DE1611887B2 - Einrichtung zur kontinuierlichen, taktweisen herstellung von mit fluessigkeit gefuellten quaderfoermigen packungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen, taktweisen Herstellung von mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllten quaderförmigen Packungen mit Endlappen aus einem Schlauch aus flexiblem Material, z. B. beschichtetem Papier, der durch eine Querschweißnaht an seinem unteren Ende verschlossen und mit Flüssigkeit gefüllt ist, und von dem jeweils ein Abschnitt am Schlauchende vor dem Schweißen einer oberen, die Packung verschließenden Querschweißnaht zur quaderförmigen Packung mit Endlappen geformt wird, mit einer Formvorrichtung, einer mit zwei Schweißbacken ausgerüsteten Schweißvorrichtung sowie mit einer Klemmeinrichtung, wobei die Schweißvorrichtung oberhalb der Formvorrichtung angeordnet und unabhängig von der Formvorrichtung betätigbar ist. Bei der Herstellung von mit Flüssigkeit gefüllten quaderförmigen Packungen aus schlauchförmigem Ausgangsmaterial besteht stets das Problem, daß bei der Verformung eines von zwei Querschweißnähten begrenzten Schlauchstücks zu einer quaderförmigen Packung das zwischen den beiden Querschweißnähten eingeschlossene Volumen verringert wird. Es muß daher dafür gesorgt werden, daß in das abzuschließende Schlauchstück nur eine solche Flüssigkeitsmenge abgefüllt wird, die dem Rauminhalt der endgültigen quaderförmigen Packung entspricht.

Bei einer bekannten Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (FR-PS 14 48 240) erfolgt die Dosierung der in der Packung eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge durch eine nachträgliche Kalibrierung, bei der zuviel eingetretene Flüssigkeit durch einen Stempel aus der noch nicht verschweißten Packung wieder herausgedrückt wird. Das gleiche gilt für eine bekannte

ίο Vorrichtung anderer Gattung (FR-PS 14 13 679), mit der tetraederförmige Verpackungen erzeugt werden, die nachträglich im geschlossenen Zustand zur quaderförmigen Fertigpackung geformt werden. Über die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge hinaus eingetretene Flüssigkeit wird hier gleichfalls wieder nach oben herausgedrückt, wozu an die Schweißbacken Druckstücke angesetzt sind. Wenn mit diesen bekannten Einrichtungen hohe Taktgeschwindigkeiten erreicht werden sollen, so muß die beim Formen erfolgende nachträgliche Kalibrierung der eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge mit großer Schnelligkeit erfolgen. Das führt in Verbindung mit dem auf der noch offenen Packung lastenden hydrostatischen Druck der im Schlauch stehenden Flüssigkeitssäule zu Druckwellen, die erhebliche Beanspruchungen des Packungsmaterials und unter ungünstigen Umständen das Reißen der Schweißnähte zur Folge haben.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung anderer Gattung (DT-AS 11 19 750), bei der die Schweißbacken mit der Formvorrichtung fest verbunden und nur mit dieser gemeinsam betätigbar sind, sind zwar Führungsrollen bzw. mehrere übereinander angeordnete Rollenpaare oder Leitbleche vorgesehen. Diese dienen jedoch nur der Führung des Schlauches und haben keinen Einfluß auf die Füllung des jeweils zu schließenden Schlauchabschnittes Auch hierbei muß zuviel eingetretene Flüssigkeit beim Formen der quaderförmigen Pakkung wieder nach oben herausgedrückt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß ohne unzulässige Beanspruchung des Packungsmaterials auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten eine genaue Dosierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum gedrosselten Zuführen der vorbestimmten Flüssigkeitsmenge die Klemmeinrichtung unmittelbar oberhalb der Schweißbacken angeordnet ist und aus zwei in Vorschubrichtung des Schlauches konvergierenden und sich über die Breite des Schlauches erstreckenden Platten oder Walzenbahnen besteht, die zum Einstellen des Drosselquerschnitts gegeneinander verstellbar sind.

Damit wird erfindungsgemäß die in eine Packung einzuschließende vorbestimmte Flüssigkeitsmenge nicht durch eine nachträgliche Kalibrierung, sondern gleichsam vorausschauend festgelegt, indem durch Drosselung der Flüssigkeitszustrom so eingestellt wird, daß im Augenblick des Schweißens genau die dem Volumen der fertigen quaderförmigen Packung entsprechende Flüssigkeitsmenge in den Schlauch unterhalb der Schweißbacken eingetreten ist.

Die erforderliche Genauigkeit bei der Festlegung des Schweißzeitpunktes ist dabei überraschenderweise ohne weiteres erreichbar. Das liegt vor allem· daran, daß die Platten bzw. Walzenbahnen eine Drosselstelle nicht nur für die nachfließende Flüssigkeit sondern zugleich für den Vorschub des Schlauches darstellen. Die

beim Schlauchvorschub ausgeübte Zugspannung hat zur Folge, daß die Wände des Schlauchabschnittes gegeneinander gedrückt werden. Die nachfließende Flüssigkeit hat daher nicht nur den Strömungswiderstand der Drossel zu überwinden sondern außerdem die Schlauchwandungen entgegen der während des Vorschubes wirkenden Zugspannung auseinander zu drükken. Diese Zugspannung wird nach Vorschubende langsam abgebaut, so daß im Ergebnis der Schlauchabschnitt über Vorschub- und Verformungstakt zeitlich verteilt gefüllt wird und ohne weiteres beherrschbare Steuerzeiten resultieren. Die besondere Ausbildung der Drosselstelle ermöglicht dabei einerseits eine sehr feinfühlige Einstellung des Strömungswiderstandes und andererseits einen definierten Ablaufwiderstand für den Schlauch.

Für die jeweilige Einstellung der verstellbaren Platte bzw. Walzenbahn sind maßgeblich die Höhe der Flüssigkeitssäule, das spezifische Gewicht der Flüssigkeit, das verwendete Packungsmaterial und der Arbeitstakt der Einrichtung.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine der Platten bzw. Walzenbahnen um eine oberhalb ihres der Schweißvorrichtung zugewandten unteren Endes angeordnete Achse schwenkbar und mittels einer am unteren Ende angelenkte und in einem Muttergewinde geführten Spindel verstellbar.

Das Muttergewinde kann auch in der der verstellbaren Platte bzw. Walzenbahn bezüglich des Schlauches gegenüberliegenden Schweißbacke vorgesehen sein. Diese Anordnung hat zur Folge, daß der Schlauchquerschnitt während des Schlauchvorschubes verringert und während der Verformung des Schlauchabschnittes vergrößert wird.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung die Flüssigkeit kontinuierlich und gleichsam vorausschauend dosiert wird, so daß die bei nachträglicher Kalibrierung auftretenden Druckwellen nicht mehr auftreten. Damit wird erreicht, daß auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten eine genaue Dosierung ohne unzulässige Beanspruchungen von Schlauchmaterial und Schweißnähten möglich ist.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 eine Einrichtung zur kontinuierlichen, taktweisen Herstellung von mit Flüssigkeit gefüllten quaderförmigen Packungen im Längsschnitt vor bzw. nach der Verformung eines Schlauchabschnittes,

F i g. 3 und 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstands der F i g. 1 und 2 im Längsschnitt vor bzw. nach der Verformung eines Schlauchabschnittes,

F i g. 5 und 6 je eine Hälfte einer Formvorrichtung in schematischem Längsschnitt in verschiedenen Arbeits-Stellungen.

Es sind in den F i g. 1 und 2 mit 1 und 2 die Schweißbacken der Querschweißvorrichtung, mit 3 der oberhalb der Schweißbacken 1, 2 befindliche Schlauch und mit 4 der in der Formvorrichtung 5 hängende Schlauchabschnitt (F ig. 1) bzw. mit 6 die aus diesem Schlauchabschnitt geformte Packung (F i g. 2) bezeichnet.

Im Schlauch 3 befindet sich die zu verpackende Flüssigkeit 7, deren Säule durch nicht dargestellte, zweckmäßig höhenverstellbare Vorrichtungen während der Herstellung der Packungen immer auf gleicher Höhe gehalten wird. Unmittelbar über den Schweißbacken 1, 2 ist eine Drosseleinrichtung angeordnet, die aus Klemmplatten bestehen kann. Beim Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zweck zu beiden Seiten des etwa linsenförmigen Schlauches Walzenbahnen 8, 9 angeordnet, die sich über die ganze Schlauchbreite erstrecken und gegen die Bewegungsebene der Schweißbacken geneigt sind, so daß sie in einem spitzen Winkel zur Vorschubrichtung des Schlauches konvergieren. Ihre unteren Walzen 10,11 sind in einem stets gleichen Abstand von etwa 3 bis 5 mm angeordnet. Die Walzenbahnen verkleinern somit den Schlauchquerschnitt stetig bis zu dem zwischen den unteren Walzen befindlichen Querschnitt 12. Dieser Querschnitt ist so bemessen, daß während des Vorschubes des Schlauches nach der Verformung und der Schweißung der oberen Querschweißnaht 13 der vorher hergestellten und noch nicht abgetrennten Packung 14 und während der Formung der Packung 6 aus dem Schlauchabschnitt 4 dieser nur mit der Flüssigkeitsmenge gefüllt wird, die dem Rauminhalt der fertigen Packung gleich ist. Es kann daher beim Verformen der Packung kein Innendruck auf Grund einer überschüssigen Flüssigkeitsmenge entstehen. Der eingeschnürte Querschnitt des Schlauches verhindert aber auch, daß die ganze Flüssigkeitssäule im Schlauch auf die im Schlauchabschnitt befindliche Flüssigkeit einwirkt. Zur Anpassung der Größe des Querschnittes 12 zwischen den Walzen 10, 11 der Walzenbahnen an die eingestellte Höhe der Flüssigkeit im Schlauch, an deren spezifisches Gewicht und an das verwendete Schlauch- bzw. Packungsmaterial ist die Walzenbahn 9 um eine über der unteren Walze 11 angeordnete Achse 15 verschwenkbar. Die Verschwenkung erfolgt mittels einer an der Walze 11 angelenkten Spindel 16, die in einem ortsfesten, z. B. in einem festen Maschinenteil 17 vorgesehenen Muttergewinde 18 geführt ist. Mit dieser Spindel kann somit die Breite des eingeschnürten Querschnittes 12 des Schlauches eingestellt werden, die während der Herstellung der Packungen, solange die die Größe des Querschnittes bestimmenden Bedingungen dieselben sind, unverändert bleibt.

Die Verformung der Packung erfolgt mittels der Formvorrichtung 5, bei der der Schlauchabschnitt 4 zwischen zwei festen Platten 19, 20 durch verschwenk-. bare seitliche und untere Formbacken 21 bzw. 22 zur Packung 6 geformt wird (F i g. 1, 2, 5 und 6). Die seitlichen Formbacken 21 formen die zu den festen Platten 19, 20 senkrechten Seitenwände sowie die Endlappen, die unteren Backen 22 formen die untere Packungswand, wobei sie knapp vor den seitlichen Backen mittels eines nicht dargestellten, auf den Arbeitstakt der Schweißvorrichtung abgestimmten Antriebs in ihre Endstellung geschwenkt, werden und dabei den sich verformenden Schlauchabschnitt gegen die Schweißbacken heben. Zwischen den einander zugewendeten Seitenflächen der unteren Backen 22 ist ein Zwischenraum oder Schlitz 24' vorgesehen, in den die untere Schweißnaht 23 der Packung frei hineinragt. Diese Schweißnaht ist somit nicht zwischen Backen eingespannt, da kein Innendruck auf den sich verformenden Schlauchabschnitt bzw. auf die Wände der fertigen Pakkung wirkt. Durch den Zwischenraum oder Schlitz kommt die Schweißnaht mit den Backen nicht in Berührung, kann also durch diese auch nicht beschädigt werden. Ferner kann sich die Schweißnaht 23 während des Formvorganges nach einer Seite im Schlitz schräg stellen, wodurch ihr späteres Umlegen erleichtert wird.

An den Unterseiten der Schweißbacken 1, 2 ist je eine zu den Schweißflächen der Backen parallele Leiste

24, 25 vorgesehen, die das Aufplatzen einer Packung bei übermäßiger Flüssigkeitszufuhr infolge Fehleinstellung verhindern und die Ausbildung scharfer Packungskanten bewirken.

Bei der Ausführungsform der Einrichtung nach den F i g. 3 und 4 ist die an der unteren Walze 11' der Walzenbahn 9 angelenkte Spindel 16' in einem Muttergewinde 18' geführt, das in der Schweißbacke 1 angeordnet ist. Die Spindel wird durch die Schweißbacke beim Öffnen und Schließen der Schweißvorrichtung mitgenommen, so daß beim Auseinandergehen der Schweiß backen in die Offenstellung die untere Walze W zu de Walze 10' der anderen Walzenbahn hinbewegt um beim Zusammengehen der Schweißbacken in dii Schließstellung die Walze 11' von der Walze 10' weg bewegt wird und somit der Schlauchquerschnitt zwischen den Walzen 10', W während des Schlauchvor Schubes verkleinert und während der Verformung des Schlauchabschnittes vergrößert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur kontinuierlichen, taktweisen Herstellung von mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllten quaderförmigen Packungen mit Endlappen aus einem Schlauch aus flexiblem Material, z. B. beschichtetem Papier, der durch eine Querschweißnaht an seinem unteren Ende verschlossen und mit Flüssigkeit gefüllt ist, und von dem jeweils ein Abschnitt am Schlauchende vor dem Schweißen einer oberen, die Packung verschließenden Querschweißnaht zur quaderförmigen Packung mit Endlappen geformt wird, mit einer Formvorrichtung, einer mit zwei Schweißbacken ausgerüsteten Schweißvorrichtung ,sowie mit einer Klemmeinrichtung, wobei die Schweißvorrichtung oberhalb der Formvorrichtung angeordnet und unabhängig von der Formvorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum gedrosselten Zuführen der vorbestimmten Flüssigkeitsmenge die Klemmeinrichtung unmittelbar oberhalb der Schweißbacken (1, 2) angeordnet ist und aus zwei in Vorschubrichtung des Schlauches (3) konvergierenden und sich über die Breite des Schlauches (3) erstreckenden Platten oder Walzenbahnen (8, 9) besteht, die zum Einstellen des Drosselquerschnitts gegeneinander verstellbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten bzw. Walzenbahnen (8, 9) um eine oberhalb ihres der Schweißvorrichtung (1,2) zugewandten unteren Endes angeordnete Achse (15) schwenkbar und mittels einer am unteren Ende angelenkte und in einem Muttergewinde (18) geführten Spindel (16) verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewinde (18) in der der verstellbaren Platte bzw. Walzenbahn (9) bezüglich des Schlauches (3) gegenüberliegenden Schweißbacke (1) vorgesehen ist.