Beutel, Verfahren und Maschine zu dessen Herstellung

Abstract

 Der Beutel wird aus einem Stoffteil (1) durch Zusammenfalten hergestellt, wobei die Randpartien der Beutelseite (4, 5) durch Warmsiegeln miteinander festverbunden werden. Die Beschichtung des Stoffteils (1) mit dem Thermoplast-Kleber erfolgt vorzugsweise partiell, d.h. an den Randpartien des Beutels. Dadurch, dass der Stoffteil (1) ein gewebter Stoff ist, ist der Beutel flüssigkeitsdurchlässiger als die bekannten Beutel.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Beutel, der aus einem Stück eines flüssigkeitsdurchlässigen Bandmaterials besteht, mit einer Portion eines teilchenförmigen Gutes gefüllt und durch Warmsiegeln verschlossen ist, zum Brühen und Kochen des Gutes, ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung dieses Beutels.

[0002] Beutel, die mit einem teilchenförmigen Gut gefüllt sind, von dem Bestandteile durch Aufgiessen, Brühen und Kochen herausgelöst werden, sind in vielen Ausführungen bekannt. In diesen Beuteln ist das Gut in einer dosierten Portion enthalten und wird auch dann zusammengehalten, wenn es für den Gebrauch in eine Flüssigkeit eingetaucht wird. Damit die zu lösenden Stoffe, insbesondere die im Gut enthaltenen Aromastoffe, vollständig in die Flüssigkeit übergehen, ist es erforderlich, dass das Folienmaterial, aus dem der Beutel hergestellt ist, möglichst durchlässig ist.

[0003] Bekannt ist die Herstellung solcher Beutel aus einer Folie aus Filterpapier. Hierbei wird die Folie mit einem siegelfähigen Klebstoff beschichtet. Die Herstellung und das Dosieren der Beutel erfolgt in Abfüllmaschinen, wobei die Ränder der Beutel durch Wärmezufuhr, z.B. mittels einer Siegelwalze, gesiegelt und dadurch verschlossen werden. Mit dem Schliessvorgang kann auch, falls dies gewünscht wird, ein Etikett durch einen Faden mit dem Beutel verbunden werden.

[0004] Die aus beschichtetem Filterpapier hergestellten Beutel werden in grossem Umfang eingesetzt, wobei vor allem die leichte Handhabung und die bereits erfolgte Dosierung massgebend sind. Nachteilig ist jedoch, dass das beschichtete Filterpapier kein ideales durchlässiges Material ist. Man hat deshalb auch andere Folien als Material zur Herstellung der Beutel verwendet. So ist es bekannt, Beutel aus Gaze herzustellen. Bei Gaze handelt es sich um leichte und lose gewebte, netzartige Stoffe, die sich bezüglich ihrer Durchlässigkeit besonders gut eignen. Die Verarbeitung dieses Materials zu Beuteln erfolgt durch Zusammennähen auf Nähmaschinen. Diese Art der Herstellung benötigt verhältnismässig viel Personal, da eine automatische Fertigung der Beutel, wie dies bei der Verwendung von beschichtetem Filterpapier der Fall ist, nicht möglich ist.

[0005] Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, einen Beutel der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass er vollständig maschinell hergestellt werden kann, auch wenn als Material für die Beutel Gaze oder ein gazeähnliches Folienmaterial verwendet wird.

[0006] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Beutel als gewebter Stoffteil ausgebildet ist, bei welchem die Randpartien der beiden aufeinanderliegenden Beutelseiten mittels eines Kunststoffklebers miteinander verbunden sind.

[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Beutel vorzusehen, mit dem die Beutel zweckmässig hergestellt werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

- Partielle und dosierte Beschichtung eines gewebten Stoffbandes mit einem Kunststoffkleber,

- Herstellen des Beutels durch Bildung von geschlossenen Beutelpartien durch Warmsiegeln unter Freihaltung einer Füllöffnung und Füllen des Beutels

- Schliessen des Beutels durch Warmsiegeln der Füllöffnung und Schneiden desselben.

[0009] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorzusehen.

[0010] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Siegelwalzen mit einem die Haftung des Bandes vermindernden Belag, vorzugsweise aus PTFE, versehen sind, der neu eine Schneidvorrichtung mit zwei gleichzeitig betätigten, zum Schneiden des Beutels gegeneinander bewegten Schneidmessern nachgeordnet ist, wobei die Schneidstellung der Schneidmesser mit der Lage des Bandes übereinstimmt.

[0011] Der erfindungsgemässe Beutel ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird zusammen mit dem Verfahren zur seiner Herstellung nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Beutel für die Aufnahme einer dosierten Portion eines teilchenförmigen Gutes in räumlicher Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt des Beutels längs der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Beutel ähnlich demjenigen in Fig. 1, jedoch mit einem durch eine Fadenschlaufe mit dem Beutel verbundenen Etikett,

Fig. 4 einen Beutel ähnlich demjenigen in Fig. 3, wobei jedoch das Etikett durch zwei Fadenschenkel mit dem Beutel verbunden ist,

Fig. 5 eine Vorderansicht einer Maschine zum Herstellen und Abfüllen von Beuteln und Etikettieren der Beutel und

Fig. 6 eine schematische Darstellung der bei der Maschine nach Fig. 5 verwendeten Schneidvorrichtung.

[0012] Die Erfindung geht von der Ueberlegung aus, dass es möglich sein sollte, auch bei Verwendung eines gewebten, gazeförmigen Stoffes eine völlig maschinelle Herstellung des Beutels zu erreichen.

[0013] Hierzu kann der Beutel in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Form hergestellt werden. Dieser Beutel besteht aus einem einzigen Stoffteil 1, der zur Bildung der beiden Seiten des Beutels zusammengefaltet ist, jedoch so, siehe Fig. 2, dass der Stoffteil 1 eine Falte 2 bildet. Die Falte 2 bildet gleichzeitig die bodenseitige Beutelpartie 3. Der Beutel kann auch ohne Falte 2 hergestellt werden, jedoch ist dies von dem Inhalt des Beutels oder von anderen Faktoren abhängig.

[0014] Durch das Zusammenfalten des Stoff teil 1 werden Beutelseiten 4, 5 gebildet, deren seitliche Beutelpartien mittels eines thermoplastischen Klebstoffes fest miteinander verbunden werden. Die der bodenseitigen Beutelpartie 3 gegenüberliegende obere Beutelpartie 8 dient zunächst als Füllöffnung und wird nach Einfüllen der vorgesehenen Portion eines teilchenförmigen Gutes wie die seitlichen Beutelpartien 6, 7 mittels eines thermoplastischen Klebers verbunden.

[0015] Fig. 3 zeigt denselben Beutel wie in Fig. 1, jedoch ist hier- in der oberen Beutelpartie beim Schliessen des Beutels eine Fadenschlaufe 9 eingelegt, die beim Schliessen der oberen Beutelpartie 8 fest verankert ist. Die Fadenschlaufe 9 ist mit einem Etikett 10 verbunden, das mit Hinweisen o.dgl. bedruckt ist.

[0016] Beim Beutel nach Fig. 4 besteht die Fadenschlaufe aus zwei Schenkeln 11, 12, die in einem als Tasche ausgebildeten Etikett 10' versorgt und beim Gebrauch des Beutels ausgezogen werden können.

[0017] Wesentlich ist, dass der zum Beutel verarbeitete Stoffteil 1 ein gewebter Stoff mit gazeförmigen Eigenschaften ist. Der gewebte Stoffteil 1 kann aus natürlichen Fasern, z.B. Baumwolle, Wolle oder Bastfasern, oder aus künstlichen Fasern hergestellt sein. Der Vorteil in der Verwendung eines gewebten Stoffes für die Herstellung der Beutel besteht darin, dass es als gut durchlässiges Gewebe hergestellt werden kann. Ein solcher, lose gewebter Stoff muss an seinen Rändern einwandfrei verklebt werden können. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, dass der thermoplastische Klebstoff gleichmässig und in genau dosierter Menge auf den Stoffteil 1 aufgebracht wird. Bei richtiger Dosierung kann die gesammte Fläche des Stoffteils 1 beschichtet werden, ohne dass dadurch die Durchlässigkeit des gewebten Materials beeinträchtigt wird. Andererseits ist es von Vorteil, wenn die Beschichtung des Stoffteils 1 mit dem thermoplastischen Kleber nur an denjenigen Stellen erfolgt, die bei der Herstellung des Beutels Randpartien bilden und miteinander verbunden werden müssen. In Fig. 1 sind diejenigen Partien des Stoffteils 1 mit dem Kleber zu beschichten, die die seitlichen Beutelpartien 6, 7 und die obere Beutelpartie 8 bilden. Diese Partien stellen nur einen Bruchteil der gesamten Fläche des Stoffteils 1 dar, so dass durch eine solche partielle Beschichtung eine spürbare Einsparung im Verbrauch des thermoplastischen Klebers erreicht wird.

[0018] Für die partielle Beschichtung des Stoff teils 1 bzw. eines Stoffbandes, aus dem eine grössere Anzahl Stoffstücke bzw. Beutel hergestellt werden kann, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Beim Streu- oder Rieselverfahren wird ein vorgemahlenes oder ausgesiebtes thermoplastisches Beschichtungsmaterial auf eine vorgewärmte Textilbahn gestreut, in einem Ofen weiter erwärmt und danach durch Walzendruck in leicht flüssigem Zustand vollends mit dem Stoffband verhaftet. Beim Netzbeschichtungsverfahren wird ein extrudiertes Netz oder eine längsgeschlitzte Folie breitgezogen und mit der vorgewärmten Textilbahn verhaftet.

[0019] Weiter kommt für eine partielle Beschichtung ein Rotations-Siebdruck-Verfahren in Frage. Hierbei wird ein zu einer Paste angerührtes thermoplastisches Puder auf das Stoffband aufgerakelt, dann angeschmolzen und durch Walzendruck mit dem Stoffband verbunden. Ein besonders leistungsfähiges Verfahren stellt das Aufbringen eines geschmolzenen thermoplastischen Klebers mittels Siebdruck dar, mit dem beliebige partielle Beschichtungen ausgeführt werden können.

[0020] Wirtschaftliche Verfahren stellen auch die nach dem Tiefdruckverfahren arbeitenden Verfahren dar. Hierbei wird ein thermoplastischer Kleber in Pulverform verwendet, der auf eine mit Vertiefungen versehene Walze aufgerakelt wird. Die vorgewärmte Stoffbahn nimmt das Pulver auf, das in einem Durchlaufofen weiter erwärmt und darauf mittels Walzendruck mit der Stoffbahn fest verhaftet wird.

[0021] Wesentlich ist, dass das Beschichtungsverfahren dem verwendeten Stoffmaterial angepasst werden muss, damit eine zuverlässige Verklebung der Beutelpartien des Stoff teil 1 erreicht wird.

[0022] Als thermoplastische Klebstoffe kommen alle Kleber in Frage, die sich beim Einsatz des Beutels in keiner Weise verändern. Geeignete Klebstoffe sind z.B. Polyäthylen, Polyester oder auch Polyamide.

[0023] Nachdem die Beschichtung der Stoffbahn durchgeführt und der Kleber auf der Stoffoberfläche haftet, werden die Beutel in der beschriebenen Weise maschinell hergestellt. Es ist aber auch möglich, anstelle einer einzigen Stoffbahn zwei Stoffbahnen zu verwenden und diese zusamnmenzuführen, um daraus die Beutel herzustellen.

[0024] Fig. 5 zeigt eine Maschine, wie sie für die Herstellung der beschriebenen Beutel verwendet werden kann. Es hat sich hierbei überraschend herausgestellt, dass die aus dem gewebten Band hergestellten Beutel nicht auf einer Maschine hergestellt werden können, mit der z.B. Beutel aus Filterpapier hergestellt werden. Es bedarf hierzu noch zusätzlicher Einrichtungen, wie noch nachstehend beschrieben wird.

[0025] Die Maschine nach Fig. 5 weist einen Fundamentrahmen 14 auf, auf dem ein Gehäuse 15 abgestützt ist, in dem der Antrieb für die einzelnen Teile und die Steuerung untergebracht sind. Diese Teile sind ein Vorratsbehälter 16 mit einer Dosiervorrichtung 17, eine Siegelstation 18 mit einer Schneidvorrichtung 19, eine Vorratsrolle 20 mit einem bandförmigen, siegelfähigen Material und ein Ableitungskanal 21 mit einer Weiche 22. Eine Etikettiervorrichtung 30 liefert für jeden Beutel ein Etikett, das mit einer Fadenschlaufe am Beutel befestigt wird (Fig. 3 & 4).

[0026] Das von der Vorratsrolle 20 ablaufende gewebte Band 26 wird vor dem Eintritt in die Siegelstation 18 gefaltet und dann zwischen zwei Siegelwalzen 23 geführt, die in einem Gehäuse 24 drehbar gelagert sind und synchron mit dem zulaufenden Band 26 angetrieben werden. In der Siegelstation 18 wird das Band zunächst teilweise durch entsprechende Siegelstege 25 auf den Siegelwalzen 23 zu einem Beutel versiegelt, der dann mit einer dosierten Portion eines teilchenförmigen Gutes gefüllt wird, worauf ein axial verlaufender Siegelsteg auf den beiden Siegelwalzen 23 durch Siegeln des oberen Randes den Beutel verschliesst und gegebenenfalls gleichzeitig die Fadenschlaufe verklebt.

[0027] Die bekannten Siegelwalzen eignen sich nicht für die Siegelung von Beuteln aus einem gewebten Band. Diese Schwierigkeit kann durch den Einsatz beschichteter Siegelwalzen gelöst werden, wobei sich als Beschichtung ein die Haftung des Bandes an den Siegelwalzen vermindernder Belag eignet, der gleichzeitig auch die Siegeltemperatur von ca. 150 - 180°C aushält. Ein geeignetes Material ist beispielsweise PTFE.

[0028] Damit das Falten des Bandes,26 zuverlässig durchgeführt werden kann, ist es erforderlich, auf das Band 26 eine verhältnismässig grosse Spannung auszuüben. Hierzu wird eine zusätzliche Bandspannvorrichtung 27 - ein erstes Spannen des Bandes 26 wird durch Bremsen der Vorratsrolle 20 durch ein über die Vorratsrolle 20 an einem Band gelegten Gewicht 31 erreicht - eingesetzt, bei der ein doppelarmiger Schwenkhebel 28 durch ein daran befestigtes Gewicht 29 gegen das Band 26 gepresst wird.

[0029] Das die Siegelstation 18 verlassende, zu Beuteln gesiegelte Band 26 wird nun in einer Schneidvorrichtung 19 in die einzelnen Beutel zerlegt. Für das Schneiden der aus dem gewebten Stoff bestehenden Beutel ist es erforderlich, eine Schneidvorrichtung zu verwenden, die den besonderen Eigenschaften des gewebten Bandmaterials Rechnung trägt und die schematisch in Fig. 6 dargestellt ist.

[0030] Die in Fig. 6 dargestellte Schneidvorrichtung 19 wird von einer Hauptwelle 37 angetrieben, die mit dem Hauptantrieb zum Antrieb der verschiedenen Elemente der Maschine verbunden ist. Die Hauptwelle weist zwei entgegengesetzt angeordnete Exzenterscheiben 38, 39 auf, an deren Umfang sich je eine Rolle 40 abstützt, die am Ende einer durch die Kraft einer Feder 41 beaufschlagten Stossstange 42, 43 angeordnet ist. Die Stossstange 42 trägt ein Schneidmesser 35 und die Stossstange 43 ein Schneidmesser 36. Durch die entgegengesetzt angeordneten Exzenterscheiben 38, 39 werden die Schneidmeser 35, 36 gegen die Kraft der Federn 41 gegeneinander oder voneinander wegbewegt. Dadurch wird erreicht, dass sich die beiden Schneidmesser 35, 36 genau auf der Durchlaufebene 45 des zu Beuteln versiegelten Bandes 26 treffen. Nur auf diese Weise wird ein einwandfreies Schneiden und damit ein störungsfreier Betrieb erreicht. In Fig. 6 sind mit 46 schematisch dargestellte Lagerstellen angedeutet, in denen die Hauptwelle 37 und die beiden Stossstangen 42, 43 gelagert sind.

[0031] Die Erfindung ermöglicht somit den wirtschaftlichen Einsatz von aus gazeähnlichem Stoff hergestellten Beuteln zur Aufnahme von teilchenförmigem Gut. Die wirtschaftliche Herstellung der Beutel wird dadurch gewährleistet, dass besondere Mittel eingesetzt werden, mit denen ein zuverlässiges Siegeln und Schneiden der Beutel erreicht wird.

Ansprüche

1. Beutel, der aus einem Stück eines flüssigkeitsdurchlässigen Bandmaterials besteht, mit einer Portion eines teilchenförmigen Gutes gefüllt und durch Warmsiegeln verschlossen ist, zum Brühen und Kochen des Gutes, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel als gewebter Stoffteil (1) ausgebildet ist, bei welchem die Randpartien (6, 7, 8) der beiden aufeinanderliegenden Mittelseiten (4, 5) mittels eines Kunststoffklebers miteinander verbunden sind.

2. Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Beutelpartien (8) eine, mit einem Etikett (10) versehene Fadenschlaufe (9) zwischen die Beutelseiten (4, 5) eingelegt und mit denselben verklebt ist.

3. Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenschlaufe mit zwei Fadenschenkeln (11, 12) gebildet ist.

4. Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffteil (1) ganzflächig mit einem Kunststoffkleber beschichtet ist

5. Beutel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffteil an den seitlichen Beutelpartien (6, 7) und an der oberen, vor dem Verschliessen des Beutels die Füllöffnung bildenden Beutelpartie (8) beschichtet ist.

6. Beutel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffteil (1) eine Gaze oder ein gazeförmiger Stoff ist.

7. Verfahren zur Herstellung des Beutels nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Dosierte ganzflächige oder partielle Beschichtung eines gewebten Stoffbandes mit einem Thermoplastkleber,

- Herstellung des Beutels durch Bildung geschlossener Beutelpartien durch Warmsiegeln unter Freihaltung einer Füllöffnung und Füllen des Beutels,

- Schliessung des Beutels durch Warmsiegeln der Füllöffnung und Schneiden desselben.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Beschichtung nur an den zu siegelnden Beutelrändern durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Beschichtung mittels Pulver-Tiefdruck oder Siebdruck unter Verwendung eines flüssigen Thermoplastklebers durchgeführt wird.

10. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelwalzen (23) mit einem, die Haftung des Bandes (13) vermindernden Belag, vorzugsweise aus PTFE, versehen sind, der neu eine Schneidvorrichtung (19) mit zwei gleichzeitig betätigten, zum Schneiden des Beutels gegeneinander bewegten Schneidmessern (35, 36) nachgeordnet ist, wobei die Schneidstellung der Schneidmesser mit der Lage des Bandes (26) übereinstimmt.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (26) mit einer zusätzlichen Bandspannvorrichtung (27) versehen ist.

Zeichnung