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"Verfahren und Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von Verpackungsbeuteln
aus Kunststoffolie" Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum Evakuieren
und Verschließen von Verpackungsbeuteln aus Eunststoffolie durch Miteinanderverschweißen
der eine Beutelöffnung umgebenden Bolienränder. Außerdem betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die Vakuumverpackung muß bei allen Gtitern angewendet werden, die
an der Luft unerwünschte Veränderungen erfahren. Dazu gehören vor allem Lebensmittel,
aber auch technisch verwendbare Massen, z.B. Glaserkitt, der an der Luft austrocknet
und erhärtet. Für derartige Verpackungszwecke eignen sich insbesondere Kunststoffolien,
weil sie luftundurchlässig sind und sich durch die Anwendung von Wärme luftdicht
miteinander verbinden lassen.
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Es ist bereits bekannt, das Evakuieren und Verschweißen solcher Beutel
in einer Kammer vorzunehmen, an die das Vakuum
angelegt wird. Das
eigentliche Schweißgerät befindet sich dann in der Kammer, in die die Beutel eingefördert
werden. Einerseite ist das leer zu pumpende Kammervolumen verhältnismäßig groß,
so daß die Errichtung des Vakuums mit beträchtlichen Kosten verbunden ist. Andererseits
ist die in der eiteinheit zu evakuierende und verschließende Anzahl von Verpackungsbeuteln
verhältnismäßig gering. Daher müssen bei gegebenen Stückzahlen häufig mehrere Vorrichtungen
dieser Ärt eingesetzt werden.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Arbeitsverfahren und
eine darauf aufbauende Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, lediglich
den Luftinhalt der Verpackungsbeutel durch Anlegen des Vakuums leer zu pumpen und
außerdem die in der Zeiteinheit erreichbare Anzahl von zu evakuierenden und verschließenden
Verpackungsbeuteln wesentlich zu steigern.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung besteht das neue Verfahren darin,
daß durch die Beutelöffnung hindurch im Beutelinneren das Vakuum angelegt wird und
nach dem Evakuieren die Folienränder luftdicht aufeinandergelegt und miteinander
verschweißt werden.
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Dieses Verfahren wird wesentlich vervollkommnet, wenn vor dem Anlegen
des Vakuums die Beutelöffnung gespreizt wird und die Bolienränder auf einen Teil
ihrer Länge unter Belassung einer Saugöffnung aufeinandergelegt werden, die nach
der Evakuierung des Beutels durch Aufeinanderpressen der Folienränder auf ihrer
ganzen Länge vor dem Verschweißen verschlossen wird.
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Insbesondere wird das Verfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt,
daß das teilweise Aufeinanderlegen der Folienränder, das Aufeinanderlegen der Folienränder
auf deren ganzer Länge zum Verschließen der Saugöffnung und das VerschweiBen der
Folienränder in voneinander getrennten Zonen vorgenommen wird, die in Bezug auf
einen von der Schweißung begrenzten Randstreifen der Beutelöffnung hintereinander
angeordnet sind.
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Eine nach diesem Verfahren arbeitende Maschine ist in den Figuren
dargestellt, die weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung wiedergeben; es
zeigen Fig. 1 schematisch in Seitenansicht die Gesamtvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht der Einrichtungen, mit denen die Verpackungsbeutel evakuiert
und verschlossen werden, in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht
auf die Vorrichtung nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles B der Fig. 1, Fig. 4 in
der Fig. 2 entsprechender Darstellung die Teile der Vorrichtung, nachdem diese ihre
Ausgangsstellung verlassen haben, Fig. 5 in der Fig. 3 entsprechender Darstellung
die Teile in der in Fig. 4 wiedergegebenen Arbeitsphase und Fig. b in den den Figuren
2 und 4 entsprechender Darstellung die abschließende Phase beim Verschließen der
Beutel.
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In Fig. 1 ist ein Förderband 1 zu erkennen, das um zwei Trommeln 2
und 3 endlos umläuft. Die Trommel 2 ist in Richtung des Pfeiles a angetrieben. Die
Trommeln 2 und 3 sitzen am Ende eines Gerüstes 4, das mit Beinen 5 auf dem Boden
abgestützt ist und eine obere Stützkonetruktion 6 aufweist. Das Förderband 1 trägt
auf seiner Außenseite Vorrichtungen 7 bzw. 8, welche Fächer 9 abgrenzen, in denen
Beutel 10 abgelegt werden können.
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Die Beutel werden von einer nicht dargestellten Fitilmaschine mit
einer Nasse 11 gefüllt und fortlaufend von einem Schlauch abgeschweißt, so daß sie
an einem Ende eine Schweißnaht 12 und am anderen Ende einen erheblichen tberstand
13 aufweisen.
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Das Förderband 1 wird durch nicht dargestellte Vorrichtungen taktweise
so bewegt, daß die in Fig. 2 dargestellten Beutel nacheinander vor eine Vorrichtung
gelangen können, in der sie evakuiert und im Anschluß daran luftdicht verschweiBt
werden.
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Diese Vorrichtung ist bei B in Fig. 1 dargestellt und weist eine Sonde
14 auf, welche durch die Beutelöffnung 15 (Fig. 2) hindurch in das Beutelinnere
eingeführt werden kann und dort das Vakuum anlegt. Die Sonde 14 sitzt zu diesem
Zweck an der Vorderkante eines Schlittens 16, der von einer Stange 17 betätigt werden
kann, welche zu einem nicht dargestellten, pneumatischen Schubkolbenzetriebe gehört.
Der Sohlitten 16 beeitst Bagger
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mit denen er auf zwei parallelen Stangen 19 bzw. 20 eines Gerüstes
21 gleiten kann. Das Gertst 21 hat eine hintere Traverse 22 und zwei vordere Träger
23 bzw. 24, an die Jeweils zwei parallele Lenker 25 bzw. 26 angelenkt sind. An ihrem
freien wende tragen diese Lenker eine Traverse 27, an der
Jeweils
ein Schenkel 28 einer Zange befestigt ist (Fig. 4).
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Die Lenker 26 sind über die Träger 23,'24 hinaus verlangert und tragen
Rollen 29 bzw. 30 für Nockenbahnen 31 bzw. 33, welche ihrerseits auf einem Teil
34 des Schlittens 16 ausgebildet sind. Infolgedessen kann mit Hilfe des Sondenantriebes
17 erreicht werden, daß: sich die Zangenschenkel öffnen und gemäß dem Verlauf der
Nockenbahnen 31, 33 schließen.
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Diese Zangenschenkel tragen Jeweils in paralleler Anordnung Schweißbacken
38, iruckleisten 37, die mit entsprechenden Einlagen 39 versehen sind, sowie Klemmbügel
40. Die Klemmbügel haben eine iruckauflage 41, die aber etwa in der Mitte der Klemmbügellänge
zur Bildung einer Saugöffnung 42 im Beutel einen Abstand zur Folie des Beutels einhalten.
Das wird im Äusführungsbeispiel durch eine entsprechende Unterbrechung der Teile
41 bei 43 erreicht.
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Der den Sondenantrieb bildende Schubkolben ist pneumatisch angetrieben.
Durch nicht dargestellte Vorrichtungen kann seine Abluft den Schweißbacken 38 zugeleitet
werden, um diese zu kohlen. Die Schweißbacken 38 sind im übrigen federnd bei 45
an den Zangenschenkeln gelagert.
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Die Sonde 14 ist zwischen den beiden Zangenschenkeln 28 angeordnet
und wird von zwei spreizbaren Sondenschenkeln 50 bzw.
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51 gebildet. Das Spreizen der Schenkel 50 bzw. 51 erfolgt mit Hilfe
des Sondenantriebes 17 durch einen Spreiskopf 52, der im wesentlichen von einem
Hebelgestänge 53 einer Spreize 54 und einer RUckholieder 55 gebildet wird.
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Soweit durch den taktweisen Vorschub des Bandes 1 ein gefüllter Beutel
13 mit offenem Folienüberstand vor die bei B wiedergegebene Station gelangt ist,
wird durch Betätigen des Sondenantriebes der Schlitten 16 vorgeschoben. Dadurch
fahren die beiden Sondenschenkel 50 und 51 zunächst in die Öffnung 15 des Beutels
ein (Fig. 3). Dabei bewegen sich Jedoch die Zangenschenkel 28 noch nicht, weil die
wollen 29, 30 noch nicht die Nockenbahnen 31, 33 erreicht haben.
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Beim weiteren Vorschieben des Schlittens 16 werden die Sonden-Schenkel
in der Öffnung 15 gespreizt (Fig. 5), wobei die Öffnung 15 des Beutels flach gelegt
und gespannt wird. Dabei werden auch die Zangenschenkel 28 bewegt. Die Bahnen 31
und 33 sind so ausgeführt, daß die Klemmbügel 40 zugestellt werden.
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Das zum Antrieb des Schlittens dienende pneumatische Schubkolbengetriebe
betätigt dabei einen nicht dargestellten Schalter, der seinerseits ein Magnetventil
steuert. Dieses Ventil schaltet in der Sonde Saugluft ein. Die Saugluft wird durch
die Schenkel 50 und 51 aus dem Beutel durch die Öffnung 42 abgesaugt. Dadurch wird
das Innere des Beutels evakuiert, wobei die Folienränder nur auf einem Teil ihrer
Länge durch die Auflagen 41 zusammengepreßt sind.
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Beim weiteren Vorschub des Schlittens 16 mit Hilfe des Sondenantriebes
erreichen die Zangenschenkel ihre Endstellung, wobei die Federn 45 ein Nachgeben
der Teile 38 und 40 ermöglichen.
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Dadurch legen sich die Leisten 37 auf den Folienüberstand auf und
klemmen die Polienränder auf ihrer ganzen Länge zusammen.
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Damit wird die Saugöffnung 42 verschlossen. Mit Hilfe eines vom Schlitten
16 gesteuerten Kontaktes wird der Schweißiipuls ausgelöst, der im Bereich der Teile3e
die aufeinanderliegenden
Folien im Schmelzverfahrenmiteinander verschweißt.
Der Ablauf des Schweißvorganges wird über ein Zeitrelais kontrolliert, das nach
Ablauf des Schweißintervalls den Rücklauf des Schlittens 16 veranlaßt, bis die Teile
wieder ihre in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausgangslage einnehmen.
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Danach wird das Förderorgan 1 um einen weiteren Takt in Richtung des
Pfeiles A bewegt, wodurch der Beutel vor eine Vorrichtung O gelangt, die der Vorrichtung
B nachgeschaltet ist. Die Vorrichtung C verwirklicht eine Schneidstation, die einen
Randstreifen von dem Beutel abtrennt, der von den Rändern der Öffnung 15 und der
von den Teilen 38 hergestellten Schweißnaht begrenzt wird. Dieser Randstreifen 60
Fig. 5) wird von zwei rotierenden Schneidscheiben 61, 62 (vgl. die Pfeile in Fig.
1) abgetrennt. Flexible Leitungen, die in den Figuren nicht dargestellt sind, führen
die Abluft des Schubkolbengetriebes in den Bereich der Scheiben 61 und 62, welche
beim Zurückziehen des Schlittens 16 aus dem Sondenantrieb austritt.
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Dadurch wird die Abluft auch dazu verwendet, die Randstreifen 60 zu
entfernen, die dazu neigen, an Ort und Stelle zu kleben und die Schneidstation zu
verstopfen. Das liegt daran, daß sich die Folien beim Schneiden elektrostatisch
aufladen. Die Abschnitte werden auf diese Weise weggeblasen und können in einem
Auffangkorb gesammelt werden.
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Durch das beschriebene Verfahren und mit der in den Figuren wiedergegebenen
Einrichtung lassen sich sehr große Stückzahlen von Kunststoffbeuteln evakuieren
und luftdicht verschließen.
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Die Leistung ist gegenüber den bisher bekannten Sammermaschinen etwa
doppelt so groß. Das zu pumpende Volumen beim Evakuieren
der Beutel
entspricht dem Luftinhalt der Beutel und ist daher verhältnismäßig klein.
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Die Verwendung der Abluft aus dem Sondenantrieb einerseits zur Abförderung
der Überstände 60 und zur Verringerung der elektrostatischen Aufladung der Scheiben
61 und 62, andererseits zur Ktlhlung der Schweißwerkzeuge 38 hat wesentliche weitere
Vorteile: Die Lebensdauer der Schweißwerkzeuge wird erheblich, in der Regel auf
das Doppelte gesteigert. Dadurch ergeben sich geringerne Stillstandszeiten und demzufolge
verringerte BetriebBkosten. Außerdem fallen die Schweißnähte besser und gleichmäßiger
aus, wobei eine Nachregelung entfällt. Außerdem wird die Nachkhhlzeit verringert,
wae ebenfalls zu einer Leistungssteigerung führt.
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Patentaneprüche