Verfahren zur Herstellung von Faltbeuteln aus Papier, Metallfolien oder dergleichen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Es ist bekannt, Faltbeutel, welche zur Verpackung von pulverförmigem, körnigem, gegebenenfalls auch flüssigem Material und von kleinen Gegenständen bestimmt sind, in der folgenden Weise herzustellen.
1. Man bringt mehrere Papierbänder, gegebenenfalls auch eine Metallfolie, zusammen, um ein Ausgangsmaterial für die Herstellung von Faltbeuteln gross er Festigkeit zu erhalten, welches auch ein schönes Aussehen hat.
2. Dieses Ausgangsmaterial wird hierauf mit einem plastischen Material überzogen oder belegt, um es undurchlässig und für die meisten Waren, für deren Verpackung es in Frage kommt, unangreifbar zu machen.
Man kann ferner auf gewisse Stellen des so hergestellten Bandes thermoplastische Massen oder Lacke aufbringen, zum Zwecke, den Faltbeutel durch Anwendung von Wärme zum Schliessen verschweissen zu können.
3. Das in dieser Weise vorbereitete Ausgangsmaterial wird in einer Maschine zu einem Rohrbalg geformt, indem die Ränder des Bandes miteinander verbunden werden. Dieser Rohrbalg wirdl in Stücke der gewünschten Länge zerschnitten. Hierauf wird das eine Ende jedes dieser Stücke durch eine Zange einer Maschine erfasst, welche durch Zusammenfalten dieses Endes den Boden des Faltbeutels bildet. Wenn die betreffenden Stellen des Bandes, aus welchem der Rohrbalg gebildet ist, mit einer thermoplastischen Masse versehen werden, sind die Backen der Zange beheizt, um die Verschweissung der Bodenteile sicherzustellen. Man erhält in dieser Weise einen Faltbeutel, wie er in Fig. 1 dargestellt ist.
4. Die in dieser Weise hergestellten Faltbeutel können so wie sie sind dem Benützer zugestellt werden, aber in bestimmten Fällen können sie noch weiter bearbeitet und kontrolliert werden. Die Faltbeutel werden dabei auf einem Dorn vorgeöffnet, um das spätere Öffnen des Faltbeutels durch den Benützer bei ihrem Füllen zu erleichtern. Gleichzeitig werden die Faltbeutel kontrolliert, beispielsweise durch Beleuchtung von innen, um festzustellen, ob sie keine Risse und schwache Stellen aufweisen, was erlaubt, Faltbeutel, welche Fehler aufweisen oder für ihren Verwendungszweck nicht genügend dicht sind, auszuscheiden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Herstellungsweise und bezweckt insbesonders, die Herstellung von Faltbeuteln mit neuen und verbesserten Eigenschaften, welche ihr Anwendungsgebiet erweitern, zu ermöglichen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Faltbeuteln aus Papier, Metallfolien oder dergleichen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass aus dem Ausgangsmaterial ein Rohrbalg gebildet wird, und dass das Einfalten des einen Endes desselben zur Bildung des Bodens in vollständig geöffneter Stellung dieses Rohrbalges vorgenommen wird, so dass in einem Arbeitsgang mit der Bildung des Bodens eine Voröffnung des Faltbeutels vorgenommen und in vorbestimmter und unveränderlicher Weise die Faltlinien festgelegt werden, um das spätere Öffnen des Faltbeutels zu erleichtern.
Gemäss einer Ausführungsart dieses Verfahrens wird das Einfalten des einen Endes des Rohrbalges zum Bilden des Bodens auf einem Dorn vorgenommen, welcher diesen Rohrbalg in geöffneter Stellung hält, wobei auf diesem Dorn nach dem Bilden des Bodens ausserdem die Faltenlinien angebracht werden.
Das Ausgangsmaterialband, aus welchem der Faltbeutel hergestellt wird, kann vorgängig oder während der Bildung des Rohrbalges mindestens an denjenigen Partien, welche zur Bildung des Bodens eingefaltet werden, mit einem Klebstoff oder einer thermoplastischen Masse überzogen werden, wobei in letzterem Falle die Bildung des Bodens zur Erzielung einer dichten Verbindung unter Anwendung von Wärme und Druck vorgenommen wird.
Man kann auch einen Klebstoff oder ein thermoplastisches Bindemittel aussen oder innen oder aussen und innen auf diejenigen Teile der Seitenwände des Rohrbalges, welche zur Bildung des Bodens dienen, aufbringen, wodurch eine zusätzliche Verbindung der hier eingefalteten Partien und eine grosse Steifheit des Bodens erzielt werden können, welche den Boden befähigen, verhältnismässig beträchtliche Belastungen, ohne sich zu deformieren, aufzunehmen.
Gleichzeitig mit der Bildung des Bodens kann, während sich der Faltbeutel auf dem Dorn befindet, eine Kontrolle vorgenommen werden.
Das zur Herstellung der Faltbeutel dienende Ausgangsmaterial wird zweckmässig durch eine vorgängige Behandlung verstärkt und die erhaltenen Faltbeutel können zwecks Erhöhung ihrer Steifheit weiter behandelt werden. In dieser Weise können steife und widerstandsfähige Faltbeutel erzeugt werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei welcher hinter einer Maschine zur Herstellung des Rohrbalges mindestens ein Dorn vorgesehen ist, welcher dazu bestimmt ist, die aus der genannten Maschine kommenden Rohrbalgstücke zur Bildung des Bodens aufzunehmen.
Weitere Möglichkeiten sind in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von Faltbeuteln aus Papier, Metallfolien oder dergleichen wird nachfolgend anhand der Zeichnung, in welcher auch nach diesem Verfahren hergestellte Faltbeutel sowie schematisch darge- stellte Ausführungsfonnen der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens veranschaulicht sind, beispielsweise erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Faltbeutels in flach- gedrücktem Zustand,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 3, 4 und 5 perspektivische Darstellungen verschiedener Phasen des Einfaltens des Bodens eines Faltbeutels,
Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten eines Faltbeutels,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines nach dem Füllen am obern Ende geschlossenen Faltbeutels,
Fig. 9, 10, 11 und 12 Schnitte durch verschiedene Ausgangsmaterialien für die Herstellung des Faltbeutels,
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 14 einen Teil einer weiteren Ausführungsvariante der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und
Fig.
15 veranschaulicht die Herstellung eines Klappdeckels zum Schliessen des obern Endes eines Faltbeutels.
Verschiedene Bänder, z. B. ein Band äussern Papiers 1, ein Verstärkungsband 2 und ein aus Metall bestehendes Band 3 werden durch Walzen 4 zusammengewalzt, um ein Ausgangsmaterial für die Herstellung der Faltbeutel zu erhalten, welches gegen mechanische Einflüsse gut widerstandsfähig ist und welches ein gutes Aussehen besitzt. Dieses Ausgangsmaterial wird hierauf mit einem plastischen Material überzogen oder belegt, welches das Ausgangsmaterial undurchlässig macht, sowohl für Wasser als auch für flüchtige Substanzen, wie z. B.
Aromastoffe gewisser Produkte, welche von den herzustellenden Faltbeuteln aufgenommen werden sollen. Dieser Überzug kann beispielsweise mittels Walzen 6 auf das Ausgangsmaterial 5 aufgebracht werden.
Das Ausgangsmaterial 5 kann durch Anfeuchten des mittleren Bandes 2 mit einer erhärtenden Masse und Aufwalzen der andern Bänder 1 und 3 auf dieses mittlere Band 2 oder durch Einbringen einer plastischen Masse zwischen zwei Bänder erhalten werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass man zwei Papierbänder a und b. zwischen welche eine plastische Masse c oder Paraffin eingebracht wird, zusammenwalzt, worauf auf die so vereinigten Papierbänder ein drittes, beispielsweise aus Aluminium bestehendes Band d unter Verwendung eines Leimes e aufgewalzt wird (Fig. 12). In dieser Weise hat man die Möglichkeit, drei Bandlagen so miteinander zu verkitten, dass keine derselben sich ablösen kann, was bis anhin unter Verwendung zweier mittels plastischer, paraffinartiger Substanzen zusammengewalzter Doppelbänder nicht möglich war.
Das in dieser einen oder andern Weise erhaltene Ausgangsmaterial wird hierauf in eine an sich bekannte Maschine eingeführt, welche die seitlichen Ränder des Ausgangsmaterials übereinanderbringt und durch Zusammenleimen oder -schweissen derselben einen Rohrbalg T herstellt. Diese Maschine bildet gleichzeitig die einander gegenüberliegenden Falten 11 und 12 in Längsrichtung des Rohrbalges 1. Dieser Rohrbalg T wird dann in Stücke der gewünschten Länge zerschnitten, wie es bei 7 dargestellt ist.
Diese Rohrstücke 7 werden vollständig geöffnet und auf einen an der Stelle 8 angeordneten Dorn aufgebracht, um den Boden des Faltbeutels zu bilden.
Diese Herstellungsphase wird durchgeführt, wie es in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist. Der Dorn 9, welcher das Rohrstück 7 aufnimmt, besitzt viereckigen Querschnitt, entsprechend dem Querschnitt des herzustellenden Faltbeutels. Dieser Dorn 9, welcher leicht erhöhte Ränder besitzt, ist kürzer als das Rohrstück 7, damit dieses letztere, wenn es bis zum Grund des Dornes 9 gestossen ist, einen frei über den Dorn 9 vorstehenden Teil 10 erhält, welcher zur Bildung des Bodens eingefaltet wird.
Um diesen Teil 10 einzufalten, lässt man zuerst zwei Werkzeuge in Richtung der Pfeile F1 und F2 (Fig. 2) wirken, um die beiden Seitenränder des den Balg des Faltbeutels bildenden Rohrstückes 7, in denen die Falten 11 und 12 sich befinden, einander zu nähern.
Eine Zange fasst hierauf die äussersten Randteile 13 von beiden Seiten, um sie vollständig zusammenzubringen, wie es im obern Teil der Fig. 4 dargestellt ist. Diese Zange biegt dann die Randteile 13 einander zweimal auf sich selbst um, um einen soliden Verschluss zu erhalten. Gleichzeitig wird der Boden des Faltbeutels auf dem Ende des Dornes 9 flachgedriickt, wodurch die verschiedenen Faltlinien AB, BC, CD, DA, EA, EB, EC, ED des Bodens des Faltbeutels sehr ausgeprägt markiert werden. Um diese Faltlinien noch zu verstärken, kann ein Druck auf den Boden des Faltbeutels ausgeübt werden, oder es kann dieser Boden flachgeklopft werden.
Es ist zu bemerken, dass diese Faltlinien alle positiv sind, das heisst, sie sind in dem Sinne gerichtet, in welchem sich die Falten beim Öffnen des Faltbeutels öffnen müssen. Dies ist ein charakteristisches Merkmal des gemäss diesem Verfahren hergestellten Faltbeutels gegenüber Faltbeuteln, die nach bekannten Verfahren hergestellt sind, bei welchen gewisse Faltlinien des Rohrstückes notwendigerweise negativ sind.
Da hierbei diese Faltlinien des Bodens im letzten Herstellungsstadium erzeugt werden, besteht keine Gefahr, dass sie durch den während der Herstellung auf das Material ausgeübten Zug oder Druck ausgeglättet werden. Es wird dadurch erreicht, dass die in dieser Weise hergestellten Faltbeutel durch den Benützer sofort und mit absoluter Sicherheit geöffnet werden können, wenn sie gefüllt werden sollen.
Wohlverstanden ist mit dem Faltvorgang des Bodens des Faltbeutels und insbesondere mit dem Umbiegen der äussersten Randteile 13 eine Verleimung oder Verschweissung verbunden, damit der so erzeugte Verschluss erhalten werden kann. Wenn der Verschluss durch einfaches Verleimen gebildet wird, kann ein Klebstoff unmittelbar mit dem Falten des Bodens aufgebracht werden, und zwar auf diejenigen Partien des Rohrstückes, welche aufeinanderzuliegen kommen und insbesondere auf Vorderund Rückseite der Flächen F, G, H, l des Faltbeutels.
Wenn der Verschluss des Faltbeutels durch Verschweissen gebildet wird, wird vorgängig auf die Innenfläche oder auf die Aussenfläche oder auf beide des Ausgangsmaterials, vorzugsweise vor- der Bildung des Rohrbalges, ein thermoplastisches Material oder ein thermoplastischer Lack auf den Rand der beiden Seiten des Ausgangsmaterials, beispielsweise auf die mit F, G, H, l bezeichneten Flächen aufgebracht. Die Verschweissung der äussersten Randteile, umgefaltet oder nicht umgefaltet, wird dabei mittels beheizter Zangen oder Rollen bewirkt.
Das vorbeschriebene Verfahren bietet noch folgende interessante Möglichkeit: das Anbringen von Klebstoff oder einer thermoplastischen Substanz an denjenigen Stellen des Rohrstückes, welche nach dem Falten Teile des Bodens des Faltbeutels bilden.
Diese Substanz kann auf die Aussenfläche des mit J K L (Fig. 3) bezeichneten Teils aufgebracht werden. Nach dem Falten entsprechen diese Flächen J K L im wesentlichen den Teilen E B C und E A D gemäss der Fig. 5.
Nach Beendigung der Herstellung des Verschlusses erhält man, wenn man den Boden des Faltbeutels auf das Ende des Dornes 9 drückt, und gegebenenfalls durch Anwendung von Wärme, eine zusätzliche Haftung bei 14, zwischen den beiden Wänden des Bodens des Faltbeutels. Diese zusätzliche Haftung bildet eine Verstärkung des Bodens und gibt diesem eine besondere Steifheit, so dass er, ohne sich zu deformieren, eine verhältnismässig hohe Belastung aufnehmen kann. Ein in dieser Weise erzeugter Boden gibt dem Faltbeutel als Ganzes eine ausgezeichnete Formbeständigkeit.
Im Falle, dass der hergestellte Faltbeutel keine zusätzliche Haftung der Teile 14 aufweist oder wenn diese Haftung nur gering ist, kann der Boden des Faltbeutels wie üblich zurückgefaltet werden, wie es in Fig. 6 dargestellt ist.
Wenn im Gegenteil diese Teile aussenseitig mit plastischem Material überzogen sind, ist es vorzuziehen, den Boden des Faltbeutels als Ganzes zurückzubiegen, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, um ein Brechen des Bodens zu vermeiden und ihm seine ganze Steifheit zu erhalten.
In Fig. 8 ist ein gefüllter Faltbeutel dargestellt.
Im beschriebenen Falle, in welchem der Faltbeutel in offener Stellung viereckigen Querschnitt hat, ist es vorteilhaft, den obern Verschluss des Faltbeutels in bezug auf den untern Verschluss um 90O gedreht auszubilden, wodurch die Tendenz der Seitenwände, sich zu schliessen, vermieden werden kann und der fertigen Packung eine grössere Steifheit erteilt wird.
Nachstehend wird die Herstellung eines Faltbeutels beschrieben, bei welchem ein Ausgangsmaterial verwendet wird, das mit einem thermoplastischen Material überzogen oder in anderer Weise belegt ist, wodurch dichte Packungen erzielt werden können. Selbstverständlich können auch andere Materialien als die beschriebenen verwendet werden.
Insbesondere kann man für die Durchführung des Verfahrens Materialien verwenden, welche ein Band aus Aluminium oder anderem Metall, welches auf einer oder auf beiden Seiten mit einem verhältnismässig dicken Belag aus plastischem Material versehen ist, umfassen, welches dem ganzen Ausgangsmaterial eine erhöhte mechanische Festigkeit und eine absolute Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und flüchtige Substanzen verleiht.
Man kann auch eine Variante dieser Materialien verwenden, welche aus einem oder mehreren gewell ren metallischen Bändern besteht, welche mit einem oder mehreren glatten Bändern kombiniert und auf der einen oder auf beiden Seiten mit einem Belag aus plastischem Material versehen sind (Fig. 11), wodurch ein starres Material erhalten wird, das die Herstellung von Verpackungen grosser Formbeständigkeit und Verschleissfestigkeit ermöglicht.
Man kann auch eines der vorerwähnten Ausgangsmaterialien verwenden, bei welchem als plastisches Material ein Material mit verhältnismässig hohem Schmelzpunkt verwendet ist, beispielsweise einem Material der Gruppe der Polyamide, welches einen Schmelzpunkt von etwa 200O C oder noch höher besitzt.
Die Verwendung eines solchen Materials ermöglicht es, Faltbeutel mit ausserordentlich steifem Boden und Seitenwänden herzustellen, wodurch es möglich wird, Verwendungszwecke ins Auge zu fassen, welche bis anhin nicht geahnt wurden, z. B. die Verpackung von flüssigen Produkten, beispielsweise Nahrungsmitteln mit Saft usw. Die Verwendung eines solchen Materials ermöglicht es auch, Verpackungen herzustellen, welche die Sterilisation oder das Kochen ihres Inhaltes bei hohen Temperaturen sowie das Verbringen in ein Vakuum zulassen, um eine gänzliche Konservierung des Inhaltes zu erzielen.
Im Falle, dass man die vorerwähnten Materialien, welche mindestens ein metallisches, mit einer plastischen Masse überzogenes Band besitzen, verwendet, kann die Herstellung der Faltbeutel so durchgeführt werden, wie es in Fig. 12 schematisch dargestellt ist. Die verschiedenen metallischen Bänder 20, 21 und 22 werden zwischen den Walzen 23 zusammengewalzt, und das so erhaltene metallische Ausgangsmaterial wird beispielsweise in einem Ofen 24 erhitzt, um seinen Belag aus filmförmigem, granuliertem oder pulverförmigem thermoplastischem Material zu erhalten. Das Ganze wird dann zwischen den Walzen 25 zusammengewalzt, um das thermoplastische Material zu verfestigen und den Belag erstarren zu lassen.
Hierauf wird das so erzeugte Ausgangsmaterial durch die Maschine, welche den Rohrbalg bildet, geschickt, an deren Austrittsseite man die Rohrbalgstücke 26 erhält, welche auf den an der Stelle 8 angeordneten Dorn 9 gebracht werden, auf welchem die Verschlüsse der Böden der Faltbeutel hergestellt werden.
Die Herstellung des Bodenverschlusses der Faltbeutel kann mit der Kontrolle der Faltbeutel verbunden werden. Diese Kontrolle kann durch Beleuchtung von innen vorgenommen werden, wie bei bekannten Verfahren. In diesem Falle kann man in einer einzigen Herstellungsphase Operationen vereinigen, welche bis anhin an verschiedenen Stellen durchgeführt wurden, was ermöglicht, eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit und eine Erniedrigung des Gestehungspreises der Faltbeutel zu erzielen.
Bei Verwendung eines der vorbeschriebenen Beispiele des Herstellungsverfahrens kann ein Ausgangsmaterial verwendet werden, welchem man einen geschmeidigeren Zustand verliehen hat, als ihn dieses Ausgangsmaterial normalerweise besitzen sollte. Wenn die aus diesem Material hergestellten rohen Faltbeutel fertig sind, behandelt man sie, um die Steifheit des Materials zu erhöhen, wodurch es möglich wird, schliesslich steife und widerstandsfähige Faltbeutel zu erhalten.
Dieser Verfahrensschritt kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden.
Man kann die Faltbeutel aus Materialbogen, Papier oder einer Verbindung mehrerer Papierbogen, herstellen, welchen ein Feuchtigkeitsgrad erteilt oder bewahrt wurde, welcher diesem Material eine Schmiegsamkeit gibt, die genügt, um die verschiedenen Verfahren auszuhalten, insbesondere das Falten. Die roh fertiggestellten Faltbeutel werden dann in einem Trockenraum oder an der freien Luft getrocknet, um ihre Steifheit zu erhöhen. In dieser Weise können dickere Materialien verarbeitet werden als sonst.
Man kann dem Material für die Herstellung der Faltbeutel auch eine durch Trocknung, durch Kühlung oder durch molekulare Veränderung härtbare Substanz, beispielsweise thermisch härtbare Massen, beifügen.
Fig. 14 zeigt einen Teil einer Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Ausgangsmaterials. Die Bänder 1, 2 und 3 aus Papier oder dergleichen Material werden zusammengewalzt, um ein Ausgangsmaterial 5 herzustellen, wie es bei der Vorrichtung gemäss Fig. 2 der Fall ist. Das mittlere Band 2 wird hierbei jedoch durch ein Becken 27, welches eine härtbare Substanz, beispielsweise einen beliebigen Klebstoff, ein emulgiertes oder geschmolzenes Wachs, ein thennisch härtbares Harz, enthält, geführt. Die härtbare Substanz ist hierbei im Innern des Ausgangsmaterials enthalten, welches durch die Maschine zur Bildung der Faltbeutel, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt wird, hindurchgeleitet wird.
Die härtbare Substanz muss zweckmässig so gewählt werden, dass die Erhärtung erst mit einer passenden Verzögerung eintritt, so dass man den geschmeidigen Zustand des Materials während des Herstellungsprozesses ausnützen kann. Die Härtung soll erst dann eintreten, wenn man sie durch Abkühlung, durch Trocknung oder eine andere geeignete Behandlung herbeiführt.
In dieser Weise können Faltbeutel hergestellt werden, welche sich durch grosse Steifheit und Wi derstandsfähigkeit auszeichnen und welche dank dieser Eigenschaften mit in der Kartonageindustrie erzeugten Schachteln und dergleichen in Kankurrenz treten können.
Man kann auch die beiden vorerwähnten Massnahmen, nämlich Feuchtbalten des Ausgangsmaterials und Einbringen einer härtbaren Substanz, miteinander vereinen.
Die hergestellten Faltbeutel können gewisse Formänderungen erfahren, und beispielsweise kann ein Klappdeckel 28 (Fig. 15) zugeschnitten werden, mittels welchem die obere Öffnung des Faltbeutels abgeschlossen werden kann.