Gefüllte, luft- und flüssigkeitsdicht verschlossene Verpackung, Verfahren zur Herstellung derselben und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gefüllte, luft- und flüssigkeitsdicht verschlossene Verpackung, welche aus einem einzigen Zuschnitt aus biegsamem Material, dessen Breite grösser ist als die Breite der Verpackung und welcher mindestens auf der die Innenseite der Verpackung bildenden Seite mit einem thermoplastischen Material überzogen ist, hergestellt ist, wobei ein rechteckiger, flacher Boden, welcher weder Falten noch Schweissnähte aufweist, aus dem mittleren Teil des Zuschnittes gebildet ist und zwei an einander gegenüberliegenden Seiten dieses Bodens sitzende, nach oben abgebogene Teile des Zuschnittes die Vorder- und Rückwand und mit ihren gegeneinander gebogenen,
sich überlappenden und auf ihrer ganzen Länge mit Einschluss der an den Boden angrenzenden, nach oben geschlagenen Zwickel verschweissten Randteilen die beiden Seitenflächen der Verpackung bilden, während der Verschluss am obern Teil der Verpackung durch Auseinanderbiegen der obern Randteile der beiden Seitenwände, gleichzeitigem Übereinanderklappen der obern Randteile der Vorder- und Rückwand, Über- einanderklappen der hierbei entstehenden, seitlich vorstehenden Zwickel und Verschweissen sämtlicher aufeinanderliegender Teile gebildet ist.
Der Zuschnitt kann aus einem homogenen, überzogenen Materialstreifen oder aus einem mehrschichtigen Material bestehen.
Diese Verpackung zeichnet sich durch vollständige Dichtheit sowie durch ihre gefällige Form aus.
Ihr Boden besitzt weder Falten noch Schweissnähte und auch die Vorder- und Rückwand sowie die Seitenwände weisen keine Faltenbälge auf, welche infolge Schwächung und Brechen des Materials Ursache von Undichtigkeiten sein können.
Diese Verpackung eignet sich zum Konditionieren von festen, flüssigen, körnigen oder pulverförmigen Substanzen in der Verpackung selbst; so von Milch, Gemüsekonserven und anderem.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Verpackung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In Fig. 1 bis 16 der Zeichnung sind die wesentlichen Massnahmen des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Verpackung in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge mit den dabei zur Wirkung kommenden Teilen eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Die Zuschnitte, aus welchen die Verpackungen hergestellt werden, bestehen aus einem Streifen schmiegsamen Materials, welches aus einer einzigen Folie oder aus zwei oder mehr aufeinanderliegenden Folien bestehen kann, wobei mindestens die die Innenseite der Verpackung bildende Seite mit einem thermoplastischen Material überzogen ist. Dieser Streifen wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen und in einer ebenfalls nicht gezeigten Schneidvorrichtung werden die Zuschnitte zugeschnitten. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Zuschnitt 1 im wesentlichen rechteckige Form auf und besitzt auf beiden Längsseiten in der Mitte je einen Ausschnitt 2, 2'gleichseitig dreieckiger Form und in der Mitte jeder Schmalseite einen rechteckigen Ausschnitt 3, 3.
Der Zuschnitt 1 wird auf einer Platte 4 aufliegend unter einen in horizontaler Lage befindlichen, schwenkbar gelagerten Dorn 5 gebracht.
Der Querschnitt des Dornes 5 entspricht dem Innenquerschnitt der herzustellenden Verpackung.
Die Länge des Dornes 5 ist grösser als die Tiefe der herzustellenden Verpackung. Der Dorn 5 ist an einer an seinem einen Ende angeordneten, horizontalen Achse 6 gelagert, derart, dass er in einer vertikalen Ebene in der Richtung des Pfeils (Fig. 1 und 2) verschwenkt werden kann.
In der unten, dem Zuschnitt 1 zugewendeten Seite des Dornes 5 sind Öffnungen 7 vorgesehen, welche mit einem axialen Kanal des Dornes 5 verbunden sind. Dieser Kanal 8 ist auf derjenigen Seite, auf welcher sich die Achse 6 befindet, mittels eines flexiblen Rohrwerkes 9 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe oder einer andern Vorrichtung, welche es ermöglicht, Luft oder ein anderes Gas in den Kanal 8 einzublasen oder aus diesem abzusaugen, verbunden. Der Kanal 8 mündet in der von der Achse 6 abgewendeten Endfläche des Dornes 5, und seine Mündung ist mit einem Ventil 10 versehen.
Wenn im Rohrwerk 9 und im Kanal 8 des Dornes 5 ein Unterdruck erzeugt wird, schliesst sich das Ventil 10, während es sich öffnet, wenn in diesem Rohrwerk 9 und Kanal 8 ein Überdruck geschaffen wird.
Nahe dem von der Achse 6 abgewendeten Ende sind in den Seitenflächen des Dornes 5 Ausnehmungen 11, 11' von der Form eines gleichseitigen Dreiecks vorgesehen. Die Basis dieser dreieckigen Ausnehmungen 11, 11' ist parallel zum Boden des Dornes 5, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, und ihre Dimensionen entsprechen den Dimensionen der Ausschnitte 2, 2' des Zuschnittes 1.
Wenn der Zuschnitt unter den Dorn 5 in unmittelbare Nähe von dessen mit den Öffnungen 7 versehenen Seite gebracht wird, wird er angesaugt und am Dorn 5 festgehalten, wenn im Kanal 8 ein Unterdruck erzeugt wird. Der Zuschnitt 1 ist in der Weise am Dorn placiert und festgehalten, dass die Endkante 12 des Dornes 5 auf der Verbindungslinie zwischen den Spitzen 13, 13' des dreieckförmigen Ausschnittes 2, 2' liegt, wobei der Zuschnitt 1 genau parallel zum Dorn 5 angeordnet ist.
Wenn der Zuschnitt 1, dessen Seitenteile 14 symmetrisch beidseitig des Dornes 5 liegen, gut am Dorn 5 festgehalten ist, wird die Platte 4 zurückgezogen (Fig. 2), um einen neuen Zuschnitt 1 für den folgenden Arbeitsgang aufzunehmen.
In diesem Moment dreht sich der Dorn 5 um seine Achse 6 in der Richtung des Pfeils (Fig. 2), und die Seitenteile 14 des Zuschnittes 1 werden durch zwei parallele Platten 15, 15', welche in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, dass der Dorn 5 sich zwischen ihnen hindurch bewegen kann, um die beiden Kanten des Dornes 5 abgebogen und an die Seitenflächen des Dornes 5 angepresst (Fig. 3). Der Dorn 5 passiert die Platten 15, 15' und setzt seine Bewegung in der Richtung des Pfeils fort und erreicht die in Fig. 4 dargestellte vertikale Stellung. Der über den Dorn 5 vorstehende Teil des Zuschnittes 1 kommt dabei auf einen horizontalen, höhenverstellbaren Tisch 16 aufzuliegen, wobei dieser vorstehende Teil des Zuschnittes um die Endkante 12 des Dornes 5 abgebogen und an die Endfläche des Dornes 5 angepresst wird, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Hierauf legen sich zwei Platten 17 an die Seitenflächen des Dornes 5 und gleiten an diesen anliegend, wie in Fig. 4 dargestellt, in der Richtung des Pfeils nach unten, um den Boden zu falzen. Die Platten 17 werden hierauf zurückgezogen, und zwei andere Platten 18 (Fig. 5) bewegen sich von unten in der Richtung des Pfeils an den Seitenflächen des Dornes 5, wobei die über diese Seitenflächen vorstehenden, angefalteten Teile des Zuschnittes 1 nach oben umgelegt und an die Seitenflächen des Dornes 5 angepresst werden.
Nachdem dies geschehen ist und die Platten 18 sich wieder zurückgezogen haben, wird, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, eine aus einem Mittelteil 20 und zwei seitlich an diesem scharnierartig angelenkten Seitenteilen 21 und 22 bestehendes Pressorgan in Richtung des Pfeils von unten an die hierbei vorn liegende Fläche des Dornes 5 geschoben, wobei der über die Endfläche des Dornes 5 vorstehende Teil des Zuschnittes 1 um die betreffende Endkante des Dornes 5 abgebogen und an die jetzt vorn liegende Fläche des Dornes 5 angepresst wird. Hierauf werden die Seitenteile 21 und 22 an die Seitenflächen des Dornes 5 geklappt, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die seitlich über den Dorn 5 vorstehenden Teile des Zuschnittes 1 an diese Seitenflächen des Dornes 5 angepresst werden.
Das dreiteilige Pressorgan 20, 21, 22 wird hierauf zurückgezogen und an die Endflächen des Dornes 5, auf welchem nun die mit Ausnahme des Verschlusses fertig geformte Verpackung steckt, werden, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, zwei Schweissvorrichtungen 23, 23' angepresst, deren Heizplatten der Grösse der Seitenwände der Verpackung entspricht. Durch diese Schweissvorrichtungen 23, 23' werden die einander überlappenden Randteile der Seitenteile des Zuschnittes 1 miteinander verschweisst.
Nachdem sämtliche sich berührenden Teile des Zuschnittes durchgehend zusammengeschweisst sind, bewegen sich die Schweissvorrichtungen 23, 23' auseinander und mittels einer mit Falzrollen oder dergleichen versehenen, in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung werden die zur Bildung des Verschlusses der Verpackung erforderlichen Falzlinien in den obern Teil des auf dem Dorn 5 steckenden Gebildes eingeprägt.
Aus Fig. 9 sind diese Falzlinien gestrichelt ersichtlich. Eine erste, senkrecht zur Längsachse der Verpackung verlaufende Falzlinie 24 erstreckt sich über den ganzen Umfang der Verpackung. Diese Falzlinie 24 ist in der Weise angeordnet, dass sie etwas unterhalb der Grundlinie der Ausschnitte 3, 3' verläuft. Von den innern Ecken der Ausschnitte 3, 3' verlaufen Falzlinien 25 schräg nach den Seitenkanten der Verpackung, wo sie die Falzlinie 24 schneiden.
Nach dem Einprägen der Falzlinien 24 und 25 wird die in dieser Weise vorbereitete Verpackung durch einen aus dem Ventil 10 des Kanals 8 austretenden Luftstrahl vom Dorn 5 abgestossen.
Die vom Dorn 5 abgestossene Verpackung ist nun zur Aufnahme des zu verpackenden Gutes, beispielsweise pulverigen oder körnigen Substanzen, Flüssigkeiten, Gemüsekonserven oder dergleichen und zum Konditionieren desselben bereit.
Nach dem Füllen der Verpackung wird diese in der nachstehend an Hand der Fig. 10 bis 16 beschriebenen Weise absolut dicht verschlossen.
Die gefüllte Verpackung wird vor das Ende einer flachen Schiene 26 gebracht, derart, dass die Ausschnitte 3, 3' in der Verlängerung dieser Schiene 26 liegen. Die Breite der Schiene 26 ist etwas kleiner als die Breite der Ausschnitte 3, 3', so dass sie durch diese hindurchbewegt werden kann (Fig. 10). Die Schiene 26 wird hierauf gegen die Verpackung bewegt und gleichzeitig gesenkt (Fig. 11). Diese Bewegungen sind so aufeinander abgestimmt, dass die Schiene 26, wenn sie den Grund der Ausschnitte 3, 3' erreicht, die zwischen dem Grund der Ausschnitte 3, 3' und den in den Seitenwänden der Verpackung eingeprägten Falzlinien 24 liegenden Teile der Seitenwände der Verpackung nach aussen niederlegt.
Das Niederlegen dieser Teile 27, 27' hat zur Folge, dass die oberhalb der Falzlinien 24 befindlichen Teile 28, 28' der Vorder- und der Rückwand der Verpackung gegeneinandergeklappt werden und sich, weil ihre Höhe grösser als die Hälfte des Abstandes der Vorderwand von der Rückwand ist, mindestens zum Teil übereinanderlegen. Dieses Zusammenklappen und Übereinanderlegen der Teile 28, 28' wird durch Platten 29, 29' unterstützt, welche von vorn und von hinten über die Verpackung geschoben werden und die Teile 28, 28' niederlegen und auf der Schiene 26 zusammenpressen, wie es in Fig. 12 dargestellt ist.
Nach dem Zusammenpressen der Teile 28, 28' und dem vollständigen Niederlegen der Teile 27, 27' nach aussen werden die Platten 29, 29' zurückgezogen, und eine Schweissvorrichtung 30 wird auf die sich überlappenden Teile 28, 28' aufgedrückt, welche diese Teile 28, 28' miteinander verschweisst. Die so erzeugte Schweissnaht wird zweckmässig etwas länger bemessen, als es der Breite der Verpackung entsprechen würde, um zu erreichen, dass die Oberseiten der nach aussen umgelegten Teile 27, 27' mindestens zum Teil ebenfalls verschweisst werden (Fig. 13).
Nach dem Abheben der Schweissvorrichtung 30 und dem seitlichen Herausziehen der Schiene 26 ist das Innere der Verpackung mit der Aussenluft noch durch die Öffnungen 31 der gefalteten Teile 27, 27' verbunden.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Verpackung ist der Teil 27 über die Verpackung umgelegt und somit geschlossen, während die Öffnung 31 des Teils 27' noch offen ist. Durch diese Öffnung 31 des Teils 27' kann in die bereits zum Teil zusammengeschweisste Verpackung ein beliebiges Produkt, beispielsweise eine Flüssigkeit, ein Gas, eingeführt werden.
Die Teile 27, 27' werden hernach mittels Schweisszangen 32, 32' zugeschweisst, wie es in Fig. 15 dargestellt ist.
Die Verpackung wird hierauf zwischen zwei Führungsschienen 33, 33' hindurchgeführt, welche die seitlich abstehenden Teile 27, 27' aufrichten und über die Verpackung umlegen. Erforderlichenfalls kann der Verschluss der Verpackung mit einem Garantiestreifen überklebt werden.
Filled, airtight and liquid-tight packaging, method for producing the same and device for carrying out this method
The present invention relates to a filled, airtight and liquid-tight sealed packaging which is made from a single blank of flexible material, the width of which is greater than the width of the packaging and which is coated with a thermoplastic material at least on the side forming the inside of the packaging, is made, with a rectangular, flat bottom, which has neither folds nor welds, is formed from the middle part of the blank and two upwardly bent parts of the blank sitting on opposite sides of this bottom, the front and rear wall and with their against each other curved,
Overlapping edge parts that are welded along their entire length, including the gussets that are folded upwards, form the two side surfaces of the packaging, while the closure on the upper part of the packaging is made by bending the upper edge parts of the two side walls apart and simultaneously folding the upper edge parts over one another the front and rear walls, folding over one another of the laterally protruding gussets and welding of all parts lying on top of one another is formed.
The blank can consist of a homogeneous, coated strip of material or of a multilayer material.
This packaging is characterized by its complete tightness and its pleasing shape.
Their bottom has neither folds nor welded seams and the front and rear walls as well as the side walls have no bellows, which can cause leaks due to weakening and breaking of the material.
This packaging is suitable for conditioning solid, liquid, granular or powder substances in the packaging itself; so of milk, canned vegetables and other things.
The invention also relates to a method for producing this packaging and a device for carrying out this method.
In Fig. 1 to 16 of the drawing, the essential measures of the inventive method for producing an exemplary embodiment of the inventive packaging are shown in their chronological sequence with the parts of an exemplary embodiment of the device according to the invention that come into effect.
The blanks from which the packaging is made consist of a strip of pliable material, which can consist of a single film or of two or more films lying on top of one another, with at least the side forming the inside of the packaging being coated with a thermoplastic material. This strip is drawn off from a supply roll, not shown in the drawing, and the blanks are cut to size in a cutting device, also not shown. As can be seen from FIG. 1, the blank 1 is essentially rectangular in shape and has a cutout 2, 2 ′ of equilateral triangular shape on both longitudinal sides in the middle and a rectangular cutout 3, 3 in the middle of each narrow side.
The blank 1, lying on a plate 4, is brought under a pivoted mandrel 5 in a horizontal position.
The cross section of the mandrel 5 corresponds to the inner cross section of the packaging to be produced.
The length of the mandrel 5 is greater than the depth of the packaging to be produced. The mandrel 5 is mounted on a horizontal axis 6 arranged at one end in such a way that it can be pivoted in a vertical plane in the direction of the arrow (FIGS. 1 and 2).
In the side of the mandrel 5 facing the blank 1 below, openings 7 are provided which are connected to an axial channel of the mandrel 5. This channel 8 is on the side on which the axis 6 is located, by means of a flexible pipe work 9 with a pump not shown in the drawing or another device which enables air or another gas to be blown into or out of the channel 8 sucking off this connected. The channel 8 opens into the end face of the mandrel 5 facing away from the axis 6, and its mouth is provided with a valve 10.
If a negative pressure is generated in the pipe work 9 and in the channel 8 of the mandrel 5, the valve 10 closes, while it opens when an overpressure is created in this pipe work 9 and channel 8.
Near the end facing away from the axis 6, recesses 11, 11 'of the shape of an equilateral triangle are provided in the side surfaces of the mandrel 5. The base of these triangular recesses 11, 11 'is parallel to the bottom of the mandrel 5, as can be seen from FIGS. 1 and 2, and their dimensions correspond to the dimensions of the cutouts 2, 2' of the blank 1.
When the blank is brought under the mandrel 5 in the immediate vicinity of its side provided with the openings 7, it is sucked in and held on the mandrel 5 when a negative pressure is generated in the channel 8. The blank 1 is placed and held on the mandrel in such a way that the end edge 12 of the mandrel 5 lies on the connecting line between the tips 13, 13 'of the triangular cutout 2, 2', the blank 1 being arranged exactly parallel to the mandrel 5 .
When the blank 1, the side parts 14 of which lie symmetrically on both sides of the mandrel 5, is firmly held on the mandrel 5, the plate 4 is withdrawn (FIG. 2) in order to receive a new blank 1 for the following operation.
At this moment the mandrel 5 rotates about its axis 6 in the direction of the arrow (Fig. 2), and the side parts 14 of the blank 1 are supported by two parallel plates 15, 15 'which are arranged at such a distance from one another that the mandrel 5 can move between them, bent around the two edges of the mandrel 5 and pressed against the side surfaces of the mandrel 5 (FIG. 3). The mandrel 5 passes the plates 15, 15 'and continues its movement in the direction of the arrow and reaches the vertical position shown in FIG. The part of the blank 1 protruding over the mandrel 5 comes to rest on a horizontal, height-adjustable table 16, this protruding part of the blank being bent around the end edge 12 of the mandrel 5 and pressed against the end face of the mandrel 5, as shown in FIG. 4 can be seen.
Two plates 17 then lie on the side surfaces of the mandrel 5 and slide against them, as shown in FIG. 4, in the direction of the arrow downwards in order to fold the bottom. The plates 17 are then withdrawn, and two other plates 18 (FIG. 5) move from below in the direction of the arrow on the side surfaces of the mandrel 5, the folded parts of the blank 1 protruding over these side surfaces being folded up and on the side surfaces of the mandrel 5 are pressed.
After this has been done and the plates 18 have withdrawn again, as can be seen from FIG. 6, a pressing member consisting of a central part 20 and two side parts 21 and 22 hinged to the side is attached in the direction of the arrow from below The front surface of the mandrel 5 is pushed, the part of the blank 1 protruding beyond the end surface of the mandrel 5 being bent around the relevant end edge of the mandrel 5 and pressed against the surface of the mandrel 5 that is now in front. The side parts 21 and 22 are then folded onto the side surfaces of the mandrel 5, as shown in FIG. 7, the parts of the blank 1 protruding laterally over the mandrel 5 being pressed against these side surfaces of the mandrel 5.
The three-part pressing member 20, 21, 22 is then withdrawn and two welding devices 23, 23 'are pressed against the end faces of the mandrel 5, on which the packaging, which is completely formed with the exception of the closure, is, as can be seen from FIG. 8, whose heating plates correspond to the size of the side walls of the packaging. By means of these welding devices 23, 23 ', the overlapping edge parts of the side parts of the blank 1 are welded to one another.
After all touching parts of the blank have been continuously welded together, the welding devices 23, 23 'move apart and by means of a device provided with folding rollers or the like, not shown in the drawing, the folding lines required to form the closure of the packaging are in the upper part of the embossed on the mandrel 5 stuck structure.
These fold lines can be seen in dashed lines from FIG. A first fold line 24 running perpendicular to the longitudinal axis of the package extends over the entire circumference of the package. This fold line 24 is arranged in such a way that it runs slightly below the base line of the cutouts 3, 3 '. Folding lines 25 run obliquely from the inner corners of the cutouts 3, 3 'to the side edges of the packaging, where they intersect the folding line 24.
After the folding lines 24 and 25 have been impressed, the packaging prepared in this way is repelled from the mandrel 5 by an air jet emerging from the valve 10 of the channel 8.
The packaging pushed off by the mandrel 5 is now ready to receive the goods to be packaged, for example powdery or granular substances, liquids, canned vegetables or the like, and to condition them.
After the packaging has been filled, it is closed absolutely tightly in the manner described below with reference to FIGS. 10 to 16.
The filled packaging is brought in front of the end of a flat rail 26 in such a way that the cutouts 3, 3 ′ lie in the extension of this rail 26. The width of the rail 26 is somewhat smaller than the width of the cutouts 3, 3 ', so that it can be moved through them (FIG. 10). The rail 26 is then moved against the packaging and simultaneously lowered (FIG. 11). These movements are coordinated so that the rail 26, when it reaches the bottom of the cutouts 3, 3 ', the parts of the side walls of the packaging lying between the bottom of the cutouts 3, 3' and the fold lines 24 embossed in the side walls of the packaging to the outside.
The laying down of these parts 27, 27 'has the consequence that the parts 28, 28' of the front and rear walls of the packaging located above the fold lines 24 are folded against each other and, because their height is greater than half the distance between the front wall and the The rear wall is at least partially superimposed. This folding up and superposition of the parts 28, 28 'is supported by plates 29, 29' which are pushed over the packaging from the front and back and lay the parts 28, 28 'down and press them together on the rail 26, as shown in FIG. 12 is shown.
After the parts 28, 28 'have been pressed together and the parts 27, 27' have been completely laid down to the outside, the plates 29, 29 'are withdrawn and a welding device 30 is pressed onto the overlapping parts 28, 28', which these parts 28 , 28 'welded together. The weld seam produced in this way is expediently dimensioned somewhat longer than it would correspond to the width of the packaging in order to ensure that the upper sides of the outwardly folded parts 27, 27 'are also at least partially welded (FIG. 13).
After the welding device 30 has been lifted off and the rail 26 has been pulled out from the side, the inside of the packaging is still connected to the outside air through the openings 31 of the folded parts 27, 27 '.
In the packaging shown in FIG. 14, the part 27 is folded over the packaging and thus closed, while the opening 31 of the part 27 'is still open. Any product, for example a liquid or a gas, can be introduced through this opening 31 of the part 27 'into the packaging that has already been partially welded together.
The parts 27, 27 'are then welded shut by means of welding tongs 32, 32', as shown in FIG.
The packaging is then passed between two guide rails 33, 33 'which erect the laterally protruding parts 27, 27' and fold them over the packaging. If necessary, the closure of the packaging can be covered with a guarantee strip.