DE2534306C2

DE2534306C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Beuteln mit einer Bodenfalte

Info

Publication number: DE2534306C2
Application number: DE2534306A
Authority: DE
Inventors: Osamu Kyoto Kan
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1974-12-25
Filing date: 1975-07-31
Publication date: 1983-06-23
Also published as: AU8365675A; CA1049461A; JPS5330066B2; JPS5182178A; US3980225A; FR2295879B1; IT1044416B; CA1048834A; GB1481378A; DE2534306A1; BR7505413A; FR2295879A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beuteln mit einer Bodenfalte gemäß Oberbegriff des Anspruchs I sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff von Anspruch 2. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der US-PS 35 99 538 bekannt.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die danach hergestellten Beutel eine geringere Standfestigkeit besitzen. Standfeste Beutel sind dagegen aus der DE-PS 24 32 936 bekannt, wobei die Beutelseitenkanten bis zum Unterrand des Beutels unmittelbar miteinander und entlang den Ausschnitten auch mit der Bodenfläche verschweißt sind. Um nun auch mit dem Verfahren nach der US-PS 35 99 53« einen solchen standfesten Beutel zu erzielen, dürften die Aussparungen erst nach dem Einstülpen der Mittelfaltlinie ausgestanzt werden, was jedoch nicht möglich ist, weil bei der Gestaltung der Aussparungen nach der US-PS 35 99 538 die Außenwandflächen des Beutels im Bereich der Bodenfläche nicht direkt miteinander verbundün werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das Verfahren und die Vorrichtung nach der US-PS 35 99 538 so zu verbessern, daß ein standfester Beutel herstellbar ist, bei dem die Beutelseitenkanten bis zum Unterrand des Beutels unmittelbar miteinander und entlang den Ausschnitten auch mit der Bodenfläche verschweißt sind.

Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegeben; die besondere Ausgestaltung einer Vorrichtung der Durchführung dieses Verfahrens ist im Kennzeichen des Anspruchs 2 aufgeführt

Zum allgemeinen Stand der Technik ist noch darauf hinzuweisen, daß es beim Herstellen standfähiger Beutel aus der US-PS 22 83 069 bekannt war, eine in Längserstreckungsrichtung zugeführte Beutelmaterialbahn entlang ihrer Längsmittellinie zu falten und dann anschließend eine W-förmige Faltung als Bodenfalte vor dem Bilden der Einzelbeutel entsteht und die US-PS 33 95 622 einen Beutel offenbart, bei dem die Beutelbahn auf der Längsmittelfaltlinie eine Reihe von Schlitzen vorgegebener Breite aufweist Die vorbekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen standfester Beutel waren jedoch nicht geeignet, einen solchen Beutel auf derart einfache und wirtschaftliche Weise herzustellen, wie dies mit der Erfindung möglich ist

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Ansicht den Beutel nach der Erfindung,

F i g. 2 den auseinandergefalteten Folienstreifen, aus dem der Beutel hergestellt wird,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung des Folienstreifens für den Beutel im halbgefdlteten Zustand,

Fig.4 eine Frontansicht des fertig gefalteten Streifens,

Fig.5 eine Frontansicht, wobei die Bereiche, die verschweißt werden sollen, besonders angedeutet sind,

F i g. 6 einen Schnitt in vergrößerter Darstellung nach der Linie VI-VI von F i g. 1,

F i g. 7 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie VII-VII von Fig. !,und

Fig.8A, Fig.8B in perspektivischer Darstellung die wichtigsten Einzelteile der Vorrichtung zur Herstellung des Beutels von Fig. 1.

In der Fi g. 1 ist der Beutel in seiner Gesamtheit mit

10 bezeichnet Er weist zwei Seitenfolien 11 auf, die einander gegenüberliegen, sowie eine Bodenwandfolie 12, die sich an den unteren Wänden der Seitenwandfolie

11 anschließt und diese verbindet. Der Beutel ist (bei 13) geöffnet, und die Seitenkanten 14 der beiden Seitenwandfolien U werden mit Seitenkanten 12a der Bodenwandfolie, die zwischen die Seitenwände hineinragt, in noch zu beschreibender Weise verschweißt In Zonen entlang der Seitenkanten 14, wo die Bodenwand

12 nicht vorhanden ist, werden die Sestenkanten unmittelbar miteinander verschweißt.

In gleicher Weise werden die unteren Kanten der ersten und zweiten Seitenwandfolie 11 mit den vorderen und hinteren Kanten der Bodenwandfläche 12 in Bereichen 15 verschweißt, die eine solche vertikale

i] Breite haben, daß die Bodenwandfläche 12 auf einem ■:A höheren Niveau gehalten werden kann als die unteren Kanten der ersten und zweiten Seitenwandfolie 11, % womit auch bei gefülltem Beutel seine Bodenfläche 12 S nicht unbedingt auf der Standfläche, auf der der

standfähige Beutel steht, aufliegen muß.
. Der genaue Aufbau des Beutels nach der Erfindung soll nun im einzelnen anhand der Fig.2 bis 7 '·'■' beschrieben werden.

; Der Beutel Iu wird aus einem Folienstreifen B ι ο 'i hergestellt, der in einer Gestalt ausgeschnitten wird, wie -; sie in der F i g. 2 dargestellt ist. Genauer gesagt, ist das ;?; Folienstück B ein zusammenhängendes einziges Blatt '!> mit Teilen, die dem Paar Seif.enwandflächen 11 und der ^ Bodenwandfläche 12 entsprechen, welche ohne Unter-• brechungen miteinander zusammenhängen. Der der Bodenwandfläche entsprechende Teil der Folie hat zwei

ί verkürzte Seitenkanten 12a, die durch einwärts ';■ gerichteter Ausschnitte entstanden sind und die

gegenüber den Seitenkanten 14 der Seitenwandflächen ; 11 zurückgesetzt sind, wodurch die Ausschnitte 17 von f spezieller Breite entstehen. Es ist wünschenswert, daß ^; die Ecken 17a an den Enden der zurückversetzten Kanten 12a gerundet sind, wie dies die F i g. 2 zeigt, das ' dadurch diese Ecken 17a weniger leicht einreißen können.

Eine Oberfläche der Folie B ist mit einer Filmschicht aus bekanntem Material beschichtet, die schweißbare Eigenschaften aufweist wie etwa Polyäthylen, während die andere Fläche derselben Folienschicht mit einem w Material beschichtet sein kann, das möglicherweise nicht schweißbar ist

Das Folienstück nach F i g. 2 wird dann entlang den Faltlinien gemäß F i g. 3 gefaltet. Das bedeutet, daß der die Bodenfläche 12 bildende Teil des Folienstückes B ji entlang seiner Mittellinie gefaltet wird, so daß eine quer verlaufende Stegrippe von Dachgestalt entsteht. Außerdem wird der Teil des Gesamtblattes B entlang der Grenzlinien zwischen Bodenwandfläche 12 und Seitenwandflächen 11 so gefaltet, daß die dachförmige Rippe u> zwischen den unteren Bereichen der Seitenwandflächen 11 zu liegen kommt, was zur Folge hat, daß das gesamte Blatt einen etwa W-förmigen Querschnitt erhält. Auf diese Weise stehen sich die mit verschweißbaren Eigenschaften versehenen Oberflächen auf der Innen- r> seile dieses W-förmigen Folienblattes gegenüber, während die nicht verschweißbaren Flächen die Außenseile bilden. Der Faltvorgang wird soweit fortgesetzt, bis die einander gegenüberstehenden Seitenwandflächen 11 miteinander in Berührung korn- '>> men.

Daraufhin werden entlang der Unterkanten der Seitenwandflächen 11 die Bereiche 15 (F i g. 1) zwischen einem Paar Heizplatten miteinander verschweißt. Zwar verschweißen dabei riie Innenseiten der unteren Teile 5> der Seitenwände 11 mit den unleren Bereichen der Boden wand 12, die sich in den Bereichen 15 gegeneinanderlegen, die unterseitigen Flächen der Dachrippenschenkel der Bodenwand 12, die ebenfalls miteinander in Berührung sind, verschweißen dagegen eo wegen ihrer Oberflächenbeschaffenheit night.

Die Bereiche 15 sind nun in der beschriebenen Weise miteinander verschweißt, wodurch die Bodenwandfläche 12 über die Standfläche des Beutels angehoben ist. so daß durch Berührung der Bodenwandfläche 12 mit M dem Boden dieser n.ch· mehr beschädigt werden kann, auch wenn der BeHeI mit einem schwerwiegenden inhalt gefüllt ist.

Die Seitenkanten 14 der Seitenwandfläehen 11 werden dann in den punktiert dargestellten Bereichen in Fig.5 ebenfalls verschweißt, so daß ihre innenflächen miteinander in diesen Zonen verbunden werden. Dieses Schweißen wird ebenfalls in der Weise durchgeführt, daß die Seitenkanten 14 zwischen ein Paar Heizplatten eingesetzt werden. In diesem Fall werden die Seitenkanten 12a der Bodenwandfläche 12, die sich zwischen den Seitenwandflächen 11 befinden, ebenfalls von den Heizplatten mit gepreßt. Da jedoch nur die Seitenkanten 12a der Bodenwandfläche 12, weiche den Seitenwandflächen 11 gegenüberstehen, mit einer verschweißbaren Oberfläche ausgestattet sind, wird nur zwischen diesen Flächen der Seitenkanten 12a und den beiden Seitenwandflächen 11 eine Schweißverbindung hergestellt, nicht jedoch zwischen den einander gegenüberstehenden unterseitigen Flächen der Seitenkanten 12a der Bodenwandfläche 12.

Daraus folgt nach dem vorstehend beschriebenen Schweißvorgang ein standfähiger Beutel 10, wie er in der F i g. 1 dargestellt ist Das Verschworen der beiden Seitenwandflächen 11 mit der Bodenwand.'iäche 12 ist deutlich in den Fig.6 und 11 in Schnittdarstellungen wiedergegeben, weiche Schnitte nach den Linien Vf-VI und VII-VH in Fig. 1 zeigen. Die äußeren Zonen der Seitenkarr.-jn 14 zeigen, daß die Seitenwandflächen 11 unmittelbar miteinander verschweißt sind unter Anwesenheit der schweißbaren Filmschicht Ha, so daß in diesem Bereich ein doppelschichtiger Aufbau entsteht Der untere innere Teil der Seitenkanten 14, in welchem die Seitenkanten 12a der Bodenwandfläche 12 mit den Seitenwandflächen 11 vermöge ihrer schweißbaren Filmbeschichtungen 11a und 126 miteinander verschweißt sind, ergibt einen vierschichtigen Aufbau.

Zwischen den zweischichtigen Zonen und den vierschichtigen Zonen befindet sich ein Übergang, bei dem die Dicke mit einer Stufe zunimmt. Der durch eine solche Stufe bedingte Nachteil ist bereits an früherer Stelle erwähnt worden. Bei der Erfindung jedoch iicgt diese Stufe nicht auf der Außenkante, wie dies bei den bekannten Beuteln der Fall ist, sondern wird durch die verschweißte zweischichtige Zone der Kanten 14, die zur Beutelkante hin der Stufe vorgelagert ist, geschützt, wie dies deutlich wird anhand der Darstellung der Fig.5 und durch den Ausschnitt 17 bedingt ist. Mit anderen Worten, die nach außen weisenden Ränder der Seitenkanten 14 sind stets zweischichtig verschweißt, so daß kaum die Möglichkeit besteht, daß diese Kanten aufbrechen oder sich voneinander lösen.

Eine Vorrichtung zur automatischen Herstellung der Beutel 10 kann in ihren wesentlichen Teilen den F i g. 8A und 8B entnommen werden. Diese Vorrichtung erzeugt von einem fortlaufenden Folienstreifen 5 die Beutel 10. Der Fo!^f^streifen 5 wird in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung schrittweise von einer Vorratsrolle R abgegeben. Nachdem er verschiedene Kührungs- und Spannrollen 31 bis 34 durchlaufen hat, gleitet er über eine Doppelfallvorrichtung 35, die eine dreieckförtnige Platte aufweist, welche in einem Winkel gegen die Zuführrichtung des f-olienstreifens 5 angestellt ist, so daß der Folienstreifen dann an der Spitze 35a der Dreiecksplatte entlang seiner Mittellinie, die eine Faltlinie 36 darstellt, in Längsrichtung des Streifens 5 gefaltet wird. Während dieses Vorgangs wird der Streifen 5 rl'irch abgeschrägte Seitenkanten 35h der Dreiscksplatte geführt, so daß er allmählich gefaltet und die breiten durch die Faltlinie 26 voneinander getrennten Hälften zueinander geschwenkt werden.

Der Bandstreifen 5 kommt danach zwischen ein Faltrollenpaar 37, wo der erste Faltvorgang durch Pressen beendet wird.

In der auf diese Rollen folgenden Stufe befindet sich eine Stanzvorrichtung 38. Diese Stanzvorrichtung 38 besteht aus einer Stanzmatrix 38a, auf der die Unterseite des Folienstreifens 5 aufliegt, und einem Stanzstempel 386. Der Stanzstempel 386 ist mit einem Kolben 40 in einem Zylinderaggregat 39 verbunden, in das, gesteuert durch ein elektromagnetisches Umschaltventil SV, ein Druckmedium eingeführt wird. Wenn der Kolben 40 abgesenkt wird, bewegt sich der Stempel 386 in ein Loch 41 der Matrize 38a. und durch ständige Wiederholung dieser Stanzbewegung wird eine Reihe von Schlitzen 42 mit bestimmten Abständen entlang der Faltlinie 36 in den Bandstreifen 5 eingestanzt. Die schrittweise Förderung des Streifens S wird mit Hilfe von Antriebsrollen erreicht, und das Stanzen erfolgt dann, wenn der Streifen S stiüstshi. Natürlich wird das elektromagnetische Ventil SV synchron mit der Schrittbewegung des Streifens Sbetätigt.

Der Streifen Släuft na;'h dem Stanzen durch ein Paar Führungsrollen 43 zu einer Vorrichtung 45, in der die Bodenwandfläche nach innen eingefaltet wird. Sie besteht aus einem Paar Streifenführungsplatten 45a, von denen die eine Platte über der anderen liegt, wobei die Platten einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt haben, in der Weise, daß die Biegkanten voneinander einen größeren Abstand haben als die übrigen Plattenabschnitte. Die Zeichnung läßt erkennen, daß die beiden Schenkel jeder Führungsplatte 45a, die sich zu beiden Seiten der Biegkante befinden, einen stumpfen Winkel miteinander bilden.

Das Einfaltelement 456 weist eine schräge Rampenfläche 48 auf, die in den Zwischenraum zwischen den Führungsplalten 45a hineinragt, wobei die Eindringtiefe der Rampenkante 48 in den Zwischenraum in Richtung der Bewegung des Streifens allmählich zunimmt.

Wenn der doppelt liegende Streifen S in der mit Pfeil in Fig. 8A angedeuteten Richtung über die Führungsplatten 45a und durch das Einfaltelement 45b geführt ist. dann werden die beiden Streifenschichten allmählich auseinander geleitet, und gleichzeitig wird die Kante, die durch die Faltlinie 36 des Streifens 5 gebildet wird, von der Rampenkante 48 des Einfaltelementes 456 langsam nach innen gedrückt. Dadurch stellt sich ein Paar zweiter Faltlinien 47 in Streifen zu beiden Seiten und parallel zur mittleren Falllinie ein, die durch die scharfkantigen Enden 46a der Knicklinien der Führungsplatten 45(7 gebildet werden, und die mittlere Faltlinie 36, die von der Rampenkante 48 einwärts gedrückt worden ist, ist nun gegenüber ihrer ursprünglichen Faltrichtung umgekehrt gefaltet und in den Zwischenraum zwischen die beiden Führungsplatten 45a hineingerückt Wenn der so gefaltete Streifenteil die Hinterkante des Faltelements 456 verläßt, ist die mittlere Faltlinie 36 vollständig nach innen umgelegt, so daß der mittlere Streifenteil einen V-förmigen Querschnitt hat, der zwischen dem oberen und unteren Teil des gefalteten Streifens liegt Der mittlere Streifenteil ist vom oberen bzw. unteren Streifenteil durch die zweiten Faltlinien 47 getrennt

Nachdem der Streifen durch die Bodenwandeinfaltvorrichtung 45 hindurchgelaufen ist, ist er durch ein Preßrollenpaar 49 hindurchgeführt und gelangt zu einer Schweißvorrichtung 45 für die Bodenkante, wie dies aus der F i g. 8B hervorgeht

Für den Fall, daß nahe dem Oberrand des Beutels

übliche Verschlußstreifen angebracht werden sollen, werden solche Streifen während des Einfaltvorgangs für den Boden der Innenfläche des doppelt gefalteten Folienstreifens zugeführt.

Der Streifen gelangt dann in eine Längsschweißvorrichtung 50 mit einer unteren Heizplatte 51, wobei die Unterkanten entlang der Faltlinien 47 in einer bestimmten Breite miteinander verschweißt werden. Bei Vorrücken des Streifens um einen Schritt werden dann ι die verschweißten Unterkanten durch eine Kühlvorrichtung 55 wieder abgekühlt, welche eine untere Kühlplatte 56.1 und eine "tiere Kühlplatte 566 besitzt. Die Heizplatte 516 und die Kühlplatte 566 werden durch einen nicht dargestellten Antrieb vertikal im Rhythmus der Schrittbewegung des Streifens auf- und ab verschoben. Wenn auch ein Verschlußstreifen angebracht werden soll, sind eine besondere Heizplatte 8 und eine besondere Kühlplatte 9 ahnlich der Heiz- bzw. Kühlplatte 5ib und 5^6 ?_>■> der erforderlichen S^|p|!^p vorgesehen.

Der Streifen gelangt dann /u einem erneuten Schweißvorgang und Kiihlvorgang, der in Querrichtung zum Streifen durchgeführt wird. Dazu ist eine untere feststehende Heizplatte ftOa und eine darüberbefindliche, vertikale bewegbare Heizplatte 606 erforderlich, bei denen der .Schweißvorgang durchgeführt wird. Anschließend wird dieser querverschweiöie Abschnitt des i'>eifens zwischen Kühlplatten 61a und 616 gedruckt, wo die verschweißte Fläche dann gekühlt wird.

Das Verschweißen entlang de- Faltlinien 47 erfolgt in Zonen, die sich zwischen zwei benachbarten Schlitzen 42 erstrecken, und das Kühlen dieser Zone wird dann in einer Stellung durchgeführt, die um eine Teilung oder einen Bewegungsschritt des Streifens darauf folgt. Das Verschweißen in Querrichtung des Streifens wird an einer Stelle durchgeführt, die genau über einem Schlitz 42 liegt, wobei allerdings die Breite des verschweißten Abschnittes grö3er als die Breite des Schützes 42 ist. und entsprechend wird der so verschweißte Bereich des Streifens in einer Stellung in der Maschine gekühlt, die um eine Schritteilung auf dem Streifen in Richtung der Streif jnbewegung folgt. Die Folge der beiden Schweißvorgänge und der nachgeschalteten Kühlvorgänge kann gegenüber der beschriebenen auch umgekehrt werden, und es ist auch möglich, die beiden Schweißvorgänge mit den zugehörigen Kühlvorgängen in einen Arbeitsgang zusammenzufassen.

Der Streifen 5 läuft danach durch eine Justiervorrichtung 62 für den Schlitz. Diese Vorrichtung 62 enthält eine vertikal verstellbare Umlenkrolie 63, die duich die Lage der eingestanzten Schlitze 42 in den nachfolgenden Stufen in bezug auf die Schrittbewegung der Vorrichtung in einfacher Weise justiert werden kann.

Der Streifen 5, der durch die Schlitzjustiervorrichtung 62 hindurchgelaufen ist, läuft dann durch zwei Rollen 64, die den Streifen S in Schrittbewegung vorantreiben. Danach durchläuft der Streifen eine Schneidvorrichtung 65 mit einer feststehenden Messerkante 65a und einer vertikal beweglichen Messerkante 656. Die Schneidvorrichtung 65 schneidet den Streifen 5 entlang einer Querlinie 66, die genau in der Mitte der quer verlaufenden Schweißzone über den Streifen läuft und somit auch in der Mitte durch den eingestanzten Schlitz 42 Es versteht sich, daß die mittlere Faltlinie 36 des Streifens S der Faltlinie 18 der Bodenwandfläche 12 des Beutels 10 entspricht während die zweiten Faltlinien 47 den unteren Rändern der ersten und

zweiten Seitenwandflächen 11 des Beutels gleich sind.

Es ist verständlich, daß zwei gleiche Einrichtungen, wie sie die Fig. 8A und 8B zeigen, symmetrisch nebeneinander angeordnet verlaufen können so daß ein Streifen von der zweifachen Breite des im Vorstehenden beschriebenen Streifens 5 von einer einzigen Vorratsrolle zugeführt werden kann und die beiden

Streifenhälften dann in der beschriebenen Weise bearbeitet werden, so daß der so verarbeitete Streifen anschließend entlang seiner längsverlaufenden Mittellinie durch eine Trennvorrichtung dann zerteilt werden kann. Auf diese Weise können zwei Serien gleicher Beutel parallel zueinander hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Verfahren zur Herstellung von Beuteln mit einer Bodenfalte, bei dem eine zumindest einseitig verschweißbare Folienbahn zugeführt und zunächst entlang ihrer Längsmittellinie U-förmig derart gefaltet wird, daß die verschweißbare Seite innen liegt, wonach mit gleichmäßigem Abstand in Bandlängsrichtung Aussparungen entlang der Mittelfaltkante angebracht werden und an den Stellen der Aussparungen der Bandstreifen von der Faltkante bis zur freien Doppelkante durch Querschweißnähte unterteilt und in der Mitte der Querschweißnähte zerschnitten wird, wobei nach dem Anbringen der Mittelfaltkante und vor dem Querverschweißen die Mittelfaltkante so zwischen die beiden zusammenliegenden Bandstreifenflächen eingestülpt wird, daß der Bandstreifen eine W-förmige Faltung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß Jie Aussparungen vor dem Einstülpen der Mittelfaläcante angebracht werden und die Mittelfaltkante so tief eingestülpt wird, daß der Abstand zwischen der eingestülpten Mittelfaltkante und den beiden seitlich davon liegenden zusätzlichen Faltkanten gleich dem Eindringmaß der Aussparungen von der Mittelfaltkante quer zur Bandlängsrichtung ist, und daß die Querschweißnähte in einer Breite aufgebracht werden, die größer als die der Aussparungen ist
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens » nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Zuführung der Folienbahn, mit einer Vorrichtung zum U-förmigtn Falten der F&iienbahn entlang ihrer Längsmitteilinie, mit e\ne; Vorrichtung zum W-förmigen Falten der U-förmigci Folienbahn durch »5 Einstülpen der Miitelfaltkante, mit einer Stanzeinrichtung für das Anbringen von Aussparungen in Längsabständen, die der späteren Beutelbreite entsprechen, mit einer Einrichtung zum Aufbringen von Querschweißungen im Bereich der Ausspanngen, und mit einer Schneideinrichtung zum Vereinzeln der gebildeten Beutel durch mittiges Durchtrennen der Querschweißungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzeinrichtung (38) zwischen den Vorrichtungen (35; 45) zur U- und W-förmigen Faltung angeordnet ist und die Stanzwerkzeuge derart dimensioniert sind, daß die Aussparungen (42) in ihrer Höhe dem Abstand der Mittelfaltkante (36) zu den zusätzlichen Faltkanten (47) entsprechen und in ihrer Breite schmaler sind als die Schweißbacken der Querschweißeinrichtung (60).