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Verfahren zur Herstellung von mit fließfähigem Füllgut gefüllten Quaderpackungen
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mit fließfähigem
Füllgut gefüllten Quaderpackungen aus einem durchgehenden Schlauch ohne Vorprägung
im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Verpackungen, in den das Füllgut
unter Bildung eines Füllspiegels eingebracht wird, wobei die Schlauchwände während
des Schlauchvorschubs auf ihrem gesamten Umfang längs vier, einen rechteckigen Querschnitt
bildenden Flächen umfaßt und gegen die Wirkung des Innendruckes des Füllgutes oder
eines anderen Innendruckmediums abgestützt werden und die einzelnen Verpackungen
durch in der gewünschten Größe entsprechenden Abständen erfolgendes seitliches Zusammendrücken
gegenüberliegender Schlauchwandungen und dabei erfolgendes Erzeugen von Quernähten
und abstehenden dreieckförmigen flachen Endzipfeln und anschließendes Trennen in
der Mitte der Quernähte gebildet werden.
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Diese Verfahrensweise, bei der von einem durchgehenden Schlauch ohne
Vorprägung im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Packungen Gebrauch gemacht
wird, weist allgemein gegenüber den Verfahren, die vorgeprägte Schläuche verwenden,
den außerordentlich wichtigen Vorteil auf, daß keinerlei 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.
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Dennoch weisen auch die bisher bekanntgewordenen, ohne Vorprägung
arbeitenden Verfahren zum Herstellen quaderförmiger Verpackungen aus einem Schlauch
noch eine Reihe von Nachteilen auf, die eine tatsächliche Ausübung derselben bisher
verhindert haben. So ist ein tatkweise arbeitendes Verfahren bekannt, bei dem ein
gefüllter Schlauch von zwei Forrnzellenhälften 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 weitertransportieren 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. Abgesehen davon, daß mit derartigen Taktverfahren keine Höchstleistungen
zu erzielen sind, weist dieses bekannte Verfahren insbesondere den Nachteil auf,
daß beim Anpressen der Formzellenhälften an den gefüllten Schlauch im Bereich der
Kopf- und Bodenverschlüsse Relativbewegungen
zwischen Schlauch und Formteilen unvermeidlich
sind, welche unerwünschte Beanspruchungen des Schlauchmaterials mit sich bringen
und eine saubere Quaderbildung in Frage stellen. Außerdem erfolgt der 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.
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Es ist auch bereits ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren bekanntgeworden,
bei dem ein gefüllter Schlauch zwischen zwei endlose Ketten einläuft, an denen die
Quernähte herstellende Schweißbacken umlaufen und die seitliche Formgebung der Packungen
durch stationär angeordnete Formflächen erfolgt.
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Abgesehen davon, daß bei diesem Verfahren die angreifenden Schweißbacken
keine exakte Quaderbildung gewährleisten, ist bei diesem insbesondere wieder der
Nachteil einer Relativbewegung zwischen den Schlauchwandungen und stationär angeordneten
Formelementen sowie auch im Bereich der die Quernähte bildenden Schweißbacken gegeben.
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Weiterhin sind eine Reihe von Verfahren bekannt, bei denen zwischen
kontinuierlich umlaufenden Bändern bzw. Rotationskörpern aus einem gefüllten Schlauch
kissen- oder zäpfchenförmige Packungen gebildet werden. Alle diese bekannten Verfahren
haben jedoch den Nachteil gemeinsam, daß bei diesen relativ starke Spannungen auf
das PacLungsmaterial bei der Umformung ausgeübt werden, abgesehen davon, daß mit
den bekannten Verfahren keine exakten Quaderpackungen erzeugt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter schonender Behandlung
des Verpackungsmaterials das kontinuierliche Herstellen quaderförmiger Verpackungen
zu verbessern. Ausgehend von dem eingangs erwähnten Verfahren besteht das Verfahren
gemäß der Erfindung darin, daß der auf seinem gesamten
Umfang längs
vier Flächen umhüllte Schlauch im Bereich der späteren Packungswände reibungsschlüssig
erfaßt und hierdurch kontinuierlich fortbewegt wird, wobei im Zuge der fortschreitenden
Formung der Packungen zu exakter Quaderform und Bildung der Endverschlüsse die Haftgrenze
im Vorschubbereich nicht überschritten wird. Diese Verfahrensweise gewährleistet
bei Erzielung höchster Ausstoßleistungen eine außerordentlich schonende Behandlung
des Packungsmaterials sowie ein absolut sauberes Einfalten der Packung unter Erzielung
exakter Quaderform.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn bei Abschluß der Formung
der einzelnen Packung zur Quaderform das Füllgut in der geformten Packung im Bereich
der zu bildenden oberen Quernaht noch eine schmale Verbindung zur darüberstehenden
Füllgutsäule behält und diese erst im Augenblick der Herstellung der Quernaht geschlossen
wird.
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Ferner empfiehlt es sich, das Trennen der einzelnen Packungen voneinander
nach Formung derselben im noch völlig umhüllten Zustand erfolgen zu lassen.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Beispiels einer Vorrichtung
näher erläutert, die selbst nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört. Die Zeichnungen
zeigen in Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
in Gesamtseitenansicht in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine F i g. 1 ähnliche
Gesamtansicht, welche die Steuerung des Formungsvorganges bzw. der Bildung der Formzellen
verdeutlicht, F i g. 3 einen Schnitt durch zwei benachbarte, durch Zusammenlaufen
zweier Formzellenhälften gebildete Formzellen vor dem Einschwenken der die Stirnwände
der Formzellen bildenden Faltklappen, Fig. 4 einen Schnitt durch die Formzellen
senkrecht zu Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 3, jedoch im eingeschwenkten
Zustand der Faltklappen.
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Ein bis zu einem bestimmten Füllspiegel gefüllter Schlauch 1 aus
geeignetem Material wird von rechteck-rinnenförmigen Zellenhälften 2 allseitig eingehüllt,
welche an zwei um Umkehrräder 4 laufenden endlosen Ketten angeordnet sind. Die Formzellenhälften
2 sind durch Faltklappen 3 gelenkig miteinander verbunden. Im Bereich der Zusammenführungszone
der beiden endlosen Ketten können zu einem Rohr zusammengesetzte Leitbleche 7 vorgesehen
sein, die ein sauberes Einschließen des Schlauches 1 durch die Formzellen 2 unterstützen
sollen. Bei der weiteren Vorschubbewegung des Schlauches im Bereich der Stationen
a bis e gemäß F i g. 1 erfolgt dann die Bildung geschlossener quaderförmiger Formzellen
durch entsprechendes Einschwenken der Faltklappen 3, welche durch eine nichtgezeigte
Steuerkurve vorzugsweise bis zu einem Winkel von 450 eingeleitet werden kann, während
die weitere Einfaltung dann durch in Vorschubrichtung stufenweise drehzahlmäßig
herabgesetzte, stationär angeordnete Antriebsrollen 6 erfolgt (s. F i g. 2). Im
Bereich e bis f gemäß F i g. 1 erfolgt dann die Verschweißung der Quernähte sowie
die Trennung der Packungen voneinander, wobei in diesem Bereich durch gebremste
Rollen 8 (Fig. 2) die Aufrechterhaltung der geschlossenen Formstellung der Formzellen
gewährleistet ist.
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Die Vorschubbewegung des Schlauches 1 erfolgt hierbei im Bereich
bis zur Zone b gemäß F i g. 1, in
der noch kein Formschluß zwischen den Formzellenteilen
und dem Schlauch gegeben ist, ausschließlich durch den vom Innendruck des Füllgutes
bewirkten Reibungsschluß zwischen den Formzellenteilen und der Schlauchwandung,
so daß am Beginn der Formung der Kopf- und Bodenverschlüsse im Bereich der Zone
b keinerlei Zugkräfte auf den Schlauch ausgeübt werden. Damit werden nicht nur unerwünschte
Belastungen des Schlauchmaterials verhütet, sondern vor allem wird auch vermieden,
daß irgendwelche Relativbewegungen zwischen Schlauchmaterial und Formwerkzeugen
stattfinden, insbesondere ein Abheben des Schlauchmaterials im Bereich der Verbindungskanten
zwischen Formzellen 2 und Faltklappen 3, vielmehr schmiegt sich das Schlauchmaterial
widerstandslos den Formteilen in jeder Stellung derselben genau an. Wie sich gezeigt
hat, wird auf Grund der erfindungsgemäßen Verfahrensweise infolgedessen eine außerordentlich
saubere Faltung der Pakkungen erreicht.
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Um eine genaue Zuordnung der beiden einander gegenüberliegenden Formzellenhälften
2 zu gewährleisten, sind diese, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit Nocken 10 und Mulden
11 versehen, die beim Zusammenlaufen miteinander in Eingriff kommen.
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Gegen Führungsflächen 9 der Formzellenhälften 2 zur Anlage kommende
Leitrollen 5 pressen während des ganzen Vorschubweges die beiden Formzellenhälften
2 fest zusammen, so daß eine entsprechende Fixierung der Formzellen während des
ganzen Arbeitsganges sichergestellt ist.
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F i g. 3 bis 5 zeigen weitere Einzelheiten der zur Verdeutlichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegebenen Vorrichtung, insbesondere der Formzellen.
Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, sind die rechteck-rinnenförmigen Formzellenhälften
2 an beiden Enden über Gelenke 21 mit den Faltklappen 3 verbunden, wobei zwischen
den Faltklappen zweier benachbarter Formzellenhälften Verbindungslaschen angelenkt
sind, deren Länge durch die Höhe der gewünschten Quernaht bestimmt ist.
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Die an einer der endlosen Ketten angeordneten Faltklappen 3 weisen
Gummihalterungen 18 mit stirnseitig angebrachten Gummieinlagen 19 auf, die als Schweißgegenbacken
dienen. Eine Faltklappe der gegenüberliegenden endlosen Kette ist mit einer relativ
zur Faltklappe 3 beweglichen Schweißbacke 13 versehen, welche Heizelemente 17 aufweist.
Zwischen den Heizelementen 17 ist ein Trennmesser 14 beweglich geführt, das über
eine an einer Halterung 15 angebrachte Rolle 20 betätigt werden kann.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Faltklappen 3 seitlich über
die Formzellenhälften 2 fortgesetzt, damit in diesem Bereich die üblichen dreieckförmigen
Packungsendzipfel gebildet werden können. An den Formzellenhälften 2 sind Schweißvorrichtungen
22 zur punktförmigen Verschweißung der Packungsendzipfel vorgesehen, wie aus F i
g. 3 und 4 ersichtlich ist.
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Wie F i g. 5 zeigt, lassen die Faltklappen im völlig eingeschlagenen
Zustand derselben zwischen ihren Stirnseiten einen Spalt g frei, so daß zwischen
dem Packungsinhalt der gebildeten quaderförmigen Pakkung und der darüber befindlichen
Füllgutsäule noch eine schmale Verbindung besteht, durch die das Füllgut in die
darüberliegende Zelle entweichen kann, womit eine exakte Formung zur Quaderpackung
gewährleistet ist und eine genaue Dosierung ermöglicht wird.
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Bei Betätigung der Rolle 20 durch eine nichtgezeigte Steuerkurve
schließt dann die Rollenhalterung 15 über eine Feder 16 zunächst mittels der beweglichen
Schweißbacke 13 den Spalt g, wobei dann durch die Heizelemente 17 die Schweißnaht
gebildet wird. Die Feder 16 kontrolliert dabei den Schweiß druck. Die in F i g.
4 wiedergegebene Feder 23 hält die bewegliche Schweißbacke 13 normalerweise in der
entfernteren Stellung. Bei weiterer Betätigung der Rolle 20 durch die entsprechend
geformte Steuerkurve wird dann das Trennmesser 14 im fest angepreßten Zustand der
beiden Schweißbacken betätigt, so daß abgetrennte Einzelpackungen entstehen.
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Die fertige Packung 12 wird anschließend beim Auseinanderfahren der
Formzellenhälften 2 im Bereich der unteren Umkehrräder 4 abgeführt, wie aus Fig.
1 ersichtlich ist, worauf anschließend die abstehenden Kopf- und Bodennähte sowie
die gebildeten dreieckförmigen Packungsendzipfel in bekannter Weise an die Packung
angeleget und mit dieser verschweißt werden können, falls dies erwünscht ist.
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Zusammenfassend ergibt sich demnach, daß das Verfahren gemäß der
Erfindung es ermöglicht, unter Verwendung eines nicht vorgeprägten Schlauches diesen
in kontinuierlicher Arbeitsweise und damit mit hoher Ausstoßleistung derart in exakte
Quaderpakkungen umzuformen, daß während des gesamten Umformvorganges keinerlei Relativbewegungen
zwischen Schlauch und Formwerkzeugen stattfinden, was bedeutet, daß das Schlauchmaterial
keinen starken Belastungen ausgesetzt ist und gleichzeitig eine besonders saubere
und exakte Formung der Packungen gewährleistet ist.