CH510556A - Zusatzvorrichtung für eine Verpackungsmaschine zur Weiterbehandlung einer in der Maschine um ein Packgutstück gefalteten und vorversiegelten thermoplastischen Folie - Google Patents

Description

  Zusatzvorrichtung für eine Verpackungsmaschine zur Weiterbehandlung  einer in der Maschine um ein Packgutstück gefalteten und vorversiegelten  thermoplastischen Folie    Die Erfindung betrifft eine Zusatzvorrichtung für  eine Verpackungsmaschine zur Weiterbehandlung einer  in der Maschine um ein Packgutstück gefalteten und  vorversiegelten thermoplastischen Folie.  



  Die Erfindung kann beispielsweise zur Verpackung  von würfel- oder quaderförmigen, polygonalen oder zy  lindrischen Gegenständen dienen. Derartige Gegen  stände wurden bislang unter Verwendung halbautoma  tischer oder vollautomatischer Verpackungsmaschinen  verpackt, doch leiden die meisten dieser Maschinen  unter dem Nachteil, dass sie nur bei Verwendung von  Kunststoffverpackungsmaterialien eingesetzt werden  können, welche mehr als eine Schicht aufweisen. Der  artige Materialien besitzen eine thermoplastische Be  schichtung, deren Schmelzpunkt wesentlich niedriger  liegt als der des Grundmaterials, so dass zur Verschwei  ssung der Verpackungen eine wesentlich niedrigere Tem  peratur erforderlich ist.

   Wegen der verhältnismässig ho  hen, für die Verschweissung einfacher thermoplastischer,  aus dem Grundmaterial ohne Beschichtung bestehender  Folien erforderlichen Temperaturen sind die bislang be  kannten Verpackungsmaschinen für die Verschweissung  derartiger Folien     nicht    brauchbar.  



  Schwierigkeiten traten bislang auch bei der Schrump  fung von thermoplastischen, Packgutstücke umhüllenden  Folien auf, wobei die Schrumpfung normalerweise nach  der Verschweissung erfolgt. Dabei wurde die zu  schrumpfende Folie Heissluftstrahlen oder Infrarotstrah  lern ausgesetzt oder aber mit erhitzten Flächen in Be  rührung gebracht.  



  Bei jedem Verfahren, bei dem die Schrumpfung  einer thermoplastischen Folie nach der Verschweissung  der Folie erfolgt, werden Schwierigkeiten dadurch ver  ursacht, dass die nach der Verschweissung von der Folie  eingeschlossene Luft sich bei der anschliessenden Er  hitzung der Folie zur Erzielung der Schrumpfung aus  dehnt. Diese Ausdehnung der innerhalb der Folie be-    findlichen Luft wirkt somit der angestrebten     Schump-          fung    entgegen.  



  Beim Verschweissen unbeschichteter thermoplasti  scher Folien müssen in erster Linie zwei Grundvoraus  setzungen eingehalten werden. Zum einen muss eine  Reibung oder ein Schlupf zwischen der zu versiegeln  den Folie und dem für die Verschweissung der Folie  verwendeten Schweisselement oder -elementen vermieden  werden und zum andern muss ein zu starker Tempera  turanstieg in der Folie nahe der Verschweissungsstelle  vermieden werden, bevor die zu verschweissenden Fo  lienschichten fest zusammengepresst sind. Wenn die erste  Voraussetzung nicht eingehalten wird, dann kann auf  grund mechanischer Beanspruchungen eine plastische  Deformierung der Folie eintreten, und wenn die zweite  Bedingung nicht eingehalten wird, kann eine uner  wünschte und unregulierte Schrumpfung stattfinden.

    Eine Schrumpfung dieser Art tritt aufgrund der mole  kularen Orientierung ein, die derartige Folien aufweisen,  und zwar deshalb, weil die Folie schrumpft, wenn sie  auf eine unterhalb der zur Heissverschweissung erforder  lichen Temperatur liegende Temperatur erhitzt wird.  Es ist deshalb anzustreben, dass die Kanten des zu ver  schweissenden Folienbogens an ihrem Platz festgehal  ten werden, bevor das Schweisselement oder die  Schweisselemente Anwendung finden.  



  Ein bekannte Verpackungsmaschine zum Falten und  Versiegeln einer thermoplastischen Folie um ein Pack  gutstück kann so eingestellt werden, dass die Tempera  tur, auf die die Folie dabei erhitzt wird, niedriger ist  als bei bekannten Verpackungsverfahren dieser Art.  Auf diese Weise kann ein     Vorversiegeln    erreicht wer  den, und gemäss der Erfindung wird eine Zusatzvor  richtung zur Weiterbehandlung einer in der     Maschine     um ein     Packgutstück    gefalteten und     vorversiegelten     thermoplastischen Folie vorgeschlagen.

   Diese Zusatz  vorrichtung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch      eine Wärmeschrumpfstation mit einer Anzahl von Heiz  platten zum Schrumpfen der durch sie     berührten    Folien  flächen bei einer über der Vorversiegeltemperatur lie  genden Temperatur, weiterhin durch eine Heissversie  gelungsstation mit einer Anzahl von Heizplatten zum  Endversiegeln der ungeschrumpften Flächen der Folie  sowie durch eine Apparatur zur Übernahme des Pack  gutstückes von der Verpackungsmaschine und Führung  durch die Wärmeschrumpf- und Heissversiegelungssta  tion.  



  Wird die um den zu verpackenden Gegenstand ge  legte Folie zum Schrumpfen gebracht, bevor sie voll  ständig versiegelt wird, so werden die eingangs be  schriebenen und durch die eingeschlossene Luft sich  ergebenden Schwierigkeiten vermieden. Bei Durchfüh  rung der Schrumpfung in dieser Weise kann eine Folie  erhalten werden, die ordentlich verschweisst und unter  kontrollierten Bedingungen geschrumpft ist, da bei  Durchführung der Schrumpfung vor der vollständigen  Verschweissung der Folie die gesamte eventuell von  der Folie eingeschlossene Luft leicht durch die über  einanderliegenden und nur einer mässigen Vorerwär  mung ausgesetzten Faltungen der Folie entweichen  kann. Nach Vollendung des Schrumpfens ist es dann  möglich, ein vollständiges und dichtes Versiegeln der  Folie zu erreichen.  



  Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in  der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der  Zusatzvorrichtung mit zwei Schrumpfstationen näher  beschrieben. Die dargestellte Zusatzvorrichtung ist mit  einer Hebebühne 71 versehen, über der ein Paar von  horizontal hin und her bewegbaren Heizplatten 73 und  74 angeordnet ist. Über den Heizplatten 73 und 74  befindet sich ein Schieber 72 zum Weiterbewegen eines  Packgutstückes nach rechts zwischen ein weiteres Paar  von Heizplatten 75 und 76, von denen die Heizplatte 76  in     vertikaler    Richtung hin und her bewegbar ist. Zur  Rechten der Heizplatten 75 und 76 ist ein weiteres  Paar von in horizontaler Richtung hin und her beweg  baren Heizplatten 77 angeordnet.  



  Beim Betrieb dieser Zusatzvorrichtung wird ein  Packgutstück, das bereits in eine thermoplastische Folie  eingeschlagen ist und dessen Faltungen bereits vorer  hitzt worden sind, durch eine Hebebühne 71 nach oben  angehoben und senkrecht zwischen zwei senkrecht an  geordneten Heizplatten 73 und 74 hindurchgeführt. Die  Platten 73 und 74 sind Schrumpfplatten, und nach der  Behandlung zwischen diesen Platten wird das Packgut  stück weiter angehoben, bis es durch den Schieber 72,  wie in der Figur gezeigt, nach rechts geschoben werden  kann und auf einen waagrechten Tisch gelangt. In einer  Spalte des waagrechten Tisches ist die untere von zwei  waagrechten Heizplatten 75 und 76 angeordnet, die  ebenfalls als Schrumpfplatten dienen, aber auf andere  Aussenflächen der das Packgut umhüllenden Folie ein  wirken.

   Die den Platten 75 und 76 ausgesetzten Folien  flächen sind die waagrechte Unterseite und die waag  rechte Oberseite des Packgutes. Nach Verlassen der  Platten 76 und 75 gelangt das Packgut zwischen die  hin und her verschiebbaren Heizplatten 77, die senk  recht angeordnet sind und von denen sich eine vor und  die andere hinter dem Packgutstück befinden. Die hin  und her verschiebbaren Platten 77 dienen zur voll  ständigen Verschweissung der Folie. Nach der Einwir  kung der Platten 77 ist die Schrumpfung und     Verschei-          ssung    der Folie um das Packgutstück vollendet.    Die beschriebene Zusatzvorrichtung kann zusammen  mit einer Verpackungsmaschine herkömmlicher     Bauart     verwendet werden.  



  Wenn die Zusatzvorrichtung zum Schrumpfen und  Heissversiegeln einer thermoplastischen Folie verwen  det wird, ist es möglich, eine grosse Anzahl verschie  dener Folientypen zu verwenden, da es nicht schwierig  ist, die von der Vorrichtung her zu stellenden Anfor  derungen an die Folie zu erfüllen. Es wurde jedoch  gefunden, dass eine Folie mit guter Steifigkeit besonders  vorteilhaft verwendet werden kann, da sich eine der  artige Folie auf schnellarbeitenden Verpackungsmaschi  nen einschliesslich solcher, die nicht auf die Verwen  dung thermoplastischer Folien ausgelegt sind, verarbei  ten lässt.

   Insbesondere wurde festgestellt, dass sehr gute  Ergebnisse mit einer aus Polyvinylchlorid und dessen  Mischpolymeren hergestellten Folien erzielt werden, die  entweder vollständig     weichmacherfrei    ist oder einen  niedrigen     Weichmachergehalt    aufweist. Alle Falten in  der Folie können beseitigt werden, wenn eine um 10  bis 20     ö    schrumpfbare Folie gewählt wird. Eine Folie  mit besonders hoher Schrumpffähigkeit sollte vorzugs  weise nicht eingesetzt werden, da derartige Folien im  allgemeinen keine besonders gute     Schweissfähigkeit    auf  weisen.  



  Ein Verfahren, bei dem die Schrumpfung dadurch  erreicht wird, dass man eine erhitzte Fläche mit der zu  schrumpfenden Folie in     Berührung    bringt, kann im  wesentlichen auf zwei verschiedene Weisen ausgeführt  werden. Entweder kann die erhitzte Fläche mit der  Folie in Berührung gebracht werden, ohne dass sich  dabei die erhitzte Fläche an der Berührungsstelle in der  Ebene der Folie bewegt, oder das Produkt kann glei  tend über die erhitzte Fläche geführt werden. Bei An  wendung der letzteren Methode kann jede unerwünschte  Verformung und jede Beeinträchtigung der gewünschten  Eigenschaften der Folie vermieden werden, da die  Schrumpftemperatur der Folie niedriger liegt als die  Temperatur, bei der die Folie klebend und übermässig  plastisch wird.

   Es ist somit möglich, die Schrumpfung  zu erreichen, während das in die Folie eingeschlagene  Packgut in einer Vorrichtung von einer Station in die  nächste überführt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, dass  der zwischen dem eingewickelten Packgut und der er  hitzten Fläche herrschende Druck während der Weiter  förderung des Produktes so niedrig wie möglich ist. Der  Druck kann anschliessend erhöht werden, sobald die  Relativbewegung zwischen dem Produkt und der er  hitzten Fläche aufhört, um auf diese Weise den Wärme  übergang auf die Folie zu verbessern und eine bessere  und gleichmässigere Schrumpfung der Folie zwischen  dem Produkt und der erhitzten Fläche zu erreichen.  



  Anschliessend folgt eine Zusammenstellung der  Temperaturbereiche und der entsprechenden     Folienei-          genschaften,    die für das     erfindungsgemässe    Verfahren  oder die Vorrichtung als geeignet angesehen werden:  70 bis 110  C. Es sollte möglich sein, die Faltungen  durch eine     Vorverschweissung    ohne merkliche Schrump  fung festzulegen, und die Folie sollte glatt über metal  lische Oberflächen gleiten - diese Temperatur eignet  sich zum Festlegen der     Folienfaltungen,    während diese  über eine Heizplatte gleiten.  



  100 bis 115  C. Die Folie sollte eine. gewisse  Schrumpfneigung aufweisen, die jedoch nicht zu stark  sein sollte, und die Fähigkeit, über Metallflächen zu  gleiten, sollte auch in diesem Temperaturbereich noch  vorhanden sein.      115 bis 125  C. Die Folie sollte eine gute Schrump  fung zeigen, jedoch immer noch über Metallflächen  gleiten können, sofern der Druck nicht zu hoch ist,  das heisst, solange die Reibungskräfte nicht so gross sind,  dass eine Relativbewegung zwischen der Folie und der  heissen Fläche ohne Beschädigung der Folie verhindert  wird. Dieser     Temperaturbereich    eignet sich zur  Schrumpfung der Folie durch gleitende     Berührung    mit  der Metallfläche.  



  125 bis 145  C. Die Folie sollte gut schrumpfen  und sollte nicht mehr leicht über     Metallflächen    gleiten.  Dieser Temperaturbereich eignet sich zur Schrumpfung  der Folie durch Kontakt mit den hin und her verschieb  baren Heizplatten.  



  150 bis 180  C. Die Folie sollte sehr plastisch  sein und praktisch ihre mechanische Festigkeit voll  ständig verlieren und dabei stark klebend werden. Die  ser Temperaturbereich ist zur Erzielung der endfültigen  Verschweissung geeignet, bei der die Verschweissung mit  tels hin und her verschiebbarer Heizplatten erfolgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zusatzvorrichtung für eine Verpackungsmaschine zur Weiterbehandlung einer in der Maschine um ein Packgutstück gefalteten und vorversiegelten thermopla stischen Folie, gekennzeichnet durch eine Wärme schrumpfstation mit einer Anzahl von Heizplatten (73 bis 76) zum Schrumpfen der durch sie berührten Fo lienflächen bei einer über der Vorversiegeltemperatur liegenden Temperatur, weiterhin eine Heissversiegelungs station mit einer Anzahl von Heizplatten (77) zum End- versiegeln der ungeschrumpften Flächen der Folie sowie eine Apparatur zur Übernahme des Packgutstückes (a) von der Verpackungsmaschine und Führung durch die Wärmeschrumpf- und Heissversiegelungsstation. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Zusatzvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizplatten der Wärme schrumpfstation ein Heizplattenpaar (73, 74) aufweisen, die einander gegenüberstehen, um auf gegenüberlie gende Seiten des Packgutstückes (a) einzuwirken. 2. Zusatzvorrichtung nach Unteranspruch 1, ge kennzeichnet durch ein weiteres Heizplattenpaar (75, 76) der Wärmeschrumpfstation, das senkrecht zu dem ersten Heizplattenpaar angeordnet ist. 3. Zusatzvorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Platte des Heizplattenpaares hin und her bewegbar ist. 4.

   Zusatzvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizplatten der Heissversiege lungsstation ein Heizplattenpaar (77) aufweisen, die ein ander gegenüberstehen, um auf ungeschrumpfte Folien flächen an einander gegenüberliegenden Seiten des Pack gutstückes (a) einzuwirken. 5. Zusatzvorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Heiz platten hin und her bewegbar ist.