EP3016870B1 - Ventilsack - Google Patents

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EP3016870B1
EP3016870B1 EP14736614.0A EP14736614A EP3016870B1 EP 3016870 B1 EP3016870 B1 EP 3016870B1 EP 14736614 A EP14736614 A EP 14736614A EP 3016870 B1 EP3016870 B1 EP 3016870B1
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EP
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valve
carrier material
bag
thermo
valve bag
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Eduard Lisek
Gerhard Schulte
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Dy Pack Verpackungen Gustav Dyckerhoff GmbH
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Dy Pack Verpackungen Gustav Dyckerhoff GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D31/00—Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents
    • B65D31/14—Valve bags, i.e. with valves for filling
    • B65D31/142—Valve bags, i.e. with valves for filling the filling port being formed by folding a flap connected to a side, e.g. block bottoms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J21/00—Conjuring appliances; Auxiliary apparatus for conjurers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D31/00—Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents
    • B65D31/08—Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents with block bottoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D31/00—Bags or like containers made of paper and having structural provision for thickness of contents
    • B65D31/14—Valve bags, i.e. with valves for filling

Definitions

  • the invention relates to a valve bag according to the preamble of claim 1, as he is known from the utility model DE 88 05 092 is known.
  • valve sacks are well known and are widely used commercially for fine-grained bulk materials such as cement, gypsum, granules, animal feed or the like.
  • the usual sizes are 5 kg, 10 kg and 25 kg.
  • the bottom of the valve comprises a hose-like thermo valve, the inside of which is coated with a hot-melt material and which is activated by Melt the heat and close the valve tube.
  • the thermal material does not provide sufficient rigidity and strength to attach the valve tube to a filler neck of a filling system can. For this reason, a paper slip is placed around the thermal material for reinforcement.
  • FIG. 1 A corresponding valve bottom is in the FIG. 1 outlined.
  • the figure shows the valve bottom 2 of the valve bag 1, which is folded onto the front side of the valve bag 1.
  • the valve bottom 2 is opened to illustrate the valve assembly.
  • the entire valve bag 1 has a cross-bottomed fold.
  • the valve 5 consists essentially of the thermal material 6 that forms the inside of the valve tube and is glued to the substrate 7. It can be seen that the thermal material 6 assumes a larger surface area compared to the carrier material 7. In particular, the thermal material surface protrudes in the axial valve direction, i. in the direction of the inner end of the valve, beyond the inner edge of the carrier material 7 addition. Consequently, the thermal material 6 forms the main component of the valve tube 5 and the comparatively high unit price of the thermal material 6 causes high production costs for the valve tube 5 or the valve bag 1.
  • Object of the present invention is to optimize the cost ratio of the materials used and to reduce the overall cost of producing a valve sack with thermal valve.
  • valve bag according to the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the valve bag are the subject of the dependent subclaims.
  • the areal proportion of the thermal material is chosen smaller than the areal proportion of the carrier material.
  • the thermal material surface is shorter relative to the carrier material surface in the axial valve direction.
  • the higher proportion of material of the resulting valve tube is mainly determined by the natural carrier material, in particular paper.
  • the chemically treated and mostly costly thermal material therefore only takes up a lower proportion of material.
  • the manufacturing costs can be reduced, which is particularly noticeable in high-volume products.
  • the desired valve properties in particular its tightness and handling, can be maintained.
  • the thermal material is shortened compared to the embodiment of the prior art, whereas the carrier material is extended accordingly.
  • the thermal material surface is shortened towards the inner end of the valve tube. Since the thermal material surface or carrier material surface usually represent rectangular surfaces whose length define the valve tube circumference and the width of which determines the valve length, the thermal material is shortened by reducing the width of the thermal material surface, ie. H. in axial valve direction. In particular, the area fraction in the region of the valve tube end located inside the valve bag body is reduced.
  • the resulting valve tube has an almost constant strength or rigidity in the axial direction.
  • a constant strength is desirable and necessary in order not to destroy the valve after attaching the valve tube to the filler neck of the filling plant and the subsequent use of a Blähmanschette.
  • the thermal material main component of the valve tube Previously, a constant strength was ensured by the use of the thermal material main component of the valve tube.
  • the now protruding region of the carrier material is reinforced in order nevertheless to be able to ensure constant strength in the axial valve direction.
  • the carrier material is turned over in the protruding area, in particular over the entire width, i. the complete valve circumference at the inner valve end.
  • the strength is increased in this area, in particular doubled.
  • a substantially constant strength over the entire length of the valve is achieved in a particularly simple manner.
  • an improvement in the backward compatibility with existing bottling plants can be achieved in a simple manner.
  • FIG. 2 shows the valve bag according to the invention with the invention shortening of the thermal material used.
  • modify Valve tube corresponds to the configuration of the valve bag substantially the known from the prior art solution.
  • the figure shows the valve bag 10 according to the invention with folded forward floor 20 at the bottom and a valve bottom 30 at the top. Both bottoms 20, 30 are connected to each other via the front 40 and a rear side, not shown, and folded like a cross-bottom. To illustrate the valve assembly, the valve bottom 20 is not folded, but shown open.
  • valve tube 50 projects beyond the upper and lower corners of the valve bottom 20 on the left valve bottom side.
  • the valve tube 50 is composed of a thermal material 60, a weldable plastic material, and a carrier material 70, for example paper, wherein the thermal material 60 forms the inner surface of the valve tube 50 and the carrier material 70 envelops the thermal material 60.
  • the valve bag 10 can be plugged for filling on a filler neck of a filling machine.
  • the thermo valve 50 by the action of z. B. welded by ultrasonic energy, whereby the valve tube 50 closes reliably.
  • valve materials 60, 70 used are modified to suppress the cost per piece of valved bag 10 produced.
  • the main component of the valve tube is now formed by the natural carrier material 70.
  • the otherwise higher proportion of material of the chemically treated thermal material 60, weldable plastic material has been reduced.
  • Both support material 70 and thermal material 60 have a rectangular shape, whose longitudinal sides extend transversely to the axial direction of the valve tube 50.
  • the FIG. 2 shows the valve bottom 20 in the open state. By folding the valve bottom 20, the valve tube 50 is formed by the lengthwise punched rectangular materials 60, 70.
  • the thermal material 60 is shortened in width and the carrier material 70 is widened in return. Due to the uniform shortening / broadening of the valve materials 60, 70, the total valve length Y is not changed. Nevertheless, a substantial portion of the thermal material 60 can be saved, which not only brings economic benefits, but also appears to be useful from an ecological point of view, since z. B. the necessary energy consumption in the production of the thermal material and its disposal decreases.
  • the projecting region X of the carrier material 70 is reinforced according to the invention by transfer, since the thermal material 60 otherwise contributing to the reinforcement is missing in this region.
  • the protruding edge X of the carrier material 70 is turned over in order to achieve sufficient strength in this area.
  • a double-layered carrier material 70 having approximately the same strength values as the multi-layer region of thermal material 60 and carrier material 70 is obtained in the region not coated with thermal material.
  • the carrier layer 70 may also be handled several times.
  • FIGS. 3a, b and 4a, b show examples of possibilities for the realization of the above-described envelope of the carrier material 70th
  • FIG. 3b shows a section through substrate 70 and thermal material 60 along the line AA in FIG. 3a
  • the carrier material 70 is folded downwards, that is to say on the side facing away from the thermal material 60. Due to the envelope, the carrier material is double-layered in the protruding areas X and thus reinforced.
  • FIGS. 4a, b show a different embodiment of the envelope, wherein the FIG. 4b again a section along the line AA in FIG. 4a shows.
  • the carrier material 70 in the region of the supernatant X is turned upwards, ie on the thermo material 60 side facing.
  • the cover of the carrier material and the thermal material 60 is put on impact.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bag Frames (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilsack gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus dem Gebrauchsmuster DE 88 05 092 bekannt ist.
  • Derartige Ventilsäcke, zumeist aus Papier gefertigt, sind allgemein bekannt und werden im Handel verbreitet für feinkörniges Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches eingesetzt. Die üblichen Größen sind dabei 5 kg, 10 kg und 25 kg.
  • Der Ventilboden umfasst ein schlauchartiges Thermoventil, dessen Innenseite mit einem heiß schmelzenden Material beschichtet ist und das durch Einwirkung von Hitze schmelzen und den Ventilschlauch verschliessen kann. Das Thermomaterial bietet jedoch keine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit um den Ventilschlauch auf einen Füllstutzen einer Befüllanlage aufstecken zu können. Aus diesem Grund wird zur Verstärkung zusätzlich ein Papierzettel um das Thermomaterial gelegt.
  • Ein entsprechender Ventilboden ist in der Figur 1 skizziert. Die Abbildung zeigt den Ventilboden 2 des Ventilsacks 1, der auf die Vorderseite des Ventilsacks 1 geklappt ist. Der Ventilboden 2 ist geöffnet um den Ventilaufbau zu verdeutlichen. Der gesamte Ventilsack 1 hat eine kreuzbodenartige Faltung.
  • Das Ventil 5 besteht im Wesentlichen aus dem Thermomaterial 6, dass die Innenseite des Ventilschlauches bildet und auf dem Trägermaterial 7 aufgeklebt ist. Es ist erkennbar, dass das Thermomaterial 6 einen größeren Flächenanteil gegenüber dem Trägermaterial 7 einnimmt. Insbesondere ragt die Thermomaterialfläche in axialer Ventilrichtung, d.h. in Richtung des innen liegenden Ventilendes, über die Innenkante des Trägermaterials 7 hinaus. Das Thermomaterial 6 bildet folglich den Hauptbestandteil des Ventilschlauches 5 und der vergleichsweise hohe Stückpreis des Thermomaterials 6 verursacht hohe Produktionskosten für den Ventilschlauch 5 bzw. den Ventilsack 1.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Kostenverhältnis der verwendeten Materialien zu optimieren und insgesamt den Kostenaufwand für die Herstellung eines Ventilsacks mit Thermoventil zu senken.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Ventilsack gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Ventilsacks sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
  • Die Reduzierung der Herstellungskosten soll durch die Verringerung des benötigten Thermomaterials erreicht werden. Erfindungsgemäß wird daher der Flächenanteil des Thermomaterials gegenüber dem Flächenanteil des Trägermaterials kleiner gewählt.
  • Erfindungsgemäss ist die Thermomaterialfläche gegenüber der Trägermaterialfläche in axialer Ventilrichtung kürzer. Dadurch wird der höhere Materialanteil des resultierenden Ventilschlauchs hauptsächlich durch das natürliche Trägermaterial, insbesondere Papier, bestimmt. Das chemisch behandelte und zumeist kostenintensive Thermomaterial nimmt folglich nur noch einen geringeren Materialanteil ein. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten reduzieren, was sich insbesondere bei Produkten mit hoher Stückzahl bemerkbar macht. Trotz der Veränderungen der Materialanteile der einzelnen Ventilbestandteile können die gewünschten Ventileigenschaften, insbesondere dessen Dichtheit und Handhabung, gewahrt werden.
  • Besonders bevorzugt wird das Thermomaterial gegenüber der Ausführung aus dem Stand der Technik verkürzt, wohingegen das Trägermaterial entsprechend verlängert wird.
  • Bevorzugterweise ist die Thermomaterialfläche zum inneren Ende des Ventilschlauchs hin verkürzt. Da die Thermomaterialfläche bzw. Trägermaterialfläche üblicherweise rechteckige Flächen darstellen, deren Länge den Ventilschlauchumfang definieren und deren Breite die Ventillänge bestimmt, erfolgt eine Verkürzung des Thermomaterials durch Reduzierung der Breite der Thermomaterialfläche, d. h. in axialer Ventilrichtung. Insbesondere ist der Flächenanteil im Bereich des innen im Ventilsackkorpus liegenden Ventilschlauchendes reduziert.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der resultierende Ventilschlauch in axialer Richtung eine nahezu konstante Festigkeit bzw. Steifigkeit aufweist. Eine konstante Festigkeit ist wünschenswert und notwendig, um nach dem Aufstecken des Ventilschlauchs auf den Füllstutzen der Abfüllanlage und der nachfolgenden Beanspruchung durch eine Blähmanschette das Ventil nicht zu zerstören.
  • Früher wurde eine konstante Festigkeit durch die Verwendung des Thermomaterials Hauptbestandteil des Ventilschlauchs gewährleistet. In der erfindungsgemäßen Variante wird der nun überstehenden Bereich des Trägermaterials verstärkt ausgeführt um dennoch eine konstante Festigkeit in axialer Ventilrichtung gewährleisten zu können.
  • Erfindungsgemäss wird das Trägermaterial im überstehenden Bereich umgeschlagen, insbesondere über die gesamte Breite, d.h. den vollständigen Ventilumfang am inneren Ventilende. Durch das Umschlagen des Trägermaterials wird die Festigkeit in diesem Bereich erhöht, insbesondere verdoppelt. Dadurch wird eine weitgehend konstante Festigkeit über die Gesamtlänge des Ventils auf besonders einfache Weise erreicht. Zudem kann auf einfache Weise eine Verbesserung der Rückwärts-Komptabilität mit bestehenden Abfüllanlagen erreicht werden.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen:
    • Figur 1:
    Eine skizzierte Darstellung eines Ventilsacks gemäß dem Stand der Technik,
    Figur 2:
    eine skizzierte Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilsacks,
    Figur 3a, b:
    ein erstes Beispiel für das Umschlagen des Trägermaterials bei einem erfindungsgemäßen Ventilsack,
    Figur 4a, b:
    ein zweites Beispiel für das Umschlagen des Trägermaterials bei einem erfindungsgemäßen Ventilsack.
  • Die Darstellung der Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilsack mit der erfindungsgemäßen Verkürzung des verwendeten Thermomaterials. Neben dem modifizieren Ventilschlauch entspricht die Ausgestaltung des Ventilsacks im Wesentlichen der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung.
  • Die Figurendarstellung zeigt den erfindungsgemäßen Ventilsack 10 mit nach vorn geklappten Standboden 20 am unteren Ende und einem Ventilboden 30 am oberen Ende. Beide Böden 20, 30 sind über die Vorderseite 40 und eine nicht dargestellte Rückseite miteinander verbunden und kreuzbodenartig gefaltet. Zur Darstellung des Ventilaufbaus ist der Ventilboden 20 nicht zugefaltet, sondern geöffnet dargestellt.
  • Ähnlich zum Stand der Technik ragt auf der linken Ventilbodenseite der Ventilschlauch 50 über die obere und untere Ecke des Ventilbodens 20 hinaus. Der Ventilschlauch 50 setzt sich auch hier aus einem Thermomaterial 60, einem schweissbaren Kunststoffmaterial, und einem Trägermaterial 70, beispielsweise Papier, zusammen, wobei das Thermomaterial 60 die Innenfläche des Ventilschlauchs 50 bildet und das Trägermaterial 70 das Thermomaterial 60 umhüllt. Mit diesem Ventilschlauch 50 kann der Ventilsack 10 zum Befüllen auf einen Füllstutzen einer Füllmaschine aufgesteckt werden. Nach dem Füllvorgang wird das Thermoventil 50 durch Einwirkung z. B. von Ultraschallenergie verschweißt, wodurch der Ventilschlauch 50 zuverlässig verschließt.
  • Gegenüber der bekannten Ausführung aus Figur 1 sind die Anteile der verwendeten Ventilmaterialien 60, 70 abgeändert, um die Stückkosten pro hergestellten Ventilsack 10 zu drücken. Erfindungsgemäß wird der Hauptbestandteil des Ventilschlauchs nun durch das natürliche Trägermaterial 70 gebildet. Der sonst höhere Materialanteil des chemisch behandelten Thermomaterials 60, schweißbares Kunststoffmaterial, wurde reduziert.
  • Sowohl Trägermaterial 70 als auch Thermomaterial 60 weisen eine Rechteckform auf, deren Längsseiten quer zur Axialrichtung des Ventilschlauchs 50 verlaufen. Die Figur 2 zeigt den Ventilboden 20 im geöffneten Zustand. Durch Falten des Ventilbodens 20 wird der Ventilschlauch 50 durch die der Länge nach eingeschlagenen rechteckförmigen Materialien 60, 70 geformt.
  • Zur Einsparung der Produktkosten wird das Thermomaterial 60 in seiner Breite gekürzt und das Trägermaterial 70 im Gegenzug verbreitert. Durch die gleichmäßige Verkürzung/Verbreiterung der Ventilmaterialien 60, 70 wird die Gesamtventillänge Y nicht verändert. Dennoch lässt sich ein wesentlicher Teil des Thermomaterials 60 einsparen, was nicht nur in ökonomischer Hinsicht Vorteile bringt, sondern auch in ökologischer Hinsicht sinnvoll erscheint, da z. B. der notwendige Energieaufwand bei der Herstellung des Thermomaterials sowie dessen Entsorgung abnimmt.
  • Um eine möglichst konstante Festigkeit des Ventilschlauchs 50 über die gesamte Ventillänge Y gewährleisten zu können, ist der überstehende Bereich X des Trägermaterials 70 erfindungsgemäss durch Umschlagen verstärkt, da das sonst zur Verstärkung beitragende Thermomaterial 60 in diesem Bereich fehlt. Im konkreten Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist dazu der überstehende Rand X des Trägermaterials 70 umgeschlagen, um in diesem Bereich eine ausreichende Festigkeit zu erzielen. Durch das Umschlagen wird im nicht mit Thermomaterial beschichteten Bereich ein doppelschichtiges Trägermaterial 70 gewonnen, welches in etwa dieselben Festigkeitswerte wie der Mehrschichtbereich aus Thermomaterial 60 und Trägermaterial 70 aufweist. Selbstverständlich kann die Trägerschicht 70 auch mehrfach umgeschlagen sein.
  • Figuren 3a, b und 4a, b zeigen exemplarisch Möglichkeiten für die Realisierung des vorbeschriebenen Umschlages des Trägermaterials 70. Figur 3b zeigt einen Schnitt durch Trägermaterial 70 und Thermomaterial 60 entlang der Linie A-A in Figur 3a. Wie in Figur 3b gezeigt, ist im Bereich des Trägermaterialüberstandes X das Trägermaterial 70 nach unten umgeschlagen, also auf die dem Thermomaterial 60 abgewandte Seite. Durch den Umschlag ist das Trägermaterial im überstehenden Bereichen X doppellagig und dadurch verstärkt.
  • Die Figuren 4a, b zeigen eine andersartige Ausgestaltung des Umschlages, wobei die Figur 4b wiederum einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 4a zeigt. Wie in Figur 4b zu sehen, ist das Trägermaterial 70 in Bereich des Überstandes X nach oben umgeschlagen, also auf die dem Thermomaterial 60 zugewandte Seite. Gleichzeitig ist der Umschlag des Trägermaterials und das Thermomaterial 60 auf Stoß gelegt.

Claims (5)

  1. Ventilsack (10) für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter o. Ä., mit einem Standboden (30), vorzugsweise einem Kreuz- oder Blockboden, und mit einem dem Standboden (30) gegenüberliegenden Ventilboden (20), in den ein Ventilschlauch (50) zum Befüllen des Ventilsacks (10) eingesetzt ist, wobei der Ventilschlauch (50) aus einem Thermomaterial (60) in Form eines schweißbaren Kunststoffmaterials und einem das Thermomaterial (60) umhüllenden Trägermaterial (70) gebildet ist,
    wobei
    der Flächenanteil des Thermomaterials (60) kleiner als der Flächenanteil des Trägermaterials (70) ist dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber dem Thermomaterial (60) überstehende Bereich des Trägermaterials (70) verstärkt ist, wobei das Trägermaterial (70) zur Verstärkung umgeschlagen ist.
  2. Ventilsack (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermomaterialfläche in axialer Ventilrichtung kürzer ist als die Trägermaterialfläche.
  3. Ventilsack (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermomaterialfläche im Bereich des zum Sackinneren gewandten Ventilschlauchendes gegenüber dem Trägermaterial (70) verkürzt ist.
  4. Ventilsack (10) nach einem der vorliegenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (70) aus Papier besteht.
  5. Ventilsack (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (70) im vollen Ventilumfang an dem zum Sackinneren gewandten Ventilende umgeschlagen ist.
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