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Verpackungsbehälter, sowie Verfahren
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und Vorrichtung zu seiner erstellung Die Erfindung bezieht sich in
erster Linie auf ein Verfahren zum Umhüllen formstabiler Körper (Packstcke) mit
einer Kunststof folie, wobei die Folie straff an das Packstück angelegt wird. Ferner
bezieht sich die Erfindung auf Vorrichtungen für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und auf Verpackungsbehälter, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt sind.
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Bekannt sind für Verpackungszwecke sogenannte Schrumpffolien.
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Diese werden dadurch hergestellt, daß Kunststoffolien bei ihrer Herstellung
beim Beginn des Kristallisierens gereckt werden. Der Reckeffekt wird unter Spannung
eingefroren. Wenn man eine solche Folie erwärmt, bei PE-Folien z.B. auf 130 °C bis
170 ec, geht die Reckung zurück, d.h. die Flache der Folie verkleinert sich. Solche
Schrumpffolien werden zur Herstellung straff anliegender Utahüllungen verwendet.
Die Umhüllung wird zunächst ohne Spannung auf den zu verpackenden Gegenstand
aufgebracht.
Der so umhüllte Gegenstand wird dann der Schrumpftemperatur ausgesetzt, wobei sich
die Schrumpffolie zusammenzieht und fest an dem Packsack zur Anlage kommt.
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Schrumpffolien können nur für die Verpackung solcher Güter angewendet
werden, für die die Schrumpfwärme nicht schädlich ist. Die Erwärmung der Schrumpffolie
erfordert besondere Erwärmungseinrichtungen, die einen erheblichen Verbrauch an
Wärmeenergie haben. Die Erwärmung ist auch ein zusätzlicher Arbeitsgang, der sich
auf die Kosten der Verpackung auswirkt.
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;4it Schrumpffolien läßt sich auch kawn mit der nötigen Zuverlässigkeit
eine absolute Dichtheit erreichen.
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Für die Verpackung vieler Güter ist es nötig, daß der Verpackungsbehälter
dicht ist. Dies gilt z.B. für die Verpackung von Waschmitteln. Waschmittel werden
heute, im Zeitalter.
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der Waschmaschine, zum größten Teil in Großpackungen verkauft, die
mehrere Kilogramm Waschpulver enthalten. Als Verpackungsbehälter werden Tonnen aus
Pappe oder große quaderformige Faltschachteln verwendet, die mit einem Tragegriff
ausgerüstet sind. Die Dichtheit der Verpackungsbehälter wird durch Verwendung von
imprägnierter Pappe oder imprägnierte Karton
erreicht. Die Herstellung
solcher Verpackungsbehälter ist teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen,
mit dem auch ohne durch Erwärmung schrumpfende Folien eine feste Umhüllung von Packstücken
erreichbar ist, wobei das Verfahren die Herstellung zuverlässig dichter Packungen
ermöglichen soll. Durch die Erfindung sollen auch Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens vorgeschlagen werden. Ferner soll durch die Erfindung ein neuartiger
dichter Verpackungsbehtlter vorgeschlagen werden, der sich z.B. für die Verpackung
von Waschpulver in größeren Portionen eignet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Folienschlauch, dessen Querschnittskontur im ungedehnten Zustand kürzer ist als
die Querschnittskontur des Packstückes, unter elastischer Verformung im kalten Zustand
auf einen lichten Querschnitt gedehnt wird, der größer ist als der Querschnitt des
Packstückes, daß das Packstück in den so gedehnten Schlauch eingeführt wird und
daß daran anschließend die Dehnung des Schlauches so weit aufgehoben wird, bis sich
die Folie unter Erhaltung einer restlichen elastischen Dehnung an das Packsack angelegt
hat.
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Unter "Querschnittskontur" ist hinsichtlich des Folienschlauches die
Umfangslinie des Schlauches gemeint. Hinsichtlich des
Packstückes
ist die Ouerschnittslinie gemeint, längs der sich die Folie auspannt. Wenn der Querschnitt
des Packstückes einspringende Bereiche hat, kann die tatsächliche Querschnittskontur
langer sein als diejenige, die hier gemeint ist. Da bei dem erfindungsgeinäßen Verfahren
die Folie im kalten Zustand gedehnt wird, wird die Festigkeit der Folie nicht beeinträchtigt,
wie dies unter dein Einfluß einer Schrumpftemperatur der Fall ist. Wenn man bei
der Dehnung im elastischen Bereich bleibt, wird auch die Struktur der Folie nicht
verändert, wodurch Schwächungen im Folienmaterial vermieden werden. Dadurch ist
die Gewähr gegeben, daß die Folienhülle vollkommen dicht ist, wenn dies im Bedarfsfalle
gewünscht wird, wobei eventuell noch ein dichter Abschluß der Hülle hergestellt
werden muß. Durch den Fortfall einer Erwärmung wird Energie gespart. Auch wird das
verpackte Material nicht einer relativ hohen Schrumpftemperatur ausgesetzt, so daß
auch wärmeempfindliche Güter nach dem erfindungsgemaßen Verfahren verpackt werden
können.
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Die elastische Dehnung kann eindimensional sein , d.h. nur in Umfangsrichtung
des Schlauches erfolgen (Anspruch 2). Es kann jedoch zusätzlich auch eine Dehnung
in Längsrichtung tattfinden (Anspruch 3>.
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In den Ansprüchen 4 bis 6 sind vorteilhafte verfahren.technische Maßnahmen
zur Bildung eines dichten Verschlusses am Htlllenende
angegeben.
Diese Maßnahmen konnten sowohi am Boden als auch am Kopfende einer Packung angewendet
werden. oft wird es fJenügen, wenn die Hülle eine Art Sack bildet, der straff auf
einem formsteifen Innenbehälter sitzt. In diesem Falle ist nur ein Bodenverschluß
erforderlich. Dds schneide über die Nähte überstehenden Folienteile gleichzeitig
mit der Nahtherstellung ist besonders vorteilhaft ausführbar, wen in an sich bekannter
Weise sogenannte Trennähte hergestellt werden, d.h. mittels eines Drahtes die Folien
zugleich verschweißt und abgetrennt werden. Trennähte sind im Zusammenhang mit der
Erfindung deshalb besonders vorteilhaft, weil das nachträgliche Abschnoiden mittels
elessern an einer formsteifen Packung problematisch ist.
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In den Ansprüchen 7 bis 10 sind vorteilhafte Vorrichtungen zur Ausführung
des Verfahrens angegeben. Die Vorrichtung nach Anspruch 8 zeichnet sich durch eine
besonders einfache Konstruktion aus, da der Bewegungsmechanismus nur eine geradlinige
Entfernung der Spreizelemente und anschließend eine Drehung derselben bewirken muß.
Diese Vorrichtung eignet sich besonders für die Herstellung von quaderförmigen Verpackungen.
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Die Ausführungsform der Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10 mag
konstruktiv etwas aufwendiger sein, hat jedoch den Vorteil, daß vielerlei Querschnittsformen
des formsteifen Packstückes berücksichtigt werden können.
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In den Ansprüchen 11 bis 16 sind Verpackungsbehälter definiert, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Diese Verpackungsbehälter
eignen sich insbesondere für Großpackungen, die Waschmittel enthalten. Es braucht
nicht mehr, wie bisher, ein imprägnierter Karton für den formsteifen Behälter verwendet
zu werden. Dieser kann vielmehr,zB aus gewöhnlicher Wellpappe
bestehen.
Die erforderliche Dichtheit und der erforderliche Schutz gegen Feuchtigkeitseinflüsse
wird durch die erfindungsgemäß au fqebrachte Hulle erreicht.
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Die HAlle kann nit einem Aufreißverschluß versehen sein. Geeignet
Ausführungen solcher Aufreißverschlüsse sind in den Ansprüchen 12 und 13 angegeben.
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Der Verpackungsbehälter kann, wie üblich, mit einem Tragegriff ausgerüstet
sein, der entweder als Tragbügel (Anspruch 14) oder als Traglasche (Anspruch 1S)
ausgebildet ist.
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Ein vorteilhaftes Material für die Hülle ist im Anspruch 16 angegeben.
Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, da auch andere Elastomere, so
z.B. auch Gummi, als Folienmaterial geeignet sind. Als weiterer Kunststoff sei Polypropylen
genannt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiterhin erläutert.
Alle Zeichnungen bis auf Fig. 12 sind perspektivische Darstellungen. Im einzelnen
zeigen: Fig. 1 einen aufgerollten Folienschlauch, der zur Herstellung von Hüllen
verwendbar ist, Fig. 2 ein Schlauchende samt einer Saugvorrichtung zum öffnen des
Schlauches,
Fig. 3 eine Spreizvorrichtung ür den Schlauch, die
aus zwei flachen Stäben besteht, in einer ersten Stellung, Fig. 4 die Spreizvorrichtung
nach Fig. 3 in der Sprcizstellung, Fig. 5 eine zweite Spreizvorrichtung im Zustand
nach dem Einführen in den Schlauch, Fig. 6 die Spreizvorrichtung nach Fig. 5 im
gespreizten Zustand, Fig. 7 das Einführen eines Packstückes in einen gespreizten
Schlauch, Fig. 8 das Herausziehen der Spreizvorrichtung nach dem Einführen des Packstückes,
Fig. 9 den Zustand der Packung nach dem Entfernen der Spreizvorrichtung, Fig. 10
eine Hülle, an der sich ein Endverschluß im Stadium seiner Herstellung befindet,
Fig. 11 den Endverschluß nach Fig. 10 nach Abschneiden über stehender Folienteile,
Fig
12 eine Seitenansicfit des Endverschlusses in Stadiwl nach Fig. 1C, Fig. 13 einen
Kopf verschluß mit einer längs des Umfanges der Packung verlaufenden Sc hwächungs
linie, Fig. 14 eine! Kopfverschluß mit längs der Oberseite der Packung verlaufenden
Schwächungslinien und Fig. 15 einen mit Traggriff versehenen Verpackungsbehälter
gemäß der Erfindung.
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Der in Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete Folienschlauch
ist vollkommen flachgedrückt, so daß zwei Folienlagen la und 1b aufeinanderliegen.
Die Folienlagen la und ib gehen an seitlichen Falzkanten lc und 1d ineinander über.
Der Folienschlauch ist mindestens einseitig bedruckt, vorzugsweise auf beiden Seiten.
Die Bedruckung ist in der Zeichnung durch Felder 2 angedeutet. Der Folienschlauch
besteht aus einer im kalten Zustand elastisch dehnbaren Kunststoffolie, z.B. aus
Polyäthylen.
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Bei der Herstellung einer Packung wird der Folienschlauch zunächst
geöffnet, d.h. seine beiden Lagen la und 1b werden voneinander entfernt. Hierzu
dienen Saugköpfe 3 und 4, an die Vakuumleitungen 3a und 4a angeschlossen sind. Diese
Saugköpfe
können an die Folie angesaugt un? dann voneinander entfernt
werden. Sie nehXlen dann die Folienlagen 4it. so daß diese voneinander lletrennt
werden. Dieses Trennen kann erfolgen, solange das geöffnete ende noch mit dem Folienvorrat
in Verbindung steht oder aber auch nachdem ein Stück des Folienschlauches abgetrennt
wurde, z.B. längs der strichpunktierten Linie 5.
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Nachdem die Folienlagen la und ib voneinander getrennt wurden, erfolgt
die Dehnung der Folie in Umfangsrichtung defi Schlauches, z.B. mit der Vorrichtung
nach den Fig. 3 und 4.
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Diese Vorrichtung hat zwei flache Stäbe 6, 7, die starr mit Wellen
8, 9 verbunden sind. Die Wellen 8 und 9 sind in nicht dargestellten Maschinenteilen
drehbar gelagert, die relativ so zueinander bewegbar sind, daß die Wellen 8, 9 unter
Beibehaltung ihrer parallelen Lage aneinander angenähert bzw.
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voneinander entfernt werden können, wie dies durch den Doppelpfeil
10 angedeutet ist. Jeder flache Stab 6, 7 hat eine äußere Längskante 6a bzw. 7a,
die etwas zugeschärft ist und eine innere Kante 6b bzw. 7b.
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Zum Spreizen des Folienschlauches 1 werden die beiden flachen Stäbe
6, 7 in der Lage in den geöffneten Schlauch eingeführt, die Fig. 3 zeigt. Hierbei
kommen die äußeren Kanten 6a, 6b mit den Falzkanten 1c und 1d des Folienschlauches
in Eingriff. Die Stäbe 6 und 7 werden nun unter Beibehaltung
ihrer
Ebene entsprechend des Doppelpfeil 10 auseinanderbewegt, wobei die Folie iri elastischen
bereich aleichmäßig gespannt wird. Wenn die gewünschte Dehnung erreicht ist, werden
die Stäbe 6, 7 entsprechend den Pfeilen 11, 12 u 900 in die Iar gedreht, die Fig.
4 zeigt. Dabei erhält der Folienschlauch im gespannten Zustand einen rechteckigen
Querschnitt und ist z.B. zum Einführen quaderförmiger Packstücke geeignet. Diese
Einführung wird im Zusammenhang mit einer andcren Spreizvorrichtung anhand der Fig.
7 und 8 noch genauer betrachtet werden. Da die Folie gespannt wurde, bevor die Stäbe
6, 7 gedreht wurden, wurde vermieden, daß die Folie über die Flachseiten der Stäbe
gezogen werden mußte, was möglicherweise wegen einer eventuellen Reibungshaftung
der Folie an sein Stäßen eine unvollkommene Dehnung der Folie zur Folge gehabt haben
könnte. Zu beachten ist, daß die Falzkanten ic und 1d des Folienschlauches nun auch
Kanten des gespreizten Schlauches und auch wanten der späteren Packung sind. Dies
ist deshalb vorteilhaft, weil das Aussehen störende, langes ebenen Flachen verlaufende
Falzkanten vermieden werden.
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Nach dem Einschieben des Packstückes werden die Stäbe 6, 7 herausgezogen,
eventuell nachdem sie an die Seitenflanken des Packstückes heranbewegt wurden, um
die Spannung der Folie schon etwas herabzusetzen. Die Folie legt sich dann aufgrund
ihrer elastischen Kräfte straff an das Packstück an.
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Bei der Ausführungsform nach den rig. 5 bis 8 hat die Spreizvorrichtung
vier Stäbe 11 bis 14. Diese Stäbe sind an einer in der Zeichnung nicht dargestellten
Vorrichtung gehalten, ie es gestattet, die Stäbe unter Beibehaltung ihrer parallelen
Lage voneinander zu entfernen bzw. aneinander anzunähern.
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Die Entfernung der Stäbe voneinander ist bei der gezeigten Vorrichtung
in Richtung der Pfeile 15 (siehe Fig. 6) mtjglich Die Stäbe 11 bis 14 sind Winkelprofile,
die so orientiert sind, daß ihre Schenkel horizontal bzw. vertikal verlaufen und
die Außenseiten der Schenkel an der Innenseite des Folienschlauches 1 zur Anlage
kommen.
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Die Stäbe 11 bis 14 werden bei geöffnetem Schlauch zunächst entsprechend
den Pfeilen 16 in das Schlauchinnere eingeführt.
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Danach werden die Stäbe gemäß den Pfeilen 15 voneinander entfernt,
wobei eine Dehnung der Folie sowohl horizontal als auch vertikal erzielt wird. Die
Bewegungsrichtung (Pfeile 15) wird zweckmäßig so gewählt, daß sowohl die schmalen
Bereiche 17 als auch die breiten Wände 18 gleichmäßig gedehnt werden. Dies bedeutet,
daß die Bewegungskomponente in horizontaler Richtung größer ist als die Bewegungskomponente
in vertikaler Richtung.
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Nachzuholen ist noch, daß sowohl die Vorrichtung nach den Fig. 3 und
4 als auch die Vorrichtung nach den Fig. 5 und 8 so beschaffen sein kann, daß die
Spreizelemente in Längsrichtung nicht bewegt werden und der Folienschlauch über
die Stäbe gezogen
wird. Beide Vorrichtungen können andererseits
aber auch so beschaffen sein, daß der Folienschlauch ortsfest gehalten und die Stäbe
in ihrer Längsrichtung bewegt und in den Folienschlauch eingeschoben werden. Schließlich
ist auch eine Bewegung sowohl der Stäbe als auch des Folienschlauches möglich, wobei
eben die Relativbewegung so sein muß, daß der Folienschlauch über die Stäbe gelangt.
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Wenn die gewünschte Dehnung erreicht ist, wird das Packstück 19 (siehe
Fig. 7) eingeführt. Das Packstück wird dabei an den Innenseiten der Stäbe 11 bis
14 geführt, belastet also die Folie nicht. Nachdem das Packstück vollständig eingeschoben
ist, werden die Stäbe 11 bis 14 herausgezogen, wie dies Fig. 8 zeigt. Eventuell
wurden die Stäbe zuvor entgegengesetzt zu den Pfeilen 15 nach Fig. 6 bewegt, bis
sie an den Längskanten des Packstückes 19 zur Anlage gekommen sind, um die Spannung
der Folie zu vermindern. Beim Herausziehen der Stäbe legt sich der Folienschlauch
1 straff an das Packstück 19 an. Dies ist in Fig. 8 durch die Andeutung eines Verjüngungsbereiches
20 des Folienschlauches 1 dargestellt.
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Im allgemeinen hat die Folienhülle nach dem Herausziehen der Spreizelemente
die Form nach Fig. 9, d.h. es sind tborstehende Enden 21, 22 vorhanden. Diese Enden
können ausgenutzt werden, um einen dichten Bodenverschluß bzw. Kopfverschluß herzustellen.
Die Beschaffenheit solcher Verschltisse ist in den
rig 10 bis 1
rl darqstelt unl wird nachfolgend erlYutert.
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Bein Straffziehen der Folie íiber den Boden 23 des Packstückes 19
bilden sich an der Seit dreieckige Lappen 24, 25. Die aneinander zur Anlage gebrachten
Folienlagen werden längs einer durch die strichpunktierte Linie 26 angedeuteten
Schweißnaht miteinander verschweißt, die sich bis zu den Spitzen 24a und 25a der
Lappen 24, 25 erstreckt. Zu bemerken ist, daß die dreieckigen doppelten Lappen und
die an der Stirnseite 23 des Packstückes anliegenden Folienbereiche abwickelbar
sind, daß also eine Faltenbildung nicht entsteht.
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Anschließend an die Schweißnaht 26 werden weitere quer zu dieser verlaufende
Schweißnähte 27 und 28 angebracht, die möglichst nahe an den Kanten 29, 30 (siehe
Fig. 7) des Packstückes 19 liegen.
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In Fig. 12 ist die Schweißnaht 26 in Seitenansicht gezeichnet.
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Die Pfeile 27' und 28' zeigen den Ort, an dem sich die Querschweißnähte
27, 28 befinden.
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Die über die Nähte 26, 27 und 28 vorstehenden Teile der Folie, d.h.
der Streifen 29 und die Lappen 24 und 25 können abgeschnitten werden. Die Packung
hat dann das aus Fig. 11 ersichtliche Aussehen.
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Fig. 13 zeigt eine Packung, über deren Umfang eine Schwächungslinie
30 verläuft, die z.B. durch eine linienförmige Perforierung
gebildet
ist Der oberhalb der Linie 30 liegende Teil der fülle 1SBt sich leicht abtrennen.
Dies wird durch Erfassen ier folie am Lappen 24 erleihtert, der zu diasem Zweck
an der Hülle verblieben ist, also nicht abgeschnitten wurde, wie dies z.B. am Boden
der Packung der Fall sein kann Anstelle einer Schwächungslinie am Umfang der hülle
können auch auf der Oberseite der Packung Schwächungslinien vorhanden sein, wie
dies Fig. 14 zeigt. So können beiderseits eines Streifens 31 Schwächungslinien 32,
33 angeordnet sein. Der Streifen 31 hangt dann wieder mit einem Lappen 24' zusammen.
An der Ansatzstelle des Lappens 24' sind Schwächungslinien 34, 35 angeordnet, die
bis zu den Linien 32, 33 reichen, so daß die seitlich dieser Linien vorhandene Verbindung
zwischen Lappen 24' und Hülle leicht abgetrennt werden kann und der Lappen 24' dann
nur noch mit dem Streifen 31 verbunden ist, der dann leicht abgetrennt werden kann,
wonach z.B. ein innerhalb der Hülle befindlicher Karton zugänglich ist.
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Fig. 15 zeigt einen Verpackungsbehälter gemäß Fig. 13, wobei jedoch
zusätzlich ein Traggriff 36 am Behälter angeordnet ist.
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Dieser Traggriff ist mittels Nieten 37 an dem Behälter befestigt.
Die Nieten 37 werden nach dem Anbringen der Hülle H durch diese und durch den darin
befindlichen Karton hindurchgedrückt, wodurch der Griff 36 einen stabilen Halt erlangt.
Der Behälter nach Fig. 15 kann z.B. Waschpulver enthalten.