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Ventilsack aus Papier od. dgl. und Verfahren zum Verschliessen derartiger Säcke
Die Erfindung betrifft einen Ventilsack aus Papier od. dgl. mit einer, aus einer bei Wärmeeinwirkung schrumpffähigen Kunststoff-Folie bestehenden Ventileinlage. Für Säcke, Beutel oder sonstige Behältnisse ähnlicher Art aus Papier, Geweben, Kunststoff od. dgl. verwendete man zur Verbesserung des Füllvorgangs und des Ventilabschlusses bei gefüllten Säcken Ventileinsätze verschiedenster Art und Form, so Insbeson- dere in Ausbildung als Aussen- oder Innenschlauch.
Zur Verbesserung eines Innenventilschlauches sind die verschiedenartigsten Einlagen aus federndem oder elastischem Material und auch aus Gummi bekannte- worden, wobei ein solches Gummiformstück nach dem Sackinnern bis auf eine kleine Öffnung verschlossen wird und im Bereich dieser kleinen Öffnung zum Zwecke desFüllens mit dem Füllrohr ausgeweitet werden kann. Es sind auch bereits Kunststoffschläuche, z. B. aus Polyvinylchlorid, bekannt, welche über den Griffschenkel von Werkzeugen gezogen und durch Erwärmung zum festen Haften gebracht werden. Hier handelt es sich jedoch um geringfügige Schrumpfvorgänge um wenige Prozente, wie sie bei jeder Kunststoff-Folie allgemein üblich sind. So besitzen z. B.
Folien der Firma Kalle & Co. bestehend aus Polytetrafluoräthylen bei 1000C Erwärmung eine Schrumpfung von 0, 5% und bei 1150C Erwärmung eine Schrumpfung von 2 bis 3%.
Daneben war es auch beispielsweise bekannt, einen Behälter durch eine schrumpffähige Folie zum Abschluss zu bringen, u. zw. wird hier eine Folie verwendet, welche eine Schrumpfung von etwa 50% zulässt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, auch Sonderfolien verwenden zu können, welche Schrumpfungen von 50 oder noch mehr Prozent zulassen. Derartig weitgehende Schrumpfungen können beispielsweise bei biaxial gereckten Folien erreicht werden. Dieses Ziel kann erfindungsgemäss durch einen Innenventilschlauch aus solchen Kunststoff-Folien erreicht werden, die, auf höhere Temperatur gebracht, so weitgehend schrumpfen, dass an dem in das Sackinnere hineinragenden Ende des Folienschlauches durch das Scrumpfen eine nahezu völlig abdichtende Verengung erreicht wird.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird durch völliges Zusammenschrumpfen mit absoluter Sicherheit der Abschluss des Sackventils erreicht, u. zw. ohne irgendwelche Handhabungen, nur allein durch Wärmeeinwirkung.
Es können beispielsweise Terephthalsäureester-Folien, gererkteNiederdruck-Polyäthylen-Folien, gereckte Polypropylenfolien oder sonstige geeignete, bei Wärmeeinwirkung schrumpffähige Folien herangezogen werden.
Das Verfahren zum Verschliessen eines Ventilsackes nach der Erfindung besteht darin, dass ein Wärmestoss auf den Ventilschlauch, z. B. durch einen Heissluftstrom oder durch eine an dem Füllrohr einer Füllmaschine in an sich bekannter Weise angeordnete Heizquelle, derart erfolgt, dass der Kunststoffschlauch dabei so aufgeheizt wird, dass durch Schrumpfen sich eine abdichtende Verengung des in das Sackinnere ragenden Schlauchteiles einstellt. Der Wärmestoss bzw. eine kurze Erwärmung des schrumpffähigen Materials kann z. B. durch Hochfrequenz-Elektroden oder Widerstandswärmeimpulsheizung od. dgl. erfolgen.
Das geschrumpfte Material dichtet den Sack ab und verhindert nicht nur Streuverluste, sondern schützt das Füllgut auch gegen klimatische Einwirkungen. Die Ausstattung des Ventils mit schrumpffähigem
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Material ist äusserst einfach, und ohne zusätzliche Arbeitsgänge erreicht man die abdichtende Wirkung.
Eine noch weitgehendere Abdichtung wird dadurch ermöglicht, dass ein so hoher Wärmestoss auf den Kunst- stoffschlauch zur Einwirkung gebracht wird, dass nicht nur ein Schrumpfeffekt erzielt wird, sondern durch
Erreichen der Schmelztemperatur der in das Sackinnere ragende Teil der Folien miteinander oder mit dem i Papiereckeinschlag verklebt wird und dabei eine völlige Abdichtung erfolgt.
Dadurch, dass neben dem Schrumpfen noch ein Heisssiegeln der schlauchförmigen Ventileinlage durch- geführt wird, ist die Abdichtung des Sackventils sicherer gestaltet.
Bei einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Ventilsackes kann lediglich die die
Ober- oder Unterseite des Ventilschlauches bildende Hälfte aus schrumpffähigem Material bestehen. Eine ) der Hälften des Ventilschlauches kann dann aus beliebig anderm Material, so z. B. aus beschichtetem
Papier oder auch aus einer Kunststoff-Folie aus nicht schrumpffähigem Material, bestehen.
Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführung der Erfindung in schematischen Dar- stellungen. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das obere Ende eines Ventilsackes mit eingeführtem Füll- stutzen einer Füllmaschine, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung ohne Füllstutzen, Fig. 3 eine entsprechende Darstellung eines geschlossenen Schrumpf-Ventils, Fig. 4 eine schematische Darstel- lung einer Ventilsackfüllmaschine mit einem auf das Füllrohr aufgesetzten Ventilsack, Fig. 5 und 6 entsprechende Darstellungen der Fig. 1 in zwei Betriebsstellungen, Fig. 7 Oberansicht eines Sackbodens, u. zw. eines geklebten Kreuzbodens, der teilweise geöffnet ist, Fig. 8 einen Querschnitt durch die Schlauch- einlage und Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Schlaucheinlage.
Mit 1 ist ein Ventilsack aus Papier, Kunststoff-Folie, Gewebe, wie z. B. Jute oder sonstigem ge- eignetem Material bezeichnet. Ein solcher Sack ist als Ventilsack in an sich bekannter Weise mit einem sogenannten Ventilboden versehen oder bei genähten Säcken ist an einer oberen Ecke ein Ventil eingedrückt.
Das Sackventil wird unten durch den Eckeinschlag oder die eingedrückte Ecke gebildet, und oben ist das Sackventil von den verklebten Bodenlappen bei geklebten Säcken begrenzt. Bei genähten Säcken be- findet sich oben eine durchgehende Quernaht.
In das Sackventil ist z. B. ein sogenannter Innenventilschlauch 4 eingelegt. Dieser Innenventilschlauch besteht aus einer Kunststoff-Folie. Man kann auch an einem Papierschlauch eine Kunststoff-Folie an- setzen und den Papierschlauch in das Sackventil einkleben. Als Kunststoff-Folie soll solches Material ver-
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Terephthalsäureester-Folien oder gereckte Niederdruck-Polyäthylen-Folien u. a. Durch einen Wärmestoss sollen derartige Kunststoff-Innenschläuche so kurzzeitig erwärmt wer- den, dass eine so starke Schrumpfung eintritt, welche den Querschnitt des Innenschlauches in abdichtender Weise verengt.
Die Schrumpftemperaturen liegen je nach der Kunststoff-Folie zwischen 50 und 1500C.
Der Wärmestoss erfolgt zweckmässig am Füllrohr einer Füllmaschine. Ein solches Füllrohr ist in Fig. 1 mit 5 bezeichnet. Nach vorn zu ist das Füllrohr etwas verengt und besitzt unten die Auslauföffnung 6. An geeigneten Stellen, z. B. bei 7 und 8, sind in das Füllrohr Elektroden eingesetzt, die mit einer Stromquelle od. dgl. verbunden sind. Nach aussen kann man die Elektroden 7 und 8 mit einem Isolierband, z. B. einem Teflonband (Polytetrafluoräthylenband), abdecken. Selbstverständlich kann die Erwärmung auch in anderer Weise, z, B. durch Heissluft, bewirkt werden.
Nach dem Füllen des Sackes, also kurz vor dem Abziehen des gefüllten Sackes vom Füllrohr, wird ein Wärmestoss in die Elektroden 7 und 8 gegeben, wodurch man den Kunststoff-Ventilschlaueh aufheizt und dabei der Innenventilschlauch schrumpft oder sich in sonstiger Weise zusammenzieht, so dass sein Innenquerschnitt 9 so weitgehend verengt ist, dass eine nahezu völlige Abdichtung erreicht wird. Man kann die Elektroden so ausbilden und verlegen, dass sich der geschrumpfte Kunststoff-Innenschlauch labyrinthartig zusammenzieht, wie in Fig. 3 bei 4a dargestellt, was eine vollkommene Absperrung des Füllgutes nach aussen zulässt, und somit den Sack nicht nur gegen Streuverluste schützt, sondern auch gegen klimatische äussere Einwirkungen.
Die Füllmaschine 10 üblicher Bauart in den Fig. 4-6 besitzt ein Füllrohr 5, auf das ein Ventilsack 1 zum Zwecke des Füllens aufgeschoben wird. Unten ruht der Sack auf einem sogenannten Sackstuhl 11, dessen Tragplatte drehbar angesetzt ist.
Der Papiersack besitzt an seinem oberen abgenähten oder in an sich bekannter Weise durch einen Kreuzboden abgeschlossenen Oberboden ein Einfüllventil, an das eine Ventileinlage in Form eines Schlauches 4 eingeklebt oder sonstwie darin befestigt ist.
Der Ventilschlauch besteht beispielsweise auch hier aus Terephthalsäureester-Folien, gereckten Niederdruck-Polyäthylen-Folien oder sonstigen geeigneten Folien aus bei Wärmeeinwirkung schrumpffähigem Material.
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Die Schrumpftemperaturen dieser Kunststoff-Folien können, wie bereits erwähnt, etwa zwischen 50 und 1500C liegen. Nach dem Füllen des Ventilsackes 1 muss ein Wärmestoss auf den Sackventilschlauch 4 zur Einwirkung gebracht werden. Dies kann dadurch geschehen, dass man im Moment des Abwurfes des Sackes, Fig. 2, einen Heissluftstrom auf das Innenende des Folienventil-Schlauches einwirken lässt, wobei die Temperatur der Heissluft so hoch gewählt ist, dass nicht nur ein Schrumpfen, sondern sogar ein Verschmelzen der Folienblätter miteinander oder mit dem Material des Sackes erfolgt und dadurch ein völliger Abschluss des Sackventils am Ventilende 9a (vgl. Fig. 3) erfolgt.
An Stelle eines Wärmestosses kann auch eine Beheizung mit Hochfrequenz-Elektroden durchgeführt werden, wobei auch wiederum die Wärme so hoch sein muss, dass die Folie nicht nur schrumpft, sondern auch am Innenende schmilzt und sich dabei schliesst.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist das Sackventil mit einer Schlaucheinlage ausgestattet, welche aus den beiden Teilen 40 und 41 besteht. Die obere Hälfte 41 besteht aus einer Folie aus schrumpffähigem Material, so z. B. aus Terephthalsäureester-Folien. gereckten Niederdruck-Polyäthylen-Folien oder sonstigen Folien, welche bei Temperaturen zwischen 50 und 1500C zusammenschrumpfen. Die untere Hälfte 40 besteht aus beliebig anderm, vornehmlich geschmeidigem Material, so z. B. sehr dünnem Papier, das auch gekreppt sein kann und mit wasserdampfdichter Beschichtung versehen ist. Sehr vorteilhaft erweist sich die Verwendung einer Folie 40, welche nicht schrumpft, wie z. B. einer Polyäthylen-Folie.
Mit Randumschlägen 42 kann man die Folien 40,41 miteinander verleimen oder verschweissen bzw. heisssiegeln.
Um dieses Schlauchventil aus Folien beim Einschieben eines Füllstutzens auf die Füllmaschine nicht zu beschädigen, kann man am Sackventileingang eine Schutzhülle 43 aus Papier vorsehen, welche um die Folien oben und unten herumgeschlagen ist und mit welcher Schutzhülle dann die Schlauchfolie im
Sackboden befestigt wird. Die Innenlage dieser Schutzhülle 43 kann man im Bedarfsfalle mit in der Längsrichtung des Sackventils verlaufenden Schlitzen versehen.
Wenn ein mit einem derartigen Schlauchventil 40,41 ausgestatteter Ventilsack gefüllt ist, so lässt man auf das Schlauchventil einen Wärmestoss einwirken, z. B. durch geeignete Elektroden, Hochfrequenzbeheizung oder besser durch Heissluft, der so hoch bemessen ist, dass die obere Schlauchhälfte 41 zusammenschrumpft.
Diesen Wärmestoss kann man auch nach dem Füllen und Abwerfen der Säcke dann ausüben, wenn diese beispielsweise bereits auf ein Förderband abgeworfen sind, u. zw. derart, dass die Sackventile nach aussen gerichtet sind. Es genügt dann ein Vorbeiführen an einer Heissluftquelle, wobei die Heissluft von aussen durch den leicht geöffneten Sackventileingang nach innen eindringt und dabei die obere Folienhälf- te so erwärmt, dass sie schrumpft.
Durch das Schrumpfen der einen Folienhälfte 41 wird die andere Folie 40 aussen herumgezogen und legt sich bogenförmig um die zusammengeschrumpfte Folie 41 herum, wobei eine völlige Abdichtung des Sackventils erreicht wird. Diese Abdichtung wird dadurch noch verbessert, dass der Boden von oben aus einen Druck gegen das Sackventil bzw. die zusammengeschrumpfte Folie ausübt. In den Fig. 1 und 3 ist die zusammengeschrumpfte Folienhälfte 41 strichpunktiert eingezeichnet.
Je nach der Ausbildung des Ventilsackes kann man auch die schrumpffähige Folie an einer beliebigen Aussenseite des Schlauches oder auch an der Unterseite vorsehen, jedoch besser erweist sich stets eine Schrumpffolie an der Oberseite.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventilsack aus Papier od. dgl. mit einer, aus einer bei Wärmeeinwirkung schrumpffähigen Kunststoff-Folie bestehenden Ventileinlage, gekennzeichnet durch einen Innenventilschlauch (4) aus solchen Kunststoff-Folien, die auf höhere Temperatur gebracht so weitgehend schrumpfen, dass an dem in das Sackinnere hineinragenden Ende (4a) des Folienschlauches (4) durch das Schrumpfen eine nahezu völlig abdichtende Verengung erreicht wird.