DE2805440C2 - Verfahren zum Herstellen von beutelförmigen Behältern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von beutelförmigen Behältern und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
dadurch gekennzeichnet, daß ιi
e) die Lagen der flachgelegten Materialbahn vor dem Verstrecken mittels quer zur Materialbahn
und im Abstand der gewünschten Behälterabmessun^
verlaufender Heißsiegelnähte mitein- >n ander verbunden werden.
i) die Längsverstreckung mittels in Richtung ihrer Drehachsen genuteter Rollen durchgeführt
wird, wobei durch die Nuten Erhebungen und Vertiefungen gebildet werden, die bezüglich 2">
eines Rollenpaares ineinander kämmen, und
g) die Querverstreckung mittels eines Rollenpaares mit in Umfangsrichtung genuteter Rollen
vorgenommen wird, wobei durch die Nuten Erhebungen und Vertiefungen gebildet werden,
die bezüglich des Rollenpaares ineinandergreifen und wobei die Zufuhr- und die Abtransportgeschwicdigkeit
der Mat.nalbahn der Umfangsgeschwindigkeit
de Rollen entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennreichnet, daß d;e Querverstreckung vor der Längsverstreckung
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstreckung in in
mehreren hintereinanderliegenden Rollensätzen mit in Richtung der Drehachsen der Rollen verlaufenden
Nuten erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß vor der Längsverstrek- 4i
kung die sich bei der Querverstreckung ergebenden Erhebungen und Vertiefungen der Materialbahn
geglättet werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit in
a) Mitteln zum Extrudieren einer schlauchförmigen Vorfolie.
b) einer Flachlegeeinnchtung für die Vorfolie /ur
Herstellung einer doppellagigen Materialbahn. i">
c) einer ersten Streckeinrichtung zum Verstrekken der Materialbahn in Längsrichtung, bestehend
aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten
antreibbaren Rollenpaaren 6" und
d) einer zweiten Streckeinrichtung zum Verstrekken der Materialbahn in Querrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
65 g)
Behälterabmessung verlaufender Heißsiegel nähte zum Verbinden der aufeinanderliegendf.n
Lagen der Materialbahn vorgesehen ist, woDei die Einrichtung in Laufrichtung der Materialbahn
vor den Streckeinrichtungen angeordnet ist,
die Rollen der ersten Streckeinrichtung in Richtung ihrer Drehachsen genutet sind, wobei
durch die Nuten Erhebungen und Vertiefungen gebildet werden, die bezüglich eines Rollenpaa
res ineinander kämmend angeordnet sind und
die zweite Streckeinrichtung aus einem mit der Zufuhrgeschwindigkeit der Materialbahn in die zweite Streckeinrichtung antreibbaren Rollenpaar mit in Umfangsrichtung genuteten Rollen besteht, wobei durch die Nuten Erhebungen und Vertiefungen gebildet werden, die bezüglich des Rollenpaares ineinandergreifen.
die zweite Streckeinrichtung aus einem mit der Zufuhrgeschwindigkeit der Materialbahn in die zweite Streckeinrichtung antreibbaren Rollenpaar mit in Umfangsrichtung genuteten Rollen besteht, wobei durch die Nuten Erhebungen und Vertiefungen gebildet werden, die bezüglich des Rollenpaares ineinandergreifen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Streckeinrichtung (I) aus einem Rollenpaar (24) besteht, während die zweite
Streckeinrichtung (II) mehrere hintereinanderliegende Rollenpaare (42) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der
zweiten Streckein; chtung ein Rollensatz (32) zum Glätten der Materialbahn (34) nach dem Querverstrecken
vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7. gekennzeichnet durch einen Rollensatz (48) zum
Glätten der Materialbahn (34) nach dem Längsverstrecken zwischen der zweiten Streckeinrichtung (II)
und einem Speicher (50) zum Speichern der verstreckten Materialbahn.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch Rollen (46) als Regelmittel
zum gesteuerten Zuführen der Materialbahn (34) in den Schlitz zwischen jedem Rollep^aar (24 bzw. 42).
e) eine Einrichtung zur Erzeugung Von quer zur Materialbahn und im Abstand der gewünschten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von beuteiförmigen Behältern gemäß dem
Gattungsbegriff des Anspruchs I.
Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 20 37 574 insoweit bekannt, als dort mit den Verfahrensschritten
gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 eine Kunststoffolie hergestellt wird. Es wird also ein
Folienschlauch durch Extrudieren hergestellt, dieser Folienschlauch wird zu einer doppellagigen Materialbahn
zusammengelegt, diese doppellagige Materialbahn wird in Längs- und Querrichtung verstreckt, und dann
wird dei auf diese Weise vorbehandelte Schlauch an einer oder beiden Längsnähten aufgeschnitten, so daß
zwei einfachbreite oder eine doppeltbreite Flachfolie entsteht, die dann beispielsweise ein oder beidseitig
beschichtet werden kann.
Wenn somit auch beim bekannten und beim erfindungsgemäßen Verfahren teilweise gleiche Verfahrensschritte
angewendet werden, so liegt doch ein grundsätzlicher Unterschied insoweit vor, als das
bekannte Verfahren auf die Herstellung einer Flachfolie, das erfindungsgemäße Verfahren auf die Herstellung
von beutelförrnigen Behältern gerichtet ist.
Von bekannten Verfahren zur Herstellung von beuteiförmigen Behältern macht das erfindungsgemäße
Verfahren insoweit Gebrauch, als, wie bei den bekannten Verfahren, auch bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Folienschlauch fortlaufend extrudiert wird und anschließend durch Quersiegelnähte in
einzelne beuteiförmige Behälter zerschnitten wird.
Im Hinblick auf weitere Teümerkmale der Erfindung
ist es bekannt, das Längsverstrecken von Fließstoffbahnen mit Rollen zu bewirken, die mit Leisten und Nuten
ineinandergreifen (DE-OS 26 13 822) sowie eine derartige Verstreckung mehrfach zu wiederholen (DE-AS
15 04 502). Schließlich ist es auch noch bekannt, an einer Schlauchfolienbahn zur Stielherstellung Quernähte
anschließend zur Erzielung einer höheren Festigkeit zu verstrecken.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten,
daß die hergestellten beuteiförmigen Behälter aus thermoplastischem Material eine sehr hohe Dehnfestigkeit
haben und demzufolge sehr hoch belastet werden können, bis ihre Dehnfestigkeit überschritten w'rd. Die
hierauf zielende Behandlung soll dabei so in das Gesamtverfahren der Herstellung der beuteiförmigen
Behälter integriert werden, daß das übliche Verfahren der Herstellung der beuteiförmigen Behälter nur
unwesentlich aufwendiger wird, d. h. ohne großen Mehraufwand ein wesentlich besseres Ergebnis erzielt
wird.
Der Lösung der Aufgabe dienen die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 in Verbindung
mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes des Anspruchs 1
Durch das Verstrecken des gesamten Beutels erhält dieser insgesamt eine deutlich höhere Dehnfestigkeit,
kann also zum Tragen relativ hoher Lasten benutzt werden. Der eigentlichen Herstellung des Beutels
mittels Extrudierens eines Schlauches und dessen Unterteilung in die einzelnen beuteiförmigen Verpakkungen
wird ^urch das Verstrecken nur unwesentlich aufwendiger, und zwar das sowohl im Hinblick auf den
zeitlichen als auch auf den materiellen Aufwand.
Die sich auf das Verfahren beziehenden Unteransprüche enthalten Merkmale, mit denen das Verfahren
gemäß dem Anspruch 1 in zweckmäßiger Weise ausgestaltet vird.
In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich diese auf eine besonders zweckmäßige Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens. Wie das Verfahren geht auch die Vorrichtung "on dem Stand der Technik
aus. wie er sich insbesondere aus der DE-OS 20 37 574 ergibt. Die Merkmale der auf den ersten Vorrichtungsanspruch sich beziehenden Unteransprüche gestalten
die erfindungsgemäße Vorrichtung in zweckmäßiger Weise aus.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben, um sie selbst und ihre
Einzelheiten besser verständlich zu machen. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, um das erfindungsgemäße
Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft erläutern zu können und
F i g. 2 die Anordnung gemäß F i g. 1 in der schematischen Draufsicht.
Zur klareren Darstellung sind an sich bekannte Teile und Baugruppen in dor Zeichnung weggelassen, wie
Traganordnung, Steuer und Regelkreise usw.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des
Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung -, dargestellt. Unter Zuhilfenahme einer Ringdüse und
Blasluft wird in der Schlauchformvorrichtung 10 aus flüssigem Material der Materialschlauch 12 mit einer
film- oder folienartigen Wand hergestellt Solche Schlauchformvorrichtungen werden beispielsweise von
in der Firma Sterling Extruder Corporation of South Plainfield, New Jersey, hergestellt. Der Schlauch 12 wird
über eine Umlenkrolle 14 so geführt, daß hinter der Rolle der Schlauch zu einem flachen, zweischichtigen
Streifen 16 zusammengelegt ist. Der Schlauch wird nach diesem Zusammenlegen einer Heißsiegelvorrichtung 18
zugeführt, wie sie an sich bekannt ist und in der in vorbestimmten Abständen Quersiegelnähtc hergestellt
werden.
Der Abschnitt 20 der Materialbahn mit zwei aufeinanderiiegenden Materiallagen und Quersiegelnähten
wird einer ersten Station I ^jgeführL Diese
Station weist zwei Rollen 24 auf. zwischen die die Materialbahn eingeführt wird. Die Rollen 24 sind mit
Umfangsnuten 26 versehen (Fig.2). An die untere der
.'i beiden genuteten Rollen 24 wird die Materialbahn 20
mit einen. Paar Anpreßrollen 28 angelegt und in Anlage gehalten, die ein Zusammenziehen der Folie in seitlicher
Richtung verhindern. Befindet sich der Materialbahnabschnitt 20 in dem Spalt 22 zwischen den beiden Rollen
in 24. so nimmt die Materialbahn die Kontur der Nuten der
Rollen 24 an und wird gestreckt bzw. gereckt, wie es nachfolgend noch beschrieben wird.
In der ersten Station wird die Materialbahn mit etwa der gleichen Geschwindigkeit zugeführt, wie sie nach
r. dem seitlichen Dehnen wieder abgeführt wird. Nach dem Verlassen df.r Formrollen 24 wird die Materialbahn
mit Spannklemrnen oder Mount Hope Rollen 32, wie sie an sich bekannt sind, wieder geglättet.
Die Nuten 26 der Rollen 24 greifen in an sich
in bekannter Weise getriebeartig ineinander. Wenn die
Materialbahn im Abschnitt 20 in den Spalt 22 gelangt, nimmt sie die Form einer Nut 26 an. Sie wird um einen
Faktor gestreckt, der durch die Länge der Sinuswelle »/« der Nut. dividiert durch die ursprüngliche Länge der
r> Materialbahn »ω« zwischen Berührungspunkten der
jeweiligen Nutlippe definiert ist, wie es in der US-Patentanmeldung 5 63 623 vom 31. März 1975
beschrieben ist.
Der Dehnfaktor l/o> wird bestimmt nach der
in Beziehung
l" V\ + tr cosT \
worin bciloulct
ι/ \ ti 2 \
w) Für die Ι/ω-Werte 1.0; 0.75 + 0.5 sind die Dehnfakto
ren 2.35; 2.0 bzw. 1.6.
Der in Querrichtung gedehnte Abschnitt 34 der Materialbahn gelangt von den Rollen 32 aus zwischen
den Spalt 40 eines ersten Rollenpaares 42 einer zweiten
t>> Station II. Die Rollen 42 haben eine Vielzahl von Nuten
44, die parallel zur Drehachse der Rollen 42 verlaufen. Mit Rollen 46 wird der Abschnitt 34 der Materialbahn in
der Anlage an der unleren der beiden Rollen 42
gehalten um zu gewährleisten, daß die Vorschubgc
schwindigkeit Ki der Materiaibahn gleich ist der Umlaufgeschwindigkeit der genuteten Rollen 42. Die
Quernuten der Rollen 42 kämmen wieder in an sich bekannter Weise wie bei einem Getriebe miteinander.
Wenn der Materialbahnabschnitt 34 in den Spalf 40 zwischen den beiden Rollen 42 eintritt, nimmt er die
Kontur einer Nut 44 an und wird um einen Faktor gestreckt, der bestimmt ist durch di3 Länge der
Sinuswelle »/« der Nut dividiert durch die ursprüngliche in
Länge »ω« der Materialbahn zwischen den Berührungspunkten der jeweiligen Nutkante, wie es oben im
Zusammenhang mil dem Durchgang des Materialbahnabschnittes 20 durch die Rollen 24 der Station I
beschrieben wurde. Π
Nachdem die Materiaibahn im Abschnitt 34 durch den Spalt 40 zwischen den Rollen 42 hindurchgetreten ist.
wird sie in Förderrichlung durch ein Paar Spannrollen gezogen, deren Umfangsgeschwindigkeit V2 größer als
nicht größer als ein im Spalt 40 zwischen den Rollen 42 vorliegender Zugfaktor.
Infolge der Geschwiiidigkeitsdifferenz wird die
Materialbahn im Abschnitt 34 gelängt. Zu beachten ist jedoch, daß die Materialbahn im Abschnitt 34 trotz der r>
Streckung bzw. Verlängerung nicht schmaler wird, wie es bei konventionellen Rollensystemen der Fall ist. Bei
einer vorzugsweisen Anordnung gemäß der Erfindung wird der Materialbahnabschnitt 34 durch ein weiteres
Paar genuteter Rollen 42 zur nochmaligen Streckung jo
des Materialbahnabschnittes 34 geführt, der danach auf eine Speicherwalze 50 aufgewickelt wird.
Die maximal zulässige Dehnung kann durch Messen der verbleibenden Dehnfähigkeit des thermoplastischen
Materials bestimmt werden. Um die besten Resultate zu r> erhalten, sollten die Nuten 44 der Rollen 42 so fein wie
möglich sein und der Nutenabstand sollte vergrößert werden, wenn schwere Materialbahnen gereckt werden
sollen. Die Erfahrung lehrt, daß gute Resultate bei einem Nutenabstand in mm von weniger als das Einfache des w
spezifischen Flächengewichtes in g/m; der Materialbahn erzielt werden. Mit einem Verfahren und einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung können Beutel mit wesentiicn nonerer Uehnfestigkeit (SIBL von strip
tensile breaking length, ausgedrückt in Metern) als bei 4~>
Anwendung konventioneller Verfahren und Vorrichtungen erzielt werden, bei denen die Beutel aus nur
geblasenem Folienmaterial hergestellt werden. Der Arbeitsablauf bei einem Verfahren und einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung wird nachfolgend an Hand w>
von Beispielen beschrieben, wobei die Beispiele die Erfindung erläutern, nicht aber beschränken sollen.
Beispie! I
Ein doppellagiges Bahnmäterial. das in Abschnitte τ;
von 177,8 mm χ 177,8 mm (7" χ 7") unterteilt ist, ist
durch Extrudieren einer Mischung aus 90% Polypropylen mit einer Schmelzflußrate von 0,5 g/mm und 10%
Lehm bzw. Ton geformt worden. Es hatte folgende Eigenschaften:
Der Beutel wurde hcißgcsicgclt und in der Vorrichtung
auf das l.5fache in Querrichtung und in drei Durchgängen auf das 3.3fache in Längsrichtung gereckt,
Wodurch seine endgültige Breite 266.7 ηιπϊ (IO.j") und
seine endgültige Länge 584.2 mm (23") betrugen. Es zeigte sich, daß der Beceich der Heißsiegeljng ebenfalls
gedehnt wurde. Beim gereckten Beutel lagen folgende Kriterien vor:
STBL = 23 550 m
Zerreißlängung = 40%
Ausgangsmaß = 185 500 m
STBL im Bereich der Siegclung = 15 500 m
STBL im Bereich der Faltung = 16 600 m
Das Verfahren gemäß Beispiel I wurde mit einem gleichen Bahnmaterial, mit Abschnitten
177,8 χ 177,8 mm (7" χ 7") wiederholt, wobei jedoch
rinp Uiirteiifrnln nnr-U At>rr>
ßnil/nn ,Utrr>UnnittUrl *ι*»ιι-Λο
an der Stelle des Heißsiegclns vor dem Recken, wodurch sich die STBL im Bereich der Siegelung z.u
2200 rn ergab, d. h. geringer war, als wenn das Heißsiegeln vor dem Recken erfolgt wäre.
Ein doppellagiges Bahnmalerial mit Abschnitten 177,8 χ 177.8 mm (7" χ 7") wurde durch Extrudieren
eines (^0%igen Polypropylen (Schmelzflußrate 6,0 g/ i0 mm) mit folgenden Werten gebildet:
Dicke 0.050"
spezifisches Foliengewicht
STBL
Zerreißlängung
Ausgangsmaß
STBL im Bereich der Siegelung
STBL im Bereich der Faltung
Der Beutel wurde heißgesiegelt und in der Vorrichtung auf das l.5fache in Querrichtung und in drei Stufen
auf das 4.5fache in Längsrichtung gereckt, so daß seine
endgültige Abmessung 266.7 mm (10J") Breite und 800.1 mm (3IJ") Länge betrug. Es wurde festgestellt,
daß sich die Zone der Heißsiegclung ebenfalls längte. Der gereckte Beutel hatte folgende Eigenschaften:
| Dicke | = 25 micron |
| spezifisches Flächengewicht | = 21 g/m-' |
| STBL | = 35 700 m |
| (Länge) | |
| Zerreißlängung | = 25% |
| Ausgangsmaß | = 225 0Ou m |
| STBL im Bereich der Siegelung | = 18 400 m |
| STBL im Bereich der Faltung | = 22 050 m |
Ein doppellagiges Bandmaterial mit Abschnitten 177,8x177.8 mm (7" χ 7") wurde durch Breitlaufen
einer Mischung aus 95% hochdichtem Polypropylen (Schmelzflußraie ZO g/10 mm)-r5% Titandioxid gebil-
| Dicke 0.050" | = 127 micron | det und hatte folgende Eigenschaften | = 200 micron |
| spezifisches Foliengewicht | = 125 g/m-7 | = 170 g/m2 | |
| STBL | = 3570 m | Dicke | = 3800 m |
| Zerreißlängung | = 1600% b5 | spezifisches Flächengewichl | = !800% |
| Anfangsmaß | = 160Om | STBL | = 12 000 m |
| STBL im Bereich der Sie^elun17 | = 2560 m | "7 *OI~ M ^^ Γ Γ^31 1V1 ^Λ ΓΊ CTI ■ Π 4 J |
|
| STBL im Bereich der Faltung | = 3050 m | Ausgangsmaß | |
| luUratc 6,0 g/ | L 11 |
| 150 micron | % |
| 142 g/m* | \ |
| 3200 m | J |
| 1400% | f |
| 14 500 m | i |
| 14 500 m | |
| 3040 m | I |
28 05 AAO
SI HI im Urrcirli der Sicpeluiir
SfRI im IJc-i rieh der
SfRI im IJc-i rieh der
2600 in
2(11JO in
2(11JO in
Dim Hciitcl uiiidc hriUpi-siepclt und in cIit Vcirrich
Hinp ι·· /UCi Diirrhgiiiiprn auf chis zweifache in
Und ι κ htiinp und in drei Durchgängen um d;is fünffache
in l.anj/M-u htung zu einer endgültigen Abmessung von
33r).fi min (14.(V) !!reiten υ !'mim (25") lunge pcliinpl.
Is zcij-fr «.ill· chili der Hrreieh clei Siege Imihl mil
pclitfipi wiirdr Der pi-läMiic· IJiMiIeI liiillc- folpcnclc1
I ipcnsiliaficn
| Dicke | t 22 miernii |
| <,|ie/ifisclie<> ria'eheiipcwii'iii | = I8f:/m· |
| STIU. | a JB 500 hi |
| /cncilllängiing | = 40% |
| Aiisjranpsmali | - 17 500 m |
ST HI im Bereich der Sic-pelunp = 28 500 m
Si iJI im Bereich der I iiltunp = 30 400 m
Si iJI im Bereich der I iiltunp = 30 400 m
I ür den I ncliniiinn /eipi sich damit, daß ein
netiaitiper l'laslikbcutcl herpeslelll ist. der sich relativ
zu seiner (jröBc durch geringes Gewicht auvcichhrt
und eine wesentlich vcrbessrrlc Ilehnfestipkcil au!
weist. Is zeigt sich liii den I achmann ferner, daß ein
solcher Ucutel für den Lnclvci brauch mit hoher
Dehnfestipkeil dadurch erhallen wird, daß eine zu
einem Schlauch geformte 1 hernioplaslikfolie. die viir/.iip.Nwr.isie licißgcsicgcll wird, durch llindiirchfiilircn
entweder dilfrii RoIIm mit IJmfangsnulcn oder mit
Queniiitcn ntlci durch atifeiiianderfolgenclcs Hindurch
führen durch Hollen mit Ϊ Jiiifangsnutcn und durch
Kollcii hiii Qiicniuteh öder, wie ihsgesanit beschrieben,
erhallen wird.
llicmi 1 Hliitl Zcieliniingcn
Claims (1)
1. Verfahren zum Herstellen von beuteiförmigen Behältern, die aus einer biaxial verstreckten
Schlauchfolienbahn aus Kunststoff bestehen, wobei ί folgende Verfahrensschritte Verwendung finden:
a) Extrusion einer schlauchförmigen Vorfolie, die
b) zu einer doppellagigen Materialbahn nachgelegt wird und in flachgelegtem Zustand in
c) zwischen einem ersten und einem zweiten Rollenpaar in Längsrichtung verstreckt und
d) in Querrichtung verstreckt wird,
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Family Applications (1)
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