DE19749352B4

DE19749352B4 - Stabilisierter, kubischer, flexibler Behälter

Info

Publication number: DE19749352B4
Application number: DE19749352A
Authority: DE
Inventors: Cornelius Nittel; Wolfgang Werner
Original assignee: Nittel Halle GmbH
Current assignee: Nittel Halle GmbH
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1997-11-07
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: EP0915031A1; NZ332643A; AU748162B2; US6095688A; AU8955298A; EP0915031B1; DE19749352A1; JPH11198990A; DE59806925D1

Abstract

Stabilisierter, flexibler, kubischer Behälter, bei dem die Stabilisierung durch einen fortlaufenden und mit Ausstanzungen (2) versehenen röhrenförmigen Basisschlauch (1) erfolgt, wobei das nicht durch den Basisschlauch in den Eckbereichen des kubischen Behälters ausgefüllte Volumen durch äußere Materialbahnen gebildet wird, deren innere offene Kanten (5) unmittelbar hinter den Ausstanzungen (2) überdeckend mit dem Basisschlauch (1) dicht verbunden sind (4) und bei dem das Material des röhrenförmigen Basisschlauchs (1) aus demselben Material hergestellt ist, wie die äußeren Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Basisschlauch (1) die Form eines Seitenfaltenschlauches umfasst, dass das Material des röhrenförmigen Basisschlauchs (1) eine Kunststofffolie in Form eines Seitenfaltenzuschnitts ist und dass die äußeren Materialbahnen in Form von Flachfolien oder Halbschläuchen gebildet sind.

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 nachgiebigen 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 eingesetzt werden, deren wandgerechte Auslegung bei einer inneren Kammerbildung 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 Schweißverfahren 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 umständliche und nicht immer sichere Adaptierung wird mit dem in der US-A-5 618 255 vorgesehenen Herstellweg zwar vermieden, weil die Verbindung 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.
In der US 5,222,812 wird ein Behälter beschrieben, welcher gebildet wird aus vier separaten, jeweils aus einem einzigen röhrenförmigen Gewebe gefertigten Eckteilen, welche paarweise über vier separate Zentralwände oder einer einstückigen Innenwand verbunden sind und den Behälter bilden. Die dem Innenraum zugewandten Gewebeflächen dieser Eckteile weisen in den Eckteilen eine Vielzahl an Öffnungen für den Durchtritt von Füllgut auf. Die Behältnisse gemäß der US 5,222,812 sollen sich dadurch auszeichnen, dass sie mit einer geringen Zahl von Einzelementen gefertigt werden können.
Die US 3,949,901 betrifft einen Behälter nur Aufnahme von pulverförmigem Material, welcher vier separierte Eckbereiche aufweist mit triangulärem Querschnitt. Diese Konstruktion erhält man dadurch, dass man ein Gebinde mit achteckigem Querschnitt in einem Gebinde mit Quadratischem Querschnitt platziert, wobei vier sich jeweils paarweise gegenüberliegende und nicht direkt miteinander in Verbindung stehende Flächen des inneren Behältnisses mit den Zentralbereichen der Innenwände des äußeren Behältnisses verbunden sind. Die Behältnisse gemäß 3,949,901 sollen Versandcontainer für partikuläres Schüttgut darstellen, die besonders stabil sind und sich durch eine hohe Ladekapazität auszeichnen.
Alle Fertigungsarten, die bisher dazu erdacht wurden, sind also ausserordentlich 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, stabilisierten, flexiblen Behälter in kubischer Endform zu entwickeln, der die Nachteile der nach bekannten Verfahren hergestellten Behälter nicht aufwies. Dies wurde erfindungsgemäss durch einen Behälter gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht. Demgemäß wird zur Stabilisierung ein fortlaufender und mit Ausstanzungen versehener röhrenförmiger Basisschlauch in Form eines Seitenfaltenschlauches vorgesehen, dessen nicht ausgefülltes Volumen in den Eckbereichen durch äussere Materialbahnen ausgestaltet ist. Solche Materialbahnen sind fest auf den Basisschlauch 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. Dieser Basisschlauch ist ein Seitenfaltenschlauch. Dieses Grundkonzept hat den Vorteil, dass alle weiteren Fertigungsschritte aussen an den nahtlosen Basisschlauch in Form eines Seitenfaltenschlauchs ansetzen können. Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Herstellmethoden liegt in der Vermeidung von vielen Schwachpunkten, die beim nachträglichen inneren Einschweissen eines Gürtels auftreten können, beispielsweise Nahtrisse durch abschälende Zugspannung, Schweiß-fehler und Positionsungerauigkeiten, Verunreinigungen durch Öffnen eines Schlauches. Dagegen wird die stabilisiererde Säule des durchlaufenden Basisschlauchs gemäss der Erfindung durch keinen inneren Nahtansatz geschwächt. 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 angebracht.
Der Basisschlauch in Form eines Seitenfaltenschlauchs stellt ein röhrenförmiges Element dar und muss geeignete und ausreichend viele Ausstanzungen erhalten, um bei späterer Befüllung einen reibungslosen Materialdurchfluss in die Taschen bildenden äusserern Materialbahnen 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 Flachfolien. Durch eine geringe Öffnung der Halbschläuche gelangt jeweils eine Seite in Ober- und Unterlage an die Folie des Basisschlauchs.
Dadurch entstehen durch die äusseren Materialbahnen Aussentaschen, die mittels einer über die gesamte Länge des späteren Behälters entsprechenden Längsschweissung oben und unten mit dem Basisschlauch oder der jeweiligen Schlauchseitenfalte unmittelbar hinter den Ausstanzungen überdeckend verbunden werden. Diese ergänzenden Aussentaschen füllen dann den Eckraum eines späteren Behälters aus, soweit er von der inneren, raumreduzierten Schlauchfolie nicht erreicht werden kam. 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 Füllfläche 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 Materialbahnen ergänzte Basisschlauch in der Form eines Seitenfaltenschlauchs wird schließlich flachliegend an den Ecken einer bekannten Konturschweissung unterzogen, die einen sog. Flaschenhals ausbildet. 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 Verbindungsmethode 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 Formveränderung durch Ausbauchen der Wandung hervorruft. Bisher war dieser Ausbaucheffekt in vielen Fällen nur über den Einsatz starkwandiger Aussenverpackungen 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 Auslaufstutzen. 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 Zeichnungen dargestellten Ausführungen entnommen werden. Es zeigen
1 eine Draufsicht auf einen Basisschlauch flachliegend mit Ausstanzungen und äusseren Materialergänzungen;
2 einen Schnitt durch einen Basisschlauch, flachliegend, in Form eines Seitenfaltenschlauchs mit Materialergänzungen in der Form von Halbschläuchen gemäss der Schnittlinie A-B der 1;
3 einen Schnitt durch einen Basisschlauch gemäss 2 aufgefaltet mit Detail;
4 einen Schnitt durch den in 2 dargestellten Basisschlauch flachliegend gemäss Schnittlinie C-D der 1;
5 einen Basisschlauch gemäss 4, aufgefaltet;
6 einen Schnitt durch einen Basisschlauch, flachliegend, in Form eines Seitenfaltenschlauchs und mit Materialergänzungen in der Form von 8 Flachfolien gemäss Schnittlinie A-B der 1;
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 in Form eines Seitenfaltenschlauchs mit seitlichen Ausstanzungen 2 versehen, die durch Materialbahnen 3 ergänzt werden. Die Ergänzung wird so vorgenommen, dass die Materialbahn die Ausstanzungen ausreichend bedeckt (1). Zum besseren Verständnis wird dies mit Hilfe der Schnittlinien A-B und C-D der 1 in den nachfolgenden 2 und 4 besonders verdeutlicht.
Beim Einsatz des Seitenfaltenschlauches 1 als Basiselement wird die Überdeckung durch Materialbahnen 3 in Form von Flachfolien 3A oder Halbschläuchen 3B an den jeweiligen Schlauchfalten vorgenommen (2; 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 Materialbahnen 3 im Querschnitt einen viereckige Fläche (3). Die Verbindungsstellen 4 sind in einem Detail der 3 dargestellt.
Mit Hilfe der Schnittlinie C-D in 1 wird die Lage der Ausstanzungen bei der Überdeckung verdeutlicht. Den Schnitt zeigt 4. Die Verbindungsstellen an der Aussenhaut des Basisschlauchs 1 sind durchlaufend als Naht zu verstehen, so dass die im aufgefalteten Zustand Taschen bildenden Materialbahnen 3 nur über die Ausstanzungen mit Produkt auffüll- und entleerbar sind. Das Produkt kann in den Taschen bildenden Materialbahnen 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 geschlossen werden. Dies ist in 6 dargestellt. Anfang und Ende einer so hergestellten mehrlagigen Materialbahn können je nach gewünschter Behälergröße und -art in einen Ein- bzw. Auslaufstutzen 6, 7 münden, wie dies in 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 Basisschlauch 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 Ausbauchungen zulassen. Falls ein solcher Behälter in ein flexibles oder biegewandiges Außengefäß gestellt wird (z. B. FIBC oder Wellpappkarton), begrenzen dessen gradwandige Flachen die kubische Form völlig.

Claims

Stabilisierter, flexibler, kubischer Behälter, bei dem die Stabilisierung durch einen fortlaufenden und mit Ausstanzungen (2) versehenen röhrenförmigen Basisschlauch (1) erfolgt, wobei das nicht durch den Basisschlauch in den Eckbereichen des kubischen Behälters ausgefüllte Volumen durch äußere Materialbahnen gebildet wird, deren innere offene Kanten (5) unmittelbar hinter den Ausstanzungen (2) überdeckend mit dem Basisschlauch (1) dicht verbunden sind (4) und bei dem das Material des röhrenförmigen Basisschlauchs (1) aus demselben Material hergestellt ist, wie die äußeren Materialbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Basisschlauch (1) die Form eines Seitenfaltenschlauches umfasst, dass das Material des röhrenförmigen Basisschlauchs (1) eine Kunststofffolie in Form eines Seitenfaltenzuschnitts ist und dass die äußeren Materialbahnen in Form von Flachfolien oder Halbschläuchen gebildet sind.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Materialbahnen (3) vier Taschen bilden, die schweißtechnisch von acht Flachbahnen (3A) gebildet sind, die an den inneren offenen Kanten (5) dicht mit dem Basisschlauch (1) verbunden sind (4) und an den äußeren offenen Kanten zusätzlich geschlossen sind (4A).
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Materialbahnen (3) vier Taschen bilden, die schweißtechnisch von vier Halbschläuchen (3B) gebildet sind, die an den inneren offenen Kanten (5) dicht mit dem Basisschlauch (1) verbunden sind.
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des röhrenförmigen Basisschlauch (1) eine spezielle Kunststoffolie ist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist (Coextrusionsfolie), wobei das Material eine wesentlich geringere Dehnung aufweist als das andere und dass als Außenlage dieses Basisschlauch (1) dasselbe Material dient wie für die äußeren Materialbahnen (3).
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des röhrenförmigen Basisschlauch (1) eine spezielle Kunststoffolie ist, welche aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien hergestellt ist (Coextrusionsfolie), wobei die innenliegende Schicht des röhrenförmigen Basisschlauch (1) einen wesentlich höheren Schmelzpunkt aufweist als die außenliegende Schicht, welche aus demselben Material besteht wie die äußeren Materialbahnen (3).
Behälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Auslaufbereich (6; 7) in Einheit mit dem röhrenförmigen Basisschlauch (1) ausgebildet ist.