DE2032930A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Schlauch und Dreieck Packungen aus Kunst stoff sowie Kunststoff Verbundfolien - Google Patents

Description

Patentanwalt λ ι,,ιΐ 1Q7Q

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"Vorrichtung zur Herstellung von Schlauch- und Dreieck-Packungen aus Kunststoff- sowie Kunststoffverbundfolien"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlauch- und Dreieck-Packungen aus Kunststoff- sowie Kunststoff-Verbundfolien, welche eine Formeinrichtung zur Formung eines Schlauches aus einer zugeführten Folie und eine Fülleitung für den einzufüllenden Inhalt der Packungen sowie eine Schweißeinrichtung zur Verschweißung der Längskanten des Schlauches miteinander, eine Transporteinrichtung und eine weitere Schweißeinrichtung zum Abschweißen des Schlauches quer zu seiner Längsrichtung aufweist.

Ähnliche Vorrichtungen sind zwar bekannt, haben jedoch den Nachteil, daß sie jeweils nur für bestimmte Packungsformen oder die
Verarbeitung bestimmter Kunststoff-Folien eingesetzt werden können, sowie teils im Folientransport und seiner rapportmäßigen
Steuerung, teils in der Verschweißung -mm- Trennung des FolienmaterialsHI teils in der Befüllung der Packungen gewisse Beschränkungen aufweisen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die

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Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter »Nachteile eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlauch- und Dreieck-Packungen aus Kunststoff- sowie Kunststoff-Verbundfolieη zu schaffen, welche über eine vergleichsweise große Leistung verfügt, sowie sich nicht nur zur Verarbeitung weicher Folien, sondern auch von steiferen Verbuidfolien oder Spezial-Verbundfolien, wie sie für die aseptische Abfüllung oder iiuerverpackung Verwendung finden, eignet.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,, daß die von einer Rolle abgezogene Folie mittels Formglieder um ein Formrohr 4HMpMMA, welches in ein zylindrisches Rohr übergeht, das das Füllrohr für den Inhalt der herzustellenden Packungen umgibt, und in den von den beiden Rohren gebildeten Zwischenraum eine Längsschweißbacke angeordnet ist, welcher außerhalb des Rohres eine Gegenbacke zugeordnet ist,, daß unterhalb dieser Längsschweißeinrichtung im von den beiden Rohren gebildeten Zwischenraum eine oder mehrere Rollen od.dgl. angebracht sind, welche mit außerhalb des äußeren Rohres vorgesehenen angetriebenen Rollen od.dgl* in Wirkverbindung stehen und jidaß den vorerwähnten Transportrollen ete Querschweißeinrichtung nachgeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer derartigen Vorrichtung wird eine weitgehende Unabhängigkeit von dem verwendeten Folienmaterial erzielt.

Im Gegensatz zu du bekannten Ausführungen wird die Folie von der Vorratsrolle nicht über eine Formschulter, sondern z.B. mittel« Rollen, Formblechen od.dgl. um das Formrohr herum zu einem

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Schlauch gebildet, wobei die bisher immer wieder vorkommende Falten- und Bruchbildung vermieden wird. Das Formrohr selbst ist zur Verminderung der Auflagefläche in Längsrichtung wellenartig ausgebildet, so daß jeweils nur eine Linienberührung vorhanden ist. Die Folie wird von der Rolle zwangsläufig taktweise entsprechend dem Verbrauch in der Maschine abgezogen und praktisch spannungsfrei den nachfolgenden Bearbeitungsstationen zugeführt.

Bei der Längsschweißeinrichtung zur Bildung des Folienschlauches weist das äußere Rohr zwischen den beiden Schweißbacken einen Längsschlitz auf, wobei im Bereich dieses. Schlitzes ein besonderes Deckband über die innere Schnittkante des sich für die Schlauchbildung überlappenden Folienmaterials geführt wird, derart, daß die innere Schnittkante gegen das in die herzustellende Packung einzufüllende Produkt abgedeckt ist. Dies ist besonders wichtig bei Verbund-Folien, welche eine Aluminiumfolie besitzen, so daß deren Schnittkanten nicht mit dem Produkt in Berührung kommen kann. Die beiden Längsschweißbacken sind biaktiv, d.h. daß sowohl die äußere als auch die innere Backe eine Impulsschweißung durchführt. Diese biaktive Schweißung bewirkt sowohl das Verschweißen der einander überlappenden Kanten des Folienmaterials zur Bildung des Schlauches, als auch die Verschweißung des separaten zugeführten Deckbandes. Je nach der Art des abzufüllenden Produktes kann das zusätzliche Einschweißen des Deckbandes auch entfallen.

Bei der Transporteinrichtung für den Folienschlauch durch die

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erfindungsgemäße Vorrichtung ist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten innerhalb des äußeren Rohres je eine Rolle gelagert, welche sich mit ihren Umflachen in Längsschlitze des äußeren Rohres erstreckt, und an Rollen größeren Durchmessers anliegen, wobei zwischen den Rollen der Folienschlauch durchgeführt ist. Die äußeren Rollen werden mittels Getriebebremsmotoren od.dgl. angetrieben. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, daß die Transportrollenpaare übereinander angeordnet ^ sind. Mit Hilfe dieser Transportvorrichtung, welche über Fotozellen von Druckmarken auf dem Folienschlauch gesteuert werden, wird ein absolut exakter Abzug des Folienschlauches innerhalb des Arbeitstaktes bewirkt, so daß die Packungen eine genau gewünschte Länge aufweisen.

Bei der Schweißeinrichtung zur Herstellung der Abschweißungen des Folienschlauches quer zu seiner Längsrichtung, sind zwei Schweißbackenpaare in Förderrichtung einander nachgeordnet, und jeweils um 90 gegeneinander versetzt. Die Schweißbacken Wf der einzelnen Schweißbackenpaare werden über preßluftgesteuerte Kolben in ihre Arbeits- und Ruhelage geführt. In einer Schweißbacke eines jeden Paares befindet sich im mittleren Bereich in einem Längsschlitz ein Messer, welches ebenfalls über einen gesonderten preßluftgesteuerten Kolben vor- und zurückbewegbar ist. Zur Erzielung einer kompakten Bauweise ist der Kolben des Messers in den Kolben der Querschweißbacke eingebaut. Jeder der Kolben ist jedoch für sich getrennt steuerbar. Durch Betätigen der beiden Kolben für die Schweißbacken fahren diese gegeneinander, woraufhin nach erfolgter Abschweißung durch Betätigung des in die-

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sem Kolben vorgesehenen weiteren Kolbens das Messer aus dem Längsschlitz heraustritt und in den Längsschlitz der gegenüberliegenden Backe eintritt, unter gleichzeitigem Durchtrennen der Folie. Diese Anordnung ist außerordentlich einfach und benötigt nur einen vergleichsweise geringen Platz. Diese Schweißbacken sind gekühlt. Die übereinander angeordneten, um 90 versetzten Querschweißbacken machen es möglich, innerhalb seines Arbeitstaktes jeweils zwei Dreieck-Packungen herzustellen und die Abfülleistung der gesamten Vorrichtung dadurch wesentlich zu stejgprn. Durch einfaches Abschalten der unteren Querschweißbaeke können auf der gleichen Vorrichtung normale Schlauch— beutel hergestellt werden. Dies ergibt eine bisher nicht gekannte universelle Verwendungsmöglichkeit der gleichen Vorrichtung. Wenn es von vornherein feststeht, daß nur Schlauchbeutel auf dieser Vorrichtung hergestellt werden sollen, kann die zweite untere Querschweißbacke entfallen.

An den Querschweißbaren sind voreilende Teile vorgesehen, welche die Vorformung des Schlauchmaterials zur Vermeidung von Faltenbildungen und ggf. die Abschirmung der Schweißzone gegen vorzeitige Kälteeinflüsse des abgefüllten Produktes bewirken. Der Schweißvorgang selbst kann zweistufig durchgeführt werden, und zwar in der Weise, daß im ersten Schritt den Querschweißbacken Gummibackenpaare vorauseilen, welche den Beutel abquetschen. In den Gummibackenpaaren sind Rohre vorgesehen, durch die ein Vakkum erzeugt und anschließend eine Begasung vorgenommen werden kann. Nach Abschluß dieses Vorganges erfolgt dann in der zweiten Stufe das endgültige Aneinanderfahren der Querschweißbacken und dann die vorerwähnte biaktive Schweißung.

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Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung zur Abfüllung zähflüssiger und pastöser Produkte. Die Dosiervorrichtung besitzt eine Kolbenpumpe od.dgl., deren Zylinder über einen Abfüllhahn an eine auch für eine Tauchfüllung eingerichtete Abfülleitung angeschlossen ist, an deren Ende sich ein Abfüllventil befindet, wobei das Abfüllventil und der Abfüllhahn in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens der Pumpe steuerbar sind. Die Steuerung des Ventils erfolgt auf elektronischem Wege über einen Schalter, der von dem Kolben der Pumpe betätigt wird. Je nach Beschaffenheit des abzufüllenden Produktes kann ein Kegel-, Rotationsventil, oder ein Schlauch, der zugekniffen wird, verwendet werden. Der Kolben selbst ist in seiner Bewegung einstellbar, so daß je nach Beschaffenheit des zu verarbeitenden Produktes bzw. des abzufüllenden Volumens eine genaue Anpassung möglich ist. Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich eine genau dosierte Menge eines Produktes in die von der Maschine liergestellte Packung geben.

^ Ein wesentlicher Vorteil der erfindungs gemäß en Vorrichtung besteht darin, daß mit dieser nicht nur weiche Folien, sondern auch steifere Verbund-Folien oder Spezial-Verbundfolien verarbeitet werden können, wie sie für die aseptische Abfüllung oder Dauerverpackungen, die nachsterilisiert werden, eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich deshalb auch zur Herstellung aseptisch/i abgefüllter Verpackung en einrichten, wenn die Vorrichtung mit den notwendigen Einrichtungen für aseptische Abfüllung ausgestattet ist.

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Eine weitere Varxationsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in dem Einbau einer Vakuum- und Begasungseinrichtung, mit der die gefüllten Beutel vor der Verschweißung dMMMBHfc durch zusätzliche Gummi-Backen mit Evakuierungs- und Begasungs-Öffnungen zunächst luftleer gesaugt und gewünschtenfalls danach mit einem inerten Gas aufgefüllt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig- 2 eine Seitenansicht der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht der Fig. 2,

Fig. "4 eine geschnittene Ansicht der Längsschweißexnrichtung,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht der Transporteinrichtung,

Fig. 6 eine geschnittene Draufsicht der Fig. 5»

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schwexßbackenpaares zum Abschweißen der Packungen,

Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 7,

Fig. 9 eine geschnittene Ansicht der Doppelkolbenanordnung für die Schweißbacken und

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Dosiervorrichtung.

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Mit 1 ist die Vorrichtung zur Herstellung von Dreieck- und Schlauchpackungen bezeichnet, in welcher eine Rolle Folienmaterial gelagert ist. Die Folienbahn wird mittels besonderer Formglieder, wie Rollen, Formbleche usw..um das Formrohr 3 herumgelegt und zu einem Schlauch k geformt. Das Formrohr 3 geht in das Rohr 5 über, dessen Inneres mit der Zuführungseinrichtung 6 in Verbindung steht. Im Bereich des Rohres fe 5 ist die Längsschweißeinrichtung 7 vorgesehen, welche der Verschweißung der Längskanten des Folienschlauches k dient, und zwar auf biaktive Weise. Dieser Längsschweißeinrichtung 7 nachgeschaltet ist die Transporteinrichtung 8, welche den längsgeschweißten Folienschlauch abzieht und der Querschweißeinrichtung 9 zuführt, die aus zwei Schweißbackenpaaren 10,11 besteht. Das Füllen der abzuschweißenden Packungen geschieht über das Ventil 12, welches am Ende des Rohres 5 angebracht ist.

Wieinsbesondere Fig. k erkennen läßt, ist innerhalb des Rohres 5, über welches der fertiggeformte Folienschlauch geführt wird, das eigentliche Füllrohr 13 angebracht, welches an seinem oberen Ende mit der Abfüllvorrichtung 6 in Verbindung steht, die durch den Rohrstutzen l4 angedeutet ist.

In dem von den beiden Rohren 5» 13 gebildeten Zwischenraum ist die Längsschweißbacke l4 angebracht, der eine entsprechende Gegenschweißbacke 15 außerhalb des Rohres zugeordnet ist. Beide Schweißbacken Ik₁ 15 führen eine Impulsschweißung durch. Das äußere Rohr 5 besitzt im Bereich der Schweißbacken l4, 15 einen

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Längsschlitz, so daß die Schweißbacken unter Überlagerung der beiden Längskanten des Folienschlauches 4 zusammengefahren werden können, so daß die beiden einander überlappenden Ränder des Folienschlauches miteinander verschweißt werden. Das Deckband 13 wird von oben her von einer Rolle in das Innere des Folienschlauches eingeführt, und zwar auf die innere Schnittkante. Bei der Verschweißung der sich einander überlappenden Ränder des Folienschlauches wird das Deckband mit angeschweißt, so daß dieses die innere Schnittkante überdeckt und diese Schnittkante somit nicht mit dem später einzufüllenden Produkt in Berührung kommen kann. Die Längsschweißbacken 14, 15 sind gekühlt, was an sich üblich ist und daher nicht weiter erläutert wird. .

Die Transportvorrichtung 8 für den fertig geschweißten Schlauch besteht aus zwei innerhalb des Zwischenraumes zwischen den beiden Rollen 5₅ 13 angeordneten Rollen 16 kleineren Durchmessers, die einander gegenüberliegen und auf dem Innenrohr 13 befestigt sind. Diesen Rollen 16 sind außerhalb des Rohres 5 Gegenrollen 17 grösseren Durchmessers zugeordnet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich die Rollen 16 mit ihren Umflachen durch Längsschlitze l8 in dem Längsrohr 5 erstrecken und gradlinig zwischen diese Gegendruckrollen der Folienschlauch geführt ist, so daß dieser von den Transportrollen leicht gedrückt und daher transportiert werden kann. Die Rollen 17 sind mittels Bremsgetriebemotoren 19 antreibbar, welche elektronisch von einer Druckmarke auf den Folienschlauch gesteuert werden, so daß ein genaues absatzweises Vorrücken im Arbeitstakt gewährleistet ist.

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In Fig. 7 und 8 ist die QuerSchweißeinrichtung 9 zum Abschleißen des Folienschlauches dargestellt. Die Querschweißbakenpaare 10, 11 sind übereinander angeordnet, und zwar um 90° zueinander versetzt, so daß eine wesentlich größere Anzahl Packungen gegenüber bisher bekannten Maschinen hergestellt werden kann. Das Zusammenfahren und Auseinanderfahren der einzelnen Backen der Querschweißeinrichtung 10, 11 geschieht mittels preßluftgesteuerten Kolben 20. In den Schweißbacken der Paare 10, 11 sind im mittleren Bereich Schlitze 21 angebracht. In einer Schweißbacke befindet sich ein Messer 22, welches die Folie zwischen den zugehörigen Backen durchtrennt. Die vorauseilenden Teile 23 dienen zur besseren Vorformung des Folienschlauches. Vor dem eigentlichen Schweißvorgang kann mittels Gummibackenpaaren ein Vakuum erzeugt und eine Begasung vorgenommen werden.

In Fig. 9 ist eine besonders vorteilhafte Ausführung zur Betätigung der Quer schweißbadtenpaare sowie des Messers dargestellt.

In der Kolbenan/iordnung für das Zusammenfahren und Auseinanderfahren der Querschweißbackenpaare 10 ist ein weiterer Kolben 2k angeordnet, welcher das Messer 22 trägt. Nachdem durch Betätigen der Kolben 20 die beiden Qu er schweißback en 10 ge gene inander ge'fahren sind, wird nach erfolgter Schweißung der Kolben 24 über den Kanal 25 bewegt, so daß das Messer im mittleren Bereich die gebildete Schweißnaht durchtrennt. Beide Kolben sind jedoch völlig unabhängig voneinander steuerbar. Lediglich aus Gründen einer Raumersparnis ineinandergebaut. Auch die Querschweißbackenpaare 10,

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sind biaktiv ausgebildet, d.h. jede Backe führt eine Impulsschweißung aus.

In Fig. 10 ist eine Dosiervorrichtung zur Abfüllung pastöser Produkte dargestellt» Diese besitzt eine Kolbenpumpe 26, deren Zylinder 27 an eine mit einem Abfüllhahn JO ausgerüstete Leitung 29 angeschlossen ist, in deren anderem BrIe sich ein Ventil 31 befindet. Sowohl Ventil 31, als auch Abfüllhahn 30 werden in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens 32 der Kolbenpumpe 26 gesteuert, wie schematisch durch das Bezugszeichen 33 angegeben ist. Auf diese Weise wird eine genau dosierte Füllung in die Packung gegeben. Die Leitung 29 kann mit ihrem vorderen Ende auch in die Packung eintauchen und dann langsam wieder aufwärts bewegt werden, so daß eine Bodenfüllung vorgenommen werden kann.

Sowohl die Längsschweiß-, als auch die Querschweißbacken sind mit einer Kühleinrichtung versehen.

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Claims (7)

1. Patentanspruch

   (Π Q O CQD M O; c. Ό ό U

   l)) Vorrichtung zur Herstellung von Schlauch- und Dreieck-Packungen aus Kunststoff- sowie Kunststaff-Verbundfal.ieit, welche eine Formeinrichtung zur Formung eines Schlauches auis einer zugeführten Folie um eine Füllleitung für den einzufüllenden. Inhalt der Packungen, sowie eine Schweiß einrichtung zur Terschweißung der Längskanten des Schlauches miteinander, eine Transpoartein.richtung und eine weitere Schweißeinrichtung zum Abschweißen des Schlauches senkrecht zu seiner Längsrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Rolle abgezogene Folie (2) mittels Fo«nngliefer um ein Formrohr (3) anlegbar ist₄ welches in ein zylindrisches Rohr (5) übergeht, das das Füllrohr (13) für den Inhalt der herzustellenden Packungen umgibt, und in dem von den beiden Rohren (5» 13) gebildeten Zwischenraum eine Längsschweißbacke (lk) angeordnet ist, welcher außerhalb des Rohres eine Längsgegenschweißbacke (15) zugeordnet ist, daß unterhalb dieser Längsschweißeinrichtung (7) im von den beiden Rohren (5? 13) g®- bildeten Zwischenraum eine oder mehrere Rollen (l6) od»dgl_o angebracht sind, welche mit außerhalb des. äußeren Rohres '(5) vorgesehenen, antreibbaren Rollen (17) od.dgl. in. Wirkverbindung stehen* und daß den vorerwähnten Transportrollen (l6-, 17) eine Querschweißeinrichtung (10, 11) nachgeordnet ist*
2. 2.) Schweißeinrichtung zur Herstellung der Längsschweißnaht eines FoIJ enschlauchesj insbesondere nach. Anspruch I₁ dadurch.

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   gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (5) zwischen den beiden .Längsschweißbacken (l4, 15) einen Längsschlitz aufweist und im Bereich dieses Schlitzes ein Deckband (l6) zugeführt ist, derart, daß dieses auf die Innenkante der sich einander überlappenden Ränder des FolienscHauches aufgeschweißt ist.
3. 3.) Transporteinrichtung für einen Folienschlauch, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei einander gegenüberliegenden Seiten innerhalb des äußeren Rohres (5) M je eine Rolle (.16) gelagert ist, welche sich mit ihren Umflächen in Längsschlitze (.18). des äußeren Rohres (5) erstrecken und an Rollen (l7) größeren Durchmessers unter gradliniger Zwischenführung des Folienschlauches (4) anliegen, wobei die äußeren Rollen (17) über Getriebe-Bremsmotoren (I9) od.dgl. antreibbar sind, welche über eine Fotozelle rapportmäßig steuerbar sind.
4. k.) Transporteinrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Transportrollenpaare (l6,17) übereinander angeordnet sind.
5. 5.) Schweißeinrichtung zur Herstellung der Querschweißungen eines Folienschlauches, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Querschweißbackenpaare (1O_S ll) in Förderrichtung einander nachgeordnet und jeweils um 90 gegeneinander versetzt angeordnet sind, und sich in einer Schweißbacke eines jeden Paares (10, ll) im mittleren Bereich in einem Längsschlitz (21) sich ein Messer (22) befindet, welches an einem Kolben (24) angebracht ist, der mit den Betätigungskolben (20) der zugehörigen Schweißbacke ^verbunden Ust.

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6. 6.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Querschweißvorgang Gummibackenpaare den Beutel abquetschen, wobei in den Gtumnibackenpaaren Rohre vorgesehen sind, durch die ein Vakuum erzeugt und anschließend eine Begasung vorgenommen werden.
7. 7.) Dosiervorrichtung zur Abfüllung pastöser Produkte, insbesondere in die mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 hergestellten Packungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Kolbenpumpe (26) od.dgl. besitzt, deren Zylinder (27) über einen Abfüllhahn (30) an eine, auch für eine Tauchfüllung eingerichtete Abfülleitung (29) angeschlossen ist, an deren Ende sich ein Ab~ füllventil (3I) befindet, wobei das Abfüllventil (31) und der Abfüllhahn (30) in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens (32) der Pumpe (26) steuerbar sind.

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