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Dampfdichter Klotzbeutel aus mit Thermoplasten beschichtetem Papier
od. dgl. sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht
sich auf einen dampfdichten Klotzbeutel aus Papier od. dgl., das mit einer flermoplastischen
Beschichtung versehen ist, sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner
Herstellung. Derartige thermoplastische Beschichtungen, die hei der Beutelherstellung
nach innen genommen werden, so daß sie das Beutelinnere auskleiden, machen solche
Beutel an sich vollkommen dampfdicht. Relative Undichtigkeiten ergeben sich nur
noch in den Verhindungsnähten und in den Endfaltungen, solange diesclhen nicht durch
Heißversiegelung einer thermoplastischen Schicht üherall geschlossen sind.
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Es macht keine Schwierigkeiten, die Schlauchlängsnaht, sei es durch
Heißverkleben der thermoplastischen Schicht mit dem Papier, sei es durch Verschweißen
der thermoplastischen Schicht mit der thermoplastischen Schicht eines cntsprechend
einem Vorschlag der Anmelderin umgeschlagenen Streifens der XVerkstoffl)ahll, dampfdicht
herzustellen.
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Schwierigkeiten treten erst bei der Bodenbildung auf da einerseits
die Anwendung von Wärme wegen unter deil zu verschweißenden Schichten liegenden,
nicht zu verschweißenden Schichten bei der normalen Herstellung z. B. auf einem
Arbeitszylinder unmöglich ist und andererseits die Verscllweißung oder Versiegelung
von Faltullgen deshalb unmöglich ist, weil hier zwei unbeschichtete Seiten aufeinanderliegen
die nur durch eine gewöhnliche, nicht dampfdichte I&lebuiig miteinander verwunden
werden könnten.
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I)ie Erfindung löst die Aufgabe, einen absolut dampf(liclltell Boden
eines Klotzbeutels zu schaffen und besteht darin. daß der durch ein innenliegendes
Blatt aus mit einem Thermoplasten heschicktem Papier oder einem dampfdichten Kunststoff
höheren Schmelzl)unlctes mit zugekehrter Eeschichtung abgedeckte Beutelhodell eine
Heißverklebung im wesent lichen aller in dem Beutelboden einschließlich des Abdeckhlattes
vorhandener thermoplastischer Schichten mit den anliegenden Schicht- oder Papier-
od. dgl.
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Seiten aufweist, zumindest im Bereich des Abdeckblattes. Außerdem
werden das Herstellungsverfahren fiir diese Beutel, hei dem ein .Mitverkleben der
nicht zu verschweißenden Teile verhindert wird und die Vorrichtung, mit der das
Verfahren durchgeführt wird. aiigegeleu.
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Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen eingehend erläutert.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Bodenendes eines normalen
Klotzbeutels; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B-C-D in Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie E-F-G-H in Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab; Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Boden eines
Klotzbeutels nach Fig. 1,
bei dem der zuletzt umzulegende Seitenumschlag noch nicht umgelegt ist; Fig. 5 ist
eine perspektivische Ansicht des Bodenendes einer Ausführungsform des Klotzbeutels;
Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie A-B-C-D in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie I-J-K-L in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht des Bodenendes einer anderen Ausführungsform
des Klotzbeutels Fig. 9 ist ein Schnitt nach der LinieA-B-C-D in Fig. 8 in vergrößertem
Maßstab; Fig. 10 ist ein Schnitt nach der Linie I-J-K-L in Fig. 8 in vergrößertem
Maßstab; Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht des Bodenendes noch einer anderen
Ausführungsform des Klotzbeutels Fig. 12 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles
Z in Fig. ii auf die Innenseite des Klotzbeutels; Fig. 13 ist ein Schnitt nach der
Linie I-J-K-L in Fig. 11 in vergrößertem Maßstab; Fig. 14 ist eine perspektivische
Ansicht des Bodenendes nach einer weiteren Ausführungsform des Klotz-I>eutels;
Fig. 15 ist eine Draufsicht auf den Boden des Klotzbeutels nach Fig. 14, bei dem
die Seitenumschläge noch nicht umgelegt sind; Fig. 16 ist ein Schnitt nach der Linie
A-B-C-D in Fig. 14 in vergrößertem Maßstab.
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Der Boden des normalen Klotbeutels (Fig. 1 bis 4) besteht aus den
Eckeinschlägen 1 und 2 und den übereinandergefalteten Seitenumschlägen 3 und 4.
Zur Verklebung der Seitenumschläge 3 und 4 ist eine U-förmige Klebstoffauftragung
5 vorgesehen.
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Besteht nun der Beutelwerkstoff aus einem mit einem Thermoplasten
6 beschichteten Papier 7 od. dgl., so ergeben sich im Boden des Beutels folgende
nicht dampfdichte Verschlüsse. Da die Eckeinschläge 1 und 2 in der Mitte einen Zwischenraum
8 frei lassen, kann hier das Füllgut eindringen. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist,
steht der Zwischenraum 8 mit der Außenwelt durch die Spalte 9 und 10 in Verbindung,
die nur durch die Klebstoffauftragung 5 verschlossen sind, welche. da sie aus nicht
thermoplastischem Klebstoff besteht, auch keinen dampfdichten Abschluß gewährt.
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Weiter besteht, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, je ein vom Beutelinnern
bis in je einen Seitenumschlag 3 und 4 führender Spalt 11 und 12. Bei Betrachtung
der Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 3 erkennt man aber, daß zumindest der im Innern
des im fertigen Boden obenauf liegenden Seitenumschlages 4 befindliche Spalt 12
an der außerhalb der Klebstoffauftragung 5 befindlichen Seitenumschlagspitze 13
mit der Außenwelt in Verbindung treten kann. Der normale Bodenverschluß von Klotzbeuteln
ist somit nicht dampfdicht, da an den bezeichneten Stellen Luftfeuchtigkeit in das
Beutelinnere dringen kann bzw. Feuchtigkeit aus dem Innern nach außen sickern kann.
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Gemäß einem Vorschlag der Erfindung nach Fig. 5, 6 und 7 kann ein
zusätzliches Abdeckblatt 14 an der Innenseite des Bodens vorgesehen werden, das
beidseitige Verlängerungen 15 und 16 aufweist, die um 900 abgewinkelt sind und an
den Beutelbreitseiten anliegen. Dieses Abdeckblatt besteht ebenfalls aus mit einem
Thermoplasten 6 beschichtetem Papier 7 od. dgl.
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Weiter sind der gesamte Beutelboden, gegebenenfalls nur im Bereich
des Abdeckblattes, und insbesondere auch die Kanten an den Breitseiten des Beutels
und gegebenenfalls die Beutelbreitseiten im Bereich der Verlängerungen 15 und 16
des Abdeckblattes 14 heiß verklebt. Hierbei entstehen zunächst Heißverklebungen
17, 17a und 17b zwischen dem Abdeckblatt 14, seinen Verlängerungen 15 und 16 und
den anliegenden Beutelflächen. Durch diese Heißverklebungen 17, 17a und 17b werden
die Spalte9 und 10 von innen her dampfdicht abgedichtet.
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Weiter entsteht je eine Heißverklebung 18 und 19 innerhalb der Seitenumschläge
3 und 4, so daß die im Innern dieser Seitenumschläge befindlichen Kanäle 11 und
12 (s. insbesondere Fig. 7) vollständig geschlossen sind.
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Schließlich entsteht auch noch eine Heißverklebung 20 zwischen der
Beschichtung des Seitenuinschlages 4 und dem Papier od. dgl. des Seitenumschlages
3.
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Bei einer weiteren Ausbildung des Frfindungsgegenstandes (Fig. 8
bis 10) liegen die Verlängerungen 15 und 16 des Bodenabdeckblattes 14 innerhalb
der Seitenumschläge 3 und 4, wie dies insbesondere aus Fig. 10 zu ersehen ist.
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Bei einer Heißverklebung dieses Bodens ergeben sich im wesentlichen
die gleichen Heißverklebungen 17, 18, 19 und 20 wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform
der Erfindung.
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Auch durch die vorliegende Ausführungsform werden die Spalte 9, 10,
11 und 12 dampfdicht verschlossen.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung (Fig. 11 bis
13) wird eine von der in den vorgenannten Ausführungsformen gezeigte Bodenfaltung
abweichende Faltung für die Seitenumschläge vorgesehen. Teile der Eckeinschläge
1 und 2 werden um die schräg verlaufenden Falzlinien 21-22 und 23-24 bzw.
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25-26 und 27-28 zusammen mit den infolgedessen breiter endenden Seitenumschlägen
29 und 30 utuge-
faltet. Hierdurch entstehen die in Fig. 12 zu erkennenden, zur Mitte
hin verjüngten Eckeinschläge 31 und 32, die durch ein inneres Abdeckblatt 33 abgedeckt
sind.
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Der Zweck dieser Faltung ist der, die innere Öffnung der Spalte 9
und 10, die sich zwischen den Eckeinschlägen und den Seitenumschlägen befinden,
zu verkürzen und insbesondere die Endpunkte 22 und 24 bzw. 26 und 28 dieser inneren
Öffnungen der Spalte 9 und 10 von den Bodenkanten zu entfernen. da die Abdichtung
der an den Bodenkanten liegenden Endpunkte durch die Heißverklebung des Abdeckblattes
nur dank der Verlängerungen 15 und 16 desselben zuverlässig durchzuführen ist. Der
vorliegende Vorschlag ermöglicht daher eine zuverlässige Abdichtung der inneren
Öffnung der Spalte9 und 10 durch ein inneres Bodenabdeckblatt 33, welches keine
Verlängerungen aufzuweisen braucht, die sich in die Bodenkanten schmiegen.
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Fig. 13 läßt deutlich erkennen, wie das innere Bodenabdeckblatt 33
die Endpunkte 26 und 28 des verjüngten Seiteneinschlages 32 zu beiden Seiten umfaßt,
so daß ein absolut dichter Abschluß durch die Heißverklebung 17 gewährleistet ist.
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Die übrigen Heißverklebungen 18 und 19 sind in der gleichen Weise,
wie bei den anderen Ausführungsformen beschrieben, zur Abdichtung der Spalte 11
und 12 vorgesehen.
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Das Abdeckblatt kann an Stelle der Papierschicht auch eine Schicht
aus einem dampfdichten, aber bei einer höheren als der Heißsiegeltemperatur klebefähig
werdenden Kunststoff od. dgl aufweisen.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung (Fig. 14 bis 16) wird
ein Bodenabdeckblatt dadurch überflüssig gemacht, daß die Ränder der Eckeinschläge
1 und 2 und auch der einen Teil der Seitenumschläge bildenden Verlängerungen dieser
Eckeinschläge eine streifenförmige Beschichtung 34 bzw. 35 mit demselben oder einem
gleichwertigen Thermoplasten, wie zur Beschichtung der einen Seite des Papiers od.
dgl. verwendet worden ist, aufweisen. Diese streifenförmige Beschichtung befindet
sich auf der unbeschichteten Seite des Papiers od. dgl. und dient nach ihrer Heißverklebung
an Stelle der üblichen Klebstoffauftragung 5 zum Verkleben der Seitenumschläge 3
und 4, wobei die Spalte 9 und 10 dampfdicht verschlossen werden.
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Die Spalte 11 und 12 werden in derselben Weise wie bei den übrigen
Ausführungsformen entsprechend Fig. 7 und 10 durch die gleichzeitig hergestellten
ITeißverklebungen 18 und 19 geschlossen.
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Zur Herstellung des dampfdichten Klotzbeutels gemäß Fig. 5 bis 7
wird ein Bodenabdeckblatt 14 mit der thermoplastischen Schichtseite nach außen auf
die Stirnseite eines Klotzes gebracht. dessen Querschnitt dem Innenquerschnitt des
Klotzbeutels in Form und Größe entspricht. Das Abdichtungsblatt wird auf der demgemäß
der Bodenform entsprechenden Stirnseite des Klotzes, z.B. mittels Saugluft, festgehalten.
wobei die Enden des Abdeckblattes überstehen.
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Nun wird ein in normaler Fertigung hergestellter Klotzbeutel von
der Stirnseite des Klotzes her über denselben gestülpt, bis der Boden des geöffneten
Beutels auf der Stirnseite des Klotzes aufliegt. Hierbei haben sich die überstehenden
Enden 15 und 16 des Abdeclblattes 14 um den Klotz gelegt und nehmen in dem übergestülpten
Beutel die in Fig. 5 dargestellte Stellung ein. Nun wird ein gegenseitiger Anpreßdruck
zwischen der Stirnseite des Klotzes und einem Preßstempel erzeugt und gleichzeitig
Wärme zugeführt,
wodurch alle zwischenliegenden thermoplastischen
Schichten mit den anliegenden Schicht- oder Papierod. dgl. Seiten heiß verkleben.
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Die Wärme kann in beliebiger Weise, z. B. durch in dem Preßstempel
und gegebenenfalls auch dem Klotz angeordnete elektrische Widerstände erzeugt werden.
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Zur Anpassung an die durch die verschiedene Anzahl von Lagen in den
einzelnen Partien des Beutelbodens hedingten Unebenheiten können der Preßstempel
und/oder die Stirnfläche des Klotzes entsprechend modelliert sein, oder es können
auf einem oder beiden Teilen nachgiebige Werkstoffe vorgesehen sein, die sich den
Unebenheiten durch elastische Verformung anpassen.
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Vor allem muß der Preßstempel so ausgebildet sein, daß die an die
Beutelbreitseiten angrenzenden Bodenkanten einen Anpreßdruck in Richtung auf die
Kanten erhalten, damit das Abdeckblatt in den Bodenkanten einwandfrei heiß gesiegelt
wird.
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Zur Verwindung der Verlängerungen 15 und 16 des Abdeckblattes mit
den Beutelbreitseiten können seitliche Preßstempel vorgesehen sein, die anschließend
unter Wärmezufuhr eine Heißsiegelung der Verlängerungen 15 und 16 mit den Beutelbreitseiten
herbeiführen.
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Das nachträgliche Aufziehen eines fertigen Klotzbeutels auf einen
Klotz ermöglicht die Heißverklebung des Bodens, ohne daß andere Beutelteile mit
heiß verklehen. Sobald nämlich der Beutel flach liegt, wobei die Beutelseitenfalten
eingefaltet und der Boden in die Ebene der Beutelbreitseiten umgelegt ist, kann
der Boden nicht ohne weiteres heiß verklebt werden, da er auf den Beutelwandseiten
liegt und dieselben mit heiß verkleben würden.
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Auch bei der maschinellen Herstellung auf einem Arbeitszylinder liegt
der Beutel flach, so daß die Bodenheißverklebung während dieses Beutelherstellungsvorganges
nicht durchführbar ist.
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Da der Beutelboden mit der beschichteten Seite auf dem Klotz aufliegt,
so würde die Beschichtung beim Heißverklehen möglicherweise an dem Klotz festkleben.
Dieses Festkleben wird durch das Abdeckblatt gleichzeitig mit seiner oben erläuterten
Funktion für das Abdecken des Beutelbodens verhindert, da das Abdeckblatt mit seiner
Papier- od. dgl. Seite dem Klotz anliegt. Ist daher das Abdeckblatt aus Gründen
der Materialersparnis - wie bei der dargestellten Ausführungsform - schmaler als
der Boden, so muß, wenn die Gefahr des Anklebens nicht durch andere Mittel, wie
z. B. Oberflächenbeschaffenheit des Werkzeuges oder Bestreichen mit Silikonöl, beseitigt
ist, der Preßstempel auch nur so breit gehalten werden wie das Abdeckblatt. In diesem
Falle heißverkleben die Seitenumschläge innen (Heißverklebungen 18 und 19) auch
nur in dem Abdeckblattbereich.
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Dies reicht zur Abdichtung aber aus, da der allein eine Austrittsöffnung
bildende mittlere Teil der Seitenumschläge hierbei heiß verklebt wird.
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Die Herstellung des Klotzbeutels gemäß Fig. 8 bis 10 erfolgt zweckmäßigerweise
gleichzeitig mit der an sich bekannten Herstellung des Klotzbeutels auf einem Arbeitsklotz.
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In das an der Stirnseite des Arbeitsklotzes zur Herstellung der Bodenfaltung
vorstehende Ende der bereits gebildeten Papierröhre wird das Abdeckblatt 14 mit
der Schichtseite nach oben eingelegt, wobei seine Verlängerungen 15 und 16 sich
nach oben stellen und bei der nachfolgenden Bodenfaltung in die Seitenumschläge
mit eingefaltet werden.
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Die Heißverklebung des Bodens samt Abdeckblatt erfolgt dann anschließend
direkt an dem Arbeitsklotz mittels eines entsprechenden Preßstempels in der Art
und Ausführungsform, wie oben für die erste Ausführungsform beschrieben.
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Die Herstellung des Klotzbeutels nach Fig. 11 bis 13 erfolgt, wenn
die Bodenfaltung mit zur Mitte hin verjüngten Eckeinschlägen bereits durchgeführt
ist, in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, durch Aufziehen des Beutels auf
einen Klotz, auf dessen Stirnseite das Bodendeckblatt 33 vorher gelegt ist.
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Bei der Herstellung dieses Klotzbeutels auf einem Arbeitsklotz wird
ebenfalls entsprechend der diesbezüglichen, oben erläuterten Arbeitsweise verfahren,
wobei die Bodenfaltung unter Herstellung der zur Mitte hin verjüngten Eckeinschläge
an dem Arbeitsklotz durchgeführt wird.
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Gegenüber den vorbeschriebenen Vorschlägen gemäß Fig. 5 bis 10 besteht
aber bei diesem Klotzbeutel der Vorteil, daß es nicht darauf ankommt, daß ein besonderer
Anpreßdruck auf die Bodenkanten oder gar -wie bei dem Vorschlag gemäß Fig. 5 bis
7 - seitliche Preßstempel erforderlich sind.
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Bei der Herstellung des Klotzbeutels gemäß Fig. 14 bis 16 ist vorgesehen,
daß die Werkstoffbahn bzw. die Zuschnitte vor ihrer Verarbeitung die zusätzliche,
beispielsweise streifenförmige Beschichtung 34 und 35 erhalten.
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Dies kann je nach der Beschaffenheit des Thermoplasten durch ein
geheiztes Klebstoffauftragwerk oder durch Aufspritzen mittels einer Düse erfolgen.
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Vor der Weiterverarbeitung ist dann eine Kühlvorrichtung oder ein
entsprechend langer Weg vorgesehen, damit die Beschichtung erkaltet und nicht mehr
klebt.
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Die Heißverklebung des Bodens erfolgt dann in geeigneter Weise, heispielsweise
auf einem Klotz bzw.
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Arbeitsklotz.
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Die Erfindung ist anwendbar auf dem Gebiet der Verpackungsbeutel
und speziell der Süssigkeits- und dampfdichten Beutel aus mit thermoplastischen
Kunststoffen beschichteten Beutelwerkstoffen, wie z. B. Papier, die heute in steigendem
Maße gefragt sind.
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Der mit der Erfindung erzielte Fortschritt liegt in der Herstellbarkeit
dieser Beutel mit sehr einfachen Mitteln. Der Beutelfabrikant, der normalerweise
schon über eine Klotzbeutelmaschine verfügt, kann mit dieser vorhandenen Maschine
Klotzbeutel aus beschichteten Stoffen fertigen und benötigt zur zusätzlichen, vollständigen
Abdichtung der Böden derselben nur noch ein verhältnismäßig einfaches und wenig
kostspieliges Gerät, das im wesentlichen nur aus einem Klotz zu hestehen braucht,
über den die Beutel gezogen werden, und wobei die Heißversiegelung notfalls statt
mittels eines in der Vorrichtung eingebauten Preßstempels mit einem bügeleisenähnlichen
Handgerät durchgeführt werden kann.
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Dank der Erfindung kann also jeder Beutelfabrikant in einfachster
Weise dampfdichte Klotzbeutel herstellen.