DE1611933A1

DE1611933A1 - UEberlappnaht an Verpackungsbehaeltern aus Mehrschichtpackstoffen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1611933A1
Application number: DE19681611933
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr-Ing Buchner; Rolf Koehnlein; Adolf Voegele
Original assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Current assignee: FR Hesser Maschinenfabrik AG
Priority date: 1968-03-07
Filing date: 1968-03-07
Publication date: 1971-02-25
Also published as: FR2003396A1; CH491788A; US3581972A; SE341557B; DE1611933B2; DE1611933C3; GB1254374A

Description

PR. HBSSBR Maschinenfabrik Aktiengesellschaft, Stuttgart-Bad Cannstatt

"Überlappnaht an Verpackungsbehältern aus Mehrsohichtpaoketoffen und Verfahren zu deren Herstellung'¹

Die Erfindung betrifft eine durch ein Abdeckband geschützte überlappnaht an Verpackungsbehältern aus Mehrsohichtpaokstoffen sowie ein Verfahren zum Herstellen solcher UberlappnShte·

Der Zweck der Anbringung von Abdeckbändern an derartigen Nähten besteht darin, daß keine unerwünschte oder gar schädliche gegen« seitige Beeinflussung auftritt beispielsweise zwischen Packungsinhalt und den einzelnen Schichten der Packstoffe, die an den Innen liegenden^Schnittkanten frei liegen.

Um diese Schnittkante zu schützen, wurde deshalb schon vorge schlagen, auf die überlappnaht ein Band aus einem solohen Werkstoff aufzuschweissen, aus dem auch diejenige Packstoffsohioht besteht, die auf der Innenseite des Verpackungsbehälters mit dem Füllgut In Berührung kommt. Das Aufschweißen eines solohen Bandes gestattete sich Jedoch schwierig, weil in den teilweis· fertig-

gestellten Verpackungsbehältern die zu schützende Schnittkante nur sehr schlecht zugänglich ist und ausserdeir das nur aus einer Schicht thermoplastischen Werkstoffs bestehende Abdeckband sehr ltioht entlang der zu Uberdeokenden Sohnittkante durchgequetscht

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werden kann und als Folge davon seinen vorgesehenen Zweck nicht ' erfüllt. Ausserdem sind solche Bänder aus nur einem Werkstoff oft nicht in der erforderlichen Weise sauerstoffundurchlässig.

Um diese Nachteile zu vermeiden« wird erf lndungsgemäfi eine Überlappnaht vorgeschlagen« die dadurch gekennzeichnet ist« daß das Abdeckband aus einer Trägerfolie und wenigstens einer mit der Innenschicht des Verpaokungsbehälters versohweißbaren Kunststoffbesohiohtung besteht und derart an der Naht angebracht ist« daß ein Teil der Bandbreite zwischen den beiden Nahtlappen liegt und der andere Teil um die Schnittkante des im Behälterinnern liegenden Nahtlappens herumgreift und an der Innenseite dieses Lappens anliegt« wobei, dieser anliegende Bandteil um l80° um sich selbst gefaltet ist.

Diese neuartige Ausbildung und Anordnung des Abdeckbandes hat den Vorteil« daß das Band beim Siegeln der Naht nicht durchgequetscht werden kann und eine einwandfreie Siegelung möglich ist, da grundsätzlich zwei siegelfähige Schichten aufelnanderliegen·

Um auoh bei nicht oder nur bedingt heißsiegelfähigen Außenschich4 ten des Behälters eine feste Verbindung dieser Schichten mit dem Abdeokband zu ermöglichen« ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch die andere Seite des Abdeckbandes mit einem Kunststoff beschichtet« der mit der Behälteraussenschioht heusiegelfähig ist.

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um in solchen Fällen, bei denen der Behälter von auseen her wirkender Feuchtigkeit ausgesetzt ist, kann der Abdeckstreifen . gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch um die Schnittkante des Susseren Nahtlappens herumgelegt und mit diesem ver- ' schweisst werden. Gegebenenfalls kann dieser äussere Bandteil wiederum um l80° um sich gefaltet werden.

Die Anbringung eines solchen mehrschichtigen Abdeckbandes der vorgeschlagenen Art kann vorgenommen werden bei der Herstellung von Behälterrümpfen in der Weise, daß eine bewegte Packstoffbahn oder ein von einer solchen abgetrennter Zuschnitt während des Förderns zunehmend mehr zu einem röhrenartigen Gebilde mit vorbestimmtem Querschnitt geformt und schließlich mit einer Längsnaht versehen wird.

Um auch bei hohen Maschinenleistungen einwandfrei kontrollierbare Verhältnisse inbezug auf die Schweißtemperaturen und die durch die Plastifizierung der vielschichtigen Naht sich ändernden mechanischen Eigenschaften derselben zu schaffen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, das Abdeckband zunächst mit dem inneren Nahtlappen zu verschweißen, dann diese derart vorgeformte Naht zwischenzukühlen und zuletzt die " ' äusseren Nahtlappen auf die erneut erhitzte Oberseite der vorgeformten Naht aufzusiegeln.

Bei der Anbringung des Abdeckbandes am inneren Nahtlappen hat es sich als besonders zweckmässlg erwiesen, das Abdeckband

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zunächst zu nuten, dann um diese Nuten zweimal um je l80° zu falten, eine dieser Paltungen wieder zu öffnen und das Band mit dieser öffnung auf den Nahtlappen aufzuschieben.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der günstigste Schweißtemperaturbereich für die Überlappnaht mit ausreichender Sicherheit einhaltbar und eine einwandfreie Führung aller Nahtteile zwischen den Schweißwerkzeugen sichergestellt.

Anhand von Zeichnungen sind die Überlappnaht und das Verfahren zu deren Herstellung nachstehend näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße, durch ein Abdeckband geschützte Überlappnaht,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Überlappnaht,

Fig. J das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Überlappnähten gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung und

Fig. "4 bis 15 verschiedene Fertigungsfortschritte an der nach dem Verfahren gemäß Fig. 3 hergestellten Überlappnaht.

Zum Herstellen von Verpackungsbehältern 10 für Füllgüter, wie beispielsweise Fruchtsäfte od. dgl., die, um eine Qualitätseinbuße bis zum Verbrauch zu verhindern, gegen den Zutritt von Luftsauerstoff besonders geschützt werden müssen, wird zweck-

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raSasigerweise ein mehrschichtiger Packstoff 11 verwendet.

Dieser Mehrschichtpackstoff kann beispielsweise zwischen zwei Deckschichten 12 und 1>, die beide aus Polyäthylen bestehen können, eine Aluminiumsohicht 14 und eine Papierschicht 15 aufweisen.

Da jedoch, wenn an Überlappnähten für solche Verpackungsbehälter 10 keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, der Fruchtsaft von der Schnittkante des ihm zugekehrten Nahtlappens 17 her die Papierschicht 15 aufweicht und dieserart den Packstoff 11 bzw. den aus ihm gefertigten Verpackungsbehälter 10 langsam zerstOrt und ausserdem der Fruchtsaft durch Berührung mit dem Aluminium 14 an Qualität verliert, ist ein Abdeckband 18 vorgesehen.

Dieses Abdeckband 18 besteht aus einer Trägerfolie 21 und zweckmäßigerweise aus auf beiderseits der letzteren aufgebrachte kunststoffbesohiohtungen 19 und 20, welche mit den Deckschichten 12 und 13 versiegelbar sind und vorzugsweise aus den selben Werkstoffen wie diese bestehen. Um eine gute Sauerstoffdichtheit der Überlappnaht 16 und eine sichere Verarbeitung des Abdeckbandes 18 zu erreichen, besteht die Trägerfolie 21 aus Aluminium oder einem anderen metallischen Werkstoff.

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gegenseitige Beeinflussung« ähnlich der, die es bei» Packstoff · 11 zu verhindern gilt, stattfindet, wird für das Abdeckband 18 an der Überlappung des Packstoffs Il die erfindungsgemäße Anordnung gewählt.

Bei dieser Anordnung 1st das Abdeckband mit einem Längsrand nahe oder von der Schnittkante des nach der Behälterinnenseite zu gelegenen Nahtlappens 17 ausgehend mit einem Teil 22 seiner Breite an diesem befestigt, die übrigen Teile 23 und 24 der Breite des Abdeckbandes 18 sind um 18O Grad nach der genannten Schnittkante hin umgefaltet und der über diese Schnittkante des Nahtlappens ragende Teil 24 ist um weitere 180 Grad und um diese Schnittkante herumgefaltet, derart, daß dieser letztgenannte Teil 24 der Breite des Abdeckbandes 18 zwischen die inneren und äusseren Nahtlappen 17 bzw. 25 ragt, wo er zumindest an dem letzteren angesiegelt ist. Das Versiegeln des Teils 24 mit beiden Nahtlappen 17 und 25 muß jeweils dann vorgenommen werden, wenn die Breite des Teils 24 einen wesentlichen Betrag der Überlappung der Nahtlappen 17 und 25 ausmacht oder die letzteren gar durch den Teil 24 vollständig voneinander getrennt sind (siehe Fig. 1). In dem letztgenannten Ausführungsbeispiel gemäß Flg. 1 weisen die Teile '

22, 23 und 24 im wesentlichen gleiche Breiten auf. }

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Um bei einem weiteren Ausführungsbeispiel einer überlappnaht 16a, das dadurch gekejtozeiofcaefc ist?* öftß di# ffeile 22 tiad 24 gmommn »obMUr sind als Seil 23 (ßieh* Fi*, a), eine sicher«

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Nahtlappen 25a· zu gewährleisten, insbesondere dann, wenn-die Breite des Teils 24 einen wesentlichen Betrag der Überlappung der Nahtlappen 17a und 25a ausmacht, ;wird vorteilhafterweise ebenfalls ein Abdeckband 18 verwendet, dessen Trägerfolie 21 beidseitig mit Kunststoffbesohichtungen I9 und 20 versehen ist. Das Abdeckband 18 wird mit Hilfe dieser Kunststoffbeschichtungen 19 und 20 an beiden Nahtlappen l?a und 25a angesiegelt.

Diese zuletzt beschriebene Ausbildung einer Überlappnaht 16a empfiehlt sich jedoch nur dann, wenn die Außen- und die Innenseite des Verpackungsbehälters 10 aus dem gleichen Werkstoff bestehen, weil, wie an sich bekannt, das Verbinden von ungleichen Werkstoffen.nicht immer die gewünschte Festigkeit ergibt.

Bei der Herstellung von Überlappnähten 16 gemäß Fig. 1 an beispielsweise röhrenartigen Rümpfen 26 für Verpackungsbehälter wird ausgegangen von dem aus einer Vorratshaltung 27 endlos entnommenen Packstoff 11 mit geschnittenen Randkanten und von dem Abdeekband 18, das ebenfalls endlos aus einer weiteren Vorratshaltung 29 entnommen wird.

Das aus der Vorratshaltung 29 entnommene Abdeekband 18 (siehe Fig. 4) wird an einer ersten Fertigungsstrecke 1 zunächst mittels zweier paralleler und längs verlaufender Nuten 30 versehen, derart, daß es in den mittleren streifenförmigen Teil 23 und zwei beiderseits des letzteren angrenzende Teile 22 und unterteilt i^t (siehe Fig. 5). Das Nuten kenn beispielsweise

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mittels an sich bekannter, nicht dargestellter Rollen vorgenommen werden.

An der ersten Pertigungsstrecke 1 wird das Abdeckband 18 ausserdem entlang der Nuten 30 fortlaufend mittels einer nicht dargestellten Paltweiche durch Umfalten seiner Teile 22 und 24 jeweils um 18O Grad zum mittleren Teil 23 hin in die Form einer 6 gefaltet (siehe Fig. 6). Der aussen liegende Teil 24 wird beim Heranführen des Abdeckbandes 18 an die von der Vorratshaltung kommende Packstoffbahn 11 wieder um 180 Grad zurückgefaltet (siehe Pig, 7)· Dann wird das Abdeckband 18 mit dem noch auf dem mittleren Teil 25 anliegenden Teil 22 zwecks Mitnahme an den Rand des noch endlosen Packstoffs 11 geführt und mittels nicht dargestellter Förderrollen an diesen angedrückt. Danach wird das Abdeckband 18 derart mittels ebenfalls nicht dargestellter, an sich bekannter Rollen geführt, daß es den Packstoff entlang eines seiner Schnittränder zunächst V-förmig und dann U-förmig umgibt (siehe Fig. 8 und 9).

Das. Erwärmen des U-förmig die Schnittkante des Packstoffs 11 umgreifenden Abdeckbandes 18 auf Schweißtemperatur wird an einer weiteren, an die erste anschließende Pertigungsstrecke 2 vorgenommen. Vorzugsweise wird dazu mittels Heizwiderständen '31 angewärmte Luft verwendet, die aus einer oder mehreren Düsen 32 austritt (siehe Fig. 10).

Das dieserart erwärmte Abdeckband 18 wird an einer weiteren Fertigungsstrecke 3 mit Hilfe von bekannten Preßrollen 33

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beidseitig gegen den Packstoff 11 gepresst, (siehe Fig. 11).

An einer nächstfolgenden Fertigungsstrecke 4 erfolgt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Abkühlen des Abdeckbandes 18 und des von ihm umhüllten Schnittrandes des Packstoffs 11. Das Abkühlen wird vorteilhafterweise mittels aus einer oder mehreren Düsen 34 austretender Blasluft vorgenommen bis nahezu auf die Temperatur, welche im- umgebenden Luftraum herrscht (siehe Fig. 12).

Anschließend erfolgt an einer Fertigungsstrecke 5 in üblicher Weise das Formen des Packstoffs 11 zu einem röhrenartigen Gebilde 26, wobei die zur Überlappung vorgesehenen Nahtlappen und 25 bzw. der Teil 24 des Abdeckbandes 18 durch Wärmezufuhr in plastischen Zustand gebracht werden. Dabei kann die Wärmezufuhr an die zu verbindenden Nahtlappen 17 und 25 des Packstoffs 11 ebenfalls wieder mit Hilfe von aus weiteren Düsen austretender Warmluft vorgenommen werden (siehe Fig.

Entlang einer weiteren Fertigungsstrecke 6 werden mittels nicht dargestellter Formschultern an sich bekannter Art die erwärmten Zonen des Paokstoffs 11 und des Abdeckbandes 18 übereinandergelegt und dann mittels Preßrollen 35 und J6 gegeneinandergedrückt, derart, daß eine Überlapplängsnaht 16 entsteht (siehe Fig. 14).

Wie bereits eingangs angedeutet, sohafft das Abkühlen dee Ab- deokbandee 18 entlang der Fertigungeitreoke 4 die Möglichkeit,

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beim Pressen der Überlappnaht 16 mittels der Preßrollen 35 und 36 beachtliche Drücke anzuwenden, ohne daß dabei das Abdeckband 18 beschädigt oder Teile desselben zwischen den Nahtlappen 17 und 25 verschoben werden. Trotzdem ist sichergestellt, daß die an der überlappnaht 16 miteinander zu versiegelnden Bereiche des Packstoffs 11 und des Abdeckbandes 18 auf den günstigsten Siegeltemperaturbereich erwärmt werden und somit die Überlappnähte 16 einwandfrei dicht sind.

Das solcherart aus dem mehrschichtigen Packstoff 11 hergestellte endlose röhrenartige Gebilde kann in einer an sich bekannten Vorrichtung 7 in Behälterrümpfe unterteilt und dann zu Verpackungsbehältern 10 weiterverarbeitet werden, die dann gefüllt und verschlossen werden (siehe Pig. 15)·

In entsprechender Weise kann auch bei der Herstellung von Überlappnähten gemäß der Fig. 2 vorgegangen werden.

Pur den Fall, daß die Verpackungsbehälter 10 während ihres Transports oder ihrer Lagerung dem Einfluß von Nässe ausgesetzt sind, kann auch die Schnittkante des Nahtlappens 25 mittels des Abdeckbandes 18 geschützt werden. Zu diesem Zweck wird das Abdeckband 18 von der Behälterinnenseite her zwischen den Nahtlappen 17 und 25 nach aussen geführt, um den Nahtlappen 25 herumgefaltet und an diesem festgesiegelt. Hierbei kann der auf die Aussenseite des Verpackungsbehälters 10 herausragende Teil des Abdeckbandes 18 auch, wie auf der Innenseite, um 180

Orad um sich selbst ung«falttt sein.

BAD Oh₁GiNAL

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Claims

Patentansprüche;

1. Durch ein Abdeckband geschützte überlappnaht an Verpackungsbehältern aus Mehrschichtpackstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) aus einer Trägerfolie (21) und wenigstens einer mit der Innenschicht (15) des Verpackungsbehälters (10) verschweißbaren Kunststoffbeschichtung (I9) besteht und derart an der Naht (17* 17a) angebracht ist, daß ein Teil (24) der Bandbreite zwischen den Nahtlappen (17,25; 17a, 25a) liegt und der andere Teil (22,25) um die Schnittkante des im Behälterinnern. liegenden Nahtlappens (17;17&) herumgreift und an der Innenseite dieses.Nahtlappens (17;17a) anliegt, wobei dieser anliegende Teil (22, 25) des Abdeckbandes (18) um I80 Grad um sich selbst gefaltet ist.

2. Überlappnaht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (21) des Abdeckbandes (18) beidseitig mit Kunststoff beschichtungen (19, 20) versehen ist.

5. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (21) des Abdeckbandes (18) aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Aluminium, besteht.

4. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (22,25,24) des Abdeckbandes (18) im wesentlichen die gleichen Breiten aufweisen.

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5. Überlappnaht nach den Ansprüchen 1 bis J5, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Breiten der entlang der Ränder des Abdeckbandes (18) befindlichen Teile (22,24) geringer ist als die Breite des mittleren Teils (2j5).

6. Überlappnaht nach den Ansprüchen Ibis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zwischen den Nahtlappen (17 und 25) heraus nach der Außenseite der Verpackungsbehälter ragt und um die Schnittkante des Nahtlappens 25 herumgefaltet und an dem letzteren angesiegelt ist.

7. Überlappnaht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nach der Außenseite des Verpackungsbehälters (10) hin gelegene Teil des Abdeckbands (18) um 18O Grad um .sich selbst gefaltet ist.

8. Verfahren zum Herstellen von Überlappnähten nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zunächst mit dem inneren Nahtlappen (17; 17a) verschweißt wird, dann diese dieserart vorgeformte Naht zwischengekühlt und zuletzt der äussere Nahtlappen (25; 25a) auf die erneut erhitzte Oberseite der vorgeformten Naht (I7, 24; 17a) aufgesiegelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Nahtteile beim Zwischenkühlen nahezu auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

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10. Verfahren insbesondere nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (18) zunächst mit zwei längs verlaufenden Nuten (20) versehen wird, dann um diese Nuten (30) zweimal um Je l80 Grad gefaltet wird, eine dieser Paltungen wieder geöffnet und das Abdeckband- (18) mit dieser -öffnung auf den Nahtlappen (17;. 17a) aufgesiegelt wird.

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ι ■ * ·♦ Leerseire