DE1213781B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gefuellter und verschlossener quaderfoermiger Packungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gefuellter und verschlossener quaderfoermiger Packungen

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DE1213781B
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen gefüllter und verschlossener quaderförmiger Packungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen gefüllter und verschlossener quaderförmiger Packungen aus einem siegelbaren Schlauch, bei dem ein an einem Ende verschlossener und unter erhöhtem Innendruck stehender Schlauchabschnitt allseitig in einer der Packungsgestalt entsprechenden Flächenumgrenzung eingeschlossen und abgestützt und der eingeschlossene verformte und gefüllte Schlauchabschnitt durch eine Quersiegelnaht verschlossen und in der Nahtmitte vom Schlauch getrennt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus einem Schlauch aus Verp ackungsmaterial formhaltige, gefüllte Packungen herzustellen, die sich durch ausgeprägte scharfe Kanten sowie durch eine einheitliche Füllgutmenge auszeichnen sollen.
  • Bei einem bekannten Verfahren der Gattung wird eine aus zwei Hälften bestehende Form, deren Innenraum der gewünschten Packungsform entspricht, um den Schlauch des Verpackungsmaterials geschlossen, während in seinem Inneren der Druck einer Füllgutsäule herrscht. Dabei wird der Füllgutschlauch lediglich an seinen Stirnseiten abgeklemmt, ohne daß irgendwelche Vorkehrungen dafür getroffen sind, daß die bei rein quaderförmigen Packungen erforderlichen stirnseitigen Dreieckklappen gebildet werden.
  • Infolgedessen sind auch die stirnseitigen Begrenzungen der Formhälften zumindest an der dem Boden der Packung entsprechenden Seite nicht eben, sondern gegen die Trennlinie abwärts geneigt. Aus dem gleichen Grunde können selbst bei ebener Ausbildung der oberen Stirnfläche keine ebenen Flächen der Packung selbst gebildet werden, denn der Druck der Füllgutsäule reicht nicht aus, um bei einfachem Raffen des Schlauches dessen Wandungen sowohl an die Seitenwände als auch an die ebene Stirnwand der Form anzupressen. Auf diese Weise entstehen Packungen, deren Stirnflächen nicht eben, sondern gegen die der Trennlinie der Formhälften entsprechende Mittelebene der Packung auswärts geneigt sind. Dies hat mehrere Nachteile. Vor allem wird beim Aufsetzen des Behälters auf eine ebene Unterlage die Bodenfläche der Packung in eine ebene Lage gedrängt. Wegen der fehlenden Anlage der Packungsbegrenzung an der gegenüberliegenden Stirnfläche der Form entstehen, wenn auch möglicherweise nur geringfügige Abweichungen von einer Sollfüllmenge. Auf keinen Fall können jedoch an den Stirnseiten scharfe glatte Falten nach dem bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß beim allseitigen Umschließen des Schlauchabschnittes gleichzeitig an beiden stirnseitigen Enden der Packung in bekannter Art ebene Stirnflächen mit abstehenden Dreieckklappen gebildet werden.
  • Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, gleichzeitig mit der Packung auch die ebenen Stirnflächen derselben zu formen. Zwar gewährleistet dieses Verfahren ebenfalls die Herstellung von scharfkantigen Packungen mit Dreieckklappen an den Stirnenden.
  • Die Formung erfolgt jedoch hier erst nach dem Füllen des Schlauchabschnittes und Herstellung der Querversiegelungsnähte auf beiden Seiten, so daß durch die Formung kein Einfluß auf den Füllgutinhalt der Packung ausgeübt werden kann. Die Menge des in der Einzelpackung vorhandenen Füllgutes hängt bei dieser Art der Herstellung von einer Reihe von Faktoren ab, zu denen die Genauigkeit des Schlauchquerschnittes und die Verformung des Schlauches unter dem Innendruck bei nicht seitlich abgestützten Schlauchwandungen, also der jeweilige Innendruck, zählen.
  • Es ist auch bekannt, die Dreieckklappen einer solchen Packung nur an einem Ende derselben während des Formens der Seitenflächen herzustellen.
  • Dabei erfolgt die Herstellung der Dreieckklappen jedoch während des Aufenthaltes eines Schlauchabschnittes in einem ortsfesten ungeteilten Formkörper, aus dem der an der einen Seite nunmehr verschlossene Schlauchaibschnitt nach unten herausgezogen wird, bevor die Herstellung der Dreieckklappen an dem anderen Ende erfolgt. Es muß dabei damit gerechnet werden, daß sich der an einem Ende verschlossene, aber an seinen Außenwänden nicht mehr unterstützte Schlauchabschnitt unter einem Innendruck aufweitet. Es ist deshalb bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehen, die einzelnen Schlauchabschnitte mit abgemessenen Füllgutmengen zu füllen, damit nicht durch eine Aufweitung des Schlauchabschnittes zu diesem Zeitpunkt zusätzliches Füllgut in die Packung einströmen kann, wie dies der Fall wäre, wenn eine Flüssigkeitssäule auf dem Inhalt des Schlauchabschnittes- lasten würde.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht auf flüssige Füllgüter beschränkt. Vielmehr ist es auch möglich, körniges oder pulverförmiges Gut nach diesem Verfahren zu verpacken. Dies kann dadurch geschehen, daß mindestens im anfänglichen Stadium des Füllens des in der Form befindlichen Schlauchabschnittes dessen Inneres unter Gasdruck gehalten wird. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Herstellung der glatten scharfen Kanten erfolgt, ohne daß das körnige oder pulverförmige Gut in dicht gepacktem Zustand in die Packung eingeführt werden muß. Dadurch werden bei manchen Erzeugnissen Qualitätsminderungen verhindert, die bei Einfüllen in dicht gepacktem Zustand zu befürchten wären.
  • Zur Herstellung gefüllter, geschlossener und geformter Packungen sind Vorrichtungen bekannt, die ein aus wenigstens zwei symmetrischen Teilen bestehendes Formwerkzeug aufweisen, das den unter Innendruck stehenden Schlauchabschnitt längs ebener Flächen umschließt und an dem Vorrichtungen zum Zusammenführen und zum Versiegeln -der Schlauchwände und zum Trennen der Packung vom Schlauch vorgesehen sind. Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann eine solche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, daß zur schrittweisen Packungsherstellung das Formwerkzeug aus zwei ortsfesten, zur Schlauch achse und untereinander parallelen Platten sowie aus zwei weiteren, senkrecht zu den Platten stehenden und zueinander verschiebbaren Formiolben mit parallelen Stirnflächen und oben und unten senkrecht zur Schlauchachse stehenden Formflächen besteht, wobei den oberen und unteren Randkanten der Formplatten je ein an sich bekanntes, um die innere Randkante schwenkbares Faltwerkzeug zugeordnet ist, durch das die gleichzeitige Bildung der ebenen Packungsstirnflächen mit senkrecht zur Packung abstehenden Dreieckklappen erfolgt.
  • Zum kontinuierlichen Herstellen der Packungen können gemäß der Erfindung wenigstens zwei in bekannter Weise in Richtung der Schlauchachse hintereinanderliegende Formwerkzeuge vorgesehen sein, die je aus symmetrischen U-förmigen Formhälften bestehen, welche senkrecht abstehende Stirnfiächen aufweisen und denen an ihren unteren Enden ein die Stirnflächenfaltung, das Versiegeln und das Abtrennen bewirkendes Backenpaar zugeordnet ist, wobei die Formhälften mit den Backen, wie bekannt, relativ zueinander und in Schlauchrichtung derart bewegbar sind, daß sie abwechselnd nach dem Fertigformen des zugeordneten Schlauchabschnittes zum Formen des mindestens übernächsten Schlauchab schnittes in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.
  • In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
  • Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung während des Formvorganges; F i g. 2 bis 5 sind schematische, teilweise geschnittene Darstellungen zur V;eranschaulichung verschiedener aufeinanderfolgender Stadien eines Formvorganges an einer Packung, F i g. 6 bis 9 sind schematische perspektivische Darstellungen einer Ausführungsform der Erfindung für kontinuierlichen Betrieb in verschiedenen aufeinanderfolgenden Stadien eines Formvorganges an mehreren Packungen.
  • In Fig. 1 ist die Vorrichtung zum Verformen eines flüssigkeitsgefüllten Schlauches 1 aus relativ steifem, jedoch biegsamem Material mit einer heißsiegelbaren Innenschicht zu quaderförmigen Verpackungen dargestellt.
  • Die Vorrichtung weist obere Quetsch- und Querversiegelungsbacken 2 und 3 auf, die um zwei parallele horizontale, auf beiden Seiten der vertikalen Bewegungsbahn des Schlauches liegende Achsen drehbar gelagert sind, um welche sie in die in F i g. 1 gezeigten Stellungen schwenkbar sind, in denen ihre zwei miteinander zusammenwirkenden Quetschflächen 4 und 5 jeweils ihre wirksame Querversiegelungsstellung, und zwar im wesentlichen in axial gerichteten Ebenen bezüglich des Schlauches 1 einnehmen, während zwei im wesentlidhen ebene Flächen 6 und 7 abwärts weisen und in diesen Stellungen im wesentlichen in ein und derselben horizontalen Ebene liegen.
  • Unterhalb dieser horizontalen Ebene befinden sich zwei ortsfeste Platten 8 und 9 auf beiden Seiten der vertikalen Bewegungsbahn des Schlauches. Diese Platten liegen einander mit zwei im wesentlichen ebenen, vertikalen und relativ parallelen Flächen 10 und 11 gegenüber, die Platten 8 und 9 weisen horizontale, obere Kanten 12 und 13 auf, die im wesentlichen in der obenerwähnten horizontalen Ebene liegen.
  • An den unteren Enden besitzen die Platten8 und 9 jeweils horizontale Kanten 14 und 15. Diese Kanten befinden sich ¢ebenfalls im wesentlichen in einer horizontalen Ebene. Zwei ortsfeste untere Zungen 16 und 17 sind jeweils um eine horizontale Achse drehbar- gelagert. Diese beiden Achsen befinden sich auf jeder Seite der vertikalen Bewegungsbahn des Schlauches. Die Zungen sind um diese Achsen in Stellungen schwenkbar, in denen sie mit zwei im wesentlichen ebenen Oberflächen 18 und 19 nach oben weisen, die in dieser Stellung im wesentlichen in der horizontalen Ebene der unteren Plattenkanten 14 und 15 liegen. In dieser Stellung erstreckt sich die aufwärts weisende Oberfläche 19 der einen Zunge über die axiale und parallel zu den Drehachsen der Zungen 16 und 17 bezüglich des Schlauches 1 aufwärts gerichtete Ebene hinaus. Zwischen den Oberflächen 10 und 11 der Platten 8 und 9, die einander gegenüberliegen, sind Kolben 20 und 21 horizontal gegeneinander und voneinander weg, und zwar von beiden Seiten der vertikalen Bewegungsbahn des Schlauches verschiebbar angeordnet. Diese Kolben liegen einander mit jeweils einer vertikalen Stirnfläche22 bzw. 23 gegenüber, die jeweils senkrecht zu den PlattenflächenlO und 11 liegen. Zusätzlich weisen die Kolben jeweils obere horizontale Flächen 24 auf, von denen nur eine dargestellt ist, und zwar benachbart den Stirnflächen 22 und 23.
  • Desgleichen sind untere Flächen 25 benachbart den Stirnflächen 22 und 23 vorgesehen, von denen ebenfalls nur eine Fläche gezeigt ist. Die oberen horizontalen Kolbenflächen 24 liegen im wesentlichen in ein und derselben horizontalen Ebene, die sich etwas unterhalb der horizontalen Ebene der oberen Plattenkanten 12 und 13 befindet. Desgleichen liegen die unteren horizontalen Kolbenflächen 25 im wesentlichen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene, die etwas oberhalb der horizontalen Ebene der unteren Plattenkanten 14 und 15 verläuft.
  • Die Verschiebung wird mittels horizontaler Kolbenstangen 26 und 27 auf die Kolben 20 und 21 übertragen.
  • Längs ihrer Oberkanten 12 und 13 weisen die Platten 8 und 9 obere Eckausnehmungen 28 und längs ihrer unteren Kanten 14 und 15 untere Eckausnehmungen 29 auf. Die oberen und unteren Eckausnehmungen 28 und 29 werden je durch eine horizontale Kante und eine vertikale Anschlagkante begrenzt. In den oberen und unteren Eckausnehmungen 28 und 29 werden obere und untere seitliche Schultern der Kolben 20 und 21 aufgenommen, die die inneren Stellungen der Kolben 20 und 21 gemäß Fig. 1 bestimmen, indem sie gegen die vertikalen Anschlagkanten der oberen und unteren Eckausnehmungen 28 und 29 zur Anlage kommen.
  • Die oberen Backen 2 und 3 sind aufwärts und nach außen um ihre Drehachsen in ihre Ruhestellungen (F i g. 2 und 5) schwenkbar. Desgleichen können die unteren Zungen 16 und 17 abwärts und nach außen um ihre Drehachsen in ihre Ruhestellungen (Fig. 2 und 5) geschwenkt werden.
  • Die F i g. 2 und 5 zeigen verschiedene Phasen des Paokungs-Formvorganges in der Formeinrichtung gemäß der Fig. 1. In Fig. 2 sind die aus den Bakken 2, 3 bzw. den Zungen 16 und 17 bestehenden Faltwerkzeuge in ihre Ruhestellungen auseinandergeschwenkt worden. Die Kolben 20 und 21 sind voll in ihre nicht gezeigten Außenstellungen auseinanderbewegt worden. Zwischen den ortsfesten Platten 8 und 9 ist der Schlauch 1 abwärts bewegt worden, so daß es mit seinem aus dem unmittelbar vorangegangenen Packungsformvorgang stammenden Versiegelungsgrat 32 bis leicht unter die unteren Kanten 14 und 15 der Platten 8 und 9 reicht.
  • Nachdem der Schlauch 1 zwischen den Platten 8 und 9 nach unten vorgeschoben worden ist, werden die Kolben 20 und 21 gegeneinander in ihre inneren Endstellungen, die von ihren Schultern bei Anlage in den Ausnehmungen 28 und 29 bestimmt werden, verschoben. In dieser Lage begrenzen die Stirnflächen 22 und 23 der Kolben 20 und 21 zusammen mit den einander gegenüberliegenden Oberflächen 10 und 11 der Platten 8 und 9 einen quader- oder säulenförmigen Hohlraum mit einem Querschnitt, dessen Umriß im wesentlichen mit dem äußeren Umfang des Querschnittes des Schlauches 1 zusammenfällt. Der Schlauch 1 schließt eine Spalte oder einen Säulenabschnitt33 der flüssigen Einfüllung ein, um dessen Volumen der Inhalt des Schlauches das Volumen des Hohlraumes übersteigt, weswegen die Schlauchwandung danach strebt, sich nicht nur dicht an die Kolbenstirnffächen 22 und 23 und die Plattenoberflächen 10 und 11, sondern auch an die oberen und unteren horizontalen Kolbenflächen 24 und 25 dicht anzulegen, wenn die Kolben 20 und 21 gegeneinandergedrückt werden, und zwar wird dies durch den hydraulischen Gegendruck in der Säule des eingefüllten Gutes unterstützt. Entlang jeder der horizontalen oberen und unteren Kolbenflächen 24 und 25 wird ein doppelwandiger, dreieckförmiger Ansatz 34 bzw. 35 ausgebildet, der vom Schlauch 1 vorspringt (Fig. 1 und 5).
  • In mehr oder weniger direkter Verbindung mit der Verschiebung der Kolben 20 und 21 in ihre Betriebsstelinng werden die unteren Zungen 16 und 17, wie in Fig. 2 gezeigt, in ihre Betriebsstellungen geschwenkt. In diesen Stellungen bilden die Zungen 16 und 17 mit ihren ebenen Oberflächen 18 und 19 eine ebene, im wesentlichen ununterbrochene Bodenwandung in dem erwähnten Hohlraum und streben danach, unter Verwendung der Säule des eingefüllten Materials 33 als eine innere Abstützung im Schlauch 1 jeweils ihr unteres Ende zu stauchen, um eine ebene und horizontale Stirnfläche zu bilden. Die Zungenflächen l8 und 19 überlappen jedoch auch die entsprechenden unteren horizontalen Kolbenflächen 25 in der Weise, daß die zwei jeweils doppelwandigen, dreieckförmigen Ansätze 35 zwischen diesen und den Zungenftächen 18 und 19 flachgepreßt werden. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der Ebene, in der die unteren horizontalen Kolbenflächen 25 liegen, und der Ebene, die die Zungenoberflächen 18 und 19 in ihren Betriebsstellungen enthalten, so groß, daß das Flachdrücken der unteren Ansätze 35 mit sich bringt, daß die in diesen Ansätzen enthaltene Füllmenge im wesentlichen nach innen in den Rest des Rohrinneren hineingepreßt wird.
  • Da im vorliegenden Fall die beiden unteren Zungen 16 und 17 voraussetzungsgemäß um Drehachsen schwenkbar sind, die parallel zur Richtung des Versiegelungsgrates 32 liegen, und da die Betätigungsflächel9 einer Zunge 17 sich außerdem in ihrer Betriebsstellung über die axiale Ebene des Schlauches 1, die parallel zu diesen Drehachsen verläuft, hinaus erstreckt, bringt das Verschwenken der Zunge 17 einwärts und aufwärts in ihre Betriebsstellung mit sich, daß der Querversiegelungsgrat 32 um seine inneren Begrenzungskanten gefaltet wird, und zwar so, daß er gegen die Stirnfläche der Pakkung, die gegen die Zungeuflächen 18 und 19 geformt wird und die ebenen Unterseiten der Ansätze 35 anstößt, die ebenfalls durch die Zungenflächen 18 und 19, die mit der Stirnfläche verschmelzen, geformt werden.
  • Schon während der in Fig. 3 gezeigten Phase des Formvorganges beginnt das Ein- und Abwärts schwenken der oberen Backen 2 und 3, durch welche diese in ihre Betriebsstellung gebracht werden. Bei dieser Schwenkbewegung bewirken die Backen 2 und 3 zusammen mit ihren Formoberflächen 6 und 7 und zusammen mit den oberen horizontalen Flächen 24 der Kolben 20 und 21 bezüglich der oberen Ansätze 34 und dem benachbarten Schlauchwandabschnitt ein Flachdrücken und ein Stauchen entsprechend den Vorgängen, die mittels der horizontalen Kolbenflächen 25 und der Zungenflächen 18 und 19 erzeugt werden. Die Backenflächen 6 und 7 können zu diesem Zweck die Kolbenflächen 24 bis zu einem gewissen Grad überlappen. Gleichzeitig drücken die Quetschflächen 4 und 5 der Backen 2 und 3 den Schlauch 1 zwischen sich entlang einer entsprechenden Querzone flach, in welcher die entsprechenden Abschnitte des Schlauches landen Innenseiten gegeneinandergedrückt werden, während die Säule der flüssigen Füllung gleichzeitig abgeteilt wird.
  • Die Backen 2 und 3 können Versiegelungswärme an die Kunststoffinnenseite der entgegengesetzten Schlauchwandabschnitte im Bereich der Querzone liefern, so daß der Schlauchl in dieser Querzone unter Wirkung von Druck und Wärme wirksam versiegelt wird. Die Wärme kann von einer oder von beiden Quetschflächen 4 und 5 durch Wärmeleitung von der Außenseite des Schlauches 1 geliefert werden. Zum klareren Verständnis ist die Wärmeversorgungseinrichtung nicht gezeigt worden, da sie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
  • Da die Säule des eingefüllten Materials 33 nur bei der wirksamen Versiegelungsstellung der Backen 2 und 3 (F i g. 4) abgetrennt wird, steht das Innere des Schlauchabschnittes, der sich zwischen den Platten 8 und 9 und den Kolben 20 und 21 befindet, mit dem Inneren des übrigen Schlauches in Verbindung.
  • Wenn deshalb ein höherer statischer innerer Gegendruck im Volumen des Füllmaterials in dem eingeschlossenen Schlauchteil gewünscht wird, kann dies mittels einer größeren Säule des Füllmaterials 33 im Schlauch 1 oder durch einen auf dessen freie Oberfläche wirkenden Hilfsdruck verwirklicht werden.
  • Durch geeignetes Aufeinanderabstimmen der Backen-und Kolbenbewegungen kann der auch im Füllmaterial erzeugte dynamische Druck als innerer Stütz druck während des Verformungsvorganges ausgenutzt werden.
  • Wenn die Backen2 und 3 in ihre in Fig.4 gezeigten Endstellungen geschwenkt sind, ist der Formvorgang beendet. In dieser Stellung begrenzen die Backenflächen 6, 7, 18 und 19, die Plattenflächen 10, 11 und die Kolbenstirnflächen 22 und 23 einen quaderförmigen Hohlraum, von dem der zugehörige Schlauch abschnitt nur mit fiachgedrückten Teilen, nämlich den vier Abschnitten34 und 35 und der oberen Versiegelungszone vorspringt, während er mit seinem übrigen Teil an der Innenseite des Hohlraums an jedem Punkt anliegt. Die Ansätze 34 und 35 ruhen in jedem Punkt entlang ihrer flachen Teile an den entsprechenden flachen Oberflächen6,7,18 und 19 und den jeweiligen Kolbenflächen 24 und 25, während derselbe sich bezüglich der Quetschflächen4 und 5 der Backen 2 und 3 an die obere Querversiegelungszone anlegt.
  • In F i g. 4 ist eine der beiden oberen Backen, beispielsweise die Backe 3, in bekannter Weise mit einer Schneideinrichtung versehen, die ein Messer 36 umfaßt, das in der Backe 3 verschiebbar ist. Das Messer kann von der Quetschfläche5 der Backe 3 vorgestoßen werden, wenn die Backen 2 und 3 sich in ihrer Versiegelungsstellung befinden, wobei die Quetschfläche 4 der Backe 2 als Widerlager verwendet wird um den Schlauch 1 in der Versiegelungszone, die von den Quetschflächen 4 und 5 bestimmt wird, zu zerschneiden.
  • Wenn der Schlauch 1 nach Vervollständigung seines Formvorganges mit dem Messer 36 zerschnitten worden ist, werden die Faltwerkzeuge 2, 3, 16 und 17 beiseite geschwenkt und die Kolben 20 und 21 in ihre jeweiligen Ruhestellungen, wie in F i g 5 gezeigt, zurückbewegt. Danach wird die vollständig gefüllte und versiegelte, vom Schlauch 1 abgetrennte Einheit in einem geformten Zustand aus der Formeinrichtung ausgestoßen, worauf diese für eine Wiederholung des gerade beschriebenen Form- vorganges mit einer neuen Schlauchlänge, die zwischen die Platten 8 und 9 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung eingebracht worden ist, bereit ist.
  • Die aus der Formeinrichtung ausgestoßene Einheit besitzt in diesem Fall eine quaderförmige Gestalt mit zwei Paaren einander gegenüberliegender und paralleler Seitenwände, die durch die Stirnflächen 22 und 23 der Kolben 20 und 21 und durch die Flächen 1111 und 11, die einander gegenüberliegen, der Platten 8 und 9 geformt worden sind. An jedem Ende weist die Einheit einen Versiegelungsgrat 32 bzw. 37 auf. Der untere Grat 32 ist um seine innere Begrenzungslinie herumgebogen und ruht so an dei entsprechenden ebenen Stirniläche, die von den Oberflächen 18 und 19 der Zungen 16 und 17 gebildet wird. Der obere Versiegelungsgrat steht im rechten Winkel von der entsprechenden oberen Stirnfläche vor, die wiederum durch die Flächen 6 und 7 der oberen Backen 2 und 3 geformt worden ist. In derselben Ebene wie die benachbarte Stirn fläche der Einheit ragen die doppelwandigen flachgedrückten und dreieckförmigen Ansätze 34 und 35 von der Einheit vor.
  • Im ausgeworfenen Zustand kann die Einheit die endgültige Packung darstellen, doch können anschließend in bekannter Weise der obere Versiegelungsgrat 37 genauso wie der untere Grat um ihre inneren Begrenzungslinien herumgebogen und in Berührung mit der benachbarten jeweiligen Stirnfläche der Einheit gebracht sowie die vier Ansätze 34 und 35 um ihre inneren Begrenzungslinien in Berührung mit entweder der- benachbarten Seitenfläche oder der benachbarten Stirniläche umgebogen und in dieser umgebogenen Lage befestigt werden. Dabei wird eine quaderförmige Packung ohne Versiegelungsgrate oder Ansätze bzw. Vorsprünge erhalten.
  • Sogar ohne irgendwelches Umbiegen von Versiegelungsgraten 37 und 32 und Ansätzen 34 und 35 sowie anschließendes geeignetes Befestigen dieser Teile am Körper der Packung ist die durch die Formeinrichtung der versiegelten Einheit gegebene Form dauerhaft, in dem Sinn, daß die Einheit ihre Form sogar beibehält, nachdem sie aus der Preßformeinrichtung ausgestoßen worden ist. Ein zusätzlicher Faktor, der hier beiträgt, ist natürlich die verhältnismäßige Steifigkeit des Verpackungsmaterials, aber vor allem die abrupten Übergänge zwischen benachbarten Plattenflächen in der Einheit tragen zur Formhaltigkeit bei.
  • Die Formeinrichtung begrenzt in ihrer Betriebsstellung einen Formhohlraum mit den Teilen ihrer Formflächen 4, 5, 6, 7, 24, 10, 11, 22, 23, 25, 16 und 17. In jedem Punkt entlang der Innenseite des Hohlraums wird die eingeschlossene Schlauchlänge gezwungen, sich ohne irgendwelche wesentlichen plastischen Dimensionsänderungen des Schlauchwandungsmaterials, die in irgendeiner Weise auftreten können, an der inneren Abstützung des eingeschlossenen Füllgutvolumens abzustützen. Der Stützdruck des Füllgutvolumens kann in diesem Fall im wesentlichen aus dem dynamischen Druck der Säule des Füllgutes bestehen, der bei Verformung der Schlauchlänge erzeugt wird, kann aber auch andererseits im wesentlichen aus seinem statischen Druck bestehen.
  • Es würde natürlich möglich sein, die unteren Zungen 16 und 17 der Preßformeinrichtung in der Weise zu gestalten, daß sie wie die oberen Backen 2 und 3 den benachbarten Versiegelungsgrat 32 in einem Quetschspalt zwischen sich aufnehmen.
  • Bei der bisherigen Beschreibung ist vorausgesetzt worden, daß der Schlauch eine Füllgutsäule einschließt, die sich bis über die Querversiegelungszone hinaus erstreckt und die die innere, für die Verformung der Schlauchlänge, die einer versiegelten Einheit entspricht, notwendige Abstützung gewährleistet.
  • Es ist jedoch auch möglich, das Füllmaterial in das Innere des Schlauches in der Weise einzugeben, daß dieser während mindestens eines Teils des Verformungsvorganges nicht vollständig mit dem Füllgut angefüllt ist oder daß Füllgut vollständig fehlt.
  • Das Füllgut kann in diesem Fall aus einer Flüssigkeit bestehen, doch kann es auch in Form von festen Stücken, Körnern oder Pulver vorkommen. In diesem Fall ist es notwendig, mindestens beim Eingangszustand des Verformungsvorganges, den inneren Hohlraum der Schlauchlänge, welcher nicht mit Füllmaterial gefüllt ist, mit einem unter einem geeigneten statischen Druck stehenden Gas zu füllen.
  • Dieses Gas muß allein oder zusammen mit dem Füllmaterial die notwendige Abstützung bewirken.
  • Falls das Füllmaterial fest ist, ist der Fall derselbe, mit Ausnahme, daß das Stützmedium ein Gas, eine Flüssigkeit oder beides sein kann.
  • An Hand der F i g. 6 bis 10 soll das Verfahren gemäß der Erfindung bezüglich einer Formvorrichtung beschrieben werden, welche als Unterschied zur bis hierher beschriebenen Formvorrichtung mit einer kontinuierlichen Schlauchvorschubbewegung betrieben wird.
  • Die kontinuierlich betriebene Formvorrichtung umfaßt zwei oder mehrere Paare miteinander zusammenwirkender Querversiegelungsbacken 38 und 39, welche jede für sich in nicht dargestellter Weise mit im Querschnitt U-förmigen symmetrischen Formhälften 44, 45 gelenkig verbunden sind.
  • Die Backen 38 und 39 weisen Quetschflächen 40 und 41 auf, die den Schlauch in bekannter Weise in zur Schlauchachse parallelen Ebenen flachdrücken und heiß zu versiegeln. Die Paare der Backen 38 und 39 werden gemeinsam mit ihren Formhälften 44, 45 aufeinanderfolgend in Eingriff mit dem Schlauch 1 gebracht. Die Backen geben den Griff auf einer niedrigeren Höhe wieder frei, die in einer Entfernung unterhalb der oberen Höhe liegt, welche mindestens dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Versiegelungszonen entspricht. Nach Freigabe des Schlauches 1 werden die Paare der Backen 38 und 39 zurückgeführt und erneut in Eingriff mit dem Schlauch auf der oberen Höhe gebracht. Die Paare der Backen 38 und 39 führen also in bekannter Weise in der Greifstellung eine Vorschubbewegung unter Mitnahme des Schlauchs nach abwärts aus.
  • Bezüglich der Form und Größenverhältnisse sind die Backen 38 und 39 gleich, und jede besteht aus einer im wesentlichen ebenen horizontalen Platte mit einer ebenen Kantenfläche, die jeweils die Quetschflächen 40 und 41 darstellen. Wenn sich das Backenpaar in der geschlossenen Stellung befindet, liegen die oberen Seiten 42 und 43 der Backen 38 und 39 im wesentlichen in ein und derselben horizontalen Ebene.
  • Die mit den Backen 38, 39 verbundenen Formhälften 44 und 45 liegen beim Abwärtsbewegen der Backen 38 und 39 einander mit den im Querschnitt U-förmigen Innenwänden geschlossen gegenüber und bilden einen Formraum mit viereckigem Querschnitt.
  • Die Längsachse dieses Formhohlraums ist parallel zur Rohrachse. Der Hohlraum selbst ist an seinen beiden Enden, d. h. an der Decke und am Boden offen. Die Trennebene des Formhohlraums liegt im wesentlichen in der axialen Ebene des Schlauches 1, die parallel zu den Quetschflächen 40 und 41 in der Querversiegelungsstellung angeordnet ist.
  • An der Decke und am Boden weisen die Formhälften 44 und 45 ebene Stirnflächen auf, die senkrecht zu der Innenwand liegen. Die freien Schenkel der U-förmigen Formhälften 44 und 45 besitzen außerdem an der Decke und am Boden vorspringende Laschen 46 und 47, deren ebene Ober- und Unterseiten sich in derselben Ebene wie die oberen und unteren Stirnflächen der Formhälften erstrecken.
  • In ihrer geschlossenen Stellung bilden die zwei zusammenwirkenden Formhälften 44 und 45 an jedem Ende des Formhohlraumes zusammen mit ihren entsprechenden Stirnflächen und mit den Oberseiten und den Unterseiten ihrer Laschen 46 und 47 eine ebene Fläche, die um die Schlauchzuführungsbahn herum geschlossen ist.
  • Die Formhälften 44 und 45 können an ihrer unteren Stirnfläche an den ebenen Oberseiten 42 und 43 der zugehörigen Backen 38 und 39 ruhen und auch einen entsprechenden Teil der Oberseiten 42 und 43 der Backen mit der Unterseite ihrer unteren Flansche 47 überlappen. Sie können weiterhin mit ihren oberen Stirnflächen an den ebenen Unterseiten 48 a und 49 a der Backen 38 a und 39 a ruhen, die auf derselben Seite der Schlauchzuführungsbahn im folgenden Backenpaar wirksam werden, und können schließlich entsprechende Teile der Backenunterseiten 48 a und 49 a mit den Oberseiten ihrer oberen Laschen 46 überlappen.
  • In F i g. 6 ist vorausgesetzt, daß die unteren Backen 38 und 39 den Schlauch 1 schließen und diesen an einer horizontalen Querversiegelungszone versiegeln. In dieser Stellung haben die Backen 38 und 39 ihre zugehörigen Formhälften 44 und 45 nach innen gegen das Rohr 1 bewegt. Die Formhälften 44 und 45 sind gegeneinander in ihre geschlossenen Stellungen um horizontale, zu den Quetschflächen 40 und 41 der Backen 38 und 39 parallele Achsen gedreht worden. Da der von den Formhälften 44, 45 begrenzte Formhohlraum mit viereckigem Querschnitt ein inneres Profil aufweist, dessen Umfang im wesentlichen mit dem äußeren Umriß des Schlauches 1 in derselben Ebene zusammenfällt, haben die Formhälften 44 und 45 an dem eingeschlossenen Schlauchstück angefangen, das entsprechende Schlauchstück zu der Querschnittsform des Hohlraums zu verformen.
  • Bei dieser Verformung bildet das »überschüssige« Schlauchwandmaterial längs der Oberseiten der Backen 38 und 39, und zwar zwischen diesen Backen und den Unterseiten der benachbarten Formhälftenlaschen 47 zwei dreieckförmige, doppelwandige Lappen 50. Diese Lappen 50 sind zwischen der entsprechenden Lasche 47 und den Backen 38 und 39 bei der Schließbewegung der Formhälften 44 und 45 flachgedrückt, wobei ein axiales Stauchen des besagten Schlauchstückes gegen den Teil der Oberseiten 42 und 43 der Backen mindestens eingeleitet wird, welcher innerhalb des Querschnittes des Formhohlraumes liegt. Natürlich bedecken die Oberseiten 42 und 43 der Backen zusammen diesen Querschnitt und außerdem die Unterseiten der Lappen 50 im wesentlichen vollständig, während die Paare benachbarter Laschen 47 die Oberseite der entsprechenden Lappen 50 mit ihren Unterseiten bedecken.
  • Fig. 7 zeigt, daß das folgende Paar der Backen 38a, 39 a um den Schlauch 1 geschlossen ist und diesen durch Flachpressen oberhalb der Formhälften 44 und 45 querversiegelt hat. Hierbei ist jede der Backen 38 a und 39 a auf einer einwärts und nach unten gekrümmten Bahn im Eingriff mit der Schlauchwand bewegt worden, um so ihre erste Berührung mit dem Schlauch 1 ein kurzes Stück oberhalb der oberen Stirnflächen der Formhälften 44 und 45 einzuleiten und mit ihren Unterseiten 48 a und 49 a in ihrer voll geschlossenen Stellung an diesen zu ruhen.
  • Wenn sich die Backen 38 a und 39 a in der geschlossenen Stellung befinden, bedecken die Unterseiten 48 a und 49 a zusammen vollständig den Querschnitt, der bei geschlossenem Formhohlraum durch die Formhälften 44 und 45 der unteren Backen 38 und 39 sowie die Oberseiten der oberen Laschen 46 der Formwände 44 und 45 begrenzt wird.
  • Bei der Schließbewegung der oberen Backen 38a und 39 a ist das in dem Formhohlraum, der durch die unteren Formhälften 44 und 45 gebildet ist, eingeschlossene Schlauchstück axial gegen die Backenunterseiten 48 a und 49 a gestaucht worden, wodurch zwei dreieckförmige, doppelwandige Lappen 51 ähnlich den beschriebenen Lappen 50 gebildet und zwischen den genannten Unterseiten und den Oberseiten der Laschen 46 flachgedrückt worden sind. Wenn sie sich in ihrer Betriebsstellung befinden, bedecken die Backenunterseiten 48 a und 49 a die Oberseiten der Lappen vollständig, genauso wie die Paare benachbarter Laschen 46 der Formwände 44 und 45 der unteren Backen 38 und 39 jeweils die Oberseite der entsprechenden Lappen 51 mit ihren Oberseiten überdecken.
  • Wie bei der Ausführung mit intermittierendem Betrieb wird vorausgesetzt, daß der Schlauch 1 eine Säule eines Füllgutes in Form von Flüssigkeit einschließt, wobei die Säule eine solche Länge aufweist, daß sie bei jeder Querversiegelung des Schlauches 1 an dem Querversiegelungspunkt abgetrennt wird. Das Ergebnis ist, daß das Füllgut in diesem Fall ebenfalls als hydraulische innere Stütze wirken wird, wenn der Schlauch im Formhohlraum verformt wird, wobei diese Stütze den beabsichtigten Verformungsvorgang möglich macht. Dabei kann der in der Füllgutsäule vorhandene statische Druck wirksam zur Verformung beitragen, solange das obere Paar der Backen 38 a und 39 a den Schlauch 1 noch nicht vollständig flachgedrückt hat.
  • Wenn sich die unteren Backen 38 und 39, ihre Formhälften 44 und 45 und die oberen Quetschbacken 38 a und 39 a in der in Fig. 7 gezeigten Stellung befinden, wird das besagte Schlauchstück gezwungen, sich eng an die Innenseite des Formhohlraumes anzulegen, der durch die Formhälften 44 und 45 an jedem Punkt an der Innenseite begrenzt wird. Außerdem wird die Schlauchwand veranlaßt, sich flach an den Oberseiten 42 und 43 der unteren Backen 38 und 39, den Unterseiten der unteren Formwandlaschen 47, den Unterseiten 48 a und 49a der oberen Quetschbacken 38 a und 39 a, den Oberseiten der oberen Formwandlaschen und den Quetschflächen 40, 40a, 41 und 41 a der beiden Paare der Backen 38, 39 und 38 a, 39a anzulegen.
  • Daraus ergibt sich eine quaderförmige Gestalt des Schlauchstückes, an der zwei Grate ausgebildet sind, die rechtwinklig in einer mittleren Symmetrieebene vorspringen, und zwar ein Grat entlang jeder Stirnfläche, wobei sich die Grate je entlang den Stirnflächen und entlang zweier dreieckförmiger Lappen 50 und 51 erstrecken, die mit einer Seite in der Ebene der Stirnfläche von dem Quader in entgegengesetzten Richtungen vorspringen.
  • Im Zusammenhang mit der Schließbewegung der oberen Backen 38 a und 39 a werden Formhälften 44 a und 45a, die von diesen Backen schwenkbar abgestützt sind in derselben Weise wie die unteren Formhälften 44 und 45, zusammenbewegt und leiten die Verformung des nächsten Schlauchstückes ein.
  • In jedem Paar der Backen besitzt eine Backe 39, 39 a usw. ein Messer 52, 52 a usw., mit welchem eine fertige Verpackung von dem übrigen Teil des Schlauches 1 abgetrennt werden kann. Dies geschieht in üblicher Weise durch ein Querschneiden in der entsprechenden Querversiegelungszone. In F i g. 7 ist vorausgesetzt, daß das Messer 52 des unteren Paares der Backen 38, 39 eine vorher fertiggestellte Verpackung von dem Schlauch 1 abgetrennt hat, jedoch bleibt diese Verpackung in der von dem Paar der Backen 38, 39 herabhängenden Stellung so lange, wie die Backen geschlossen sind.
  • In der nächsten Phase des Betriebes, die in F i g. 8 gezeigt ist, werden die unteren Backen 38 und 39 und folglich ihre Formhälften 44 und 45 auseinander und damit außer Eingriff mit dem Schlauch 1 bewegt, wobei die fertiggestellte und abgetrennte Verpackung, die unterhalb der Backen 38 und 39 herabhängt, ausgestoßen wird.
  • Die nächste Betriebsphase, die in Fig. 9 dargestellt ist, ist eine Wiederholung derjenigen nach Fig. 7, mit Ausnahme, daß das Backenpaar 38 a, 39 a, das vorher das obere Paar war, nun das untere Paar ist und entsprechend auch die Formhälften 44 a und 45 a nunmehr die Lage der Formhälften 44 und und 45 einnehmen. Das vorher untere Backenpaar 38, 39 und die Formhälften 44 und 45 dienen als oberes Backenpaar mit ihren zugehörigen Formhälften. Die Verpackungsvorrichtung kann nur mit zwei oder auch mit mehr als zwei Sätzen von Backenpaaren und Fonnhälftenpaaren betrieben werden.
  • Wenn sich die Versiegelungsbacken in ihrer wirksamen Versiegelungsstellung befinden, nehmen sie an der Abwärtszufuhrbewegung des Schlauches 1 teil, und deswegen können sie diese Vorschubbewegung durchführen. Weil die Verformung des Schlauches 1 zur beabsichtigten Gestalt tatsächlich eine Kürzung des verformten Rohrstückes mit sich bringt, ist die Schlauchvorschubbewegung nicht gleichmäßig, sondern weist zeitweise Beschleunigungen auf, die schwierig zu verwirklichen wäre, mit Ausnahme durch die Backen, und zwar ohne Risiko eines Schlupfes zwischen den Backen und der Außenseite der Rohrwandung. Aus diesem Grund kann es ratsam sein, die Verpackungsmaschine mit einer getrennten Schlauchzufuhr oder mit einer sowohl getrennt als auch durch die Backen bewirkten Schlauchzufuhr zu betreiben.
  • Im Voranstehenden ist aufgezeigt worden, daß die oberen oder Decken- und die unteren oderBodenstirnflächen derFormhälftenin derselbenEbene liegen wie die Oberseite der oberen Formhälftenlaschen und die Unterseite der unteren Formhälftenlaschen. In Anbetracht der Dicke der dreieckförmigen Lappen 50 und 51, die der doppelten Rohrwanddicke entspricht, sollte jede Stirnfläche jeder Formhälfte entlang dem Flächenteil der Formhälfte axial über den Rest der Stirnfläche bis zu einem der Dicke der Rohrwandung entsprechenden Ausmaß vorspringen.
  • Da die Verformung des gefüllten Schlauches gemäß der Erfindung ein Preßformvorgang in einem geschlossenen Formhohlraum ist, wobei der Hohlraum dem entsprechenden Schlauchstück eine Form verleiht, die durch die Gestalt und den Aufbau der Innenseite des Formhohlraums bestimmt wird, kann das verformte Schlauchstück beispielsweise mit Prägungen versehen werden, um die fertiggestellte Verpackung steifer zu machen. Zu diesem Zweck werden der entsprechende Teil oder die Teile der wirksamen Formflächen der Formvorrichtung mit geprägten Mustern versehen.
  • Obgleich bei der Beschreibung der Ausführungsform nach den F i g. 6 bis 9 vorausgesetzt worden ist, daß das Einfüllgut flüssig war und allein die erforderliche innere Stütze bildete, kann die kontinuierliche Ausführung des Verfahrens auch in der Weise abgeändert werden, daß die innere Stütze während irgendeiner Phase des Verformungsvorganges mindestens teilweise aus einem vom Füllgut verschiedenen Medium in dem hier gebrauchten Sinne besteht, das eine statische und/oder dynamische Gegendruckwirkung besitzt. Falls das Füllmaterial eine Flüssigkeit ist, ist das davon getrennte Stützmedium ein Gas, während es ein Gas, eine Flüssigkeit oder beides sein kann, wenn das Füllmaterial fest ist.
  • In der Ausführungsform, bei der das Füllgut die alleinige innere Stütze darstellt, kann die statische Gegendruckwirkung dieses Gutes natürlich erhöht werden, indem ein Extradruck entweder mechanisch oder pneumatisch erzeugt wird, der auf die freie Oberfläche der Säule des Füllgutes wirkt.
  • Um in dem Schlauch einen Überdruck des Gases zu einem der obenerwähnten Zwecke aufrechtzuerhalten, werden keine unüberwindlichen Probleme technischer Natur hervorgerufen, und zwar weder gemäß dem intermittierenden Verfahren oder der kontinuierlichen Ausführungsform. Durch geeignete Mittel kann der freie Durchgang in entgegengesetzter Richtung zur Schlauchzufuhrrichtung verhindert werden, wodurch Gas unter Druck, das die beabsichtigte Gegendruckwirkung besitzt, in den Teil des Rohres, der auf diese Weise wirksam versiegelt ist, eingeführt werden kann.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen gefüllter und verschlossener quaderförmiger Packungen aus einem siegelbaren Schlauch, bei dem ein an einem Ende verschlossener und unter erhöhtem Innendruck stehender Schlauchabschnitt allseitig in einer der Packungsgestalt entsprechenden Flächenumgrenzung eingeschlossen und abgestützt und der eingeschlossene verformte und gefüllte Schlauchabschnitt durch eine Quersiegelnaht verschlossen und in der Nahtmitte vom Schlauch getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim allseitigen Umschließen des Schlauchabschnittes gleichzeitig an beiden stirnseitigen Enden der Packung in bekannter Art ebene Stirnflächen mit abstehenden Dreieckklappen gebildet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abpacken von körnigem oder pulverförmigem Gut mindestens im anfänglichen Stadium des Füllens des in der Form befindlichen Schlauchabschnittes dessen Inneres unter Gasdruck gehalten wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit aus wenigstens zwei symmetrischen Teilen bestehendem Formwerkzeug, das den unter Innendruck stehenden Schlauchabschnitt längs ebener Flächen umschließt und an dem Vorrichtungen zum Zusammenführen und zum Versiegeln der Schlauchwände und zum Trennen der Packung vom Schlauch vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur schrittweisen Packungsherstellung das Formwerkzeug aus zwei ortsfesten, zur Schlauchachse und untereinander parallelen Platten (8, 9) sowie aus zwei weiteren, senkrecht zu den Platten stehenden und zueinander verschiebbaren Formkolben (20, 21) mit parallelen Stirnflächen (22, 23) und oben und unten senkrecht zur Schlauch achse stehenden Formflächen (24, 25) besteht, wobei den oberen und und den unteren Randkanten der Formplatten (8, 9) je ein an sich bekanntes, um die innere Randkante schwenkbares Faltwerkzeug (2, 3, 16, 17) zugeordnet ist, durch welche die gleichzeitige Bildung der ebenen Packungsstirnflächen mit senkrecht zur Packung abstehenden Dreieckklappen erfolgt.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit aus wenigstens zwei symmetrischen Teilen bestehenden Formwerkzeugen, die je einen unter Innendruck stehenden Schlauchabschnitt längs ebener Flächen umschließen und an denen Vorrichtungen zum Zusammenführen und zum Versiegeln der Schlauchwände und zum Trennen der Packung vom Schlauch vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum kontinuierlichen Herstellen der Packungen wenigstens zwei in bekannter Weise in Richtung der Schlauchachse hintereinanderliegende Formwerkzeuge vorgesehen sind, die je aus symmetrischen U-förmigen Formhälften (44, 45) bestehen, welche senkrecht abstehende Stirnflächen (46, 47) aufweisen, und denen an ihren unteren Enden ein die Stirnflächenfaltung, das Versiegeln und Abtrennen bewirkendes Backenpaar (38, 39) zugeordnet ist, wobei die Formhälften mit den Backen, wie bekannt, relativ zueinander und in Schlauchrichtung derart bewegbar sind, daß sie abwechselnd nach dem Fertigformen des zugeordneten Schlauchabschnittes zum Formen des mindestens übernächsten Schlauchabschnittes in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 119 750; britische Patentschrift Nr. 686 078; USA.-Patentschriften Nr. 2 113 658, 2 196 666, 2 420 983, 2 790 994.
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