DE19749352A1 - Stabilisierter, kubischer, flexibler Behälter - Google Patents

Description

In der Packmittelbranche sind verschiedene Versuche unternommen worden, um großvolumige Kartonagen, biegwandige, d. h. halbsteife Klappcontainer oder flexible Bulkcontainer (FIBC) zu stabilisieren.

In erster Linie sollte das Ausbauchen der Seitenwandflächen über deren vorgegeben Maßfläche hinaus verhindert werden. Insbesondere bei nachgiebi­ gen Wandflächen einer Außenverpackung war festzustellen, daß diese dem Druck von fließfähigen Trockenprodukten nicht widerstanden.

In Kartonagen konnten durch einen achteckigen Einsatz die genannten Nachteile ausreichend vermieden werden.

Bei flexiblen Behältern, meist hergestellt aus festen Gewebestoffen (FIBC), wirkten übereck eingenähte, zusätzliche Wandteile vorteilhaft druckentlastend. In vielen Fällen sollen aber wegen des Produktschutzes Folien-Liner einge­ setzt werden, deren wandgerechte Auslegung bei einer inneren Kammerbil­ dung des Behälters nicht möglich ist. In solchen Fällen wurde deshalb die Forderung erhoben, den Folien-Liner selbst zu stabilisieren. Wegen der geringen Wanddicke von Folien, kam für die Fertigung nur das Schweißver­ fahren in Betracht. Die Stabilisierung ist durch das gesonderte Einschweißen eines Rundgürtels (Innenring) mit besonderer Rückhaltekraft erreicht worden. Hierzu wird auf die EP-A1-0 276 878 verwiesen. Bei dieser Methode muß ein bereits vorgeformter flexibler Liner irgendwie geöffnet werden, um einen Innenring schweißtechnisch mit den Folien-Innenseiten zu verbinden. Diese umstandliche und nicht immer sichere Adaptierung wird mit dem in der US-A-5 618 255 vorgesehenen Herstellweg zwar vermieden, weil die Verbin­ dung von Gürtel und Außensack zunächst in offener Flachlage geschieht. Einen danach notwendige Seitenfalten-Schlauchbildung bei mehreren Meter Breite und Länge erweist sich als offenkundig schwierig. Die abschließende Formbildung des Ein- und Auslaufstutzens verlangt eine Einzelfertigung.

Alle Fertigungsarten, die bisher dazu erdacht wurden, sind also außerordent­ lich zeitaufwendig und deshalb kostenintensiv. In vielen Fällen kann die Festigkeit einer Schweißnaht bei auftretender Zugspannung nicht erreicht werden.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, einen sicheren, stabili­ sierten, flexiblen Behälter in kubischer Endform zu entwickeln, der die Nachteile der nach bekannten Verfahren hergestellten Behälter nicht aufwies. Dies wurde erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Stabilisierung ein fortlaufendes und mit Ausstanzungen versehenes röhrenförmiges Element, vorzugsweise in Form eines Seitenfaltenschlauches, vorgesehen ist, dessen nicht ausgefülltes Volumen in den Eckbereichen durch äußere Materialadap­ tionen ausgestaltet ist. Solche Materialadaptionen sind fest auf den Basis­ schlauch aufgebrachte flache Materialien, die dicht mit diesem verbunden sind, wie dies im folgenden genau beschrieben ist. Durch diese Art des Aufbaus wird im Gegensatz zum vorherigen oder späteren Einbringen eines stabilisierenden Gürtels die Stabilisierung mittels einer durchlaufenden inneren Röhre als Ausgangspunkt der Fertigung erreicht. Dieses Element, das als Basisschlauch bezeichnet werden kann, kann eine Schlauchfolie sein oder ein Seitenfaltenschlauch. Dieses Grundkonzept hat den Vorteil, daß alle weiteren Fertigungsschritte außen an einem nahtlosen Basisschlauch, vorzugsweise einem Seitenfaltenschlauch, ansetzen können. Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Herstellmethoden liegt in der Vermeidung von vielen Schwachpunk­ ten, die beim nachträglichen inneren Einschweißen eines Gürtels auftreten können, beispielsweise Nahtrisse durch abschälende Zugspannung, Schweiß­ fehler und Positionsungenauigkeiten, Verunreinigungen durch Öffnen eines Schlauches. Dagegen wird die stabilisierende Säule des durchlaufenden Basisschlauchs gemäß der Erfindung durch keinen inneren Nahtansatz ge­ schwächt. Auch Positionsverschiebungen sind nicht möglich, da ja gar kein Gürtel eingebracht wird. Die Innenfläche des Basisschlauches bleibt von Verunreinigungen geschützt, da der Schlauch nicht geöffnet werden muß. Die äußeren Materialadaptionen in Form von Flachfolien oder Halbschläuchen gewährleisten außerdem eine partikelarme Fertigung. Alle nachträglich zugeführten Adaptionen werden von außen an diesen Basisschlauch ange­ bracht.

Der Basisschlauch, der auch als Seitenfaltenschlauch eine röhrenförmiges Element darstellt, muß geeignete und ausreichend viele Ausstanzungen erhalten, um bei späterer Befüllung einen reibungslosen Materialdurchfluß in die Taschen bildenden äußeren Materialadaptionen zu gewährleisten. Das gleiche gilt für die Entleerung.

Im nächsten Arbeitsschritt werden der Schlauchfolie über die einzelnen Seitenfalten von außen Materialbahnen zugeführt. Diese können entweder 8 Flachfolien oder 4 Halbschläuche sein. Halbschläuche entstehen durch eine seitlich geschlitzte Schlauchfolie oder durch deckungsgleich gefaltete Flachfo­ lien. Durch eine geringe Öffnung der Halbschläuche gelangt jeweils eine Seite in Ober- und Unterlage an die Folie des Basisschlauchs. Dadurch entstehen durch die äußeren Materialadaptionen Außentaschen, die mittels einer die gesamte Länge des späteren Behälters entsprechenden Längsschwei­ ßung oben und unten mit dem Basisschlauch oder der jeweiligen Schlauch­ seitenfalte unmittelbar hinter den Ausstanzungen überdeckend verbunden werden. Diese ergänzenden Außentaschen füllen dann den Eckraum eines späteren Behälters aus, soweit er von der inneren, raumreduzierten Schlauch­ folie nicht erreicht werden kann. Dies soll ja gerade nicht geschehen, weil eine Schlauchfolie nur in dieser Form als Schlauchfolie im Inneren mit weitaus weniger Dimensionierung als der Mantelumfang des Behälters den starken Druck des fließfähigen Füllguts auffangen kann. Die restliche Füll­ fläche in den Ecken wird durch die gebildeten Außentaschen umgeben und ist dort erheblich geringerem Druck ausgesetzt. Wenn anstelle der Zuführung von 4 Halbschläuchen der Einsatz von 8 Flachfolien erfolgt, die später an den noch offenen Außenkanten schweißtechnisch geschlossen werden müssen, ist die Bahnführung und die Verarbeitung besonders einfach und sicher.

Der mit äußeren Materialadaptionen ergänzte Basisschlauch in der Form eines Seitenfaltenschlauchs wird schließlich flachliegend an den Ecken einer bekannten Konturschweißung unterzogen, die einen sog. Flaschenhals aus­ bildet. Dieser dient sowohl als Einfüll- wie als Auslaufstutzen und entsteht in Einheit mit dem röhrenförmigen Element, also mit dem stabilisierenden Basisschlauch.

Als Werkstoffe kommen in erster Linie Kunststoff-Folien in Betracht. Aber auch andere Werkstoffe (z. B. Papier) sind einsetzbar. Als Verbindungs­ methode eignet sich bei Kunststoffen vorzugsweise die Schweißtechnik, aber auch andere naht- und klebetechnische Verbindungen kommen in Betracht.

Auf diese Art stabilisierte Behälter eignen sich nicht nur für Großbehälter, sondern auch für kleinere Gebinde, wenn das Füllgut dort eine Formver­ änderung durch Ausbauchen der Wandung hervorruft. Bisher war dieser Ausbaucheffekt in vielen Fällen nur über den Einsatz starkwandiger Außen­ verpackungen zu vermeiden. Nunmehr kann auch mit einer nur dünnen Schutzmantelverpackung die gewünschte kubische Paketform erhalten bleiben.

Die Formgebung einer stabilisierten Innenhülle ist variabel. Unterschiedliche Seitenlängen sind ebenso möglich, wie beliebig geformte Einfüll- und Aus­ laufstutzen. Bei richtiger Dimensionierung der inneren Schlauchsäule ist eine sehr gute Standfestigkeit erzielbar, so daß dort gegebenenfalls ganz auf eine Außenverpackung verzichtet werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können den in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungen entnommen werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Basisschlauch flachliegend mit Aus­ stanzungen und äußeren Materialergänzungen;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Basisschlauch, flachliegend, der hier die Form eines Seitenfaltenschlauchs aufweist mit Materialer­ gänzungen in der Form von Halbschläuchen gemäß der Schnittlinie A-B der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Basisschlauch gemäß Fig. 2 aufge­ faltet mit Detail;

Fig. 4 einen Schnitt durch den in Fig 2 dargestellten Basisschlauch flachliegend gemäß Schnittlinie C-D der Fig. 1;

Fig. 5 einen Basisschlauch gemäß Fig. 4, aufgefaltet;

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Basisschlauch, flachliegend, der die Form eines Seitenfaltenschlauchs aufweist und mit Materialer­ gänzungen in der Form von 8 Flachfolien gemäß Schnittlinie A-B der Fig. 1;

Fig. 7 einen entfalteten Behälter mit Ein- und Auslaufstutzen gemäß der Erfindung.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters wird ein von einer Rolle abgezogenes röhrenförmiges Gebilde 1, vorzugsweise eine Seitenfalten­ schlauch, mit seitlichen Ausstanzungen 2 versehen, die durch Materialadap­ tionen 3 ergänzt werden. Die Ergänzung wird so vorgenommen, daß die Materialbahn die Ausstanzungen ausreichend bedeckt (Fig. 1). Zum besseren Verständnis wird dies mit Hilfe der Schnittlinien A-B und C-D der Fig. 1 in den nachfolgenden Fig. 2 und 4 besonders verdeutlicht.

Beim Einsatz eines Seitenfaltenschlauches 1 als Basiselement ist die Über­ deckung durch Materialadaptionen 3 in Form von Flachfolien 3A oder Halb­ schläuchen 3B an den jeweiligen Schlauchfalten vorteilhaft (Fig. 2; Fig. 6). Die nach innen offenen Enden 5 des Halbschlauches müssen von außen mit der Oberfläche des Basisschlauches 1 verbunden werden. Beim Einsatz von Flachfolien müssen diese an den äußeren Kanten zusätzlich geschlossen werden. Die Art der Materialverbindung 4 bzw. 4A richtet sich nach dem gewählten Bahnenstoff. Im aufgefalteten Zustand bildet der röhrenförmige Basisschlauch 1 mit den an seiner Außenseite verbundenen Materialadaptio­ nen 3 im Querschnitt einen viereckige Fläche (Fig. 3). Die Verbindungs­ stellen 4 sind in einem Detail der Fig. 3 dargestellt.

Mit Hilfe der Schnittlinie C-D in Fig. 1 wird die Lage der Ausstanzungen bei der Überdeckung verdeutlicht. Den Schnitt zeigt Fig. 4. Die Verbin­ dungsstellen an der Außenhaut des Basisschlauchs 1 sind durchlaufend als Naht zu verstehen, so daß die im aufgefalteten Zustand Taschen bildenden Materialadaptionen 3 nur über die Ausstanzungen mit Produkt auffüll- und entleerbar sind. Das Produkt kann in den Taschen bildenden Materialadaptio­ nen 3 nicht austreten, da die Bahnenden durch fortlaufende Nähte 4 mit dem Basisschlauch 1 verbunden sind oder im Falle des Einsatzes von Flachfolien 3A nachträglich an den äußeren Kanten 4A schweißtechnisch ge­ schlossen werden. Dies ist in Fig. 6 dargestellt. Anfang und Ende einer so hergestellten mehrlagigen Materialbahn können je nach gewünschter Behälter­ größe und -art in einen Ein- bzw. Auslaufstutzen 6,7 münden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Diese sind einheitlicher Bestandteil des Basisschlauchs 1. In dieser Formbildung wird die kubische Behälterart besonders deutlich. Das Ausbauchen über die viereckige Grundfläche wird durch den Basis­ schlauch 1 verhindert, da dieser im Durchmesser bis zur Grundflächenkante begrenzt ist. In dieser Schlauchsäule wird der weit überwiegende Staudruck des Füllmaterials aufgefangen. Die restliche Füllmenge verteilt sich über die Ausstanzungen in die Außentaschen, die nur noch vernachlässigbare Aus­ bauchungen zulassen. Falls ein solcher Behälter in ein flexibles oder biege­ wandiges Außengefaß gestellt wird (z. B. FIBC oder Wellpappkarton), be­ grenzen dessen gradwandige Flächen die kubische Form völlig.

Claims (10)

1. Stabilisierter, flexibler, kubischer Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierung durch ein fortlaufendes und mit Ausstanzungen (2) versehenes röhrenförmiges Basisteil (1), vorzugsweise in Form eines Seitenfaltenschlauches erfolgt, dessen nicht ausgefülltes Volumen in den Eckbereichen mit äußeren Materialadaptionen (3) versehen ist, deren innere offene Kanten (5) unmittelbar hinter den Ausstanzungen (2) überdeckend mit dem Basisteil (1) dicht verbunden sind (4).

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Adaptionen (3) vier Taschen bilden, die mittels schweißtechnischer Adaptionen von acht Flachbahnen (3A) gebildet sind, die an den inne­ ren offenen Kanten (5) dicht mit dem Basisteil (1) verbunden sind (4) und an den äußeren offenen Kanten zusätzlich geschlossen sind (4A).

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Adaptionen (3) vier Taschen bilden, die mittels schweißtechnischer Adaptionen von vier Halbschläuchen (3B) gebildet sind, die an den inneren offenen Kanten (5) dicht mit dem Basisteil (1) verbunden sind (4).

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des röhrenförmigen Basisteils (1) eine Kunststoffolie, vorzugs­ weise in Form eines Seitenfaltenzuschnitts ist, welche aus demselben Material hergestellt ist, wie die äußeren Adaptionen (3).

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des röhrenförmigen Basisteils (1) eine spezielle Kunststoffolie ist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist (Coex­ trusionsfolie), wobei das eine Material eine wesentlich geringere Deh­ nung aufweist als das andere und daß als Außenlage dieses Basisteils (1) dasselbe Material dient wie für die äußeren Adaptionen (3).

6. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des röhrenförmigen Basisteils (1) eine spezielle Kunststoffolie ist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist (Coex­ trusionsfolie), wobei die innenliegende Schicht des röhrenförmigen Basisteils (1) einen wesentlich höheren Schmelzpunkt aufweist als die außenliegende Schicht, welche aus demselben Material besteht wie die äußeren Adaptionen (3).

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als röhrenförmiges Basisteil (1) ein Gewebe aus Kunststoff dient und die vier äußeren taschenartigen Adaptionen (3) aus einer extrudier­ ten Kunststoffolie gebildet sind.

8. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Behälters Papier ist und daß das Basisteil (1) mit den äußeren taschenartigen Adaptionen (3) durch Klebetechnik verbunden ist.

9. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material des Behälters Polypropylengewebe dient und die Verbindung des Basisteils (1) zu den äußeren taschenartigen Adaptionen (3) durch Vernähung erfolgt.

10. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ein- und Auslaufbereich (6; 7) in Einheit mit dem röhrenförmigen Basisteil (1) ausgebildet ist.