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Die
Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung zum
Verschließen
von Schlauchverpackungen, die insbesondere mit einem Lebensmittel
oder einem chemischen Produkt, wie Silikon, Klebstoff oder Sprengstoff,
befüllt
sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen derartiger Schlauchverpackungen.
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Zum
Herstellen der Schlauchverpackungen werden diese mit dem entsprechenden
Gut gefüllt und
in regelmäßigen Abständen mit
einer Verschlussklammer aus Metall verschlossen. Bei der Schlauchverpackung
handelt es sich um ein Endlosmaterial, wobei die Verschlussklammern
derart angeordnet werden, dass abwechselnd zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Verschlussklammern eine mit Gut befüllte Schlauchverpackung und
ein unbefüllter Schlauchabschnitt
ausgebildet sind. Um eine einzelne mit Gut befüllte Schlauchverpackung herzustellen,
kann nach dem Verschließen
mit Verschlussklammern die Schlauchverpackung in den unbefüllten Abschnitt
durch Schneiden zertrennt werden.
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Aus
WO 02/087974 ist eine Verschließvorrichtung
zum Verschließen
von Schlauchverpackungen mit einer Verschlussklammer bekannt. Die Verschließeinrichtung
weist mindestens drei Verschließelemente
auf, die vor dem Verschließen
die Schlauchverpackung umgeben. Das Verschließen der Schlauchverpackung,
das bei dem Verwenden von Verschlussklammern aus Metall durch Verquetschen
der Verschlussklammern erfolgt, wird durch ein radiales Verschieben
der Verschließelemente hervorgerufen.
Hierdurch wird eine durch die Verschießelemente gebildete Verschließöffnung verkleinert
bis die beiden Enden der Verschlussklammern aneinander stoßen. Bei
dem Verwenden von Verschlussklammern aus Metall, bei der in WO 02/087974
beschriebenen Verschließvorrichtung muss
die Länge
der Verschlussklammer exakt auf die zusammen zu quetschende bzw.
zu verschließende Schlauchverpackungsmenge
abgestimmt sein. Die Schlauchverpackungsmenge ist beispielsweise
von der Dicke des verwendeten Verpackungsmaterials sowie vom Umfang
der Schlauchverpackung und der hierdurch hervorgerufenen unterschiedlichen
Materialmenge abhängig.
Es ist somit ein exaktes Ablängen der
Verschlussklammer erforderlich.
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Aus
WO 02/100732 sind Verschlussklammern bekannt, die aus Kunststoff
hergestellt sein können.
Die hierin beschriebene Verschlussklammer weist zum Verbinden der
beiden Enden Rastelemente auf. Diese sind an einer Innenseite der
Verschlussklammer vorgesehen. Um insbesondere bei den mit Lebensmittel
befüllten
Schlauchverpackungen ein dichtes Verschließen zu gewährleisten, müssen die Verschlussklammern
große,
von der zusammengequetschten Schlauchverpackung ausgehende Kräfte aufnehmen
können.
Bei den in WO 02/100732 beschriebenen Verschlussklammern aus Kunststoff kann
es bei hohen Kräften
zu einem Öffnen
bzw. Auseinanderrutschen der Verschlussklammerenden kommen. Ferner
kann es beim Verschließen
der Verschlussklammern dazu kommen, dass die Rastelemente nicht
sicher ineinander einrasten.
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Ferner
ist aus
US 6,112,499 eine
Vorrichtung zum Verschließen
eines Beutels oder dgl. mit einer Verschlussklammer bekannt. Hierzu
wird eine Verschlussklammer mit Hilfe eines Kolben- und Druckluftmechanismusses
zu zwei Backen zugeführt,
die den zu verschließenden
Beutel umgeben. Beim Verschließen
der zangenförmigen
Backen wird das freie Ende der Verschlussklammer in eine am anderen Ende
der Verschlussklammer vorgesehene Öffnung eingeführt und
anschließend
durch die Öffnung
hindurchgezogen. Hierbei bestehen dieselben Probleme wie anhand
von WO 02/100732 beschrieben.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Verschließvorrichtung sowie ein Verfahren
zu schaffen, mit der bzw. bei dem die Verschlussklammer mit großer Sicherheit
verschlossen werden kann.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs
1 bzw. 11.
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Die
erfindungsgemäße Schließvorrichtung weist
mindestens drei relativ zueinander bewegbare Verschließelemente
auf. Die Verschließelemente
wirken auf eine Verschlussklammer, die vorzugsweise aus Kunststoff
hergestellt ist, zum Verschließen
der Schlauchverpackung ein. Hierbei wird durch das Bewegen der Verschließelemente
die Verschlussklammer um die Schlauchverpackung herum geführt und die
beiden Enden der Verschlussklammer miteinander verbunden. Erfindungsgemäß ist zum
sicheren Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer ein Positionierelement
vorgesehen. Mit Hilfe des Positionierelements wird ein erstes Ende
der Verschlussklammer in einer Verbindungslage positioniert bzw.
gehalten. Hierzu weist das Positionierelement einen Anschlag auf,
gegeden das erste Ende der Verschlussklammer beim Erreichen der
Verbindungslage gleitet. Insbesondere durch ein weiteres Verschieben
der Verschließelemente
wird das zweite Ende mit dem in Position gehaltenen ersten Ende
in Eingriff gebracht. Vorzugsweise weisen die Verschlussklammern
an den Enden, insbesondere über einen
längeren
Bereich, Rastelemente auf.
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Besonders
Vorteilhaft ist es, mit der Verschließeinrichtung Verschlussklammern
zu verwenden, die an einem Ende eine Öffnung aufweisen, durch die
das andere Ende hindurchgesteckt wird. Bei derartigen Klammern ist
beispielsweise ein Öffnen
der Rastverbindung auf Grund von Kräften, die durch die zusammengequetschte
Schlauchverpackung hervorgerufen werden, vermieden.
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Vorzugsweise
weist die Verschließvorrichtung
ferner ein Führungselement
auf, durch das zum Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer das
zweite Ende in Richtung des ersten Endes geführt wird. Vorzugsweise handelt
es sich bei dem Führungselement
um eine insbesondere rampenartige Führungsfläche, die das zweite Ende in
Richtung der durch die Verschließelemente gebildeten Verschlussöffnung,
d.h. nach innen, geführt
wird. Insbesondere bei Verschlussklammern mit einem kopfartigen
ersten Ende mit Öffnung
ist somit sichergestellt, dass das zweite Ende durch die Öffnung hindurch
geführt
wird. Die Führungsfläche weist
vorzugsweise zu einem benachbarten Verbindungselement einen Winkel
von 90–170°, insbesondere
135–170° und besonders
bevorzugt 150–170° in Gleitrichtung
auf. Die Führungsfläche weist
somit in Gleitrichtung des zweiten Endes der Verschlussklammer einen
stumpfen Winkel mit dem benachbarten, im Bereich des Führungselements
vorgesehenen Verschließelement auf.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird ein Verschlussklammerband zugeführt, wobei die einzelnen Verschlussklammern
mit einem ersten Schneidelement von dem Bandmaterial abgetrennt
werden.
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Insbesondere
beim Verwenden von Verschlussklammern mit einem kopfförmigen Ende
mit Öffnungen,
durch das das zweite Ende hindurchgeführt wird, ist erfindungsgemäß vorzugsweise
ein zweites Schneidelement vorgesehen, das zum Abtrennen eines Überstandes
zur Verschlussklammer dient. Dieser Überstand entsteht beim Hindurchschieben
des zweiten Endes durch die Öffnung
und dem anschließenden
weiteren Hindurchschieben durch die Öffnung um ein sicheres dichtes
Verschließen
der Schlauchverpackung zu gewährleisten.
Zur Aufnahme des Überstandes
während
des Verschließvorgangs
kann ein Aufnahmekanal vorgesehen sein, der insbesondere in einem
der Verschließelemente
angeordnet ist. In diesem Aufnahmekanal kann der Überstand
beim Verschließen
hineingleiten bzw. hineingeschoben werden.
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Vorzugsweise
ist zumindest an einem Verschließelement ein Führungskanal,
insbesondere eine Führungsnut,
vorgesehen. Der Führungskanal ist
an einer Innenseite, d.h. an einer in Richtung der Verschließöffnung bzw.
in Richtung der anderen Verschließelemente weisenden Innenseite
des Verschließelements
vorgesehen. Durch den Führungskanal
ist eine seitliche Führung
der Verschlussklammer während
des Bewegens der Verschließelemente gewährleistet.
Besonders bevorzugt ist es, dass sämtliche Verschließelemente
einen derartigen Führungskanal
aufweisen.
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Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Verschließen
einer Schlauchverpackung wird in einem ersten Schritt die mit Gut
gefüllte
Schlauchverpackung in eine von mindestens drei Verschließelementen
einer Verschließvorrichtung
gebildeten Verschließöffnung eingeführt. Vorzugsweise
wird als Verschließvorrichtung
die vorstehend beschriebene Verschließvorrichtung verwendet. Im
nächsten Schritt
erfolgt das Zuführen
einer Verschlussklammer in die Verschließöffnung und anschließend ein
Verschieben der Verschließelemente
in radialer Richtung. Hierbei verkleinert sich die Verschließöffnung. Die
Zuführöffnung der
Verschlussklammer muss vor dem Verschieben der Verschließelemente
nicht abgeschlossen sein. Vielmehr können sich diese Schritte zeitlich überlagern.
Durch das Verschieben der Verschließelemente in radialer Richtung
erfolgt ein Herumführen
der Verschlussklammer um die Schlauchverpackung. Das Verschieben
der Verschließelemente,
das vorzugsweise kontinuierlich erfolgt, erfolgt zunächst bis
zum Erreichen einer Verbindungslage, in der das erste Ende der Verschlussklammer
gehalten bzw. positioniert wird. Durch ein weiteres Verschieben
der Verschließelemente
in radialer Richtung werden die beiden Enden der Verschlussklammer
miteinander verbunden. Es ist hierbei nicht erforderlich, dass das
Verschieben der Verschließelemente
beim Erreichen der Verbindungslage unterbrochen wird. Vielmehr kann
ein kontinuierliches Verschieben der Verschließelemente erfolgen. Beim Verbinden
der Enden der Verschlussklammer werden Rastelemente in Eingriff
gebracht, so dass die Enden der Verschlussklammer formschlüssig miteinander
verbunden sind. Bevorzugt ist es, zur Durchführung des Verfahrens eine Verschlussklammer
zu verwenden, die an ihrem ersten Ende bzw. an ihrem kopfförmig ausgebildeten
Ende eine Öffnung aufweist,
durch die das zweite Ende hindurchgeführt wird. Insbesondere ist
innerhalb der Öffnung
mindestens ein Rastelement vorgesehen, das mit den am zweiten Ende
der Verschlussklammer vorgesehenen Rastelementen zusammenwirkt.
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Vorzugsweise
werden die Verschließelemente
nach dem Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer weiter
in radialer Richtung verschoben, wobei die Enden der Verschlussklammer gegeneinander
verschoben werden. Hierdurch erfolgt ein weiteres Verkleinern der
Verschließöffnung und
ein dichtes Verschließen
der Schlauchverpackung. Hierbei ist wiederum das Verwenden einer Verschlussklammer
mit einer am ersten Ende vorgesehenen Öffnung, durch die das zweite
Ende hindurchgeführt
ist, vorteilhaft, da die Länge
der Verschlussklammer unabhängig
vom endgültigen
Umfang der Schlauchverpackung an der Verschlussklammer ist. Die
Verschlussklammer muss somit nicht exakt abgelängt werden. Vielmehr können dieselben
Verschlussklammern für
unterschiedliche Schlauchverpackungen mit unterschiedlicher zusammen
zu quetschender Materialmenge verschlossen werden.
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Der
hierbei ggf. entstehende Überstand
kann an einer Außenseite
der Verschlussklammer entlang geführt werden. Vorzugsweise wird
der Überstand
jedoch aus der Verschließöffnung herausgeführt, um den
Verschließvorgang
nicht zu beeinträchtigen.
Der herausgeführte Überstand
kann sodann abgeschnitten werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht der Verschließvorrichtung in geöffnetem
Zustand,
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2 eine
schematische Draufsicht der Verschließvorrichtung in teilweise geschlossenem
Zustand,
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3 einen
schematischen vergrößerten Ausschnitt
der Verschließvorrichtung,
bei der sich die Verschlussklammer in der Verbindungslage befindet,
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4 einen
schematischen vergrößerten Ausschnitt
der Verschließvorrichtung
in geschlossenem Zustand,
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5 eine
schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in 1,
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6 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Verschlussklammer,
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7 eine
schematische Draufsicht der Verschlussklammer und
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8 eine
schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der Verschließvorrichtung.
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Die
erfindungsgemäße Verschließeinrichtung
weist im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs
im Wesentlichen dreieckige Verschließelemente 10 auf.
Die Verschließelemente 10 sind
sternförmig
bzw. auf einem Kreis angeordnet, so dass innerhalb der Verschließelemente 10 eine
im Wesentlichen sechseckige Verschließöffnung 12 ausgebildet ist.
Die Verschließelemente 10 sind
in einer Halterung 11, die beispielsweise eine Art Kulissenführung aufweist, gehalten.
Durch Verschieben der Verschließelemente
in Richtung der Pfeile 14 wird die Verschließöffnung 12 verkleinert.
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Das
Bewegen der Verschließelemente 10 kann
beispielsweise wie in WO 02/087974 beschrieben erfolgen.
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Über einen
Zuführkanal
wird ein mehrere Verschlussklammern 16 aufweisendes Verschlussklammerband 18 in
die Verschließöffnung 12 eingeführt.
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Durch
Verschieben der einzelnen Verschließelemente 10 in Richtung
der Pfeile 14 und das damit verbundene Verringern des Querschnitts
der Verschließöffnung 12 führt dazu,
dass die Verschlussklammer 16, die an Innenseiten 20 der
Verschließelemente 10 anliegt,
gebogen wird (2). Durch dieses Biegen erfolgt
ein Herumführen
der Verschlussklammer 16 um eine Schlauchverpackung, die
innerhalb der Verschließöffnung 12 angeordnet
ist. Die Schlauchverpackung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in den 1–4 nicht
dargestellt.
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Bei
einem weiteren Verschieben der Verschließelemente, d.h. einem weiteren
Verkleinern der Verschließöffnung 12 wird
die Verschlussklammer 16 weiter gebogen, bis sie in die
Verbindungslage (3) gelangt. Hierbei wird das
Verschlussklammerband 18 ggf. nachgeschoben. In der Verbindungslage
gelangt ein erstes Ende 22 bzw. ein Kopf der Verschlussklammer 16 an
ein Positionierelement 24. Das Positionierelement 24,
bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Anschlag
handelt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem ersten
Schneideelement 26 angeordnet. Das Schneideelement 26 ist
in einem Schlitz 28, der in einem Verschließelement 10 angeordnet
ist, vorgesehen bzw. gehalten. Das erste Schneideelement 26 gleitet
somit an der Innenkante 20 des benachbarten Verschließelementes 10.
In der Verbindungslage wird das erste Ende 22 der Verschlussklammer 16 durch
das Positionierelement bzw. den Anschlag 24 in der dargestellten
Verbindungslage (3) gehalten. Durch den Anschlag 24 ist
ein Verrutschen des ersten Endes 22 bzw. ein weiteres Gleiten
an den Innenseiten 20 der Verschließelemente 10, d.h.
in 3 nach links, verhindert. Das Positionierelement
kann auch unabhängig
von dem ersten Schneideelement 26 vorgesehen und beispielsweise fest
mit einem Verschließelement 10 verbunden
sein.
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Ferner
ist erfindungsgemäß ein Führungselement 30 vorgesehen.
Das Führungselement 30 dient
dazu, ein zweites Ende 32 der Verschlussklammer 16 von
einer Innenfläche 20 (3)
eines Verschließelementes 10 weg
in Richtung des Kopfendes 22 der Verschlussklammer 16 zu
führen.
Hierdurch wird das zweite Ende 32 in Richtung einer Öffnung 34 der
Verschlussklammer geführt.
Das Führungselement 30,
das im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit
dem ersten Schneideelement 26 ist, weist eine schräge Führungsfläche auf,
die mit einer Innenfläche 20 des
benachbarten Verschließelements 10 einen
Winkel α (1)
einschließt.
Der Winkel α ist
vorzugsweise zwischen 135° und
170°. Die
Führungsfläche kann
eben sein oder eine Führungsnut,
um eine seitliche Führung
des zweiten Endes 32 der Verschlussklammer 16 zu
gewährleisten.
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Das
erste Schneideelement 26 weist eine Schneidkante 36 auf.
Die Schneidkante 36 dient, wie insbesondere anhand 2 ersichtlich,
zum Abschneiden einer Verschlussklammer 16 von dem Verschlussklammerband 18.
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Bei
einem nach Erreichen der Verbindungslage weiteren Verschieben der
Verschließelemente, d.h.
einem weiteren Verringern der Größe der Verschließöffnung 12,
wird das zweite Ende 32 der Verschlussklammer 16 weiter
durch die Öffnung 34 hindurch
geschoben (4). Hierbei gelangt der entstehende Überstand 38 bzw.
das zweite Ende 32 in einen Aufnahmekanal 40.
Der Aufnahmekanal 40 ist in einem der Verschließelemente 10 angeordnet.
Mit Hilfe eines zweiten Schneidelements 42 kann nach vollständigem Verschließen der
Schlauchverpackung der Überstand 38 abgeschnitten
werden. Der Überstand 38 fällt sodann
aus der Verschließvorrichtung. Vorzugsweise
ist eine Absaugvorrichtung in dem Absaugkanal 40 vorgesehen,
um sicherzustellen, dass der abgeschnittene Überstand sicher aus der Verschließeinrichtung
entfernt wird. Das zweite Schneidelement 42 ist vorzugsweise
in Richtung eines Pfeils 44 von einer nicht dargestellten
Antriebseinrichtung verschiebbar und in einem innerhalb eines Verschließelements 10 angeordneten
Ausnehmung 46 angeordnet.
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Die
Verschließelemente 10 weisen
an ihrer Innenfläche 20 (5)
einen Führungskanal 48 auf. Der
Führungskanal 48 verläuft in Gleitrichtung
der Verschlussklammer 16, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Doppelverschlussklammer 50 (6) vorgesehen
ist. Der Führungskanal 48 weist zur
seitlichen Führung
der Verschlussklammern 16 Ansätze bzw. Seitenwände 52 auf.
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Vorzugsweise
wird zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
die erfindungsgemäße Verschließvorrichtung
eingesetzt, wobei vorzugsweise Doppelverschließelemente 50 vorgesehen
werden, die ebenfalls zu einem Band miteinander verbunden sind.
Ein einzelnes Doppelverschließelement 50 (6)
besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Verschlussklammern 16.
Die beiden Verschlussklammern 16 weisen an ihrem ersten
bzw. kopfförmigen
Ende 22 eine Öffnung 34 auf.
Durch die Öffnung 34 wird
das zweite Ende 32 geführt.
Um die beiden Enden in Eingriff zu bringen, weist die Öffnung 34 Rastelemente 54 auf,
die mit an einer Außenseite der
Verschlussklammer 16 angeordneten Rastelementen 56 zusammenwirken.
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Zwei
parallel nebeneinander angeordnete Verschlussklammern 16 sind
zur seitlichen Führung mit
einem Steg 60 verbunden, wobei der Steg 60 im Bereich
der ersten Enden 22 angeordnet ist.
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Zum
Herstellen einzelner Schlauchverpackungen 62 (8)
werden diese als Endlosschlauch 64 in einer Befüllvorrichtung 66 mit
einem Gut, insbesondere Lebensmittel, gefüllt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verschließvorrichtung
werden die Schlauchverpackungen in einem nicht mit Gut befüllten Bereich 68 mit
einer Doppelverschlussklammer 50 verschlossen. Zum Herstellen
einzelner Schlauchverpackungen 62 wird die Schlauchhülle 62 zusammen
mit dem Steg 60 zwischen zwei Verschlussklammern 16 getrennt.
Hierzu ist ein Messer 70 vorgesehen. Das Messer 70 kann
innerhalb der Verschließvorrichtung
vorgesehen sein oder der Verschließvorrichtung nachgeordnet sein.
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Zwischen
der Befüllvorrichtung 66 und
der Verschließeinrichtung
kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die einen unbefüllten Bereich 68 durch Wegdrücken des
Füllguts
erzeugt.