Verfahren zur Herstellung verschlossener Tetraederpackungen und Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verschlossener Tetraederpackungen aus dünnwandigem Rohr von Verpackungsmaterial mittels zumindest einem Paar zusammenarbeitender Klemmbacken, die längs der Rohrachse bewegbar sind, durch Flachpressen und Verschliessen des Rohres in schmalen Zonen bei gleichzeitigem Vorschub des Rohres in Richtung der Rohrachse und ist zum Teil dadurch gekennzeichnet, dass die Verschliess zonen quer zur Rohrachse und aufeinanderfolgend um einen Winkel versetzt sind.
Die Deformation des Rohres in abwechselnd gegeneinander um einen Winkel versetzten Richtungen durch die Klemmbacken zur Unterteilung des Rohres in Tetraederpackungen und die Zugbeanspruchungen, die sich aus der Vorschubbewegung der Klemmbacken längs der Rohrachse ergeben, bewirken ein Verwerfen der Rohrwand, so dass Falten entstehen, die das Aussehen der Packung beeinträchtigen und durch entsprechende Brüche des Materials die Dichtheit der Packung gefährden. Solche Falten können, wenn sie durch das Verschliessen der Packung eine feste Lage erhalten, gerade durch das Zusammenfassen des Materials in der Verschlusszone sich sehr nachteilig für den Verschluss auswirken.
Mit Rücksicht auf die Tatsache, dass die Deformation des Rohres in Tetraederform und die gleichzeitige Verschiebung während des Verschliessens des Rohres in Axialrichtung durchgeführt wird, ist eine mechanische Abstützung der Rohrwand längs des in der Verarbeitung befindlichen Teiles der Wand des Rohres, an der die Falten auftreten, mit dem Zwecke, diese Falten zu verhüten, sehr schwierig, wenn nicht unmöglich zu realisieren. So müsste ein Kern für die innere mechanische Formgebung in der Lage sein, erstens seine Lage automatisch in den Stufen der Änderung der Hauptrichtungen für die Unterteilungsvorgänge zu ändern, zweitens der Vorschubbewegung des Rohres zu folgen und drittens das unbehinderte Verschliessen des Rohres zu ermöglichen.
Dazu kommt die Forderung, dass der Kern das Einfüllen der notwendigen Menge an Füllmaterial in die gerade in der Herstellung befindliche Packung nicht behindern oder gar verhindern soll, wobei diese Forderung beim Abfüllen von Nahrungsmitteln besondere Bedeutung hat, da aus hygienischen Gründen ein Kontakt zwischen Teilen der Verpackungsmaschine und der Innenseite der Packung und/oder mit dem Füllmaterial möglichst vermieden werden muss.
Das vorliegende Verfahren zeigt Mittel auf, um eine Abstützung des Innern der Rohrwand mit der Wirkung, dass Falten vermieden werden, ohne den Nachteil zu erreichen, der sich aus der Verwendung eines innenliegenden Formkernes ergibt. Das Verfahren nach dieser Erfindung ist dazu ferner dadurch gekennzeichneb, dass im Innern des Rohres Gas unter Druck gehalten wird, so dass die Deformierung des Rohres in Packungen und deren Verschliessen ausführbar ist, indem das Rohr an allen Punkten des Teils des Rohres, längs dem die Packung gebildet wird, in solcher Weise gestützt ist, dass keine Falten entstehen.
Die Erfindung umfasst neben dem genannten Verfahren zur Herstellung verschlossener Tetraederfüllungen auch eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch ein Druckgassystem, um unter Druck stehendes Gas in den Teil des Rohres zu liefern, der an den zuletzt gebildeten Verschluss anschliesst, und Mittel, um die Verbindung für das Gas zwischen dem Innern des genannten Teils des Rohres und dem Rest des Rohres zu drosseln.
Nachfolgend werden das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens an Hand der Zeichnung, in der schematisch eine Verpackungsmaschine für die Herstellung von Tetraederpackungen veran, schaulicht ist, beispielsweise beschrieben.
In der in der Zeichnung dargestellten Maschine wird eine Bahn 1 aus einem in Doppellage gefalteten Verpackungsmaterial über eine Führungsrolle 2 und dann zumindest angenähert vertikal abwärts in einen horizontalen Ring 3 zum Formen eines Rohres geführt, in der die Materialbahn ihre Rohrform erhält.
Die Seite der Materialbahn 1, die die Innenseite des Rohres bildet, soll durch Wärmeanwendung verschliessbar sein, und die beiden Ränder des entstehenden Rohres werden durch ein Element 5 für die Bildung eines Längssaumes unterhalb des Ringes 3, der dem Rohr seine Form gibt, miteinander dicht schliessend vereinigt. Ein geeignetes Material für die Rohrwand 1 ist beispielsweise Papier, das an der Innenseite mit Polyäthylen überzogen ist, oder eine Celluloseacetatfolie auf einem Polyäthylenfilm.
Das untere Ende des Rohres 4 erstreckt sich abwärts in eine Einheit zum Formen und Verschliessen der Packungen, die zwei Paare Klemmbacken 6 und 7 aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie das Rohr durch Flachdrücken und Verschliessen unter Wärmeanwendung in schmalen Zonen quer zur Rohrachse in abwechselnd rechtwinkelig aufeinander stehenden Ebenen unterteilen. Die Packungen werden während des Bildungsvorganges mit Füllmaterial gefüllt, das dem Innern des Rohres. 4 durch ein Füllrohr 9 zugeführt wird, das unmittelbar unterhalb der Führungsrolle 2 zwischen den beiden Randteilen das in Doppellage gefalteten Verpackungsmaterials eingeführt und durch den Ring 3 hindurch abwärts geführt wird, um kurz oberhalb der Einheit zum Bilden und Verschliessen der Packungen zu münden.
Von den Klemmbackenpaaren 6 und 7 ist jedes Paar in einem Joch 10 und 11 angeordnet, von denen das eine Joch 10 innerhalb des andern Joches 11 in vertikaler Richtung hin und her bewegbar ist.
Jedes Joch ist am unteren Ende von zwei vertikal gleitbaren Stäben 12, 13 und 14, 15 (nicht gezeigt) befestigt, die vertikal verschiebbar im Maschinenrahmen gelagert sind.
Die vertikale Gleitbewegung eines jeden Paares Klemmbacken 6 oder 7 längs der Rohrachse ist zeitlich auf ihre Bewegung in Querrichtung so ab gestimmt, dass das in einer oberen Stellung sich befindende Paar Klemmbacken das Rohr deformierend schliesst, während das in einer untersten Stellung sich befindende Klemmbackenpaar sich öffnet und das Rohr freigibt. Die Klemmbacken 6 und 7 sind in an sich bekannter Weise mit Vorrichtungen ausgerüstet, durch die sie gleichzeitig mit dem Flachpressen der Innenseite des Rohres in der flachgepressten Zone Wärme mit der Wirkung zuführen, dass die beiden flachgepressten Abschnitte der Wand verschlussfest miteinander vereinigt werden.
Die Quer- und Axialbewegung der Klemmbacken wird anderseits so gelenkt, dass stets zumindest ein Paar Klemmbacken mit dem Rohr 4 in festem Eingriff ist, das dadurch in Richtung seines Wachsens, d. h. abwärts vorgeschoben wird. Sowohl die Querbewegung für die einzelnen Klemmbacken wie auch die Axialbewegung jedes Paares Klembacken als Einheit wird von einer Hauptwelle der Maschine in nicht gezeigter Weise bewirkt.
Gemäss der Erfindung ist die dargestellte Verpackungsmaschine mit einer Vorrichtung ausgebildet, um innerhalb des Teiles des Rohres 4, der sich unmittelbar oberhalb der Verschlussstreifen des Rohres befindet, ein Gas unter Druck zu halten, um an jedem Punkt längs dieses Teiles des Rohres eine Stützung des Rohres zur Vermeidung von Falten zu bewirken, wobei die dem Material der Rohrwand eignende Steifheit unterstützt und der Neigung, sich unter der Wirkung der Deformierung des Rohres 4 und dessen Vorschub in axialer Richtung sich einwärts durchzubiegen, entgegengewirkt wird.
Die genannte Stützvorrichtung umfasst an der dargestellten Maschine eine Luftpumpe 16, die über ein Druckluftrohr 17 mit einem Mantel 18 verbunden ist, der das Füllrohr 9 umgibt in einem Abstand von dem Ausflussende des Füllrohres 9 durch eine Anzahl Öffnungen, die gleichmässig um den Umfang des Füllrohres 9 verteilt sind, in der Höhe zwischen dem Rohrverschluss und dem Ring 3 in das Innere des Rohres 4 mündet. Die freie Verbindung zwischen dem Teil des Rohres unmittelbar bei dem Rohrverschluss, wo der stützende Luftdruck aufrechterhalten werden soll, und dem Rest des Innern des Rohres 4 ist durch einen Ring 20, der zwischen dem Austrittsende des Mantels 18 und dem Ring 3 angeordnet ist, abdichtend abgeschnürt.
Dieser Ring 20 ist auf den Mantel geschraubt und bildet mit der Innenseite des Rohres die Grenze für den verhältnismässig engen ringförmigen Spalt, der nicht ganz ausströmdicht ist.
Während der Bildung der Packung liefert die Pumpe 16 in den Teil des Rohres 4, der durch den zuletzt gebildeten Querverschluss des Rohres und den Ring 20 gebildet ist, Pressluft mit einem Druck, der entsprechend der Steifigkeit des Verpackungsmaterials, der Grösse der Packung und der Art des Füllmaterials einzustellen ist. Natürlich kann unter be stimmte Umständen das Füllmaterial selber die notwendige Wirkung der inneren Stützung ausüben, insbesondere dann, wenn das Niveau der Füllung des Füllmaterials im Rohr 4 oberhalb des Niveaus liegt, auf dem die Packung verschlossen wird, wobei die hergestellten gefüllten und verschlossenen Packungen voll, ständig mit Füllmaterial gefüllt sind.
Mit Rücksicht auf die Qualität des Packungsmaterials und die Art des Füllmaterials ist die Stützwirkung, die vom Füllmaterial bewirkt wird, normalerweise ungenügend und erfordert besondere Massnahmen, wie sie gemäss der Erfindung vorgesehen sind, selbst dann, wenn das Rohr 4 unterhalb des Füllungsniveaus des Füllmaterials verschlossen wird.
Mit Rücksicht auf die Tatsache, dass die von der Pumpe 16 zugeführte Substanz-Luft oder Gas mit dem Füllmaterial und mit der Innenwand der Packung in direkten I Kontakt kommt, sollte die Luft beim Verpacken von Nahrungsmitteln aus hygieni- schen Gründen in entsprechender Weise sterilisiert werden, bevor sie in das Rohr eingeführt wird.