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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONNECTING TWO FLEXIBLE MATERIAL LAYERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/031042
Kind Code:
A1
Abstract:
The production of a product comprising at least two flexible materials layers (14, 15) which are connected together by means of an adhesive layer applied to mutually facing inner faces of the material layers (14, 15), wherein the material layers (14, 15) are pressed against one another and are then perforated discontinuously, proceeds in a simple manner in that, at the same time as the perforating operation, adhesive (16) is pressed from at least one outer side of the material layers (14, 15) into the perforation holes formed, and thereby the adhesive (16) is passed into the space between the material layers (14, 15).

Inventors:
WICHMANN HANS-JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/DE2005/001617
Publication Date:
March 22, 2007
Filing Date:
September 13, 2005
Export Citation:
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Assignee:
MONDI PACKAGING AG (AT)
WICHMANN HANS-JOACHIM (DE)
International Classes:
C09J5/00; B29C65/54; B31F5/04; B65B7/02; B65B51/02
Foreign References:
DE3722982A11989-01-19
US3475249A1969-10-28
EP0253318A21988-01-20
DE1704247A11971-05-06
US3993523A1976-11-23
US3475249A1969-10-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 242 (M - 509) 21 August 1986 (1986-08-21)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 418 (M - 871) 18 September 1989 (1989-09-18)
Attorney, Agent or Firm:
LINS, Edgar (Lins & Partner GbR Theodor-Heuss-Strasse 1, Braunschweig, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses mit wenigstens zwei flexiblen Materiallagen (14, 15), die mittels einer auf zueinander zeigenden Innenflächen der Materiallagen (14, 15) aufgebrachten Klebstoffschicht miteinander verbunden werden, wobei die Materiallagen (14, 15) gegeneinander ge- drückt und dann diskontinuierlich perforiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Perforieren Klebstoff (16) von wenigstens einer Außenseite der Materiallagen (14, 15) in die gebildeten Perforationslöcher gepresst und dabei der Klebstoff (16) in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen (14, 15) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Verwendung von Hohlnadeln (9) mit einem seitlichen Auslass zur Bildung der Perforationslöcher und Einleitung des Klebstoffs (16) in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen (14, 15).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung des Klebstoffs (16) mit geschlitzten Nadeln (9) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Drücken der Materiallagen (14, 15) gegeneinander eine abgeschlossene Kammer (7) um die Materiallagen (14, 15) herum gebildet wird, die mit dem Klebstoff (16) gefüllt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materiallagen (14, 15) mittels eines ersten Formteils (1) und eines zweiten Formteils (2), die relativ zueinander bewegbar sind, aneinander gedrückt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (1 , 2) mindestens in der Länge der aufzubringenden Klebstoffschicht ausgebildet und senkrecht zu den Materiallagen (14, 15) gegeneinander bewegbar sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (1 , 2) an rotierenden Werkzeugen ausgebildet sind, zwischen denen die Materiallagen (14, 15) hindurchgeführt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung eines Sackes durch Verschließen einer Einfüllöffnung des Sackes durch Verbindung von im Bereich der Einfüllöffnung einander gegenüber liegenden Materiallagen (14, 15).

9. Verfahren nach Anspruch 8 zur Herstellung eines Sackes unter Verschließen einer durch ein Einfüllventil gebildeten Einfüllöffnung.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit der Bildung einer linien- förmigen Klebstoffschicht.

11. Vorrichtung zum Verbinden zwei flexibler Materiallagen (14, 15) mittels einer auf zueinander zeigenden Innenflächen der Materiallagen (14, 15) aufgebrachten Klebstoffschicht, gekennzeichnet durch ein erstes Formteil (1) und ein zweites Formteil (2) zum Andrücken der Materiallagen (14, 15) aneinander, die relativ zueinander bewegbar sind und im geschlossenen Zustand eine abgeschlossene Kammer (7) bilden, die die Materiallagen (14, 15) queren, durch eine Nadelanordnung (8) in einem der Formteile (1 ) zum Durchstoßen der Materiallagen (14, 15) und durch eine Düsenanordnung (11) zum Eindrücken von Klebstoff (16) in die durchstoßenen Bereiche der Materiallagen (14, 15) zum Einleiten von Klebstoff (16) in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen (14, 15).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Du- anordnung (11 ) den Klebstoff (16) in Hohlräume der Nadeln (9) drückt, die einen seitlichen Auslass aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (9) seitlich geschlitzt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelanordnung (8) im ersten Formteil (1 ) und die Düsenanordnung (11) im zweiten Formteil (2) angeordnet sind und dass die Nadeln (9) der Nadelanordnung (8) in die Düsenbohrungen (12) der Düsenanordnung (11) eintauchen, wenn die Formteile (1 , 2) die Materiallagen (14, 15) aneinander drücken.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (1 , 2) Leisten sind, die wenigstens die Länge der herzustellenden Klebstoffschicht aufweisen und senkrecht zu den Materiallagen (14, 15) gegeneinander verfahrbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (1 , 2) an rotierenden Werkzeugen ausgebildet sind, zwischen denen die Materiallagen (14, 15) transportierbar sind.

Description:

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden zweier flexibler Materiallagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses mit wenigstens zwei flexiblen Material lagen, die mittels einer auf zueinander zeigenden Innenflächen der Materiallagen aufgebrachten Klebstoff Schicht miteinander verbunden werden, wobei die Materiallagen gegeneinander gedrückt und dann diskontinuierlich perforiert werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Verbinden zwei flexibler Materi- allagen mittels einer auf zueinander zeigenden Innenflächen der Materiallagen aufgebrachten Klebstoffschicht.

Die Verbindung zweier flexibler Materiallagen wird häufig benötigt, um Verpackungen, insbesondere Sackverpackungen zu verschließen, wenn die Befüllung durch eine Einfüllöffnung abgeschlossen ist. Die Einfüllöffnung kann sich dabei über den gesamten Sackquerschnitt erstrecken (oben offener Sack), eine öffnung in einer Sackkante gebildet oder ein Ventil in einem Sackboden darstellen. Die zu verbindenden Materialien können dabei Papierlagen untereinander, Kartonlagen, Papier und Folien, Folien untereinander, Gewebelagen und Kunststoffgewebelagen mit einem der anderen Materialien sein.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, einen dichten Verschluss von aneinander anliegenden Materiallagen herzustellen. Für Ventilsäcke ist es bekannt, auf die Innenlage des Ventils eine im kalten Zustand nicht klebende Klebstoffschicht auf- zubringen und die Verklebung durch Anwendung von Wärme zu aktivieren. Problematisch ist dabei, dass die Klebstoffschicht durch erhöhte Umgebungstemperaturen ungewollt aktiviert werden kann und dass das Füllgut über die Klebstoffschicht transportiert wird und diese verunreinigen kann, sodass die Klebung nicht mehr fehlerfrei möglich ist.

Der Verschluss von Außenventilen, Innenventilen und Stummelventilen ist auch mit einer Ultraschallschweißung vorgenommen worden. Dieses Verfahren setzt

allerdings eine entsprechende Ausbildung der inneren Ventillage mit einem verschweißbaren Material voraus.

Insbesondere bei Ventilsäcken, aber auch bei anderen Anwendungen besteht das Problem, dass ein Klebstoffauftrag, beispielsweise nach der Befüllung eines Sackes problematisch ist, wenn die Verklebung an den Innenwandungen der Materiallagen erreicht werden müssen. Es sind daher aufwändige Vorrichtungen erdacht worden, um einen Klebstoffauftrag, beispielsweise in einem Sackventil nach der Befüllung des Sackes, auf derartigen Innenwandungen vornehmen zu können. Eine mit einem vertretbaren Aufwand zu realisierende, gut funktionierende Lösung ist dabei nicht bekannt geworden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zweier flexibler Materiallagen in einer neuen, einfachen Weise zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Perforieren Klebstoff von wenigstens einer Außenseite der Materiallagen in die gebildeten Perforationslöcher gepresst und dabei der Klebstoff in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen geleitet wird.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist ferner eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet durch ein erstes Formteil und ein zweites Formteil zum Andrücken der Materiallagen aneinander, die relativ zueinander bewegbar sind und im geschlossenen Zustand eine abgeschlossene Kammer bilden, die die Materiallagen queren, durch eine Nadelanordnung in einem der Formteile zum Durchstoßen der Materiallagen und durch eine Düsenanordnung zum Eindrücken von Klebstoff in die durchstoßenen Bereiche der Materiallagen zum Einleiten von Klebstoff in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verbindung der flexiblen Materiallagen durch eine die Innenflächen verbindende Klebstoffschicht von der Außenseite der Materiallagen aus, indem die noch klebstofffreien Materiallagen von ihren Außenseiten aus gegeneinander gedrückt und dabei diskontinuierlich durchstoßen wer-

den, wobei Klebstoff in die durchstoßenen Bereiche eingepresst wird, sodass er auch auf die zueinander zeigenden Innenflächen der Materiallagen gelangt. Die Formgebung des Werkzeugs erfolgt dabei so, dass vorzugsweise eine zusammenhängende Klebstoffschicht, insbesondere in Form einer Klebstoffnaht erzeugt wird. Hierfür ist ein geeigneter Abstand der Perforationen voneinander zu wählen.

Durch die Einbringung des Klebstoffs von der Außenseite über die Perforationslöcher entfällt das Problem des Aufbringens des Klebstoffs auf den Innenflächen der Materiallage. Ferner entfallen die Handhabungsnachteile, die beispielsweise durch das Aufbringen der Klebstofflage und einer anschließenden Befüllung eines mit der Klebstofflage versehenen Sackes entstehen. Die erfindungsgemäße Verbindung der Materiallagen miteinander kann unproblematisch nach der Befüllung eines Sackes erfolgen da die Verklebung und Handhabung der Materiallagen von der Außenseite der Materiallagen aus vorgenommen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die punktförmige Perforation mittels Hohlnadeln mit einem seitlichen Auslass, wobei der eingepresste Klebstoff durch die Hohlnadeln in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen geleitet wird. Bevorzugt ist dabei die Verwendung von seitlich geschlitzten Nadeln.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Material lagen durch Formteile gegeneinander gedrückt werden, die im Bereich der Perforation einen abgeschlossenen Raum um die Materiallagen herum bilden, der auch den Zwischenraum zwischen den Materiallagen begrenzt und mit dem Klebstoff gefüllt wird. Es entsteht dabei eine Klebstoffschicht, die sich auf den Innenflächen der Materiallagen befindet, sich durch die Perforationsöffnungen aber auch auf die Außenseite erstreckt und dort eine definierte Klebstoffschicht bzw. Klebstoffnaht ausbildet.

Der Andruck der Materiallagen erfolgt somit vorzugsweise mittels wenigstens zweier Formteile, die relativ zueinander bewegbar sind.

Dabei können die Formteile in der Länge wenigstens der aufzubringenden Klebstoffschicht ausgebildet sein und senkrecht zu den Materiallagen gegeneinander

bewegbar sein. Alternativ hierzu können die Formteile an rotierenden Werkzeugen ausgebildet sein, zwischen denen die Materiallagen hindurchgeführt werden. Dies ist insbesondere beim Herstellen und Verschließen von Flachsäcken und Seiten- faltensäcken vorteilhaft.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 zwei relativ zueinander bewegbare Formteile zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im geöffneten Zustand;

Figur 2 die Formteile gemäß Figur 1 im geschlossenen Zustand mit zwischen ihnen abgedichtet eingeklemmten Materiallagen.

Figur 1 lässt schematisch ein erstes Formteil 1 und ein zweites Formteil 2 erkennen, wobei die beiden Formteile 1 , 2 in einem geöffneten Zustand dargestellt sind. Die Formteile sind in der dargestellten Zeichnung in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegbar, sodass sie mit Anpressflächen 3, 4 gegeneinander drückbar sind. Zwischen den Anpressflächen 3, 4 weist jedes Formteil eine Ausnehmung 5, 6 auf, die im geschlossenen Zustand der Formteile 1 , 2 eine geschlossene Kammer 7 bilden, wie dies Figur 2 zeigt.

Innerhalb der Ausnehmung 5 ist mittig eine Nadelanordnung 8 aus einer Vielzahl von Nadeln 9 vorgesehen, deren Spitzen 10 in Richtung auf das zweite Formteil 2 (also in Richtung der relativen Bewegung der Formteile 1 , 2 zueinander) zeigen.

Korrespondierend hierzu weist das zweite Formteil 2 eine Düsenanordnung 11 mit entsprechenden Düsenbohrungen 12 auf, in die die Nadeln 9 im geschlossenen Zustand der Formteile 1 , 2 formschlüssig eintauchen können.

Die Nadeln 9 sind mit einem seitlichen Schlitz 13 versehen.

Für die Durchführung einer Verbindung zweier Materiallagen 14, 15 werden die Formteile 1 , 2 gegenüber dem teilgeöffneten Zustand in Figur 1 weiter geöffnet, sodass die Materiallagen 14, 15 zwischen die Formteile 1 , 2 eingelegt werden können. Dann werden die Formteile 1 , 2 durch Bewegung aufeinander zu in einen geschlossenen Zustand verbracht, der in Figur 2 dargestellt ist. In diesem Zustand pressen die Andruckflächen 3, 4 der Formteile 1 , 2 die Materiallagen außerhalb der durch die Formteile 1 , 2 gebildeten geschlossenen Kammer 7 fest gegeneinander. Innerhalb der Kammer 7 durchstoßen die Nadeln 9 die Materiallagen. Anschließend oder gleichzeitig wird durch die Düsenbohrungen 12 Klebstoff 16 ein- gepresst. Dieser wird durch die seitlichen, nutartigen Schlitze 13 in den Bereich der Kammer 7 geleitet und gelangt durch die im Bereich der Kammern 7 nicht gegeneinander gepressten Materiallagen 14, 15 in den Zwischenraum zwischen den Materiallagen 14, 15, wodurch diese im Bereich der Kammer 7 etwas voneinander weg gedrückt werden. Aufgrund des durchgehenden Schlitzes 13 füllt sich die Kammer 7 sowohl außerhalb der als auch zwischen den Materiallagen 14, 15 mit Klebstoff 16.

Damit ist der Klebstoffauftrag sowohl zwischen den Materiallagen 14, 15 als auch außerhalb der Materiallagen 14, 15 erfolgt.

Der eingepresste Klebstoff 16 kann nach dem öffnen der Formteile 1 , 2 an Luft aushärten, kann bevorzugt aber auch ein Hot-Melt-Klebstoff sein. Bei der Verwendung eines Hot-Melt-Klebstoffes wird vorzugsweise das Auftragssystem des Klebstoffes, insbesondere mittels einer Induktionsheizung, auf einer erhöhten Tempe- ratur gehalten.

In einer Vorrichtungsvariante können die Formteile 1 , 2 an rotierenden Werkzeugen angeordnet sein, deren Anpressflächen 3, 4 einen unveränderlichen kleinen Spalt zur Durchführung von Materiallagen 14, 15 bilden. Beim Durchführung der Materiallagen 14, 15 durch die rotierenden Formteile 1 , 2 perforieren die Nadeln 9 die Materiallagen, während gleichzeitig durch die Düsenbohrungen 12 Klebstoff 16 eingepresst werden kann. In dieser Weise gelingt die Verbindung der Materiallagen 14, 15 auch in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren.

Die Verbindung der Material lagen kann in bevorzugter Weise zum Verschließen von Verpackungen, insbesondere Säcken nach dem Befüllen verwendet werden. Selbstverständlich lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil auch für die Herstellung von beispielsweise Papiersäcken einsetzen, bei denen aus einer oder mehreren flachliegenden Materiallagen mit Hilfe einer Längsnaht beidseitig offene Schlauchabschnitte gebildet werden, die dann einseitig oder beidseitig mit oder ohne Bildung eines Bodens geschlossen werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei einer bestimmten Mate- rialart beschränkt, sondern kann mit Vorteil bei allen denkbaren Materialarten, insbesondere bei den eingangs aufgezählten Materialarten, ausgeführt werden.

Es ist ferner erkennbar, dass die vorliegende Erfindung unproblematisch die Verbindung von mehr als zwei Materiallagen 14, 15 in einem einzigen Verfahrens- schritt und mit einer unveränderten Vorrichtung ermöglicht, da der Klebstoff 16 beim Einpressen durch die Düsenbohrung 12 über die Nadel 8 in alle Zwischenräume zwischen den verschiedenen Materiallagen 14, 15 ... gepresst wird.

Ferner ist es in einer Variante möglich, den Klebstoff 16 nicht durch Düsenboh- rungen 12, sondern durch eine Zuführung zu den Schlitzen 13 der Nadel 9 durch das erste Formteil 1 hindurch vorzunehmen. In diesem Fall können die Düsenbohrungen 12 entfallen.