UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG

Die Erfindung betrifft einen Pinchsack, ein Verfahren zur Herstellung eines Pinchsackes, eine Station zur Bildung von Pinchböden sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Pinchbodensäcken. Die vorgenanten Gegenstände sind in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 , 5, 8 und 14 definiert.

Pinchsäcke sind bekannt. Wie alle gebräuchlichen Säcke weisen sie einen Sackkörper auf, der im Wesentlichen aus einem Schlauchkörper besteht beziehungsweise ein solcher ist. Die Pinchsäcke weisen zumindest einen Pinchböden auf, der ein Ende des Sackkörpers verschließt. Er kommt zustande, indem ein Ende des Schlauchstückes meist entlang einer Faltlinie umgeklappt und an der Sackwandung festgelegt wird. Nach dem Stand der Technik sind Pinchsäcke aus Papier bekannt. Sie sind einfach per Hand oder durch ein automatisiertes Zuklappen der Schlauchstückenden herstellbar. In der Regel wird Klebstoff verwendet, um das umgeklappte Schlauchende an einer Sackwandung festzulegen beziehungsweise zu fixieren.

Es sind aus der Patentschrift US 6,800,051 B2 auch Kunststoffsäcke mit geklebten Pinchböden bekannt geworden.

In neuerer Zeit ist der Bedarf nach hochwertig bedruckten und außerordentlich stabilen Säcken für den Consumer-Bereich gestiegen. In solchen Säcken soll zum Beispiel Tierfutter abgepackt werden. Sie sollen neben einem für den Consumer-Bereich nötigen ansprechenden Aussehen auch so stabil sein, dass die in Kaufhäusern gestapelten Säcke Kollisionen, zum Beispiel mit Einkaufswagen, aushalten.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Aus den genannten Gründen wird dickes, widerstandsfähiges Material verwendet, um die Säcke zu bilden. Dieses dicke, widerstandsfähige Material erschwert und verteuert jedoch die Bodenbildung. Aufgrund der Rückstellkräfte des Materials gegen die Biegung kann es darüber hinaus dazu kommen, dass sich Böden während des Abbindens des Klebers wieder öffnen, oder dass es an der Klebung zu Qualitätsmängeln kommt. Dies kann insbesondere bei Pinchböden vorkommen, da das Material hier um 180° umgeschlagen wird. Den beschriebenen Qualitätsmängeln versucht man durch eine aufwendige längerfristige Pressung abzuhelfen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Sack vorzuschlagen, der aus widerstandsfähigem, aber gut bedrucktem Material besteht und dennoch einen günstig bildbaren Boden aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der zumindest eine Pinchböden des Sackes durch einen wärmeinduzierten Fügeprozess festgelegt ist.

Bei solchen Prozessen härtet die Verbindung zwischen Sackwandung und umgeschlagenem Sack- bzw. Schlauchstückende mit der Abkühlung der Säcke aus. Als wärmeinduzierte Fügeprozesse kommen neben wärmeinduzierten Klebeprozessen - die auch ihre Vorteile haben - unter anderem Siegel- oder Schweißprozesse in Frage. Hierbei kommt beim Siegeln oder thermischen Siegeln eine Verbindung zustande, ohne dass das zu verbindende Kunststoffmaterial zu Schmelze verflüssigt wird. Beim Schweißen wird ein Teil des Kunststoff materials zeitweise in Schmelze überführt. Das schnelle Fixieren des Bodens wird noch erleichtert, wenn die Pinchfaltung mit einem Bodendeckblatt abgedeckt wird.

Auch durch eine geschickte Auswahl des Sackmaterials lassen sich erstaunliche Vorteile für die Bodenbildung erzielen. So besitzt gerecktes Material große Festigkeiten, die es erlauben, dünneres Material zu verwenden. Vorteilhaft sind Folienverbünde oder Laminate in diesem Zusammenhang verwendbar, die Polyolefinmaterial, das gute Reckeigenschaften besitzt, enthalten. Besondere Festigkeit besitzen Materialien aus gerecktem Ku nststoffgewebe .

Eine sehr vorteilhaft verwendbare Materialzusammenstellung enthält gerecktes Gewebe, auf das mit Hilfe eines Extrudats eine gut bedruckbare Folie aufgeklebt beziehungsweise laminiert wurde.

Vorteilhaft ist es, wenn das Schlauchstück zumindest während eines Teils der Produktion quer zu seiner Längsachse durch die Sackproduktionseinrichtung und insbesondere durch die Station zur Bildung von Pinchböden geführt wird. In der Regel wird dies mit einem Transportsystem geschehen, das unter anderem Transportriemen umfasst.

Vorteilhaft ist es, wenn das Schlauchstück bei der Bodenbildung zumindest mit einem Ende durch ein Führungselement geführt wird. Dieses Führungselement sollte so geformt sein, dass es das eine Ende des Sackes zulegt. Während des Zulegens kann das Schlauchstück vorteilhafterweise beheizt werden. Insbesondere wenn das Führungselement aus Metall ist, kann es beheizt werden und auf diese Weise dem Schlauchstück zumindest einen Teil der Wärmeenergie vermitteln, der zu dem Fügeprozess gebraucht wird.

Vorteilhaft ist die Beheizung mit Heißluft während des Zulegens des Sackendes. Hier kann die Heißluft in die u-förmige Wölbung des Sackmaterials, die sich beim Zulegen bildet, eingeblasen werden und auf diese Weise die Teile der Sackmaterialoberfläche, die aneinander haften sollen, heizen.

Wenn das Führungselement doppelwandig ausgelegt ist, kann das Sackmaterial in dieser Doppelwand geführt werden. Das Führungselement kann sich in der Transportrichtung der Säcke verjüngen, so dass die Sackwand zusammengelegt wird. Für die Zwecke dieser Druckschrift wird eine Vorrichtung, die mehrere Arbeitsschritte zur Herstellung von Säcken verrichtet, Vorrichtung zur Herstellung von Pinchsäcken genannt. Eine solche Vorrichtung hat mehrere Bearbeitungsstationen, in denen Arbeitsschritte ausgeführt werden. Solche Vorrichtungen werden oft auch Bodenleger genannt, da die Bodenlegung als ein entscheidender Arbeitsschritt gilt. Für die Zwecke dieser Druckschrift ist die Station zur Bildung von Pinchböden, diejenige Arbeitsstation, die unmittelbar die Pinchböden bildet. Eine solche Arbeitsstation kann eine eigene Transportvorrichtung für Schlauchstücke umfassen. In der Regel wird eine solche Station jedoch von einer Transportvorrichtung durchgriffen werden, die mehreren Bearbeitungsstationen zugeordnet ist.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.

Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur

Herstellung von Säcken

Fig. 2 Eine Skizze von Elementen einer Bodenbildungsstation

Fig. 3 Eine Skizze von Elementen einer Bodenbildungsstation und einer

Verpressstation

Fig. 4 Eine weitere Skizze von Elementen einer Bodenbildungsstation und einer Verpressstation

Fig. 5 Eine schematische Draufsicht auf eine Bodenbildungsstation

Fig. 6 Eine schematische Draufsicht auf eine weitere

Bodenbildungsstation

Fig. 7 Einen Längsschnitt durch einen Sack

Fig. 8 Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer weiteren

Vorrichtung zur Herstellung von Säcken

Fig. 9 Einen Schnitt durch ein Führungselement entlang der Linie B-B in

Figur 5

Fig. 10 Einen Schnitt durch ein Führungselement entlang der Linie A-A in

Figur 9

Fig. 11 Eine Ansicht eines Sackes von seiner Vorderseite

Fig. 12 Einen Schnitt durch bevorzugtes Sackmaterial

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 17 zur Herstellung von Säcken 18. Die Vorrichtung 17 ist sehr schematisch dargestellt, und oft stellen Symbole die Funktion der jeweiligen Bearbeitungsstation dar. Die Vorrichtung 17 zur Herstellung von Säcken 18 geht bei dem Herstellprozess von einer Materialbahn 3 aus, die in einer Abwickelstation 1 von einem Bahnwickel 2 abgewickelt wird. Der Bahnwickel 2 ist, wie viele andere Symbole, aus darstellerischen Gründen um 90° gedreht dargestellt. Anschließend durchläuft die Bahn 3 einen Vorzug 5 in einer Vorzugsstation 4. Auch das Vorzugssymbol 5 ist um 90° gedreht dargestellt.

Die Bahn 3 gelangt in eine Perforationsstation 8, in der mit Lasern 6, die Strahlen 7 emittieren, Schnitte entlang der Perforationslinie 9 in die Bahn eingebracht werden. Zu vermerken ist also, dass die Perforation vor der Schlauchbildung erfolgt und dass sie hier mit Hilfe von Lasern 6 durchgeführt wird. Es ist auch darauf hinzuweisen, dass die Perforationslinie 9 hier keine Gerade ist. Hierzu später mehr. Die nunmehr perforierte Bahn 3 gelangt in die Schlauchbildungsstation 10. Anhand der Symbole 12 ist dargestellt, wie sich der Schlauchquerschnitt ausbildet. Natürlich stellen diese Symbole den Querschnitt wieder um 90° gedreht dar. Zu erwähnen bleibt, dass die Bildung eines Schlauches 15 aus einer flachliegenden Bahn 3 erfolgt, indem die Bahn über eine Reihe von Blechen und Rollen geführt wird, wobei seitliche Bereiche der Bahn 3 umgeschlagen werden. Im Bereich der Ränder 19, 20 der Bahn 3, die nun aufeinander liegen, entsteht ein Bereich überlappenden Materials 14. In der gezeigten Vorrichtung werden bei der Schlauchbildung auch Seitenfalten 11 in den Schlauch 15 eingelegt, es werden also Seitenfaltensäcke 18 produziert. Bei dem weiteren Transport in der Transportrichtung z wird in dem überlappenden Materialbereich 14 eine Längsklebung 21 in der Längsklebestation 16 vorgenommen. Dieser Vorgang ist durch ein Extrudersymbol 22 dargestellt. Vorteilhaft ist die Verwendung einer polyolefinischen Schmelze. Die Längsnaht kann jedoch auch durch eine Siegelung oder Schweißung zustande kommen. Schließlich gelangt die Schlauchbahn 15 in eine Abreißstation 23, in der die Bahn Längskräften ausgesetzt wird, so dass die Schlauchbahn 15 zu Schlauchstücken 24 vereinzelt wird. Der Abreißvorgang wird durch die Pfeile 25 symbolisiert. Vorteilhaft ist die Verwendung von Doppelbandförderern zum Abreißen der Schlauchstücke. Entlang ihrer Längsachsen werden die Schlauchstücke in der Transportrichtung z in die Dreh- und Umlenkstation 26 gefördert, in der die Schlauchstücke 24 gedreht werden, was unter anderem durch den Drehtisch 27 bewirkt wird. Nach der Drehung kann eine Umlenkung erfolgen. Hierbei können die gedrehten Schlauchstücke 24 entlang einer Bahn (z. B. Kurve) umgelenkt werden, was durch das Symbol 28 angedeutet wird. Vorteilhaft ist, wenn eine Drehung um mindestens 90° erfolgt. In Figur 1 sind nun die Längsachsen der Schlauchstücke quer zu ihrer Transportrichtung z ausgerichtet.

In der Ausrichtstation 29 werden die Schlauchstücke 24 entlang zweier Schlauchstückränder (einmal quer zur Transportrichtung z und einmal parallel dazu) ausgerichtet. Die Symbole 30 und 31 verdeutlichen das.

In der Station 32 zur Bildung von Pinchböden oder Bodenbildungsstation 32 wird ein Ende des Schlauchstücks 24 erwärmt (Symbol 33) und dann die Umfaltung des betreffenden Endes des Schlauchstücks auf die Schlauchwand vorgenommen (Symbol 34). Der so gebildete Boden 62 wird in einer Pressstation 35 festgelegt. Dies geschieht oft in Walzenspalten zwischen Presswalzen (Symbol 38). Die fertigen Säcke 8 werden in einer Ablagestation 37 gestapelt (Symbol 36). Dies geschieht vorteilhafterweise so, dass die Böden der Säcke 18 übereinander liegen.

Die Figuren 2 bis 10 skizzieren Teile von Ausführungsbeispielen einer Bodenbildungsstation und von nachfolgenden Pressrollen 38.

Figur 2 zeigt ein Führungselement 39, das einen u-förmigen ausgestalteten Querschnitt aufweist. Das Führungselement 39 ist doppelwandig und kann zwischen seiner Doppelwandung 45, 46 Sackmaterial führen. Neben dem Führungselement ist der Fördertisch 40 zu sehen. In den Innenraum 41 des Führungselementes 39 kann die Düse 43 eines Heißluftrohres 42 durch eine Drehbewegung (Pfeil 48 in Figur 5) um die Achse 44 geschwenkt werden.

In Figur 3 ist diese Bodenbildungsstation aus einem anderen Blickwinkel zu sehen, wobei die Pressrollen 38 zusätzlich dargestellt sind, während auf die Darstellung des Heißluftrohres 42 jedoch verzichtet wurde. Das Heißluftrohr 42 ist jedoch in Figur 4 sowohl in abgeschwenktem Zustand (gestrichelte Linien) als auch in der Arbeitsstellung (durchgezogene Linien) dargestellt. In dieser Position bläst das Heißluftrohr heiße Luft in den Innenraum 41 des Führungselementes 39.

Figur 5 zeigt, wie ein Schlauchstück 24 in Richtung auf das Führungselement transportiert wird. Bei seiner Bewegung auf das Führungselement 39 zu wird das Schlauchstück über den Fördertisch 40 transportiert, wobei die Transportriemen 49 die hierzu nötige Kraft übertragen. Von dem Fördertisch 40 gleitet das Ende 50 des Schlauchstückes in den Bereich zwischen den Wandungen 45 und 46 des Führungselementes. Hier wird das Ende 50 des Schlauchstückes 24 auf die Vorderwand 53 umgeschlagen. Während dieses Prozesses wird das Sackmaterial im Bereich der Faltung durch die Heißluft erwärmt. Um diesen Prozess zu unterstützen, kann die innere Wandung 46 des Führungselements 39 erwärmt werden und oder sie kann mit Ausnehmungen versehen werden, damit die erwärmte Luft das Schlauchmaterial erreichen kann. In der Regel wird die innere Wandung 46 in der Transportrichtung z enden, bevor die äußere Wandung endet (Figur 10). Eine oder beide Wandungen des Schlauchstückes können in der Transportrichtung z trichterförmig zulaufen. Damit wird der Abstand 52 zwischen den Außenwandungen 45 des Führungselements 39 in der Transportrichtung z kleiner. Die Linie 47 ist der am weitesten von der Schlauchmitte 56 entfernte Bereich, in dem das Führungselement 39 (mit seiner Außenwand 45) Sackmaterial führt. Es ist von Vorteil, wenn diese Linie 47 gegen die Transportrichtung z geneigt ist (Transportrichtung dargestellt durch gestichelte Linie 51 , Neigung großzügig dargestellt durch Winkel a). Von Vorteil ist oft, das ganze Führungselement 39 zu neigen, wie in Figur 6 zu sehen. In Figur 6 wurde auf die Darstellung des Heißluftrohres 42 verzichtet.

Figur 7 zeigt noch einmal einen Schnitt durch einen Pinchsack 18, bei dem das Ende 50 des Schlauchstückes 24 auf die Vorderwand 53 des Sackes 18 herumgeschlagen ist. Die Faltung erfolgt also um einen Winkel von etwa 180° und bildet hier eine Faltlinie, die zu der Längsachse des Schlauchstücks einen 90° Winkel aufweist. Zu sehen ist auch, dass die herumgeschlagene Vorderwand 53 kürzer ist als die herumgeschlagene Rückwand 54, was durch einen ungeraden Perforationsschnitt 9 (Figur 1 ) zustande kommen kann. Eine solche Ausführung hat Vorteile. Figur 11 erläutert anhand einer Ansicht eines Sackes 18 von seiner Vorderseite (Vorderwand 53) noch einmal dieselben Gegenstände wie Figur 7. Auch die Sackmitte 56 und die Schlauchsstückachse 57 sind hier erklärt.

Figur 9 zeigt, wie erwähnt, den u-förmigen Querschnitt des Führungselementes noch einmal detaillierter und verdeutlicht unter anderem die Bedeutung des Abstandes 52 zwischen den Außenwänden 45 des Führungselementes sowie die Bedeutung der Führungslinie 47. Ein solcher Querschnitt ist zu sehen, wenn man das Führungselement 39 in Figur 5 schneidet, aus der durch die Pfeile 65 skizzierten Blickrichtung blickt und die Ansicht auf die Merkmale des Führungselementes 39 reduziert.

Figur 10 zeigt den Schnitt A-A durch das Führungselement 39, in dessen Innenraum 41 die Düse 43 Heißluft einbläst. Figur 8 zeigt eine alternative Vorrichtung zur Herstellung von Säcken 18, die aus zwei Vorrichtungsbestandteilen 60 und 63 besteht. Bei dem Vorrichtungsbestandteil 63 handelt es sich um eine Schlauchbildungsanlage 63, deren erste fünf Arbeitsstationen 1 , 4, 8, 10 und 16 in ihrer Funktion den gleich nummerierten Arbeitsstationen der Vorrichtung 17 aus Figur 1 entsprechen. Jedoch wird der gebildete Schlauch 15 nach der Längsklebestation 16 in der Aufwickelstation 64 zu einem Schlauchwickel 59 aufgewickelt. Dieser kann - wie durch die Pfeile 61 und den Wickel 59 (gestrichelt) dargestellt - zu der Abwickelstation 1 der weiteren Bodenlegevorrichtung 60 - transportiert werden. Hier wird die Schlauchbahn 15 abgewickelt und gelangt in die Abreißstation 23, in der sie wieder zu Schlauchstücken 24 vereinzelt wird (Pfeile 25). Statt einem Abreißen der Schlauchstücke kommen auch andere Trennungsprinzipien wie Querschneiden in Frage. Der Weitertransport der Schlauchstücke 24 erfolgt in der Transportrichtung z, die quer zu der Abwickelrichtung der Schlauchbahn 15 liegt. Es folgt ein Transport und eine Bearbeitung durch die Stationen 29, 32, 35 und 37, die wiederum die gleichen Funktionen haben wie die gleich nummerierten Stationen der Vorrichtung 17. Figur 12 zeigt einen Schnitt durch bevorzugtes Sackmaterial aus Gewebe 66 (vorzugsweise gerecktes Polyolefingewebe), Extrudat 67 und bedruckbarer Folie 68. In der Regel sind diese Schichten miteinander verbunden und nicht beabstandet. Zwischenschichten - auch aus Papier - können jedoch vorkommen.

Figur 12 zeigt noch einmal die in der Figur 9 gezeigte Innenwand 46 des Führungselements 39 in einer Draufsicht. Von der Außenwand 45 sind lediglich die Seitenführungslinie 47 und die Endlinie 69 dargestellt, um den Blick auf die Innenwand 46 nicht zu behindern. Die Innenwand 46 hat eine Nase 70, das heißt ihr Abstand zu der Außenwand und damit auch zu der Seitenführungslinie verringert sich beziehungsweise sie ist ihr zugeneigt. Dies hat sich als vorteilhaft herausgestellt.

Die Heißluftdüse bläst heir Luft weitgehend orthogonal zur Förderrichtung der Sackhalbzeuge z in den Innenraum 41 des Führungselements 39 ein (in x- Richtung). Dies erfolgt vorteilhafterweise kurz vor oder kurz nach dem Ende der Innenwand in z-Richtung. Vorteilhaft ist hier der Bereich, in dem die Innenwand 46 gerade geendet hat und die Aussenwand noch vorhanden ist.„Kurz vor oder kurz nach" heißt in diesem Zusammenhang weniger als 5cm, vorteilhafterweise jedoch weniger als 3 cm. Auch der Abstand zwischen der Führungslinie 47 und dem Ausgang der Düse 43 hat sich als kritisch erwiesen. Vorteilhaft ist hier, wenn er sich auf weniger als 3 cm einstellen lässt. Noch größere Vorteile lassen sich bei einer Einstellbarkeit dieses Abstandes auf 15 bis 5 mm erreichen und wenn nach der Einstellung der genannten Abstände Säcke gefertigt werden.

Bezugszeichenliste

Abwickelstation

Bahnwickel

Bahn/Materialbahn

Vorzugsstation

Vorzugssymbol

Laser

Strahl

Perforationsstation

Perforationslinie

Schlauchbildungsstation

Seitenfalten

Symbol Schlauchquerschnitt

Uberlappendes Material

Schlauch / Schlauchboden

Längsklebestation

Vorrichtung zur Herstellung von Säcken

Säcke

Rand der Bahn

Rand der Bahn

Längsklebung

Extruder

Abreißstation

Schlauchstücke

Pfeile

Dreh- und Umlenkstation

Drehtisch

Umlenkung

Ausrichtstation

Symbol Ausrichtstation

Symbol Ausrichtstation

Station zur Bildung von Pinchboden

Symbol Heizung

Symbol Faltung

Pressstation

Symbol Ablage

Ablagestation Pressrollen/Symbol Pressrollen

Führungselement

Tisch

Innenraum Führungselement

Heißluftrohr

Düse

Drehachse

Außenwand Führungselement

Innenwand Führungselement

Seitenführungslinie

Pfeil Drehbewegung

Transportriemen

Ende des Schlauchstücks

Linie

Abstand

Vorderwand

Rückwand

Faltlinie

Schlauchmitte/Sackmitte

Längsachse des Sackes/Schlauchstückes

Aufwickelstation

Schlauchbahnwickel

Weiterer Bodenleger/Vorrichtungsbestandteil

Pfeil (Transport des Schlauchbahnwickels)

Pinchboden

Weitere Bodenlegevorrichtung/Vorrichtungsbestandteil

Aufwickelstation

Pfeile in Blickrichtung der Figur 9

Gewebe

Extrudat

Folie

Endlinie der Außenwand des Führungselements

Nase der Innenwand des Folienführungselements

Abstand zwischen dem Ausgang der Düse 43 und der Seitenführungslinie 47