EP2284090A1

EP2284090A1 - Beutel und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: EP2284090A1
Application number: EP09010503A
Authority: EP
Inventors: Jens Kösters
Original assignee: Nordenia Deutschland Halle GmbH
Current assignee: Mondi Halle GmbH
Priority date: 2009-08-14
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2029-08-14
Also published as: EP2284090B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Beutel mit gegenüberliegenden Frontwänden (1), zwischen den Frontwänden (1) angeordneten Seitenwänden (2) und die Frontwände (1) mit den Seitenwänden (2) verbindende Längskanten (3, 3'), wobei die Längskanten (3, 3') durch Siegelnähte (4) und in Längsrichtung verlaufende Verstärkungsstreifen (9, 9') verstärkt sind. Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an den Längskanten (3, 3') jeweils ein die zugeordnete Frontwand (1) bildender Materialabschnitt und ein die zugeordnete Seitenwand (2) bildender Materialabschnitt an der Siegelnaht (4) direkt miteinander verbunden sind, wobei der zugeordnete Verstärkungsstreifen (9) an der Beutelinnenseite eine zwischen den beiden Materialabschnitten gebildete Ecke abdeckt. Gemäß einer alternativen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an den Längskanten (3, 3') jeweils der dort vorgesehene Verstärkungsstreifen (9') sich ungefaltet im Bereich der Siegelnaht (4) erstreckt, wobei an der Siegelnaht (4) durch Heißsiegeln ein die zugeordnete Frontwand (1) bildender Materialabschnitt an einer ersten Seite (15) des Verstärkungsstreifens (9') und ein die zugeordnete Seitenwand (2) bildender Materialabschnitt an einer gegenüberliegenden zweiten Seite (16) des Verstärkungsstreifens (9') befestigt ist. Gegenstand der Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung der Beutel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Beutel aus einem flexiblen Material mit gegenüberliegenden Frontwänden, zwischen den Frontwänden angeordneten Seitenwänden und die Frontwände mit den Seitenwänden verbindende Längskanten, wobei die Längskanten durch Siegelnähte und in Richtung der Längskanten verlaufende Verstärkungsstreifen versteift sind. Bei dem flexiblen Material handelt es sich insbesondere um eine Kunststofffolie, vorzugsweise eine mehrschichtige Kunststofffolie. Unter den Begriff fallen ferner Verbundmaterialien mit einer siegelfähigen Schicht, z. B. Verbundmaterialien aus Folie und Papier sowie Folien mit Gewebeverstärkungen. Gegenstand der Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung solcher Beutel.
Die Beutel werden als Verpackungen beispielsweise für stückiges, körniges oder pulverförmige Schüttgut verwendet, die einen in etwa rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Beutel sind häufig durch Ausformung eines Bodens als Standbeutel ausgebildet. Unter die Erfindung sollen aber auch Beutel für Verpackungen fallen, die auf einer Seiten- oder Frontfläche liegend gelagert und aufeinander gestapelt werden können. In allen Fällen besteht das Problem, dass die Beutel sich aufgrund des darin enthaltenen Füllgutes an den Front- und Seitenwänden nach außen ausbeulen, wodurch der Beutelkörper deutlich verformt wird. Dies hat zur Folge, dass die Verpackung einen insgesamt wenig hochwertigen Eindruck erweckt. Durch die mangelnde Formstabilität wird auch eine platzsparende Lagerung erschwert und die Standfestigkeit beeinträchtigt.
Um insgesamt die Festigkeit des Beutels zu erhöhen, kann vorgesehen sein, eine dickere Folie oder ein steiferes Material für die Bildung der Front- und Seitenwände zu verwenden. Dies ist jedoch mit einem deutlich höheren Materialaufwand und damit mit höheren Kosten und einer größeren Abfallmenge verbunden.
Um trotz einer an sich flexiblen Folie als Ausgangsmaterial eine hohe Formstabilität zu erreichen, ist aus der DE 42 03 798 C2 ein Beutel bekannt, der gemäß den eingangs beschriebenen Merkmalen an den die Frontwände mit den Seitenwänden verbindenden Längskanten Siegelnähte zur Verstärkung aufweist. Der Beutel ist durch Falten und Heißsiegeln aus einer Materialbahn gebildet, wobei die Längsränder der Materialbahn an einer der beiden Frontwände miteinander versiegelt sind, um den Beutel umfangsseitig zu schließen. Die Siegelnähte sind entsprechend als Blindsiegelnähte ausgeführt, dienen also nicht dem Verschluss des Beutels, sondern lediglich der Versteifung. Um die Formstabilität des Beutels weiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen bereits auf die Materialbahn, aus der der Beutel gebildet wird, Verstärkungsstreifen aufzusiegeln, wobei dann die Längskanten im Bereich der Verstärkungsstreifen erzeugt werden. Die Verstärkungsstreifen bestehen aus einer Folie und decken dabei die gesamten Bereiche ab, von denen nachfolgend die verstärkten Längskanten gebildet werden. Bei der Bildung der Längskanten werden jeweils ein die zugeordnete Frontwand bildender Materialabschnitt und ein die zugeordnete Seitenwand bildender Materialabschnitt aufeinander gelegt und über den dort vorgesehenen Verstärkungsstreifen miteinander verschweißt. Die dabei gebildete Siegelnaht verschweißt den zur Versteifung vorgesehenen, auf sich selbst gefalteten Verstärkungsstreifen an seiner der Beutelinnenseite zugewandten Seite mit sich selbst, wobei diese Siegelnaht unmittelbar an den Beutelinnenraum angrenzt.
Durch die bekannte, mit einem Verstärkungsstreifen verstärkte Ausführung kann die Formstabilität des Beutels deutlich erhöht werden. Jedoch besteht die Gefahr, dass bei dem Auftreten von Schälkräften die Siegelnähte an den jeweils auf sich selbst gefalteten Verstärkungsstreifen wieder aufgerissen werden. Solche Schälkräfte können beispielsweise auftreten, wenn bei einem Zusammendrücken des Beutels durch ein Übereinanderstapeln oder aufgrund kurzzeitiger Stöße, beispielsweise bei einem Fallenlassen des Beutels der Innendruck in dem Beutel ansteigt. Wenn bei der bekannten Ausführung des Beutels die Siegelnaht aufgetrennt wird, besteht die Gefahr, dass der Beutel dort unter Belastung vollständig aufplatzt. Obwohl der zusätzliche Verstärkungsstreifen eine Materialverstärkung darstellt, besteht diese Gefahr auch bei Blindsiegelnähten, da durch das Heißsiegeln und das Knicken des den Beutel bildenden Materials sowie des Verstärkungsstreifens Schwachstellen gebildet werden können. Ein Aufplatzen des Beutels soll möglichst auch bei extremen Krafteinwirkungen vermieden werden, da nicht nur das in dem beschädigten Beutel enthaltene Füllgut beeinträchtigt wird, sondern auch die Umgebung, beispielsweise gemeinsam gelagerte Beutel oder andere Güter, erheblich verschmutzt werden können.
Aus der US 6 065 873 ist ein Seitenfaltenbeutel mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekannt, wobei an den Längskanten Verstärkungsstreifen von außen aufgesetzt sind. Auch bei dieser Ausführung besteht die Gefahr, dass die gebildeten Siegelnähte durch Schälkräfte aufgetrennt werden. Der aus der US 6 065 873 bekannte Beutel ist als Tragetasche vorgesehen, die nicht luftdicht und/oder feuchtigkeitsdicht verschlossen werden soll. Die Herstellung des Beutels, bei der die Verstärkungsstreifen um die Längskanten gelegt werden müssen, ist aufwendig.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Beutel mit den eingangs beschriebenen Merkmalen für Verpackungen anzugeben, die sich durch eine erhöhte mechanische Belastbarkeit, insbesondere eine höhere Fallfestigkeit, auszeichnen.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an den Längskanten jeweils ein die zugeordnete Frontwand bildender Materialabschnitt und ein die zugeordnete Seitenwand bildender Materialabschnitt an der Siegelnaht direkt miteinander verbunden sind, wobei der zugeordnete Verstärkungsstreifen an der Beutelinnenseite eine zwischen den beiden Materialabschnitten gebildete Ecke abdeckt.
Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass an den Längskanten jeweils der dort vorgesehene Verstärkungsstreifen sich ungefaltet im Bereich der Siegelnaht erstreckt, wobei an der Siegelnaht durch Heißsiegeln ein die zugeordnete Frontwand bildender Materialabschnitt an einer ersten Seite des Verstärkungsstreifens und ein die zugeordnete Seitenwand bildender Materialabschnitt an der gegenüberliegenden zweiten Seite des Verstärkungsstreifens befestigt ist.
Im Rahmen der ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist an den Längskanten die Siegelnaht, welche die Materialabschnitte der Frontwand und der Seitenwand miteinander verbindet, an der Beutelinnenseite von den in Richtung der Längskanten verlaufenden Verstärkungsstreifen verdeckt und damit vor mechanischen Belastungen geschützt. Der Verstärkungsstreifen ist dabei seitlich der die Materialabschnitte verbindenden Siegelnaht sowohl mit der zugeordneten Frontwand als auch der zugeordneten Seitenwand verbunden. Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen die Längskanten bei einer mechanischen Krafteinwirkung stark auf eine Schälung beansprucht werden, werden diese Schälkräfte gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung durch die Verstärkungsstreifen in Scherkräfte umgewandelt, wodurch eine deutlich höhere Belastbarkeit erreicht wird. Zusätzlich erfolgt eine gleichmäßige, großflächigere Kraftverteilung, so dass insgesamt die Stabilität des Beutels und insbesondere die Fallfestigkeit stark erhöht werden können.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung treten zwar wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen auch erhebliche Schälkräfte auf, diese werden jedoch auf besonders vorteilhafte Weise auf beide Seiten der Richtung der Längskanten verlaufenden Verstärkungsstreifens verteilt, wodurch auch hier eine erhöhte Belastbarkeit und insbesondere eine höhere Fallfestigkeit des Beutels erreicht werden.
Der Beutel weist als wesentlichen Bestandteil Kunststoff auf, wobei das zur Bildung des Beutels vorgesehene flexible Material zumindest an einer Seite heißsiegelbare Eigenschaften aufweisen muss, damit die Siegelnähte erzeugt werden können. Vorzugsweise besteht der Beutel aus einer Kunststofffolie. Bei einer mehrlagigen Ausgestaltung der zur Beutelherstellung vorgesehenen Folie soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass bezogen auf den Schichtaufbau innen liegend oder an einer nicht zum Heißsiegeln vorgesehenen Seite der Folie eine dünne Metallschicht, eine metallisierte Kunststoffschicht, ein Gewebe einer Papierschicht und dergleichen vorgesehen ist.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Seitenfaltenbeutel, bei denen die Seitenwände als Seitenfalten mit jeweils einer zwischen den Längskanten verlaufenden Faltlinie ausgebildet sind. Bei Seitenfaltenbeuteln ergibt sich der Vorteil, dass diese zunächst vorkonfektioniert und erst später befüllt werden, wobei sowohl die noch nicht verschlossenen vorkonfektionierten Beutel als auch die nachfolgend befüllten und verschlossenen, vorzugsweise luft- und/ oder feuchtigkeitsdicht verschlossenen Beutel, von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind. Durch die Ausbildung von Seitenfalten können die Beutel mit eingeklappten Seitenfalten im flachgelegten Zustand leicht übereinander gestapelt und transportiert werden. Von Bedeutung ist dann zusätzlich, dass eine möglichst leichte Befüllung ermöglicht werden soll. Durch die erfindungsgemäß an den Längskanten vorgesehene Versteifung und die damit verbundene erhöhte Formfestigkeit kann leichter ein Einfülltrichter einer Befüllvorrichtung in den an einer Seite offenen, vorkonfektionierten Seitenfaltenbeutel eingeführt werden.
Des Weiteren wurde in der Praxis beobachtet, dass an der Beutelinnenseite aufgesiegelte, in Querrichtung verlaufende Elemente wie Wiederverschlussstreifen zu einer weiteren Erhöhung der Formstabilität beitragen und somit die Befüllung zusätzlich erleichtern. Um sich diesen Effekt gezielt zu Nutze zu machen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an der Beutelinnenseite ein in Querrichtung zu den Siegelnähten verlaufendes Versteifungselement in Form eines steifen Folienstückes vorgesehen ist, welches sich an einer der Seiten- oder Frontwände oder vorzugsweise im Wesentlichen um den gesamten Umfang erstreckt. Dabei kann es jedoch zweckmäßig sein, zumindest die Bereiche, in denen Siegelnähte erzeugt werden sollen, auszusparen. Der streifenförmige Abschnitt kann beispielsweise aus Polyethylen oder einer mehrschichtigen Folie, beispielsweise einem Polyethylenterephthalat/Polyethylen (PET/PE)-Verbund gebildet sein. Möglich ist auch eine Prägung dieses Versteifungselements, eine Prägung der Beutelwand und/oder eine Anordnung zusätzlicher Siegelnähte, um die Festigkeit weiter zu erhöhen. Bei vorkonfektionierten Beuteln, die erst nachträglich befüllt werden sollen, kann durch das zusätzliche Versteifungselement insbesondere eine bessere und schnellere Beutelöffnung der zunächst zusammengefalteten Bereiche der bereitgehaltenen Beutel erreicht werden, was besonders kurze Taktzeiten an Befüllungsanlagen ermöglicht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Befüllvorgang selbst abhängig von dem Füllgut zum Teil sehr schnell erfolgen kann, wobei die gesamte Prozessgeschwindigkeit dann im Wesentlichen von der Handhabung des Beutels, also insbesondere auch dem Öffnungsverhalten des Beutels bestimmt wird.
Im Rahmen der Erfindung ist grundsätzlich nicht ausgeschlossen die Front- und Seitenwände jeweils aus separaten Materialzuschnitten, z. B. Folienzuschnitten zu bilden, die dann an den Längskanten miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der Beutel durch Falten und Heißsiegeln aus einer Materialbahn gebildet ist, wobei dann die Längskanten zumindest zum Teil als Faltkanten ausgebildet sind. Die Ränder der Materialbahn können zur Bildung eines umfangsseitig geschlossenen Schlauchs entweder an einer der Front- oder Seitenwände oder auch an einer der Längskanten miteinander verbunden sein. Im ersten Fall können alle Siegelnähte an den Längskanten als Blindsiegelnähte, in dem zweiten Fall an drei der vier Längskanten als Blindsiegelnähte ausgebildet sein. Unter Blindsiegelnaht wird dabei im Rahmen der Erfindung eine Siegelnaht verstanden, die nicht zum Verschluss des Beutels, sondern im Wesentlichen nur zu dessen Versteifung vorgesehen ist. Eine vollständige Dichtheit der Blindsiegelnähte ist deshalb auch nicht zwingend erforderlich. Die Blindsiegelnähte müssen sich auch nicht über die gesamte Länge des Beutels erstrecken. Zum Erreichen der erfindungsgemäßen Wirkung ist es ausreichend, wenn sich die Blindsiegelnähte und die in diesem Bereich in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungsstreifen über den größten Teil der Beutellänge erstrecken. Zusätzlich ist es auch möglich, die Längskanten zumindest zum Teil als Faltkanten auszubilden und dann zu besäumen, das heißt nach der Bildung der Siegelnähte jeweils einen äußeren Rand abzuschneiden. Eine Besäumung kann insbesondere aus optischen Gründen vorgesehen sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Beutel sind die Front- und Seitenwände vorzugsweise aus einer mehrschichtigen Folie gebildet, wobei die Folie an der Beutelinnenseite eine erste heißsiegelbare Folienschicht und an der Außenseite eine zweite Folienschicht, die nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Schmelztemperatur als die erste Folienschicht hat, aufweist. Wie zuvor erläutert, kann insbesondere der gesamte Beutel durch Falten und Heißsiegeln aus einer einzigen Material- bzw. Folienbahn gebildet sein. Geeignet sind beispielsweise mehrschichtige Laminate, die eine innen liegende heißsiegelbare Schicht aus einem Polyolefin, insbesondere Polyethylen (PE), und eine außen liegende Schicht aus einem Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat (PET), aufweisen. Dazwischen können optional Verbindungs- und Funktionsschichten aus Kunststoff oder aber auch dünne Metallschichten vorgesehen sein, um insbesondere die Barriereeigenschaften zu verbessern. Des Weiteren kann zur Bildung des Beutels auch ein Folienlaminat oder eine Coextrusionsfolie vorgesehen sein, die vollständig aus Polyolefin besteht. Bei einer innen liegenden, heißsiegelbaren ersten Folienschicht aus Polyethylen ist für die zweite an der Außenseite angeordnete Folienschicht beispielsweise ein biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP) geeignet.
Im Hinblick auf die bevorzugte Ausgestaltung der an den Längskanten in Längsrichtung verlaufenden Verstärkungsstreifen ergeben sich in Bezug auf die erste erfindungsgemäße Ausführung und die zweite erfindungsgemäße Ausführung Unterschiede.
Bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführung, bei der die Verstärkungsstreifen an der Beutelinnenseite jeweils die zwischen den beiden angrenzenden Materialabschnitten gebildete Ecke abdecken, werden bevorzugt mehrschichtig ausgebildete Verstärkungsstreifen eingesetzt, wobei eine außen liegende heißsiegelbare Schicht an der zugeordneten Frontwand sowie der zugeordneten Seitenwand festgesiegelt wird und wobei die gegenüberliegende Schicht nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Schmelztemperatur aufweist. Wie nachfolgend noch erläutert wird, können die Verstärkungsstreifen auf besonders einfache Weise an den angrenzenden Materialabschnitten befestigt werden, wenn der Beutel zusammengefaltet ist. Dabei muss jedoch vermieden werden, dass die dann auf sich gefalteten Verstärkungsstreifen innen liegend verkleben, also mit sich selbst versiegelt werden.
Gemäß der ersten Ausführung der Erfindung ist auch von Vorteil, wenn an den Längskanten jeweils der dort vorgesehene Verstärkungsstreifen mit Siegelnähten an der zugeordneten Frontwand sowie der zugeordneten Seitenwand befestigt ist, wobei diese Siegelnähte in einem Abstand zu der Siegelnaht verlaufen, die an der betrachteten Längskante den Materialabschnitt der Frontwand mit dem Materialabschnitt der Seitenwand direkt verbindet.
Dabei wird vorzugsweise genau der mittlere Knickbereich des Verstärkungsstreifens ausgespart. Dadurch wird vermieden, dass durch das Siegeln neue Schwachstellen entstehen. Mechanische Belastungen werden so auch in einem gewissen Maße von dem Knick als Schwachstelle und der dahinter angeordneten Verbindung von Front- und Seitenwand ferngehalten.
Gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung verbleiben die zur Verstärkung an den Längskanten vorgesehenen Verstärkungsstreifen ungefaltet und werden an ihren beiden Seiten mit einer Siegelnaht in die Längskante eingesiegelt. Dabei ist es grundsätzlich ausreichend, wenn als Verstärkungsstreifen einlagige Folienstreifen verwendet werden. Wenn beispielsweise als innen liegende Schicht an den Front- und Seitenwänden Polyethylen (PE) vorgesehen ist, bestehen bevorzugt auch die Verstärkungsstreifen aus PE. Alternativ ist es auch möglich den Verstärkungsstreifen zumindest dreischichtig auszubilden, wobei zwischen den heißsiegelbaren außen liegenden Schichten eine Zwischenschicht angeordnet ist. So kann beispielsweise mit einer Zwischenschicht aus einem Polyamid (PA) oder einem thermoplastischen Elastomer eine weitere Erhöhung der Belastbarkeit erreicht werden, die nicht nur durch die erfindungsgemäß vorgesehene beidseitige Versiegelung an den Verstärkungsstreifen sondern auch durch eine gewisse Elastizität oder Zähigkeit der Verstärkungsstreifen bestimmt wird.
Gegenstand der Erfindung sind auch Verfahren zur Herstellung eines Beutels. Gemäß einer ersten Verfahrensvariante, die insbesondere zur Herstellung eines Beutels nach einem der Ansprüche 1 bis 3 vorgesehen ist, wird eine Materialbahn zugeführt, wobei dann Verstärkungsstreifen in einem Abstand zueinander auf die Materialbahn aufgelegt und mit der Materialbahn verbunden werden. In diesem Verfahrensschritt bleiben die Verstärkungsstreifen zumindest an der Hälfte ihrer Breite unverbunden, wobei zunächst eine Vorfixierung der Verstärkungsstreifen, beispielsweise durch ein Rotations-Siegelwerkzeug, ausreichend ist.
Erfindungsgemäß ist gemäß der ersten Verfahrensvariante vorgesehen, dass die Materialbahn im Bereich der Verstärkungsstreifen zur Bildung von Längskanten derart auf sich selbst gefaltet wird, dass dort auch die Verstärkungsstreifen auf sich selbst gefaltet sind. Dabei soll auch mit umfasst sein, dass die Verstärkungsstreifen vor dem Auflegen auf die Materialbahn vorgefaltet werden, so dass diese bei der Bildung der Längskanten leicht mit umgeknickt werden können. Die Faltung der Materialbahn erfolgt dabei so, dass die Materialbahn sich im Bereich der Verstärkungsstreifen in Richtung der jeweiligen Außenkante über den zugeordneten auf sich selbst gefalteten Verstärkungsstreifen hinaus erstreckt, wobei nachfolgend zwischen der Außenkante und dem jeweiligen Verstärkungsstreifen die gefaltete Beutelfolie an ihrer Innenfläche unmittelbar mit sich selbst durch eine Siegelnaht heißgesiegelt wird und wobei eine im gefalteten Zustand außen liegende erste Seite des Verstärkungsstreifens zusätzlich mit der Materialbahn versiegelt wird, ohne dass die Verstärkungsstreifen in ihrer zweiten, im gefalteten Zustand innen liegenden Seite mit sich selbst versiegelt werden. Die Zuordnung der außen liegenden ersten Seite der Verstärkungsstreifen und der im gefalteten Zustand innen liegenden zweiten Seite der Verstärkungsstreifen bezieht sich nur auf den Verstärkungsstreifen selbst. Bezogen auf den aus der Beutelfolie gebildeten Folienschlauch sind die gesamten Verstärkungsstreifen innen liegend angeordnet.
Die gefalteten Verstärkungsstreifen werden bevorzugt derart mit der Materialbahn für die Beutelfolie versiegelt, dass jeweils eine Knickkante der Verstärkungsstreifen von einer Heißsiegelung ausgespart wird. Wie zuvor beschrieben ergibt sich daraus der Vorteil, dass mit einer solchen Verfahrensführung eine besonders hohe Festigkeit der Beutel an den Längskanten erreicht werden kann.
Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante, die insbesondere zur Herstellung eines Beutels nach einem der Ansprüche 4 bis 6 geeignet ist, wird auch zunächst eine Materialbahn zugeführt, wobei dann Verstärkungsstreifen in einem Abstand zueinander auf die Materialbahn aufgelegt und mit der Materialbahn verbunden werden. Auch hier ist zunächst eine Vorfixierung ausreichend, um die Verstärkungsstreifen bei den anschließenden Verfahrensschritten in der vorgegebenen Position auf der Materialbahn zu halten. Erfindungsgemäß ist dann vorgesehen, dass die Materialbahn im Bereich der Verstärkungsstreifen zur Bildung von Längskanten derart auf sich gefaltet wird, dass dort der jeweilige Verstärkungsstreifen nicht gefaltet wird, wobei sich die Beutelfolie an beiden Seiten des Verstärkungsstreifens erstreckt und wobei die Beutelfolie nachfolgend an beiden Seiten durch eine Siegeinaht fixiert wird. An drei der vier Längskanten wird dabei die Beutelfolie um die selbst nicht gefalteten Verstärkungsstreifen herumgelegt. An einer der Längskanten kann dagegen vorgesehen sein, dass dort die beiden Ränder der Materialbahn zusammenkommen.
Gemäß der ersten und der zweiten Verfahrensvariante werden üblicherweise nach dem Falten und Erzeugen von Siegelnähten Quersiegelungen gebildet sowie einzelne an einem Ende offene Beutel abgetrennt. Diese Beutel können sodann als vorkonfektionierte Seitenfaltenbeutel gelagert und transportiert werden, wobei die Beutel erst nachfolgend an ihrem offenen Ende befüllt und verschlossen werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: einen Beutel, der an seinen Längskanten verstärkt ist,
Fig. 2: eine erste erfindungsgemäße Ausgestaltung des Beutels in einem horizontalen Schnitt,
Fig. 3: eine Detailansicht des Ausschnitts A der Fig. 2,
Fig. 4: eine alternative Ausgestaltung des Beutels in einer Ansicht gemäß der Fig. 3,
Fig. 5: eine Materialbahn zur Bildung eines Beutels,
Fig. 6: einen Verfahrensschritt zur Befestigung von Verstärkungsstreifen auf einer Materialbahn, und
Fig. 7: die Bildung von verstärkten Längskanten durch Heißsiegeln.

Der erfindungsgemäße Beutel umfasst gemäß der Fig. 1 gegenüberliegende Frontwände 1, zwischen den Frontwänden 1 angeordnete Seitenwände 2 und die Frontwände 1 mit den Seitenwänden 2 verbindende Längskanten 3, wobei die Längskanten 3 durch Siegelnähte 4 verstärkt sind. Der Beutel ist im Ausführungsbeispiel als Standbeutel ausgebildet und weist in üblicher Weise einen Boden 5 und eine Kopfsiegelnaht 6 auf, die den Beutel an seiner Oberseite verschließt. Der dargestellte Beutel ist als Seitenfaltenbeutel ausgeführt, wobei die Seitenwände 2 als Seitenfalten zwischen den Längskanten 3 jeweils eine in Längsrichtung verlaufende Faltlinie 7 aufweisen. Der Beutel kann so zunächst vorkonfektioniert und flach zusammengelegt werden. Die Befüllung und der Verschluss an der Kopfsiegelnaht 6 erfolgen dann erst nachträglich an einer entsprechenden Befüllvorrichtung. Durch die Verstärkung an den Längskanten 3 weist der Beutel insgesamt eine erhöhte Formstabilität auf, wodurch auch der Befüllvorgang erleichtert wird. Zusätzlich ist an der Beutelinnenseite ein streifenförmiges Versteifungselement 8 vorgesehen, welches sich in Querrichtung erstreckt. Durch das Versteifungselement 8 wird die Formstabilität des Beutels weiter erhöht. Insbesondere kann der vorkonfektionierte, zunächst flachgelegte Beutel bei der Handhabung in einer Befüllvorrichtung einfacher und schneller geöffnet werden, wodurch der gesamte Befüllvorgang deutlich beschleunigt werden kann.
Erfindungsgemäß sind im Bereich der Längskanten 3 Verstärkungsstreifen 9, 9' zur weiteren Verstärkung vorgesehen, die in Längsrichtung des Beutels verlaufen und aus einer Kunststofffolie bestehen.
Gemäß der in Fig. 2 dargestellten ersten Variante der Erfindung sind an den Längskanten 3, 3' ein die zugeordnete Frontwand 1 bildender Materialabschnitt und ein die zugeordnete Seitenwand 2 bildender Materialabschnitt an der Siegelnaht 4 direkt miteinander verbunden, wobei der zugeordnete Verstärkungsstreifen 9 an der Beutelinnenseite eine zwischen den beiden Materialabschnitten gebildete Ecke abdeckt.
Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht dieser Ausgestaltung im Bereich einer der Längskanten 3. Die dargestellte Längskante 3 ist wie zwei weitere Längskanten 3 als Faltkante ausgebildet, wobei die sich dort vorzugsweise über die gesamte Länge des Beutels erstreckende Siegelnaht 4 als Blindsiegelnaht ausgeführt ist, also nicht dem Verschluss des Beutels sondern im Wesentlichen nur der Verstärkung dient.
Der gesamte Beutel ist aus einer einzigen Materialbahn 10 gebildet, wobei die Ränder der Materialbahn 10 an der nicht im Detail dargestellten vierten Längskante 3' zusammengeführt und entsprechend der Darstellung der Fig. 3 miteinander versiegelt sind. Die Materialbahn 10 besteht aus einer vorzugsweise mehrschichtigen Kunststofffolie oder einem flexiblen Laminat, welches zumindest eine Schicht aus einer siegelfähigen Kunststofffolie aufweist.
Der Detailansicht der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass der Verstärkungsstreifen 9, der die zwischen der Frontwand 1 und der Seitenwand 2 gebildete Ecke abdeckt, mit zusätzlichen Siegelnähten 4' an der Materialbahn 10 befestigt ist. In dem unmittelbaren Knickbereich sind die Siegelnähte 4, 4' ausgespart, um dort eine Materialschwächung zu vermeiden.
Während bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen ein Überdruck in dem Beutel, der beispielsweise bei einem Fallenlassen des Beutels stoßweise entstehen kann, die Siegelnaht 4 zwischen dem die Frontwand 1 bildenden Materialabschnitt und dem die Seitenwand 2 bildenden Materialabschnitt auf Schälung beansprucht, ist diese Siegelnaht 4 erfindungsgemäß von dem Verstärkungsstreifen 9 abgedeckt und damit geschützt. Bei einer Kraftbeanspruchung werden die Siegelnähte 4', welche den Verstärkungsstreifen 9 mit der Beutelfolie 10 verbinden, auf Scherung beansprucht, wobei zusätzlich eine großflächige Verteilung der einwirkenden Kraft erzeugt wird. Durch die Kombinationen dieser Maßnahmen wird im Bereich der Längskanten 3, 3' die Stabilität und insbesondere die Fallfestigkeit maßgeblich erhöht. Die Beutel können so für eine höhere Belastung ausgelegt werden. Schließlich ergibt sich auch der Vorteil, dass gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen selbst bei der Verwendung einer dünneren Beutelfolie eine gleichbleibende oder sogar erhöhte Fallfestigkeit erreicht werden kann, da die Längskanten 3, 3' wegen der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht mehr wie bei den bekannten Beuteln eine die gesamte Festigkeit begrenzende Schwachstelle darstellen.
Die Beutelfolie 10 ist mehrschichtig ausgebildet und weist an der Beutelinnenseite eine erste heißsiegelbare Folienschicht 11 und an der Außenseite eine zweite Folienschicht 12, die nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Schmelztemperatur als die erste Folienschicht 11 hat, auf. Als erste Folienschicht 11 wird bevorzugt ein Polyolefin mit einem niedrigen Schmelzpunkt, beispielsweise PE, eingesetzt. Als zweite, außen liegende Folienschicht 12 kann beispielsweise PET oder BOPP vorgesehen sein. Zwischen der ersten Folienschicht 11 und der zweiten Folienschicht 12 können ohne Einschränkung auch zusätzliche Zwischenschichten vorgesehen sein.
Auch der in der Fig. 3 dargestellte Verstärkungsstreifen 9 ist als mehrschichtige Kunststofffolie ausgebildet und weist eine außen liegende heißsiegelbare Schicht 13 sowie eine gegenüberliegende Schicht 14 auf, die nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Siegeltemperatur aufweist.
Fig. 4 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der an den Längskanten 3, 3' der dort jeweils vorgesehene Verstärkungsstreifen 9' sich ungefaltet im Bereich der Siegelnaht 4 erstreckt, wobei an der Siegelnaht 4 durch Heißsiegeln ein die zugeordnete Frontwand 1 bildender Materialabschnitt an einer ersten Seite 15 und ein die zugeordnete Seitenwand 2 bildender Materialabschnitt an einer gegenüberliegenden zweiten Seite 16 des Verstärkungsstreifens 9' befestigt ist. Bei dieser Ausgestaltung können Schälkräfte nicht vermieden werden, jedoch ergibt sich der Vorteil, dass die Krafteinwirkung auf zwei Siegelbereiche an der ersten Seite 15 sowie an der zweiten Seite 16 des Verstärkungsstreifens 9' verteilt werden. Zusätzlich weist der Verstärkungsstreifen 9' eine gewisse Elastizität auf, so dass dadurch gerade kurzfristige Stöße aufgenommen werden können.
Die Materialbahn 10 ist wie zuvor beschrieben ausgeführt, wobei auch hier drei der vier Längskanten 3 durch Falten der Materialbahn 10 gebildet werden. Wie in der Fig. 4 gestrichelt angedeutet, erstreckt sich dann die Materialbahn 10 an den Längskanten 3 zunächst vollständig um den Verstärkungsstreifen 9' herum. Aus optischen Gründen ist dort jedoch eine Besäumung vorgesehen, das heißt der außen liegende, den Verstärkungsstreifen 9' umgreifende Bereich der Materialbahn 10 wurde nachträglich abgetrennt. Schließlich kann durch das Besäumen auch die Dicke der Längskanten 3 reduziert werden, wodurch die Beutel bei einer Ausführung als Seitenfaltenbeutel besser gestapelt werden können. An der vierten Längskante 3' sind wie zuvor beschrieben, die Ränder der Beutelfolie 10 zusammengeführt.
Da beide Seiten 15, 16 des Verstärkungsstreifens 9' heißsiegelbar ausgeführt sein müssen, kann dieser, wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, einschichtig ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung liegt jedoch auch, den Verstärkungsstreifen 9' zumindest dreischichtig auszubilden, wobei zwischen heißsiegelbaren außen liegenden Schichten zumindest eine Zwischenschicht vorgesehen ist.
Um die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Beutel herzustellen, kann gemäß der Fig. 5 zunächst eine Materialbahn 10 zugeführt werden, wobei dann Verstärkungsstreifen 9, 9' in einem Abstand zueinander auf die Materialbahn 10 aufgelegt und mit der Materialbahn 10 verbunden werden. Die Längskanten 3, 3' werden dann nachfolgend unmittelbar im Bereich der Verstärkungsstreifen 9, 9' erzeugt. Zum besseren Verständnis sind in der Fig. 5 auch die später an den als Seitenfalten ausgeführten Seitenwänden 2 erzeugten Faltlinien 7 angedeutet.
Um den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Beutel herstellen zu können, werden die Verstärkungsstreifen vorzugsweise zunächst auf sich selbst vorgefaltet und dann wieder auf einen Winkel von etwa von 90° aufgefaltet, damit wie in der Fig. 6 dargestellt, die Verstärkungsstreifen 9 an einer Seite des Knicks mit der Materialbahn 10 verbunden werden können, wozu beispielsweise ein Rotationssiegelwerkzeug vorgesehen sein kann. Bei der Bildung des in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Beutels ist nachfolgend vorgesehen, dass die Materialbahn 10 im Bereich der Verstärkungsstreifen 9 zur Bildung von Längskanten 3, 3' derart auf sich selbst gefaltet wird, dass dort auch die Verstärkungsstreifen 9 auf sich selbst gefaltet sind und dass die Materialbahn 10 sich im Bereich der Verstärkungsstreifen 9 in Richtung der jeweiligen Außenkante 17 über den zugeordneten auf sich selbst gefalteten Verstärkungsstreifen 9 hinaus erstreckt, wobei dort nachfolgend zwischen der Außenkante 17 und dem jeweiligen Verstärkungsstreifen 9 die gefaltete Materialbahn 10 an ihrer Innenfläche unmittelbar mit sich selbst durch eine Siegelnaht 4 heißgesiegelt wird und wobei eine im gefalteten Zustand außen liegende erste Seite des Verstärkungsstreifens 9 zusätzlich mit der Materialbahn 10 versiegelt wird, ohne dass der Verstärkungsstreifen 9 an seiner zweiten, im gefalteten Zustand innen liegenden Seite mit sich selbst versiegelt wird.
Die Fig. 7 zeigt eine entsprechend auf sich selbst gefaltete Materialbahn 10, wobei zwei gegenüberliegende Frontwände 1 mit dazwischen angeordneten Seitenwänden 2 gebildet sind. Die Seitenwände 2 sind als nach innen eingeklappte Seitenfalten ausgebildet. In der Fig. 7 ist des Weiteren ein Siegelwerkzeug 18 angedeutet, mit dem an den Längskanten 3, 3' Siegelnähte 4, 4' erzeugt werden, die durch eine Aussparung 19 in dem Siegelwerkzeug 18 voneinander beabstandet sind. Die Aussparung 19 ist genau dort angeordnet, wo sich der Knickbereich des Verstärkungsstreifens 9 befindet.
Das Verfahren zur Herstellung des in Fig. 4 dargestellten Beutels ist nicht im Detail dargestellt. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Verfahren ist jedoch gerade kein Falten oder Vorfalten des Verstärkungsstreifens 9' vorgesehen. Die Faltung der Materialbahn 10 auf sich selbst erfolgt dann gemäß der alternativen Verfahrensführung ähnlich wie in der Fig. 7 dargestellt, wobei auch entsprechende Frontwände 1 und Seitenwände 2 gebildet werden.
Die Beutelfolie wird aber unmittelbar um die Verstärkungsstreifen 9' herumgelegt, ohne dass diese selbst gefaltet werden. Sodann wird im Bereich der Längskanten 3, 3' jeweils lediglich eine einzige Siegelnaht 4 erzeugt, welche dort den jeweiligen Verstärkungsstreifen 9' an seinen beiden Seiten mit der Beutelfolie 10 verbindet.

Claims

Beutel aus einem flexiblen Material mit gegenüberliegenden Frontwänden (1), zwischen den Frontwänden (1) angeordneten Seitenwänden (2) und die Frontwände (1) mit den Seitenwänden (2) verbindende Längskanten (3, 3'), wobei die Längskanten (3, 3') durch Siegelnähte (4) und in Richtung der Längskanten (3, 3') verlaufende Verstärkungsstreifen (9) versteift sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längskanten (3, 3') jeweils ein die zugeordnete Frontwand (1) bildender Materialabschnitt und ein die zugeordnete Seitenwand (2) bildender Materialabschnitt an der Siegelnaht (4) direkt miteinander verbunden sind, wobei der zugeordnete Verstärkungsstreifen (9) an der Beutelinnenseite eine zwischen den beiden Materialabschnitten gebildete Ecke abdeckt.
Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreifen (9) jeweils mehrschichtig ausgebildet sind, wobei eine außen liegende heißsiegelbare Schicht (13) an der zugeordneten Frontwand (1) sowie der zugeordneten Seitenwand (2) festgesiegelt ist und wobei die gegenüberliegende Schicht (14) nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Schmelztemperatur aufweist.
Beutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längskanten (3, 3') jeweils der dort vorgesehene Verstärkungsstreifen (9) mit Siegelnähten (4') an der zugeordneten Frontwand (1) sowie der zugeordneten Seitenwand (2) befestigt ist, wobei diese Siegelnähte (4') in einem Abstand zu der Siegelnaht (4) verlaufen, die an der betrachteten Längskante (3, 3') den Materialabschnitt der Frontwand (1) mit dem Materialabschnitt der Seitenwand (2) direkt verbindet.
Beutel aus einem flexiblen Material mit gegenüberliegenden Frontwänden (1), zwischen den Frontwänden (1) angeordneten Seitenwänden (2) und die Frontwände (1) mit den Seitenwänden (2) verbindende Längskanten (3, 3'), wobei die Längskanten (3, 3') durch Siegelnähte (4) und in Richtung der Längskanten (3, 3') verlaufende Verstärkungsstreifen (9') versteift sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längskanten (3, 3') jeweils der dort vorgesehene Verstärkungsstreifen (9') sich ungefaltet im Bereich der Siegelnaht (4) erstreckt, wobei an der Siegelnaht (4) durch Heißsiegeln ein die zugeordnete Frontwand (1) bildender Materialabschnitt an einer ersten Seite (15) des Verstärkungsstreifens (9') und ein die zugeordnete Seitenwand (2) bildender Materialabschnitt an einer gegenüberliegenden zweiten Seite (16) des Verstärkungsstreifens (9') befestigt ist.
Beutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreifen (9') einschichtig ausgebildet sind.
Beutel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreifen (9') zumindest dreischichtig ausgebildet sind und heißsiegelbare außen liegende Schichten aufweisen.
Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2) als Seitenfalten mit jeweils einer zwischen den Längskanten (3, 3') verlaufenden Faltlinie (7) ausgebildet sind.
Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Front- und Seitenwände (1, 2) aus einem mehrschichtigen Verbundmaterial gebildet sind, wobei das Verbundmaterial an der Beutelinnenseite eine erste heißsiegelbare Schicht (11) und an der Außenseite eine zweite Schicht (12), die nicht heißsiegelbar ist oder zumindest eine höhere Schmelztemperatur als die erste Schicht (11) hat, aufweist.
Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelnähte (4) zumindest teilweise als Blindsiegelnähte ausgebildet sind.
Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel durch Falten und Heißsiegeln aus einer Materialbahn (10) gebildet ist.
Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Versteifungselement (8), welches sich in Querrichtung zu den Siegelnähten (4) erstreckt.
Verfahren zur Herstellung eines Beutels aus einem flexiblen Material, wobei eine Materialbahn (10) zugeführt wird und
Verstärkungsstreifen (9) in einem Abstand zueinander auf die Materialbahn (10) aufgelegt und mit der Materialbahn (10) verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) im Bereich der Verstärkungsstreifen (9) zur Bildung von Längskanten (3, 3') derart auf sich selbst gefaltet wird, dass dort auch die Verstärkungsstreifen (9) auf sich selbst gefaltet sind, und dass die Materialbahn (10) sich im Bereich der Verstärkungsstreifen (9) in Richtung der jeweiligen Außenkante (17) über den zugeordneten auf sich selbst gefalteten Verstärkungsstreifen (9) hinaus erstreckt, wobei dort nachfolgend zwischen der Außenkante (17) und dem jeweiligen Verstärkungsstreifen (9) die gefaltete Materialbahn (10) an ihrer Innenfläche mit sich selbst durch eine Siegelnaht (4) heißgesiegelt wird und wobei eine im gefalteten Zustand außen liegende erste Seite des Verstärkungsstreifens zusätzlich mit der Materialbahn (10) versiegelt wird, ohne dass der Verstärkungsstreifen (9) an seiner zweiten, im gefalteten Zustand innen liegenden Seite mit sich selbst versiegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gefalteten Verstärkungsstreifen (9) derart mit der Materialbahn (10) versiegelt werden, dass jeweils eine Knickante der Verstärkungsstreifen (9) von der Heißsiegelung ausgespart wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstreifen (9) vor dem Aufliegen auf die Materialbahn (10) vorgefaltet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Beutels aus einem flexiblen Material, wobei eine Materialbahn (10) zugeführt wird und
Verstärkungsstreifen (9') in einem Abstand zueinander auf die Materialbahn (10) aufgelegt und mit der Materialbahn (10) verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (10) im Bereich der Verstärkungsstreifen (9') zur Bildung von Längskanten (3, 3') derart auf sich selbst gefaltet wird, dass dort der jeweilige Verstärkungsstreifen (9') nicht auf sich gefaltet wird, wobei sich die Materialbahn (10) an beiden Seiten des Verstärkungsstreifens (9') erstreckt und wobei die Materialbahn (10) nachfolgend an beiden Seiten des Verstärkungsstreifens (9') durch eine Siegelnaht fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Falten und Erzeugen von Siegelnähten (4) Quersiegelungen gebildet und einzelne an einem Ende offene Beutel abgetrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Beutel an ihrem offenen Ende gefüllt und nachfolgend geschlossen werden.