Ventilsack
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Ventilsack für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches, mit einem Standboden und mit einem dem Standboden gegenüberliegenden Ventilboden, in den ein Ventilschlauch zum Befüllen des Ventilsacks eingesetzt ist, wobei der Ventilschlauch aus einem Thermomaterial und einem das Thermomaterial umhüllenden Trägermaterial gebildet ist und die beiden Materialien miteinander verklebt sind.
Derartige Ventilsäcke, zumeist aus Papier angefertigt, sind allgemein bekannt und werden im Handel verbreitet für feinkörniges Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches eingesetzt. Die üblichen Größen sind dabei 5 kg, 10 kg oder auch 25 kg.
Zum Befüllen ist ein Ventilschlauch vorgesehen, der in den Ventilboden des Ventilsacks eingearbeitet ist. Über den Ventilschlauch kann der Ventilsack auf einen Füllstutzen einer bekannten Befüllmaschine aufgesteckt und befüllt werden. Die gesamte Befüllprozedur erfolgt automatisiert, d.h. das Aufstecken auf den Füllstutzen, das Befüllen und das anschliessende Verschliessen des Ventilsacks läuft maschi-
nengesteuert ab. Zum Verschliessen wird üblicherweise ein sogenanntes Thermo- ventil verwendet, das aufgrund externer Hitzeeinwirkung verschmilzt und die Ventilöffnung dichtend verschließt. Die Steifigkeit des Thermomaterials ist jedoch für das problemlose Aufstecken auf den Füllstutzen nicht ausreichend. Daher wird der Ventilschlauch durch ein geeignetes Trägermaterial verstärkt, beispielsweise wird ein Papierzettel um das Thermomaterial gelegt.
Figur 1 zeigt eine Teilansicht eines bekannten Ventilsacks mit einer kreuzbodenar- tigen Faltung. Zu erkennen ist der nach vorne geklappte Ventilboden 2, der zur Verdeutlichung des Ventilaufbaus geöffnet dargestellt ist. Der Ventilschlauch 5 ragt über die obere und untere Ecke des Ventilbodens 2 hinaus, um den Ventilsack möglichst unkompliziert auf den Füllstutzen der Befüllmaschine aufstecken zu können.
Hauptbestandteil des Ventilschlauchs 5 ist das Thermomaterial 6, das durch Hitzeeinwirkung die Ventilöffnung verschweißt. Zur Versteifung der Ventilöffnung ist das Thermomaterial z. B. mittels eines Leimes auf ein passendes Trägermaterial 7 aufgeklebt. Das Verklebemuster, d.h. die Verklebefläche, ist in Figur 1 durch die schraffierte Fläche 4 hervorgehoben. Aufgrund der nahezu vollflächigen Verleimung 4 kommt es zu einer Verfaserung zwischen Thermomaterial 6 und Trägermaterial 7, wodurch die Gesamtsteifigkeit des Ventilschlauchs 5 in Längs- und Um- fangsrichtung zunimmt.
Zwar wird grundsätzlich eine hohe Steifigkeit des Ventilschlauchs 5 verlangt, jedoch sollte ein gewisses Maß an Elastizität gewahrt werden, um den Ventilschlauch 5 maschinell einfach und zuverlässig öffnen und auf den Füllstutzen aufstecken zu können. Nicht vollständig geöffnete Ventilsäcke werden von der Maschine weggestoßen und entsorgt, da eine manuelle Aufbringung in der Befüllungsanlage nicht möglich ist.
Bisherige Lösungsansätze zur Optimierung der Ventilöffnung konnten nicht überzeugen. So wurde bereits vorgeschlagen, einen Klebepunkt unten am Thermoventil
in Korpusnähe des Ventilsackes anzubringen. Hierdurch muss jedoch häufig ein nachteiliger Farbverlust am Ventilsack nach dem Verschliessen in Kauf genommen werden. Zudem löst sich der Klebepunkt manchmal nicht vollständig, und das Thermoventil kann dann wegen Anhaftung am Korpus gar nicht öffnen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine technische Lösung für eine zuverlässige Ventilöffnung während des automatischen Befüllvorgangs aufzufinden.
Diese Aufgabe wird durch einen Ventilsack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Ventilsacks sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Ventilsack für Schüttgut wie Zement, Gips, Granulat, Tierfutter oder Ähnliches vorgeschlagen, der einen Standboden und einen dem Standboden gegenüberliegenden Ventilboden aufweist. Der Ventilsack kann vorzugsweise kreuz- oder blockbodenartig gefaltet sein.
Der Ventilboden umfasst einen Ventilschlauch zum Befüllen des Ventilsacks, der vorzugsweise seitlich in den Ventilboden eingesetzt ist und weiter vorzugsweise unter Bildung eines flexiblen Überstandes aus dem geschlossenen Ventilboden hinausragt. Der Ventilschlauch besteht aus einem Thermomaterial und einem das Thermomaterial umhüllenden Trägermaterial, die miteinander verklebt sind. Das Thermomaterial ist auf der im Ventilschlauch innen liegenden Seite des Trägermaterials aufgeklebt.
Das Thermomaterial kann vorzugsweise ein folienartiges und/oder schweißbares Kunststoffmaterial sein, während als Trägermaterial vorzugsweise Papier geeignet ist. Eine Beschränkung der Erfindung auf derartige Ventilmaterialien ist jedoch nicht beabsichtigt.
Bisher war das Thermomaterial in Längsrichtung, also quer zur Ventilachse, durchgehend breitflächig auf das umhüllende Trägermaterial aufgeklebt. Erfindungsgemäß wird nun eine Aussparung des Verklebemusters vorgesehen, um eine Soll- Knickstelle für den resultierenden Ventilschlauch auszubilden.
Durch die Aussparung im Klebemuster wird in diesem Bereich keine versteifende Verklebung zwischen Träger- und Thermomaterial erzeugt. Im Aussparungsbereich kommt es zu keiner Verhaftung und/oder klebstoffbedingten Verfaserung der beiden Ventilmaterialien und die originäre Steifheit des Träger- sowie Thermomateri- als, die geringer ist als die Steifheit in den verklebten Bereichen, kann beibehalten werden. Der Aussparungsbereich zeichnet sich folglich durch eine höhere Elastizität aus und es entsteht eine Soll-Knickstelle, die eine einfachere und zuverlässigere Öffnung des Ventils während des Befüllvorgangs gewährleistet.
Grundgedanke der Erfindung ist es also, im Verklebemuster eine eine Sollknickstelle bildende Aussparung für eine erleichterte Ventilöffnung beim maschinellen Befüllen des Sackes vorzusehen. Grundsätzlich kann die Form und Länge der Aussparung variabel gestaltet sein. Als vorteilhaft erweist sich eine flächige Aussparung, deren Längsseite vorzugsweise in axialer Richtung des Ventilschlauchs verläuft. Die Aussparung kann dabei eine in axialer Richtung des Ventilschlauches verlaufende und die Ventilöffnung beim Befüllen erleichternde Sollknickstelle bilden. Insbesondere eignet sich eine rechteckförmige Aussparung mit Längserstreckung in axialer Ventilrichtung.
Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung wird eine die Ventilöffnung beim Befüllen erleichternde Sollknicklinie dadurch gebildet, dass das Verklebemuster durch zwei flächige, vorzugsweise rechteckige Klebebereiche gebildet wird, die beidseitig beabstandet von der Sollknicklinie angeordnet sind, wobei die beiden flächigen Klebebereiche durch einen schmalen, die Sollknicklinie überdeckenden stegartigen Klebebereich verbunden sind, derart dass von der Sollknicklinie in axialer Richtung ein kürzerer Teil mit Klebstoff überdeckt ist, als von dazu parallelen Linien in den flächigen, von der Sollknicklinie beabstandeten Klebstoff bereichen.
Durch die in axialer Richtung geringere Überdeckung der Sollknicklinie mit Klebstoff wird bei dieser bevorzugten Variante die erfindungsgemäße Aussparung im Verklebemuster gebildet.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Aussparung im Bereich des Ventileingangs. Insbesondere bei einem Kreuzboden liegt die Aussparung vorzugsweise im Bereich des Thermomaterialüberstandes. Der Thermomate- rialüberstand ist der flexible Überstandsbereich des Thermomaterials bzw. Ven- tilschlauchs, der bei geschlossenem Ventilboden flexibel hinausragt. Der Thermo- materialüberstand ist in Axialrichtung des Ventils also der derjenige nach außen überstehende Ventilabschnitt, der nicht mit dem übrigen Boden bzw. Sack verklebt ist und daher flexibel übersteht. Wenn die Aussparung im Bereich des Thermoma- terialüberstands liegt, wird die ursprüngliche Elastizität des Thermomaterials nur im Thermomaterialüberstand beibehalten, da insbesondere dieser Bereich für das Öffnungsverhalten des Ventils ausschlaggebend ist. Der nachfolgende Bereich des Ventilschlauchs ist idealerweise vollflächig verleimt, um eine ausreichende Materialfestigkeit und absolute Dichtheit des geschlossenen Ventils gewährleisten zu können.
Zweckmäßig ist es, wenn die wenigstens eine Aussparung mittig auf der dem Ventilsackkorpus zugewandten Ventilschlauchseite angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Aussparung mittig an der dem Ventilsackkorpus gegenüberliegenden Ventilschlauchseite angeordnet sein.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Draufsicht auf einen Teilabschnitt eines Ventilsacks gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2: eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ventilsack mit Standboden und geöffnetem Ventilboden und
Figur 3: eine schematische Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Ventilsack gemäß Figur 2 mit gefaltetem Ventilboden.
Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilsack 10 mit nach vorn geklappten Standboden 30 am unteren Ende und einem Ventilboden 20 am oberen Ende. Beide Böden sind über die Vorderseite 40 und eine nicht dargestellte Rückseite miteinander verbunden und kreuzbodenartig gefaltet. Zur Darstellung des Ventilaufbaus ist der Ventilboden 20 nicht zugefaltet sondern geöffnet dargestellt.
Ähnlich zum Stand der Technik gemäß Figur 1 ragt auf der linken Ventilbodenseite der Ventilschlauch 50 über die obere und untere Ecke des Ventilbodens 20 hinaus. Der Ventilschlauch setzt sich auch hier aus einem Thermomaterial 60, beispielsweise einem folienartigen und/oder schweißbaren Kunststoffmaterial, und einem Trägermaterial 70, beispielsweise Papier, zusammen, wobei das Thermomaterial 60 die Innenfläche des Ventilschlauchs 50 bildet und das Trägermaterial 70 das Thermomaterial 60 umhüllt. Thermomaterial 60 und Trägermaterial 70 sind mit einem Klebstoff oder Leim miteinander verklebt.
Erfindungsgemäß sind Trägermaterial 70 und Thermomaterial 60 nicht mehr durchgehend breitflächig verklebt bzw. verleimt, sondern das Verklebemuster, als schraffierte Fläche 90 eingezeichnet, weist eine Aussparung 80 des Klebemusters 90 zur Ausbildung einer Soll-Knickstelle auf. Im Bereich der Aussparung 80 wird kein Klebstoff bzw. Leim auf das Thermomaterial aufgetragen, wodurch das (separate) Träger- und Thermomaterial in diesem Bereich ihre ursprünglich höhere Elastizität beibehalten. Die resultierende Sollknickstelle vereinfacht die Rundöffnung des Ventilschlauchs 50 während des automatischen Füllvorgangs. Daneben sinkt die Ausschussrate nichtbefüllter Ventilsacke aufgrund einer Fehlöffnung.
Idealerweise liegt die Aussparung 80 mittig im unteren Bereich des Ventilschlauchs 50, d.h. mittig auf der dem Korpus des Ventilsacks 10 zugewandten Ventilseite. Weiterhin erstreckt sich die Aussparung 80 im Klebemuster 90 nicht über die volle
Ventillänge, sondern ist auf den Überstand des Ventilschlauchs 50 über die äußeren Ecken des Ventilbodens 20 beschränkt. Besonders günstig ist es, wenn die Aussparung 80, wie in Figur 2 gezeigt, eine Einbuchtung in dem zum Sackauiieren gewandten Rand des Klebemusters 90 bildet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die Aussparung im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die beiden längeren, parallelen Schenkel der U-Form im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung des Ventilschlauches verlaufen, und die kürzere Grundlinie der U-Form im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Ventilschlauches.
Figur 3 zeigt den Ventilsack 10, respektive Ventilboden 20 im gefalteten verwendungsbereiten Zustand. Ventileingangsseitig hat der Ventilboden nicht auf der Sackmittelebene liegende, äußere Ecken 22 und 23, nämlich eine obere ventilein- gangsseitige Ecke 22 und eine untere ventileingangsseitige Ecke 23. Der Thermo- materialüberstand ist die Materialfläche des Thermomaterials bzw. Trägermaterials, die über die obere und untere Ecke 22 und 23 des Ventilbodens 20 flexibel hinausragt und nicht mit dem Sack-Korpus verklebt ist. In Figur 3 ist der Thermomaterial- überstand durch die Länge x gekennzeichnet. Durch die Beschränkung der Aussparungsabmessung auf dem Thermomaterialüberstand wird die ursprüngliche Elastizität/Flexibilität des Ventilschlauchs 50 auf den äusseren Ventilabschnitt begrenzt, der für das Öffnungsverhalten des Ventils 50 charakteristisch ist. Für ein zuverlässiges automatisiertes Aufstecken auf den Füllstutzen ist es ausreichend, wenn der Ventileingangsbereich elastischer ist. Im nachfolgenden Ventilabschnitt, der in den Korpus des Ventilsacks 10 mündet, ist durch vollflächige Verktebung bzw. Verleimung für ausreichende Materialfestigkeit und absolute Dichtheit gesorgt.