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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit verschiedenen Medien
gefüllten Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoff-Folien Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mit verschiedenen Medien
gefüllten Formkdrpern aus thermoplastischen Kunststoff-Folien, wobei die Folien
als zwei aufeinanderliegend Folienbahnen in endloser Form der Verschweissung und
FUllung zugeführt werden.
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Zur Herstellung von gefUllten Formkörpern aus thermoplastischem Kunststoff
sind verschiedene Verfahren bekannt geworden. In der Praxis hat sich vor allem das
sogenannte Rado-Verfahren-benannt nach dem Erfinder Rado-durchgesetzt, welches darauf
beruht, dass ein Kunststoff-Schlauch an einem Ende geschlossen wird und in den vom
anderen offenen Ende her, eine für mehr als einen Behälter ausreichende Menge FUllmasse
eingefüllt wird und dessen Wandungen bei gefülltem Strang in der Länge eines Einzelbehälters
entsprechenden Abständen unter Verdrängung der Fiillmasse zusammengepresst und erhitzt
werden, um die sich berührenden Rohrwandungen mit einander zu verschweissen. Dadurch
entstehen beiderseits geschlossene Kunststoff-Behälter oder-Forskörper. Dieses Verfahren
wurde unter Beibehaltung seiner Grundkonzeption durch verschiedene Verbesserungsvorschläge
ausgebaut und bestimmten Anwendungszwecken besonders angepasst, wie dies vor allem
aus den bekanntgemachten deutschen Patentanmeldungen R 2094, 81a, 2/10 und R 12602,
81a, 2/10 sowie aus der deutschen Auslegeschrift 1 088 411 hervorgeht.
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Unabhängig davon ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Beuteln
aus einem Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff bekannt geworden, bei dem der
Schlauch zur Bildung der verschlossenen Beutelenden ortlich zusammengerafft, an
dieser Stelle verschweisst, gleichzeitig die Schweisstelle an der Querrichtung des
Schlauches durchgetrennt und die Schweisstelle gekühlt wird, wie dies in der deutschen
Patentschrift 1 121 798 beschrieben ist.
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Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass in die Beutel oder
Formkörper nur fltssiges oder pastenformiges Gut eingefüllt werden kann und darüberhinaus
eine Herstellung der Beutel oder Formkörper erst nach dem Einfüllen
des
Gutes auf den Verarbeitungsmaschinen erfolgt.
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Der mehr oder weniger lange Kunststoff-Schlauch oder -Rohrstrang wird
also zuerst vollkommen mit dem Gut gefüllt und danach werden durch Yerschweissen
der einander gegenüberliegenden Schlauchwknde eine mehr oder weniger grosse Anzahl
Formkörper bzw. Beutel der gewUnschten Grosse herausgeschweisst.
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Demgegenüber zeichnet sich das Verfahren gemäss der Erfindung dadurch
aus, dass zwei aufeinanderliegende Kunststoff-Folienbahnen in endloser Form der
Verschweissung und FUllung zugeführt werden, wobei in einem Arbeitsgang die Folienbahnen
oberhalb und unterhalb eines dazwischen angeordneten F2llkanals mit in Längsrichtung
angebrachten Fülldüsen oder FUlltrichtern entlanglaufen an ihren offenen Seiten
in Längsrichtung zugeschweisst, durch Schweisaverbindungen der Oberfolie mit der
Unterfolie in einzelne Schlauchbahnen beliebiger Breite aufgeteilt, die FUllgUter
für jeweils einen Formkörper in jede Schlauchbahn eingebracht, diese quer zur Längsrichtung
zugeschweisst und abgetrennt werden. Wesentlich für das Verfahren ist die Tatsache,
dass die Herstellung der Forikörper in kontinuierlich aufeinanderfolgenden Arbeitsabschnitten
vor sich geht und praktisch so lange fortgesetzt werden kann, bis die Enden der
Folien die Arbeitsabschnitte passiert haben.
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Gegeniiber dem bisher bekannt gewordenen Verfahren hat das erfindungsgemässe
Verfahren den Vorteil, dass nicht nur gasförmiges, flüssiges oder pastenförmiges
sondern auch stückformiges Gut eingeftillt werden kann und die Herstellung der Formkörper
gleichzeitig mit dem EinfUllen des Gutes erfolgt. Dadurch, dass FUllung und Herstellung
der Formkörper gleichzeitig erfolgen, wird gegentiber den bisher bekannten Verfahren
erheblich Platz eingespart, da die bisher übliche und notwendige
Herstellung
eines möglichat langen gefüllten Schlauches oder Rohrstranges entfällt. Schlie-sslioh
ist noch hervorzuheben, dass durch das Zusammenfassen des FUllvorganges mit der
Herstellung der Formkdrper in einem kontinuierlichen, praktisch endlosen Arbeitsvorgang
eine besonders einfache, schnelle und dadurch auch rationelle Fertigung erreicht
wird.
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Das Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung ist in den Zeichnungen
schematisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung und Füllung von Formkörpern
mit gewellter Oberfläche in Seitenansicht ; Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäss
Fig. 1 in Draufsicht ; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen gefüllten Formkörper
gemäss der in Fig. 2 angegebenen Schnittrichtung A-B ; Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung
zur Herstellung und FUllung von Formkörpern in der AusfUhrung als mehr oder weniger
lange Schlauchbahnen in Seitenansicht, wobei die Querabschweissung der Schlauchbahnen
in mehreren Nutzen erfolgt ; Fig. 5 zeigt die Vorrichtung gemEss Fig. 4 in Draufsicht
; Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung und Fiellung von Formkörpern mit
stückförmigem. FUllgut in Seitenansicht und Fig. 7 zeigt die Vorrichtung gemmes
Fig. 6 in Draufsicht.
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Von der Folienrolle 1 laufen die beiden Folienbahnen la und 1b als
Ober-und Unterfolie oberhalb und unterhalb des Füllkanals 2 und den FUlldüsen 3
zu den Schweissvorrichtungen 5, wobei während der Herstellung der Formkörper gleichzeitig
das entsprechende Gut in diese Formkdrper
eingefüllt wird. Der
Arbeitsablauf geht so vor sich, dass die Oberfolie la zusammen mit der Unterfolie
1b zwischen einer Rotationswalze 4 und einer Gegendruckwalze 6 hindurohlaufen, wobei
die Rotationswalze 4 mit Schweissringen 5 versehen ist, durch die die Oberfolie
1a mit der Unterfolie 1b an den gewünschten Stellen miteinander fest verbunden wird.
Die Rotationswalze 4 besitzt ebenso wie die darauffolgende Kühldruckwqlze 7 Auanehmungen
8, durch die die Fülldüsen 3 hindurchlaufen.
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Die Fülldüsen 3 enden erst nach der Durch£thrung durch die Kühldruokwalze
7 und ragen mit ihren Enden in die bereits an drei Seiten durch die Verschweissung
der Oberfolie 1a mit der Unterfolie lb abgedichteten Schlauchbahnen 11. Unterhalb
der Kühldruokwalze 7 ist ebenfalls wie unterhalb der Rotationswalze 4 eine Gegendruckwalze
6 angeordnet.
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Erst nach dem Verlassen der Kühldruckwalze 7 werden die an drei Seiten
geschlossenen Sohlauchbahnen 11 mit dem entsprechenden Gut gefüllt, wobei die Schlauchbahnen
11 gleichzeitig kontinuierlich weitertransportiert werden.
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Die seitliche Abdichtung der Schlauchbahnen 11 erfolgt durch die Schweissringe
5 der Rotationswialze 4, während die quer dazu verlaufende Abdichtung durch die
Abschweissvorrichtung 9 erzielt wird. Die Kühldurckwalze 7 und die untorhalb dieser
angeordnete Gegendruckwalze 6 verhindern, dass das durch die Fülldüsen 3 eingefüllto
Gut nach der noch nicht zugeachweissten Seite der Schlauchbahnen 11 entweichen kan.
Die noch offene Seite dwr Schlauchbahnn 11 wird nnch dem kontinuierlichen Weitertransport
der miteinander verbundenen Folienbahnen 1a und 1b schliesslich zum gwwünschten
Zeitpunkt durch die Abaohweiasvorrichtung 9 geachlosaen, wodurch die Formkörper
endgültig hergestellt und gleichzeitig gefüllt sind.
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Während in den Figuren 1 bis 3 die Vorrichtung nur für die Herstellung
und Füllung einer Schlauchbahn 11 und damit von breiteren Formkörpern ausgerdstet
ist, soll die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Vorrichtung zur gleichzeitigen
Herstellung und FUllung mehrerer nebeneinanderliegender Schlauchbahnen 11 dienen
wodurch verhältnismässlg schmale und kurze Formkdrper entstehen. Dafür ist auch
die in dem letztgenannten Ausführuhgsbeiapiel vorgesehene Anordnung von mehreren
Abschweissvorrichtungen 9 besonders günstig.
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Wie in dem weiteren Ausführungsbeispiel in den Figuren 6 und 7 dargestellt,
ist es bei der Einbringung von stückförmigem Füllgut zweckmässig, wenn die Folienbahnen
1a und 1b nicht von einer gemeinsamen Folienrolle 1, sondern von zwei getrennten
seitlich angeordneten Folienrollen 1 den Schweissvorrichtungen 5 zugefüjhrt werden.
Dadurch ist es möglich, dass das Fallut innerhalb des zwischen den getrennt angeordneten
Folienrollen 1 vorhandenen Raumes durch einen volumenmässig grosser ausgebildeten
FUlltricher 10 eingebracht wird. Das stückförmige Fullgut wird dadurch beispielaweise
in die Schlauchbahn 11 eingefüllt. Diese wird durch Verbindung der Oberfolie 1a
mit der Unterfolie 1b mit Hilfe der Schweissringe 5 hergestellt, wdhrend das stückförmige
Füllgut vom Trichter 10 zwischen die Ausnehmung 8 in die fertige Schlauchbahn 11
hineingedrüokt wird oder-bei vertikaler Anordnung der Vorrichtung-in die fertige
Schlauchbahn 11 hineinfällt. Die Länge der endgültigen Formkprper wird durch entsprechende
Anordnung der Abschwiessvorrichtung 9 b-gronst, die die noch offene vierte Seite
der Schlauchbahn 11 schliesat. Das Verfahren bei der Einftillung von attiokformigem
Gut ist in solnem Prinzip genau dan gleiche wie bei flüssigem oder pst-nförmigem
Fallut.
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Erforderlichenfalls kann, wie aus den Figuren 6 und7 zu ersehen ist,
bei der Einführung von stückförmigem FUllgut der Fülltrichter 10 an seinem inneren
Ende sa ausgebildet sein, dass er ähnlich wie die Fülldüsen 3 durch die Ausnehmung
8 in der Druckwalze 7 hindurchgeführt wird. Dadurch ist in bestimmten Fällen eine
bessere Püllmöglichkeit gegeben.
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Die in den Figuren l, 2 und 3 dargestellte wellige Oberfläche der
hergestellten Formkdrper wird dadurch erhalten, dass die Schweissringe 5 mit entsprechenden
Profilierungen versehen sind, wodurch die verschiedensten Muster bzw. Unterteilungen
erreicht werden können. Durch da erfindungsgemässe Verfahren ist es möglich, dass
diese Muster bzw. Unterteilungen gleichzeitig oder nach der Herstellung der an zwei
Seiten geschlossenen Schlauchbahn 11 entstehen.
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Wie bereits erwähnt, ist es fUr das Veffahren besonders wichtig, dass
die Folien 1a und 1b den Schweissvorrichtungen 5 kontinuierlich zugeführt und bis
zur Herstellung der gefüllten Formkörper in gleicher Weise weitertransportiert werden.
Auch das Zuschweissen und Trennen der Formkdrper soll gemäss des vorgeschlagenen
Yerfahrens während des Transportes der Schlauchbahnen 11 im Mitlauf erfolgen. Schliesslich
ist es im Hinblick auf den kontinuierlichen Arbeitsablauf zweckmässig, wenn die
Schweisstellen unmittelbar nach dem Schweissen in bekannter Weise gekEhlt werden
und erst danach die Einbringung des Füllgutes erfolgt.
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Neben der Einfüllung von flüssigem, pasten-oder stüokförmigem Gut
kann nattrlich auch gaa-oder pulverförmiges Gut eingebracht werden.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wurde bereits bei
der Besprechung der Hauptfiguren eingehend dargestellt und erklärt. Hinzuzufügen
wäre vielleicht noch, dass die Rotationswalze 4 zweckmässigerweise aus einem heizbaren
Zylinder bestehen kann, auf dem beliebig verstellbare Schweissringe 5 angeordnet
sind. Diese Schweissringe 5 können auswechselbar sein und im Hinblick auf gewünschte
Muster bzw. Unterteilungen bei den Formkorpern verschiedene Profilierungen aufweisen.
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FUr die Herstellung von kleineren Formkorpern ist es sinnvoll, wenn
mehrere Abschweissvorrichtungen 9 hintereinander verstellbar angeordnet sind. In
vielen FZllen ist es besonders zweckmässig, wenn die Abschweissvorrichtung 9 als
ein in seinem Durchmesser verstellbares ElektrodeAkreuz ausgebildet ist.