Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit fliessfähigem Gut gefüllten Quaderpackungen
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen von mit fliessfähigem Gut gefüllten Quaderpackungen mit an den Verschlussenden ansetzenden dreieckförmigen Faltzipfeln, die von der Pakkung abstehen oder an deren Wände angelegt und befestigt sind, sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.
Es sind bereits eine ganze Reihe von Verfahren zur Herstellung von Quaderpackungen bekannt, die jedoch sämtlich noch nicht voll befriedigen. So richten sich verschiedene Vorschläge auf eine Verfahrensweise, bei der von einem durchgehenden Schlauch mit Vorprägung im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Packungen Gebrauch gemacht wird und an dem vorgeprägten Schlauch angreifende Werkzeuge den Schlauch längs der vorgeprägten Falzlinien in die gewünschte Quaderform bringen.
Diese Verfahrensweise bringt jedoch den wesentlichen Nachteil mit sich, dass hierbei komplizierte Steuer- und Regelungsvorrichtungen erforderlich sind, um die Vorpräge- bzw. Falzlinien des Schlauches mit den die Einfaltung bewirkenden Werkzeugen in Synchronisation zu bringen und während des ganzen Produktionsverlaufes zu halten, da andernfalls sehr rasch das Verfahren nicht mehr durchzuführen wäre, weil selbst die kleinsten vorkommenden Toleranzen sich naturgemäss in kurzer Zeit zu nicht mehr zulässigen Beträgen addieren würden.
Zwar sind auch bereits Verfahren bekannt geworden, die von einem Schlauch ohne Vorprägung im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Pakkungen ausgehen, die jedoch ebenfalls noch eine Reihe von Nachteilen aufweisen, die eine tatsächliche Aus übung dieser Verfahren bisher verhindert haben. So ist ein taktweise arbeitendes Verfahren bekannt, bei dem ein gefüllter Schlauch mit zwei Formzellenhälften von entgegengesetzten Seiten erfasst und im Zusammenwirken mit stationär angeordneten seitlichen Formelementen in Quaderform gebracht werden soll,
worauf die Formteile die gebildete Packung und den anschliessenden Schlauch ein Stück weiter transportieren und mittels entsprechend an den Formteilen vorgesehener Schweissvorrichtungen die Quernähte hergestellt werden und die Formteile nach dem Lösen von der gebildeten Packung zum nächsten Arbeitstakt in die Ausgangsstellung zurückfahren sollen.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird von einem stationär angeordneten, den Schlauch in rechteckiger Forrn umgebenden Formteil, sowie von Einrichtungen zum Herstellen der Endverschlüsse der Packungen Gebrauch gemacht, wobei zunächst die Quernähte gebildet werden und dann senkrecht zu diesen angreifende Formwerkzeuge die Packungen am Kopf und Boden gegen die die Quernähte bildenden Schweissbacken ziehen und derart in diesen Bereichen in Quaderform bringen.
Abgesehen davon dass mit derartigen taktweise arbeitenden Verfahren keine Höchstleistungen zu erzielen sind, weisen diese bekannten Verfahren insbesondere den Nachteil auf, dass Relativbewegungen zwischen Schlauch und Formteilen auftreten, welche unerwünschte Beanspruchungen des Schlauchmaterials mit sich bringen und eine saubere Quaderbildung in Frage stellen. Ausserdem erfolgt ein Vorschub des Schlauches durch das Vorwärtsbewegen der Formwerkzeuge nach deren Formschluss mit dem Schlauch, wobei vor allem im Kantenbereich der Formteile zusätzliche Beanspruchungen des Schlauchmaterials auftreten.
Es sind auch bereits koninuierlich arbeitende Verfahren bekannt geworden, bei denen ein gefüllter Schlauch zwischen zwei endlosen Ketten einläuft, an denen die Quernähte herstellende Schweissbacken umlaufen und die seitliche Formgebung der Packungen durch stationär angeordnete Formflächen erfolgt. Abgesehen davon, dass hierbei die angreifenden Schweissbacken keine exakte Quaderbildung gewährleisten, ist insbesondere wieder der Nachteil einer Relativbewegung zwischen den Schlauchwandungen und stationär angeordneten Formeelementen gegeben. Weiterhin sind eine Reihe von Verfahren bekannt, bei denen zwischen kontinuierlich umlaufenden Bändern oder Rotationskörpern aus einem gefüllten Schlauch kis sen- oder zäpfchenförmige Packungen gebildet werden.
Alle diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil gemeinsam, dass bei diesen relativ starke Beanspruchungen auf das Packungsmaterial bei der Umformung ausgeübt werden, abgesehen davon, dass hierbei keine exakten Quaderpackungen erzeugt werden können.
Neben diesen zuvor beschriebenen Verfahren, bei denen von einem durchgehenden Schlauch ausgegangen wird, ist ein weiteres Verfahren bekannt geworden, bei dem zunächst aus einer für die Herstellung der Packungen verwendeten Materialbahn durch Schweissen einer Seitennaht ein Schlauch gebildet wird, aus dem durch Schweissen und Schneiden einzelne offene Beutel gebildet werden, von denen jeder gesondert zu einem Füller gebracht wird, und dort nach der Füllung verschlossen wird. Hierbei bestehen beträchtliche Schwierigkeiten darin, den offenen Beutel exakt zu formen, wozu besondere, in das Innere des Schlauches greifende Spreizvorrichtungen benötigt werden.
Neben der Notwendigkeit einer relativ aufwendigen Aufspreizvorrichtung ist hiermit insbesondere der Nachteil verbunden, dass unmittelbar vor der Füllung der Packung in das Innere derselben noch Fremdkörper eingreifen, was die sterile Verpackung erschwert bzw. gefährdet.
Auch bei den meisten der zuvor beschriebenen, von einem kontinuierlichen Schlauch ausgehenden Verfahren besteht ein schwerwiegender Nachteil noch darin, dass bei diesen nicht zu vermeiden ist, dass ein mehr oder weniger grosser Lufteinschluss bei der Packungsbildung erfolgt, was aus Sterilitätsgründen ebenfalls sehr unerwünscht ist.
Zur Vermeidung der Nachteile der vorstehend geschilderten Verfahren wird nun gemäss der Erfindung ein gänzlich anderer Weg vorgeschlagen, nämlich, dass die Wände von in bekannter Weise aus einem gefüllten Schlauch aus Kunststoff oder kunststoffbeschichtetem Papier durch Querschweissungen abgeteilten kissenförmigen Verpackungen im Bereich der später einander paarweise gegenüberliegenden Quaderflächen durch allseitigen Druck zu ebenen Flächen zusammengedrückt werden, bis die Rundung der Kissen beseitigt ist und an den Verschlussenden die üblichen Faltzipfel entstehen.
Diese Herstellung der endgültig gewünschten Quaderpackungen auf dem Weg einer Umformung vorhergehend in bekannter Weise hergestellter kissenförmiger Packungen vermeidet alle vorstehend erörterten Schwierigkeiten der bekannten Verfahren, da die schon bekannte Herstellung von kissenförmigen Pakkungen keine besonderen Probleme aufwirft, sondern in relativ einfacher Weise ohne Lufteinschluss und mit genau dosierter Füllmenge möglich ist. Die anschliessende Umformung dieser kissenförmigen Pakkungen in Quaderform ist dann, wie die Praxis gezeigt hat, ebenfalls in überraschend einfacher und vorteilhafter Weise möglich.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist gekennzeichnet durch relativ zueinander bewegliche Formteile, welche aus einer entfernteren Stellung, von allen Seiten auf die Packung einwirkend, in eine die Quaderform definierende Stellung bewegbar sind.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, diese zeigt in schematischer Darstellung in
Fig. 1 das zunächst erfolgende bekannte Bilden kissenförmiger Packungen aus einem durchgehenden Schlauch und das Abtrennen der einzelnen kissen- förmigen Packungen voneinander,
Fig. 2 und 3 das allseitige Angreifen von eine kissenförmige Packung in Quaderform umformenden Formteilen,
Fig. 4 eine fertig geformte Quaderpackung mit abstehenden Endzipfeln und in
Fig. 5 eine fertige Quaderpackung mit angelegten Endzipfeln.
In bekannter Weise wird die Bahn aus kunststoffbeschichtetem Papier oder Kunststoff zunächst gefaltet. Darauf werden die aufeinanderliegenden Seitenkanten der Bahn miteinander verschweisst, so dass ein Schlauch entsteht. In diesem Schlauch wird das Füllgut eingeleitet, entweder aus einem oberhalb der Einfüllstelle angeordneten Behälter oder aus einer Dosiervorrichtung.
Unterhalb des Auslaufs der Füllvorrichtung sind die Schweissbacken 2 zur Herstellung der Quernaht angeordnet. Anschliessend kommen die Messer 3 zum Durchschneiden der Quernaht und Abtrennen der einzelnen Schlauchabschnitte, welche prall gefüllt sind und Kissenform 4 annehmen.
Diese Abschnitte werden in eine Form 5 eingelegt, welche das Kissen 4 zu einer quaderförmigen Pakkung zusammenpressen. Dabei werden die Nähte fest an die Packung 6 angelegt und es entstehen vier Zipfel 7, welche noch umgelegt und an die Packung angeschweisst werden.
Die Verformung wird durch allseitig auf die Kis sen 4 einwirkende Formteile 5 vorgenomrnen, welche die Form des Quaders bilden und sich in Pfeilrichtung an den kissenförmigen Beutel anlegen.
Da der Beutel mit einem Füllgut gefüllt ist, das inkompressibel ist wie Flüssigkeiten, Pasten, Stäube, Körner od. dgl. bleibt der Inhalt erhalten und nur die Form ändert sich. Die Rundungen werden beseitigt und es entsteht eine quaderförmige Packung.
Es ist zweckmässig, die Zipfel selbst abzuschweissen, so dass die Flüssigkeit nicht in diese eindringen kann. Bei Packungen, an denen die dreieckförmigen Zipfel nicht behindern, kann das Anlegen und Anschweissen derselben unterbleiben.
In manchen Fällen genügt es, die Zipfel nach dem Abschweissen abzuschneiden. Andernfalls werden die Zipfel an die Packung angelegt und angeschweisst.
Dadurch entsteht eine glatte Oberfläche, welche ein Einlegen einer grösseren Zahl von Beuteln in einen Karton oder dgl. und Verpacken ermöglicht.
Die Erfindung ist an die in der Zeichnung dargestellte Ausführung des Beutels nicht gebunden. Insbesondere gilt dieses für die Lage der Längsnaht.
Method and device for the production of rectangular packs filled with flowable material
The invention is directed to a method for producing cuboid packs filled with flowable material with triangular fold lobes attached to the closure ends, which protrude from the pack or are placed and attached to the walls thereof, and to a device suitable for carrying out this method.
A whole series of processes for the production of rectangular packs are already known, but none of them are fully satisfactory. Various proposals are directed towards a procedure in which use is made of a continuous tube with pre-embossing in the area of the top and bottom of the packs to be formed and tools engaging the pre-embossed tube bring the tube into the desired cuboid shape along the pre-embossed fold lines.
However, this procedure has the major disadvantage that complicated control and regulation devices are required in order to bring the pre-embossing or folding lines of the hose into synchronization with the tools causing the folding and to keep them during the entire production process, otherwise very much the procedure would no longer be carried out quickly, because even the smallest tolerances that occur would naturally add up in a short time to amounts that are no longer permissible.
Although methods have already become known that start from a tube without pre-stamping in the area of the head and bottom of the packages to be formed, they also have a number of disadvantages that have prevented an actual exercise of these methods so far. For example, a cyclically operating method is known in which a filled tube with two mold cell halves is to be gripped from opposite sides and brought into a cuboid shape in cooperation with stationary side mold elements,
whereupon the molded parts transport the pack formed and the subsequent hose a little further and the transverse seams are produced by means of welding devices provided on the molded parts and the molded parts are to return to the starting position after being released from the pack formed for the next work cycle.
In a further known method, use is made of a stationary molded part surrounding the tube in a rectangular shape, as well as devices for producing the end closures of the packs, whereby first the transverse seams are formed and then mold tools attacking them perpendicularly to the packs at the top and bottom Pull against the welding jaws forming the transverse seams and bring them into a cuboid shape in these areas.
Apart from the fact that no maximum performance can be achieved with such cyclical methods, these known methods have the particular disadvantage that relative movements occur between the hose and molded parts, which cause undesirable stresses on the hose material and call into question a clean cuboid formation. In addition, the hose is advanced by the forward movement of the molding tools after their form fit with the hose, with additional stresses on the hose material occurring above all in the edge area of the molded parts.
Continuous processes have also become known in which a filled tube runs in between two endless chains on which welding jaws that produce the transverse seams rotate and the lateral shaping of the packs is carried out by means of stationary shaped surfaces. Apart from the fact that in this case the welding jaws that attack do not guarantee an exact cuboid formation, the disadvantage of a relative movement between the hose walls and the stationary shaped elements is given. Furthermore, a number of methods are known in which between continuously revolving belts or rotating bodies from a filled tube, pillow-shaped or cones-shaped packs are formed.
However, all these known methods have the disadvantage in common that with them relatively high stresses are exerted on the packing material during the deformation, apart from the fact that no exact cuboid packs can be produced here.
In addition to these previously described methods, in which a continuous tube is assumed, another method has become known in which a tube is first formed from a material web used for the production of the packs by welding a side seam, from which individual tubes are formed by welding and cutting open bags are formed, each of which is brought separately to a filler, and there is closed after filling. There are considerable difficulties here in precisely shaping the open bag, for which purpose special spreading devices that reach into the interior of the hose are required.
In addition to the need for a relatively complex spreading device, this has the particular disadvantage that immediately before the pack is filled, foreign bodies still reach into the interior of the pack, which makes sterile packaging difficult or endangered.
Even with most of the previously described processes starting from a continuous tube, there is still a serious disadvantage that in these processes it cannot be avoided that a more or less large amount of air is trapped when the pack is formed, which is also very undesirable for reasons of sterility.
To avoid the disadvantages of the method described above, a completely different way is proposed according to the invention, namely that the walls of pillow-shaped packagings, which are divided in a known manner from a filled tube made of plastic or plastic-coated paper by transverse welding, in the area of the parallelepiped surfaces that will later be opposite each other in pairs be pressed together to form flat surfaces by applying pressure on all sides until the rounding of the cushions has been eliminated and the usual folding tips are created at the closure ends.
This production of the finally desired cuboid packs by reshaping previously produced pillow-shaped packs in a known manner avoids all the difficulties of the known methods discussed above, since the already known production of pillow-shaped packs does not pose any particular problems, but in a relatively simple manner without air inclusion and with precise dosed filling quantity is possible. The subsequent reshaping of these pillow-shaped packings into cuboid form is then, as practice has shown, also possible in a surprisingly simple and advantageous manner.
A device suitable for carrying out the method according to the invention is characterized by mold parts which are movable relative to one another and which can be moved from a more distant position, acting on the pack from all sides, into a position defining the cuboid shape.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a schematic representation in FIG
1 shows the first known formation of pillow-shaped packs from a continuous tube and the separation of the individual pillow-shaped packs from one another,
FIGS. 2 and 3 show the grip on all sides of molded parts which transform a pillow-shaped pack into a cuboid shape,
Fig. 4 shows a fully formed square pack with protruding end lobes and in
5 shows a finished cuboid pack with attached end lobes.
In a known manner, the web of plastic-coated paper or plastic is first folded. The side edges of the sheet lying on top of one another are then welded together so that a tube is created. The filling material is introduced into this hose, either from a container arranged above the filling point or from a metering device.
The welding jaws 2 for producing the transverse seam are arranged below the outlet of the filling device. The knives 3 are then used to cut through the transverse seam and sever the individual tube sections, which are filled to the brim and assume the shape of a pillow 4.
These sections are placed in a mold 5 which compresses the cushion 4 into a cuboid package. The seams are firmly placed on the pack 6 and four lugs 7 are created, which are then folded over and welded to the pack.
The deformation is provided by molded parts 5 which act on all sides on the cushions 4 and which form the shape of the cuboid and lie against the pillow-shaped bag in the direction of the arrow.
Since the bag is filled with a product that is incompressible, such as liquids, pastes, dusts, grains or the like, the content is retained and only the shape changes. The curves are removed and a cuboid pack is created.
It is advisable to weld off the tips yourself so that the liquid cannot penetrate them. In the case of packs where the triangular tips do not interfere, the application and welding of the packs can be omitted.
In some cases it is sufficient to cut off the tips after welding. Otherwise the tips are placed on the packing and welded on.
This creates a smooth surface, which enables a larger number of bags to be inserted into a box or the like and packaging.
The invention is not bound to the embodiment of the bag shown in the drawing. This applies in particular to the position of the longitudinal seam.