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Vorrichtung zum Evakuieren und Begasen von Packungen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung an Verpackungsanlagen od. dgl. zum Evakuieren
und gegebenenfalls auch zum Begasen von gefüllten Pakkungen.
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Es sind Vorrichtungen bekannt, die mittels einer in die Offnung der
Packung einzuführenden Kanüle die in der Packung nach dem Füllen noch enthaltene
Luft absaugen und die Packung gegebenenfalls mit einem neutralen Gas füllen. Diese
Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht bei solchen Füllgütern und Packungen, bei
denen nach dem Füllen der Packung in dieser noch verhältnismäßig große Luftmengen
verbleiben.
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Beim Evakuieren der verbliebenen Luft würden in diesen Fällen die
Verpackungshüllen durch den atmosphärischen Luftdruck meist zu stark verformt, so
daß die entstandenen Verformungen nicht mehr durch anschließendes Begasen mit neutralen
Gasen rückgängig zu machen sind. Es wurde daher schon vorgeschlagen, die Packungen
in einer luftdicht abschließbaren Kammer, in der gleicher Druck innerhalb und außerhalb
der Packungen gewährleistet ist, zu evakuieren.
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Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf solche Xrorrichtungen,
bei denen eine Mehrzahl von kreisförmig und radial auf einer schrittweise geschalteten
Trommel angeordneten, ebenfalls luftdicht abschließbaren Kammern zum Aufnehmen der
zu behandelnden Packungen, die durch eine Fördervorrichtung der Trommel zugeführt
bzw. an dieser vorbeigeführt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die in Umfangsrichtung offenen Kammern
an der Trommel schwenkbar angeordnet und ihnen am Umfang der Trommel in Umfangsrichtung
ortsfeste Abschlußplatten zgeordnet sind, wobei die Kammern mittels einer feststehenden
Kurvenscheibe so gesteuert sind, daß bei jedem Schaltschritt der Trommel jeweils
die beiden an die Fördervorrichtung gelangten Kammern aus ihrer Radialstellung parallel
zueinander und senkrecht zu der Fördereinrichtung verschwenkt sowie durch diese
Bewegung durch Wegschwenken von den Abschlußplatten geöffnet werden, worauf in die
eine der beiden Kammern jeweils eine zu evakuierende Packung aus einem Förderbehälter
der Fördereinrichtung eingeschoben und gleichzeitig eine evakuierte bzw. auch begaste
Packung aus der zweiten Kammer in den beim vorhergehenden Schaltschritt leer gewordenen
Förderbehälter eingeschoben wird.
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Die schwenkbare Anordnung der Kammern an der Trommel ermöglicht ein
leichtes paralleles Ein- und Abführen der Packungen aus der Fördervorrichtung in
die Trommel. Gleichzeitig ermöglicht diese schwenkbare Anordnung auch, die Abschlußplatten
der Kammern am Umfang der Trommel in Umfangs-
richtung ortsfest anzuordnen, da die
Kammern durch die Schwenkbewegung geöffnet und geschlossen werden.
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Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstmals
ein vollautomatisches Evakuieren und gegebenenfalls auch Begasen von gefüllten Packungen
ohne Leistungsminderung der gesamten Verpackungsanlage durchgeführt werden, ohne
daß für die Vorrichtung ein nennenswerter zusätzlicher Platzbedarf entsteht.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 die Vorrichtung im Querschnitt, Fig. 2 die Vorrichtung
im Längsschnitt in größerem Maßstab, Fig. 3 die Einrichtung zum Offenhalten der
Pakkung, Fig. 4 die Einrichtung gemäß Fig. 3 in gespreizter Stellung, Fig. 5 eine
Seitenansicht der in Fig. 4 gezeigten Einrichtung, Fig. 6 eine mittels der Vorrichtung
zu evakuierende und zu begasende Packung.
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Die im folgenden beschriebene Vorrichtung eignet sich zum Evakuieren,
Begasen und Verschließen insbesondere von Packungen der in Fig. 6 gezeigten Art.
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Dabei ist die Vorrichtung vertikal über einer Fördereinrichtung einer
Verpackungsanlage angeordnet.
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In einzelnen besteht die Vorrichtung aus einer Trommel 1, die auf
einer im Gestell 2 drehbar gelagerten Welle 3 befestigt ist und schrittweise von
einem Getriebe bekannter Art, z. B. von einem Maltesergetriebe, angetrieben wird.
In der Trommel 1 sind beispielsweise acht Wellen 5 drehbar gelagert, an
denen
je eine Kammer 6 befestigt ist. An einem Ende der Wellen 5 sind Hebel 7 befestigt,
die mit ihren Führungszapfen 8 in einer Nut einer feststehenden Kurvenscheibe 9
gleiten und die jeweilige Stellung der Kammern 6 zum Trommel radius bestimmen. Die
an einer Seitenwand des Gestells 2 befestigte Kurvenscheibe9 ist so ausgebildet,
daß jeweils die unteren beiden der Fördereinrichtung F zugewandten Kammern 6 nacheinander
in die Senkrechte geschwenkt werden, so daß sie bei dem dem jeweiligen Schaltschritt
folgenden Stillstand unmittelbar über zwei Förderbehältern 4 der darunterliegenden
Fördereinrichtung F zu stehen hommen (vgl. Fig. 1).
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Am Umfang der Trommel 1 sind beidseitig in gleichen Abständen, der
Anzahl der Kammern 6 entsprechend, mehrere radiale Führungen 11 angebracht, in denen
als Abschluß deckel für die Kammern 6 dienende Platten 12 verschiebbar angeordnet
sind und ton Federn 13 gegen die Kammern 6 gedrückt werden. Entsprechend geformte
Dichtungen 14 dichten die Kammern 6 gasdicht ab. Vor dem Einschwenken einer Kammer
6 in die zur Fördereinrichtung F senkrechte Stellung wird die zugeordnete Platte
12 mittels beiderseits am Gestell 2 angeordneter Leitschienen 15, auf denen zwei
in den Platten 12 angebrachte Rollen 16 ablaufen, abgehoben und bleibt iiber zwei
Schaltschritte hinweg in dieser abgehobenen Stellung, so daß die betreffende Kammer
6 entleert und unmittelhar darauf gefüllt werden kann.
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Die Packungen P der in Fig. 1 gezeigten Art werden mittels eines
Schiebers 19 in die Kammern 6 gebracht und von im Kopf der Kammern 6 paarweise angeordneten
Klammern 21 festgehalten. Außerdem sind in jeder Kammer 6 zwei Paare von zangenartig
ausgebildeten, von je einer Feder 22 zusammengehaltenen Spreizfingern 23, 24 angeordnet.
Einer der Spreizfinger 23, 24 besitzt auf seiner Innenseite eine Nase 25, die in
eine entsprechende Vertiefung 26 des anderen Spreiziingers greift. Beim Schließen
der Spreizfinger greift die Nase 25 in eine an Schließnähten N, N' der Packung P
vorgesehene Ausstanzung A und drückt den dieser gegenüberliegenden Teil in die Vertiefung26.
Dadurch wird erreicht, daß die Schließnähte offengehalten werden, was insbesondere
bei dem Begasungsvorgang wichtig ist. Das zugeleitete neutrale Gas strömt beim Begasungsvorgang
in unmittelbarer Richtung aus einem zu diesem Zweck vorgesehenen düsenartigen Rohr
27 in die derart offengehaltene Öffnung der Packung. Damit die Spreizfinger23 diesen
Gasstrom nicht behindern, ist in der Nase 25 des Fingers 23 eine Durchgangsöffnung
29 vorgesehen.
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Beim Laden und Entladen der Kammern 6 werden die Spreizfinger23,
24 von zwei an Schieberstangen 20 befestigten Keilpaaren 28, die an den Federbolzen
32 der Spreizfinger23, 24 angreifen, auseinandergedrückt.
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Es ist auch möglich, statt der Spreizfinger23, 24 zum offenen der
Packungen hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder mechanisch betätigte Dorne od.
dgl. zu verwenden, die durch Eindringen zwischen die beiden Wände der Schließnähte
N, i\T, N' die Packungen P während des Begasungsvorgangs offenhalten.
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Mit dem Schieber 19 zusammen sind an einer gemeinsamen Schieberstange
20 noch zwei Zangenpaare 30 befestigt, die mittels hin- und hergehender, im Arbeitstakt
der Maschine gesteuerter Leisten 31 beim Hochgehen der Schieberstange 20 geöffnet
und über die Schließnähte N, N' der Packung P geschoben werden.
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Die Zangen 30, die mittels eines elektrischen Heizelementes beheizt
werden, erfassen die Packung P an den beiden Schließnähten N, N' und pressen diese
während des Ilerausführens der Packung P aus der Kammer 6 zusammen. Dadurch wird
erreicht, daß gleichzeitig mit dieser Förderbewegung das Verschließen der Packung
P durch Heißsiegelung erfolgt.
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Zur Steuerung der Saugluft und des Gases sind in jeder der beiden
Trommelwände mehrere von zwei feststehenden Steuerkurven 37, 37' gesteuerte Ventile
35, 36 eingebaut, die nacheinander die Kammern 6 zunächst mit einem Sauggebläse
od. dgl. und anschließend mit einem Gasbehälter verbinden. Zu diesem Zweck sind
die für die Gassteuerung dienenden Ventiele 35 einerseits über je eine Schlauchleitung
42 mit den Kammern 6 und andererseits über je eine in einer Trommelwand angeordnete
Bohrung38 mit einer in der Welle 3 befindlichen Bohrung 40 verbunden, über die die
Zuleitung vom Gasbehälter erfolgt. In gleicher Weise stehen die die Saugluft steuernden
Ventile 36 mit den Kammern 6 durch Bohrungen 39 in der anderen Trommelwand und eine
Bohrung 41 in der Welle 3 mit dem Sauggebläse in Verbindung.
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Der Arbeitsvorgang ist folgender: Nach einem Schaltschritt der Trommel
1 und der Fördereinrichtung F schiebt der hochgehende Schieber 19 eine PakkungP
von einem Förderbehälter 4 in die linke der beiden parallel stehenden Kammern 6,
wo die Pakkung P von den Klammern 21 festgehalten wird. Dabei werden gleichzeitig
durch die Keile 28 die Spreizfinger 23, 24 auseinandergespreizt. Die auf der rechten
Seite der Schieberstange 20 angeordneten Zangenpaare 30 sind während des Hochgehens
durch die Leiste 31 geöffnet worden und werden, nachdem die Schieberstange 20 ihren
Höchstpunkt erreicht hat, durch Federdruck geschlossen, wobei sie die in der rechten
Kammer 6 befindliche, bereits evakuierte und begaste Packung P an den Schließnähten
N, N' erfassen und beim Abgehen der Schieberstange 20 durch Heißsiegelung verschließen.
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Beim darauffolgenden Schaltschritt wird die neu gefüllte Kammer 6
durch die Kurve 9 wieder in radiale Stellung eingeschwenkt und durch die zugeordnete
Platte 12 gasdicht abgeschlossen. Darauf wird durch die Kurve 37' das Ventil 36
geöffnet und die Kammer 6 während einer bestimmten Zeit evakuiert. bis das Ventil
36 wieder geschlossen und das Gasventil 35 geöffnet wird, das der Kammer 6 ein Schutzgas
zuführt. Kurz vor dem Einschwenken der Kammer in Entladestellung wird das Gasventil
35 wieder geschlossen.
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Damit in der Zeit zwischen dem Öffnen der Kammern 6 und dem Verschließen
der Packungen P durch die Zangen 30 keine Luft in die Packung gelangen kann, wird
diese mit etwas über dem atmosphärischen Luftdruck liegendem Druck mit Gas gefällt.
Das nach Öffnen der Kammer ausströmende Gas verhindert das Eindringen von Luft in
die zunächst noch offene Packung.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern kann auch in abgeänderter Form ausgeführt werden.
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So ist es beispielsweise möglich, die Trommel an Stelle in vertikaler
Ebene horizontal neben der Fördereinrichtung anzuordnen. Dies kommt vor allem in
Frage, wenn Beutel mit losem Schüttgut evakuiert und begast werden sollen. In diesem
Falle wäre nur eine Förder- und Siegelzange erforderlich, die sich wie die Schieberstange
in horizontaler Ebene bewegen müßte.
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Ebenso wäre es auch möglich, das Verschließen der Packungen bereits
innerhalb der Kammern vorzunehmen, beispielsweise mittels in der Kammer angeordneter
hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder auch mechanisch gesteuerter Heizbacken.
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Bei den Ansprüchen 2, 3 und 9 handelt es sich um echte Unteransprüche,
die nur in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 Geltung haben sollen.
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PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum Evakuieren und gegebenenfalls
auch zum Begasen von gefüllten Packungen unter Verwendung einer Mehrzahl von kreisförmig
und radial auf einer schrittweise geschalteten Trommel angeordneten, luftdicht abschließbaren
Kammern zum Aufnehmen der zu behandelnden Packungen, die durch eine Fördervorrichtung
der Trommel zugeführt bzw. an dieser vorbeigeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die in Umfangsrichtung offenen Kammern (6) an der Trommel (1) schwenkbar angeordnet
und ihnen am Umfang der Trommel in Umfangsrichtung ortsfeste Abschlußplatten (12)
zugeordnet sind, wobei die Kammern mittels einer feststehenden Kurvenscheibe (9)
so gesteuert sind, daß bei jedem Schaltschritt der Trommel (1) jeweils die beiden
an die Fördervorrichtung (F) gelangten Kammern aus ihrer Radialstellung parallel
zueinander und senkrecht zu der Fördereinrichtung (F) verschwenkt sowie durch diese
Bewegung durch Wegschwenken von den Abschlußplatten geöffnet werden, worauf in die
eine der beiden Kammern jeweils eine zu evakuierende Packung aus einem Förderbehälter
der Fördereinrichtung eingeschoben und gleichzeitig eine evakuierte bzw. auch begaste
Packung aus der zweiten Kammer in den beim vorhergehenden Schaltschritt leer gewordenen
Förderbehälter (4) eingeschoben wird.