtheiten erzielt wird.

Nachstehend seien einige Beispiele der Herstellung des Flachbeutels gegeben:

Beispiel 1: Eine weiche Aluminiumfolie von 25 my Dicke und 80 cm Breite wurde auf der glänzenden Seite farblos schutzlackiert und anschließend in einem Arbeitsgang bedruckt, wobei die Geschwindigkeit 150 m/min betrug. Die matte Folienseite wurde mit einer Hochdruck-Polyäthylenfolie von 50 my Dicke mit einer Geschwindigkeit von 80 m/min kaschiert. Dieses Verbundmaterial wurde in an sich bekannter Weise auf einer Beutelkonfektioniermaschine in 20 cm lange Streifen geschnitten und zu Beuteln gefaltet, die auf zwei Seiten versiegelt wurden, sodaß dieser Flachbeutel auf drei Seiten verschlossen war. Anschließend wurde dieser Flachbeutel mittels Riffelwalzen mit einer nach oben schwächer werdenden Teilwellung versehen, wobei die Welle parallel zur Höhe des .Beutels verlief. Dieser Beutel wurde nun an seiner unverschlossenen Oberseite geöffnet und mittels eines Zylindrischen Formstempels von- rechteckigem Querschnitt mit abgerundeten Kanten, der gegen ein ebenes Gegenlager gepreßt wurde, der Boden geformt. Dabei bilden sich bei der Einführung des Formstempels an der Unterseite des Bodens zwei Ohren,die beim Formen des Bodens umgeschlagen werden. Diese umgeschlagenen Ohren können vorteilhaft mit dem Boden versiegelt werden. In diesen Standbeutel wurde nun wasserempfindliches Material (Photochemikalien) gefüllt und die Oberseite mittels Siegelbacken verschweißt. Der Inhalt des Beutels war für lange Zeit vor jeglichem Feuchtigkeitszutritt geschützt und in gleicher Weise wurde auch die Forderung des Lichtschutzes erfüllt.

Beispiel 2: . Eine Aluminiumfolie von 30 my Dicke, weichgeglüht, wurde auf der glänzenden Seite wie im Beispiel 1 mit einem farblosen, hitzefesten Schutzlack lackiert und bedruckt. Die matte

509809/028 7

Seite der Aluminiumfolie wurde durch Trockenkaschierung mit einer Polypropylenfolie von 50 my verbunden. Aus diesem Verbund wurden,wie im Beispiel 1 beschrieben,Plachbeutel gesiegelt, diese über die ganze Fläche vollgewellt und mittels eines Formstempels von kreisförmigen Querschnitt zum Standbeutel geformt. In diesen Beutel wurde Tomatenmark,um einige Grade heißer als die Pasteurisierung es vorschreibt, eingefüllt und der Beutel durch Heißsiegelung verschlossen.

Beispiel 3: Kaschierpapier von 40 my wurde mit einem Dispersionskleber gegen eine Aluminiumfolie von 10 my kaschiert. Die Papierseite erhielt ein Druckbild. Die freie Aluminiumseite wurde auf dem Breitschlitzextruder mit 40 my - Hochdruckpolyäthylen beschichtet. Aus der so hergestellten Verbundfolie wurden wie vorbeschrieben Flachbeutel hergestellt .und diese mit einer Vollwellung versehen. Mit Hilfe eines Stempels von ovalem Querschnitt wurden Standbeutel hergestellt, wobei die Standfestigkeit noch erhöht wurde, indem der Boden des Stempels eine leicht konkave Innenwölbung aufwies. Der so hergestellte Standbeutel diente zur Aufnahme von Trocken-Magermilch. Nach dem Verschluß durch Heißversiegeln war der Inhalt vor Feuchtigkeitszutritt und Licht dauernd geschützt.

Die nach den vorstehenden Beispielen hergestellten Standbeutel wurden auf Wasserdampfdichte und Gasdichte getestet und zeigten sehr gute Werte. Zusätzlich wurde ein Falltest aus 1 m Höhe und eine Messung des Platzdruckes durchgeführt. Hierbei wurde ein Vergleich mit bekannten Beuteln vorgenommen, wobei die gleiche Stärke bezüglich Aluminium-Kunststoff-Folie gewählt wurde. Es wurden 850 Beutel verschiedener Größe, die mit Wasser gefüllt waren, geprüft und es stellte sich heraus, daß der Platzdruck bei dem erfindungsgemäßen Beutel um durchschnittlich 35% höher lag als bei den zum Vergleich herangezogenen bekannten Beuteln.

509809/0287

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   Verfahren zur Herstellung eines Standbeutels, gekennzeichnet durch die Herstellung eines an drei Seiten geschlossenen Flachbeutels und zwar durch Palten und Heißsiegeln eines zumindest zweischichtigen Beutelmaterials, von dem wenigstens eine Schicht heißsiegelfähig ist, durch Öffnen der nicht geschlossenen Seite dieses Flachbeutels, durch Einführen eines Formstempels in die Öffnung des Beutels und durch Ausformung einer Standbodenfläche zwischen dem Formstempel und einem Gegenlager außerhalb des Beutels.
2. 2. · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

   Flachbeutel zumindest über einem Teilbereich mit einer zumindest nahezu senkrecht zur nicht geschlossenen Beutelkante verlaufenden Wellung oder Prägung versehen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, daß die Tiefe der Wellung über den WeIlungsbereich variiert.
4. 4. ' Verfahren nach Anspruch 4j dadurch gekennzeichnet, daß die

   Tiefe der Wellung an der nicht geschlossenen Kante des Flachbeutels und/oder an der ihr gegenüberliegenden Beutelkante am größten ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Beutelmaterial eine mit Kunststoff beschichtete Aluminiumfolie verwendet wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß als Beutelmaterial ein mit Kunststoff beschichtetes Papier oder ein mit Kunststoff beschichteter Karton verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Beutels mittels Preßluft oder Unterdruck erfolgt.

   ' 509809/0287

   Leerseite