DE2415228A1

DE2415228A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung, zum fuellen und zum verpacken von saekken

Info

Publication number: DE2415228A1
Application number: DE2415228A
Authority: DE
Inventors: Lorenzo Dow Geren; Eddie Lee Greenawalt
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1973-04-04
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1974-10-10
Also published as: DE2415228C2; JPS5053191A; DD111346A5; SE424533B; ES435320A1; IT1004112B; BE813235A; ES435319A1; FR2224348B1; GB1471362A; JPS5249192A; AU6702074A; CH572837A5; AR211225A1; FR2224348A1; ES424910A1; PL95856B1; JPS5612527B2; NL7404530A; CA991977A

Description

Patentanwalt 26. März 1974

Dr. Michael Hann H / E / D (668)

63 Gießen Ludwigstraße 67

The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG,ZUM FÜLLEN UND ZUM VERPACKEN VON SÄCKEN

Priorität: 4. April 1973 / U S A / Ser. No. 347 923

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung und zum Füllen und Verschließen von Säcken oder großformatigen Beuteln, im besonderen von Säcken zur industriellen Abfüllung von Produkten, d.h. solchen mit einem Füllgewicht von etwa 11 kg und darüber.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, mit der man einen flexiblen, im allgemeinen vertikalen bzw. geradlinigen Schlauch zugleich aus einem thermisch verschweißbaren Material herstellen, mit einem Produkt füllen und in seiner Querrichtung in bestimmten Abständen zur Herstellung von gefüllten Beuteln Rand auf Rand zusammenlegen und verschließen kann. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen hohlen Fülldorn, um den herum der Schlauch gebildet

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wird; durch Mittel, mit denen durch den Fülldorn hindurch ein Produkt in gleichen Abständen und in geregelter Menge in den Schlauch eingeführt wird; durch Mittel, mit denen der Schlauch unterhalb des Fülldorns abgeklemmt und in der zum Einfüllen der vorgesehenen Produktmenge erforderlichen Menge nach unten gezogen wird; durch Mittel, mit denen innerhalb der Klemmvorrichtung eine Schweißzone geschaffen wird, in der der Schlauch dem mechanischen Klemmdruck nicht ausgesetzt ist; durch Mittel, mit denen der Schlauch in seiner Querrichtung in der Schweißzone auf einer nicht in den Abklemmzonen liegenden Linie durchschnitten wird; durch in der Abklemmzone wirkende Mittel, mit denen der Schlauch an seiner Schnittkante durch die Anwendung von Gasstromen von hoher Geschwindigkeit zusammengepresst wird; durch Mittel, mit denen die Gasströme zum Zwecke einer mindestens teilweisen Verschweissung des Schlauches entlang seiner Schnittkante erwärmt werden, wobei die Gasströme bevorzugt direkt auf die Schnittkante oder auf den Teil der Schnittkante gerichtet sind, der nicht unter dem Kleramdruck steht, und durch Mittel, mit denen die heißen Gasströme nach ihrem Einwirken auf die verschweißende Schnittkante aus der Schweißzone abgeleitet werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit der ein flexibler, im allgemeinen vertikaler und durch einen Dorn hindurch füllbarer Schlauch mit einer Winkelfaltung (gusset) versehen werden kann« Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung zwischen ihrer oberen Klemmstellung und dem unteren Ende des Fülldomes sowie im Inneren des Schlauches mit entsprechenden formgebenden Mitteln ausgerüstet. Diese Mittel sind geeignet, den Schlauch

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munter Zuhflfenahme iram Mitteln, alt denen er teilweise ■ ewafeaaiLeirfc werden Jcann, 30 daß er sich auf die fonh gebenden Mitfeel aufziehen läßt, alt einer bestirnten "Faltung (bzw» Ealtenkcmfiguration (gusseted configuration) zu versehen,.

Im eäaaer iweälteren Ausführungsform betrifft die Erfindung eine ¥oxx;iLDlitung zur Herstellung eines flexiblen Schlauches_s der durch einen Fülldom hindurch gefüllt und zu einem Sack ausgeformt werden kann, Gekennzeichnet Ist diese ÄusfnTirungsform durch Mittel, mit denen der Schlauch über eine zur Aufnahme eines einzufüllenden Produktes bestimmten Uänge teilweise evakuiert werden kann, und durch MIttel, mit denen zwischen der Innenseite des Schlauches und dem FffllMiDom ein Kanal geschaffen wird, der geeignet Ist, zwischen dem das einzufüllende Produkt aufnehmenden Baum land der .Atmosphäre eine Verbindung herzustellen, durch die zwischen dem Sehlauch und den Fülldorn ein Luftstrom von oben nach unten durchgesaugt wird.

Ferner betrifft <dle Erfindung eine Vorrichtung «it der man einen flexiblen und im allgemeinen vertikalen Schlauch aus einem thermisch verschweißbaren Material herstellen und den Schlauch periodisch füllen und zur Herstellung gefüllter Säcke In gleichen Abständen durchschneiden, an seinen Schnittkanten zusammenlegen und in der Querrichtung verschließen kaum. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung ausgerüstet mit einem ersten Fühler, der geeignet ist, eine im Verhältnis zur Hage der Querschweißnähte konstante Lage an-

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zuzeigen, mit einem zweiten Fühler zwischen den den Schlauch formenden Mitteln und der Zuführrolle, mit einem zwischen den den Schlauch formenden Mitteln und dem zweiten Fühler, zu diesem in der Längsrichtung angeordneten dritten Fühler, mit Mitteln zur Erzeugung eines Signals, wenn der erste Fühler die konstante Lage anzeigt, und zur Weitergabe des Signals an den zweiten und dritten Fühler, um diese zu aktivieren, so daß sie in dem Material regelmäßig vorhandene Registriermarken suchen, und mit Mitteln zur Veränderung der Spannung in der Materialbahn, die nach unten auf den dritten Fühler und nach oben auf den zweiten Fühler ansprechen.

Nach dem Verfahren der Erfindung werden Säcke auf die Weise industriell hergestellt und gefüllt, daß man ein planes, endloses und thermisch verschweißbares Material zu einem im allgemeinen vertikalen Schlauch verformt, in diesen Schlauch abgemessene Mengen eines Produktes periodisch einfüllt und den Schlauch in gleichen Abständen einfaltet und in seiner Querrichtung verschließt, so daß jede der aufeinanderfolgenden Produktgaben in einer Sackhülle abgepackt ist. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch in seiner Querrichtung in zwei in senkrechter Richtung voneinander getrennten Zonen abgeklemmt wird, daß er zwischen dieser, Zonen abgesetzt von ihnen durchschnitten wird, daß er entlang seiner Schnittkante unter einem in der Querrichtung wirkenden Gasdruck aufeinandergepresst wird, ohne daß dieser auch auf die Klemmzonen einwirkt, daß man ihn entlang dieser Schnittkam*te auf Verschweißtemperatur erhitzt und gleichzeitig den unmittelbar an die Klemmzonen angrenzenden Teil des Schnitt-

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randes kühler hält, tun zu verhindern, daß sich die abgeklemmten Teile des Schlauches unter dem Einfluss der Wärme verdünnen, und daß man nach der Erwärmung die verschweißten Kanten vor der Wegnahme des Klemmdruckes kühlt.

Die Erfindung wird anhand der beliegenden Zeichnungen in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 in Seitenansicht eine der Grundkonzeption der Erfindung entsprechenden Vorrichtung zur Herstellung,zum Füllen und zum Verschließen von Säcken von industriell gebräuchlicher Größe, wobei bestimmte Teile der Vorrichtung verkürzt dargestellt sind;

Figur 2 bis 4 Ansichten der Vorrichtung nach Art der Darstellung in Figur 1, worin in besonderer Weise der Verfahrensablauf, vor allem die Zyklenfolge beim Füllen der Säcke gezeigt werden soll;

Figuren 5 bis 7 Teile der Figuren 2 bis 4 im Querschnitt auf den Linien 5-5, 6-6 bzw. 7-7;

Figur 8 im Grundriß die detaillierte Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Abwickelvorrichtung, von der eine endlose Kunststoffbahn für die Herstellung von Säcken zugeführt wird, und mit dieser verbunden in Teilansicht den Vorrichtungsteil, der durch seine Widerstandsfunktion

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die Spannung der Kunststoffbahn automatisch reguliert;

Figur 9 im Schnitt auf der Linie 9-9 nach Figur 8 die eine Widerstandsfunktion ausübende Vorrichtung zur Regulierung der Spannung der Kunststoffbahn;

Figur 10 im Seitenriß in größeren Einzelheiten bevorzugte Ausführungsformen des Fülldorns, der Schlauchformvorrictitung und der vertikalen Nahtschweißvorrichtung nach Figur 1;

Figur 11 in Frontansicht die Vorrichtung nach Figur 10, ohne die vertikale Nahtschweißvorrichtung;

Figur 12 im Schnitt auf der Linie 12-12 nach Figur 10 eine Teilansicht der Vorrichtung nach Figur 19 von oben;

Figur 13 im Aufriß die Nahtschweißvorrichtung nach Figur 10;

Figur 14 die Nahtschweißvorrichtung im Querschnitt auf der Linie 14-14 nach Figur 13;

Figur 15 in Teilansicht vergrößert die mit Luftzuführungsöffnungen versehene Einstellkammer der Schlanehforravorrichtungj

Figur 16 die vertikale Schweißnaht des Sackes unmittelbar nach ihrem Vorbeigang an der vertikalen Mahtscnweißvorrichtneg und dem Kühlkopf;

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Figur 17 die gleiche Schweißnaht, nachdem sich der Stoßeffekt der eingefüllten Froduktmenge ausgewirkt hat, d.h. im wesentlichen alle Falten aus der Schweißnaht verschwunden sind und diese unsichtbar oder fast unsichtbar geworden ist;

Figur 18 im Grundriß und in größeren Einzelheiten eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur l,die den Blick in den Sackformungskäfig freigibt;

Figur 19 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 18 im Querschnitt auf der Linie 19-19 und im besonderen die Preßplatte (floating pressure plate) zur Steuerung des Klemmdrucks in dem Sackformungskäfig;

Figuren 20, 21 und 22 in Frontansicht, in der Draufsicht bzw. in Seitenansicht in größeren Einzelheiten und in bevorzugter Ausführungsform einen der beiden zusammenwirkenden Verschließköpfe der Vorrichtung nach Figur 1, wobei in Figur 21 der mit dem Verschließkopf verbundene bewegliche Schneidekopf sichtbar gemacht ist;

Figur 23 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 21 im Schnitt auf der Linie 23-23;

Figur 24 und 25 in Frontansicht bzw. in der Draufsicht in größeren Einzelheiten und in einer bevorzugten Ausführungsform den anderen der beiden zusammenwirkenden Verschließköpfe der Vorrichtung nach Figur 1, wobei in Figur 24 die mit dem Verschließkopf verbundenen Heiß- und Kaltgasventile

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in größeren Einzelheiten sichtbar gemacht sind;

Figur 26 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 24 im Schnitt, auf der Linie 26-26;

Figur 27 in Anlehnung an Figur 1 in einer Teilansicht von der Seite die Verschließköpfe beim Zusammengehen zur Bildung der Endschweißnaht eines Sackes;

Figur 28 im Querschnitt eine Ansicht der in der Arbeitsstellung befindlichen Verschließköpfe zu der Zeit während des Verschweißzyklus', da zur Herstellung der Schweißnähte an beiden Sackenden ein heißer Gasstrom aufgebracht wird;

Figur 29 in einer Ansicht auf der Schnittlinie 29-29 nach Figur 18 eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung, durch die den Verschließköpfen heißes Schweißgas zugeführt wird;

Figur 30 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 29 im Schnitt auf der Linie 30-30;

Figur 31 im Querschnitt durch die Vorrichtung nach Figur auf der Linie 31-31 eine bevorzugte Vorrichtung, durch die den Verschließköpfen Kaltgas zugeführt wird, und die Gestaltung von einem der beiden drehbaren Winkelarme (revolving gusseting arms), die mechanische Hilfe beim Herstellen von seitlich eingefalteten Säcken nach Figur 1 gewähren;

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Figur 32 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 31 im Querschnitt auf der Linie 32-32;

Figur 33 in einer vergrößerten Teilansicht eine modifizierte Form des Fülldorns, mit der die Innenseite des Sackes kontinuierlich mit einem Gasstrom von hoher Geschwindigkeit bespült werden kann; und

Figur 34 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 33 im Querschnitt auf der Linie 34-34.

Die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung werden in ihrer grundlegenden Konzeption im folgenden anhand der Figuren 1 bis 7 beschrieben. In der in Figur 1 mit der Ziffer 10 bezeichneten Gesamtvorrichtung trägt die Abwickelvorrichtung 12 in Rollenform eine ein- oder mehrschichtige Bahn 14 aus einem thermisch verschweißbaren Material. Die Bahn 14 wird fortlaufend mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch an anderer Stelle zu beschreibende Mittel unter einer durch eine Bremsvorrichtung 16 automatisch regulierten Spaniiung von der Abwickelvorrichtung abgezogen. Von der Abwickelvorrichtung aus läuft die Bahn über Spannrollen 18 und 20 hinweg zunächst nach oben und dann über eine Zulieferrolle 22 in einem bestimmten Winkel auf eine Schlauchformvorrichtung 24 auf, über die sie nach unten gezogen wird. Die Schlauchformvorrichtung legt oder rollt die Bahn fortlaufend um einen hohlen Fülldorn herum,

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so daß sich ein endloser vertikaler Schlauch mit übereinanderliegenden Längskanten bildet. Die einander überlappenden Kanten werden fortlaufend mit einer senkrecht angeordneten Heissgasnahtschweissvorrichtung 28 verschweißt. Die frische Schweißnaht wird im allgemeinen sofort teilweise durch das Aufblasen eines Kühlgases gehärtet, daß durch einen unterhalb der Mahtschweißvorrichtung 28 angebrachten Kühlkopf 30 zugeführt wird.

Der Schlauch wird dann durch einen Sackformungskäfig gezogen. Teile des Sackformungskäfigs 32 sind zwei vertikale endlose Förderketten 34 und 36, die einander gegenüberliegen und zwischen sich einen vertikalen Raum bilden, durch den der Schlauch hindurchläuft· Auf den Förderketten sind die Weite des Raumes 38 bestimmende Metallstäbe 40 und ferner Verschließköpfe 42 und 44 angebracht. Die Verschließköpfe 42 und 44 begegnen sich regelmäßig an einem bestimmten Funkt unterhalb des unteren Endes des Fülldorns. Sie nehmen den Schlauch hierbei zwischen sich und bilden für diesen auf eine begrenzte Zeit den Boden, wobei der Schlauch fortlaufend nach unten gezogen und in eine Reihe von mit Produkt gefüllten Abschnitten unterteilt wird. Gleichzeitig wird bei diesem Vorgang der Schlauch von den Verschließköpfen in regelmäßigen Abständen in seiner Querrichtung durchtrennt und entlang der Schnittkante verschweißt. Ferner werden die Schweißnähte von den Verschließköpfen, bevor diese den Schlauch freigeben und zur Wiederholung des Vorgangs in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, gekühlt. Die gefüllten und verschlossenen Säcke werden auf ein horizontales Förderband abgelegt.

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Der Fülldorn 26 ist im allgemeinen konzentrisch derart in der Schlauchformvorrichtung angeordnet, daß er nach oben und unten axial aus dieser herausragt. Im Bereich der Schlaiichformvorrichtung und über dieser hat der Fülldorn einen zylindrischen Querschnitt. Vom unteren Ende der Schlauchformvorrichtung ab ändert sich sein Querschnitt bis zu seinem Endpunkt 46 allmählich nach einer Form hin, wie sie in Figur 5 bis 7 dargestellt ist (s.a. Figuren 10 bis 12). Zum Endteil 46 des Fülldorns gehören, einander gegenüberliegende,im allgemeinen ebene Seitenwände 48 und 50 und diese an ihren Enden verbindende, nach innen V-förmige Wände 52 und 54. Diese Formänderung erleichtert das seitliche Falten des Schlauches. (Hierzu näheres an anderer Stelle). Zum gleichen Zweck ordnet man am Endteil 46 des Fülldorns periphere Begrenzungsmittel, wie horizontale Stäbe 60 und 62, an, die in geringem Abstand von den Seitenwänden 48 bzw. 52 parallel zu diesen verlaufen. Ferner verwendet man Faltwalzen (gusseting rollers) 64 und 66, die zum Teil in den V-förmigen Endstücken 52 und 54 liegen.

Über dem Fülldorn 26 befindet sich, mit diesem durch Flanschen 70 und 72 verbunden, eine Kammer 68 für das abzufüllende Produkt. Die Kammer 68 steht mit dem Fülldorn über einen durch einen Luftzylinder 76 betätigten Schieber in Verbindung. In der Kammer 68 befindet sich ein Fülltrichter 78 der an den Armen 80 (nur ein Arm wird gezeigt) einer Waage 82 aufgehängt ist. Der Fülltrichter 78 hat als Bodenteil eine Falltür 84, deren Öffnen durch einen luftzylinder 86 in Verbindung mit einem Auslegearm 88 ausgelöst wird. Mit dem oberen Teil der Kammer 68 ist ein elektronisch gesteuerter

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im Teil 90 nur andeutungsweise dargestellter Rütteltrichter oder eine andere für die Zuführung von Produkt geeignete Vorrichtung verbunden. Man kann die Kammer mit einer Grobvakuumpumpe mit großer Leistung und unabhängig davon den Fülldorn mit einer Hochvakuumpumpe mit geringer Leistung evakuieren.

Der mit der Vorrichtung 10 durchführbare Einfüllzyklus beginnt mit der Überführung des abzufüllenden Produktes vom Rütteltrichter, in den Fülltrichter. Die Waage wiegt das Produkt automatisch und löst im gegebenen Augenblick durch elektronische Signale die Schließung der Durchlaßklappe des Rütteltrichters aus. Die abgewogene Menge des Produktes wird dann aus dem Eimer auf den Schieber 74 geschüttet, wo er kurze Zeit liegen bleibt. Während dieser Zeit wird das Produkt mit Hilfe des Ventilators 92 einer Evakuierung unterworfen. Man hält die Ventilatoren 92 und 94 zur Verkürzung der Zyklen bevorzugt dauernd im Betrieb. Die Evakuierung der Kammer 68 dient dem Zweck, das Produkt von eingeschlossener Luft zu befreien. Um hierbei zu dem bestmöglichen Ergebnis zu gelangen, evakuiert man die Kammer in dem mit der Füllung der Säcke verträglichen Höchstmaß. Die hierbei zu beachtenden Grenzen werden in der Hauptsache von der kinetischen Energie: bestimmt, die frei wird, wenn eine abgemessene Produktmenge durch den Schieber 74 nach unten fällt. Die Produktmenge muß, kurz gesagt, soviel Energie haben, daß sie den Schlauch schnell aufstoßen, und von ihm in genauer zeitlicher Übereinstimmung mit der Paarung

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der Verschließköpfe aufgenommen wird. Auch hierüber wird an anderer Stelle ausführlicher gesprochen werden.

Über den übrigen Teil des Einfüllzyklus¹ wird im folgenden in Anlehnung an die Figuren 2 bis 5 in größeren Einzelheiten gesprochen werden. Die Darstellung nach Figur 2 zeigt die einzufüllende Menge des Produktes auf dem Schieber 74 ruhend unmittelbar vor ihrem Austritt aus der Kammer 68. Sowohl die Kammer als auch der Fülldorn 26 befinden sich im evakuierten Zustand, wobei im Fülldorn das Vakuum besser ist, weil die Pumpe 94 ein höheres Vakuum ermöglicht. Der Schlauch wird hierbei eng an die Seiten des Fülldornes angesaugt und legt sich danach unter der Wirkung des atmosphärischen Druckes fest aufeinander.

Figur 3 zeigt den Füllzyklus nach dem Öffnen des Schiebers 74 und dem Eintritt der abzufüllenden Menge des Produktes in den Schlauch. Sofort nach dem Öffnen des Schiebers gewinnt das in der Kammer herrschende geringere Vakuum über das im Fülldorn vorhandene höhere Vakuum die Oberhand mit dem Ergebnis, daß der infolge des Vakuums auf dem Schlauch ruhende Druck teilweise aufgehoben wird. Der Druck .läßt augenblicklich mindestens in dem Maße nach, daß die Energie der abzufüllenden Produktmenge den zusammengelegten Schlauch öffnet und dieser die Produktmenge schnell aufnimmt. Man bezeichnet die Evakuierungspumpe 94 deshalb als eine Pumpe von geringer Leistung, weil sie nicht die Fähigkeit hat, sich schnell genug zu erholen und den notwendigen Grad der Entspannung von dem auf dem Schlauch ruhenden Druck zu verhindern, wenn der Schieber 74 geöffnet ist. Die Energie der

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Produktmenge ist im wesentlichen die Energie, die durch ihr Herunterfallen entsteht und beeinflusst wird von dem nach unten gerichteten Saugeffekt, den die beim Öffnen des Schiebers im Fülldorn und in der Kammer herrschenden unausgeglichenen Vakuumdrücke auf die Produktmenge ausüben. Diese Energie muss größer sein als die einwärts auf den Schlauch wirkenden Drücke und den Schlauch soweit aufblähen, daß er eine abgemessene Produktmenge aufnimmt, bevor er in Sacklänge den Fülldorn verläßt. Auf diese Weise bewahrt der Fülldorn den Schlauch auch davor, daß er an seinen oberen Schweißrändern mit dem eingefüllten Produkt in Berührung kommt. Zwangsläufig wird hierbei das eingefüllte Produkt in seiner ganzen Menge vorübergehend den Bodenteil des Sackes einnehmen, bis es darin durch die Quetschwirkung des Sackformungs käfigs gleichmäßig verteilt wird. Dies wird an anderer Stelle ausführlicher beschrieben^werden. Dies bedingt, daß hierfür am oberen Ende des Sackes genügend freier Raum zur Verfügung steht, wodurch auch die Gefahr verringert wird, daß es zwischen dem eingefüllten Produkt und den Verschließköpfen zu einer Berührung kommt. Außerdem lassen sich an den Säcken nach einem an späterer Stelle beschriebenen Verfahren leichter Seitenfalten von gutem Aussehen ausbilden. Was unter allen Umständen vermieden werden muss, ist, daß sich in den Fülldorn hinein ein Rückstau des abzufüllenden Produktes bildet, da dies zu Stockungen bei der Abfüllung führen und Produkt vom Fülldorn abtröpfeln und sich zwischen den Verschließköpfen festsetzen würde, wenn diese sich auf dem Sack zusammenschließen.

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Die Endstufen des Abfüllzyklus¹ sind in Figur 4 dargestellt· Bei dieser Darstellung stehen die Verschließköpfe 42 und 44 kurz vor ihrem Zusammenschluss unter dem Fülldorn, um sowohl den gefüllten Sack an seinem oberen Ende zu verschließen als auch den Bodenteil «Ees zu füllenden nächsten Sackes zu bilden. Der Schieber 74 ist geschlossen und ein neuer Füllzyklus in der Entwicklung.

Wenn der Schieber 74 geschlossen ist, ist die Wirkung der Hochvakuumpumpe 94 vor der des Fülldorns zu dem Zwecke vorherr*-sehend, daß vor dem Zusammenschließen der \rerschließköpfe möglichst viel Luft aus dem Sack herausgezogen wird. Auf diese Weise sollen die Säcke verfestigt und hinsichtlich ihrer Stapelung und beim Transgoct gute bis optimale Bedingungen errreicht werden. Überdies braucht man für einen festanliegenden Sack auch weniger Material. Das eingefüllte Produkt wird durch die. Evakuierungen in gewisser Weise verdichtet, so daß es weniger FüllraxsB erfordert. Man kann die Luft leichter im oberen. Teil dies Sackes bis zu einer bestimmten Tiefe des eingefülltes-Materials .entfernen. Dagegen ist es wegen des in der FfiHmasse herrschenden Druckabfalls schwierig, Luft aus des» Bodenteil der Sackfüllung zu entfernen. Die in der Kaanner durchgeführte erste Evakuierung konditioniert daher das abzufüllende Produkt derart, daß es sich für den angestrebten Zweck, d.h. für eine Verpackung unter den Bedingungen schneller und wirtschaftlicher Abfüllbesser eignet.

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In gesteuerter zeitlicher Übereinstimmung mit der Tätigkeit der Verschließköpfe wird in dem Sackformungikäfig das abgefüllte Produkt in den oberen Sackteil gedrückt. Das abgefüllte Produkt kommt hierbei zum Fließen und dadurch zu einer gleichmäßigeren Verteilung im Sack. Das Ergebnis ist, daß die gefüllten Säcke eine bessere Form haben und in ihrer Größe einheitlicher sind,unidaß in der abgefüllten Masse Leerräume beseitigt werden. Ιϊϊ Hinsicht auf die Weite und die Lage des Sackformungskäfigs müssen notwendigerweise die das Aufwärtsfliesoi. des Produktes in den Säcken begleitenden Faktoren be:: Ic sichtigt werden, damit dieser Verfahrenszug der Bewegung und der Klemmfunktion der Verschließköpfe angepaßt ist.

Man benutzt das beschriebene Evakuierungsverfahren ferner auch, um die Säcke bei ihrer Herstellung mit ..οη-gebenden Seitenfalten von gleichmäßiger Art (gussets/ ;«,,-. versehen. An anderer Stelle wird beschrieben werden, \. -. man die Evakuierung nach einer anderen Arbeitsweise f«£- ..ar auch dazu benutzen kann, den Schlauch auf seiner Innenseite mit Luft zu spülen, um eine Verschmutzung der Schweißoder Verschlussfläche der Säcke durch staubförmige Teile des verpackten Materials zu verhindern, wenn sich dies als ein Problem darstellt.

Die Bildung der Seitenfalten wird in den Figuren ί '^.-s 7 der Zeichnung erläutert. Diese sind in Verbindung r».. den Figuren 2 bis 4 zu betrachten, von denen sie Teil

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Querschnitt wiedergeben. Figur 5 zeigt den Schlauch, nachdem er mittels eines Vakuums fest und glatt anliegend auf das untere Ende 46 des Fülldorns gezogen worden ist. Hierbei nimmt der Schlauch eine relativ glatt gefaltete (gusseted) Konfiguration mit nach innen kollegierten oder gewinkelten einander gegenüberliegenden Seitenteilen, so daß die Säcke an ihren Seiten die gewünschte und bleibende Faltung annehmen.

Der durch das Einfüllen des zu verpackenden Materials verursachte Schock zieht den Schlauch, wie in Figur 6 dargestellt, kurz-zeitlich von dem Dorn weg. Jedoch bleibt dem Schlauch die Neigung zur gefalteten Konfiguration dadurch erhalten, daß Begrenzungsstäbe 60 und 62 in Verbindung mit Winkelwalzen 64 und 66 das Abweichen des Schlauches peripher begrenzen. Infolge dieser Neigung bilden sich die Einfaltungen nach jeder Einschüttung in der alten Form erneut wieder, wenn sich der Schlauch nach seiner Ausdehnung erholt und, wie in Figur 7 dargestellt, wieder fest auf den Fülldorn aufgesaugt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform setzr sich die FaItstruktur des Schlauches von dem entsprechend geformten Dorn aus mit Hilfe des auf den Schlauch ausgeübten Zuges in die Zone der Verschließköpfe 42 und 4< hinein fort, wobei diese die Einfaltungen bleibend in diti entsprechenden Säcke einschweißen.

Infolge der Faltstruktur, die durch das Zusammenwirken der die Ausweitung des Schlauches begrenzenden Maßnahme.. u eines Vakuums an den Säcken zustande kommt, erhalten die^

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eine vierkantige Form bzw. eine Kastenform und damit ein besseres Aussehen. Außerdem werden sie besser stapelbar oder auf der Ladepalette lagerbar. Obwohl die Faltstruktur in bleibender Form erst gebildet wird, nachdem der Schlauch extrem beansprucht und gefüllt worden ist. sind die Einfaltungen doch überraschend gleichförmig und stark. Dies ist auf die Art der Bildung der die Einfaltungen sichernden Schweißnähte am oberen und unteren Ende der gefüllten Säcke zuzuschreiben. Die angewandte Schweißtechnik ist nachstehend ausführlicher beschrieben. Zunächst schneiden die Verschließköpfe den Schlauch durch. Dann werden die Schnittkanten während der Dauer eines in Anlehnung an Figur 1 beschriebenen Schweißzyklus¹ in einem ausgerichteten heißen Luft- oder Gasstrom und danach, wie ebenfalls in Anlehnung an Figur 1 beschrieben, kurz in kälterer Luft "gebadet". Auf die Schweißnähte werden keine mechanischen Drücke angewendet, weil dies darin zu schwachen oder dünneren Stellen und zu bevorzugten Bruchstellen der Nähte führen könnte. Die beschriebene Schweißtechnik ist besonders zum Verschweißen von Mehrschichtbahnen geeignet, wie sie für die Herstellung eines mit Einfaltungen versehenen Schlauches verwendet werden. Sie gestattet einen festen Schweißverbund zwischen den jeweils benachbarten Schichten·

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Abwickelvorrichtung und Spannungsausgleichseinrichtung

Die Abwickelvorrichtung 12 und die Spannungsausgleichseinrichtung 16 sind in größeren Einzelheiten in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Die zu einer Rolle aufgewickelte Kunststoffbahn 14 ist drehbar auf zwei einander gegenüberliegenden Dornen oder Klemmhülsen 100 und 102 gelagert, auf die die Rolle aufgeschoben ist. Der Dorn 100 ist drehbar auf das Ende der Welle 104 eines Luftzylinders 106 aufgesetzt, der seinerseits auf eine befestigte horizontale Montageplatte 108 aufmontiert ist. Der Luftzylinder bewegt den Dorn 100 zum Auswechseln der Rolle aus dieser heraus und in diese hinein, wobei der Druck, mit dem der Dorn auf der Rolle aufliegt, vom Luftzylinder aus reguliert wird. Der Dorn 102 ist auf das Ende einer horizontalen Welle 110 aufgesetzt. Die Welle 110 wird frei rotierend von Stehlagern 112 getragen, die auf einer Montageplatte 114 befestigt sind. Auf der Rückseite des Dorns 102 ist ein Abstandsring 116 oder sind mehrere solcher Ringe auswechselbar an einen Bundring 118 angelegt. Durch die Wegnahme oder den Einsatz dieser Abstandsringe kann man die Mittellinie der Schlauchformvorrichtung ausrichten und so eine genaue Bahnführung erreichen.

Als ein weiteres Element der Spannungsausgleichseinrichtung wird eine Pumpe 120 von der Welle 110 mittels einer Kettenzahnverbindung angetrieben. Zu dem ein geschlossenes System bildenden Gerät 16 gehört ferner nach Figur 9 ein

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über der Pumpe 120 gelagerter Flüssigkeitsbehälter 124. Der Behälter 124 und die Pumpe 120 sind mittels eines Trägers 126 bzw. eines Flansches 128 auf einer senkrecht auf der Montageplatte 114 stehenden Hontageplatte 130 befestigt. Ein Zulauf rohr 132 verbindet den Boden des Behälters und die Pumpe, während das Abflussrohr 134 die Pumpe mit einem Vierwegesolenoidventil 136 verbindet, das mittels eines Befestigungsstückes 138 auf den Behälter aufgesetzt ist. Das Solenoidventil steht seinerseits mit dem Behälter durch zwei verschiedene Drosselventile 140 und 142 in Verbindung. Durch das Zulaufrohr 132 wird der Pumpe fortlaufend Flüssigkeit zugeführt. Der Ablauf fließt entsprechend der Ventilstellung des Solenoidventiles 136 durch das eine oder das andere Drosselventil in den Behälter zurück. Die Drosselventile können Nadelventile sein, die zwei Einstellungen zulassen. In der einen Einstellung muss die Pumpenleistung verhältnismäßig größer sein, um die Flüssigkeit in den Behälter zurückzuführen als in der anderen Einstellung. Dies bestimmt den Widerstand, der auf die Abwickelvorrichtung ausgeübt wird, und gestattet,die Spannung der ablaufenden Kunststoffolie zu steuern, d.h. ihr eine geringe oder starke Spannung zu geben und zwar in Abhängigkeit davon, welches Drosselventil jeweils verwendet wird, um den Ablauf aus der Pumpe 120 über das Solenoidventil 136 in den Behälter 124 zurückzuführen.

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Steuerung der Kunststoffbahn durch Registriermarken

Die Spannungsausgleichseinrichtung 16 hat ferner die Funktion, automatisch die Markierungen auf Kunststoffbahnen zu überwachen. Zu diesem Zweck arbeitet die Einrichtung 16 mit drei Kontrollelementen, vorzugsweise elektrischen Augen bzw. Photozellen, zusammen. Eines dieser Augen 144 ist im Sackformungskäfig 32 angeordnet. Es registriert den Vorbeigang eines jeden der Verschließköpfe 42 durch eine an jedem Verschließkopf angebrachte Nase 146, die den Stromkreis des Auges unterbricht (Fig.l und 24). Durch diesen Vorgang wird ein unveränderlicher Markierungspunkt, der Nullpunkt, festgestellt. Das elektrische Auge 144 dominiert zwei weitere elektrische Augen 148 und 150, die so angeordnet sind, daß sie auf der Bahn eingedruckte Marken ablesen, wenn diese von der Rolle abläuft.

Jedesmal, wenn das Auge 144 den Nullpunkt registriert, wernden die Augen 148 und 150 für die Aufnahme von Markierungen aktiviert. Wenn sich die Markierung irgendwo zwischen den Augen . befindet, erfolgt kein Signal, weil sich die Bahn innerhalb der Registriertoleranzen befindet. Wenn das der Schlauchformungsvorrichtung nächstgelegene Auge 150 die Markierung registriert, bedeutet dies, daß die Bahn zu stark gespannt ist. Dies signalisiert dem Solenoidventil 136, auf das größere Drosselventil umzuschalten, worauf die Spannung der Bahn automatisch nachläßt und die Bahn inner-

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halb der zulässigen Toleranzen läuft. Wenn umgekehrt das von der Schlauchforraung s vor richtung am weitesten entfernte Auge 148 die Markierung registriert, ist die Bahn zu wenig gespannt. In diesem Fall wird das Solenoidventil so geschaltet, daß.der Abfluss aus der Pumpe durch das kelinere Drosselventil geleitet wird, wodurch sich die Spannung der Bahn automatisch erhöht.

Schlauchformungsvorrichtung und Herstellung eines Luftpolsters

Wie in den Figuren 10 bis 12 dargestellt, ist die Schlauchformungsvorrichtung 24 mit rechtwinkligen Armen 156 auf eine horizontale Plattform 158 und zwar zentral über einer in dieser ausgesparten Öffnung 160 aufgesetzt. Der Fülldorn 26 ist in der ScHlauchformungsvorrichtung derart aufgehängt, daß er durch die Öffnung 160 hindurchragt, d.h. mit seinem unteren Ende 160 tiefer als die Plattform 158 liegt. Auf der Unterseite der Plattform sind vier Arme 162, 164, 166 und 168 derart befestigt, daß sie am Fülldorn 26 entlang vertikal nach unten verlaufen. Die Arme 164 und 166 tragen den Begrenzungsstab 60 und die Arme 162 und 168 den diesem gegenüberliegenden Begrenzungsstab 62. Die Arme 166 und 168 dienen ferner als Träger für die Winkelwalzen 64 und 65. Die Plattform wird von den Armen 152 und 154 getragen. Für die Schlauchformungsvorrichtung verwendet man bevorzugt Tafelblech, daß man zu einem hohlen, zylindrischen Körper mit einander über-

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läppenden vertikalen Bandteilen 170 und 172 formt. Die Randteile werden durch ein verstellbares Klammergerät 174 (Fig. 15) miteinander verklammert. Durch das Klammergerät 174 kann die Schlauchformung svorrichtung ihren Umfang vergrößern oder verkleinern. Es gestattet somit, Unterschieden in der Schüttdichte der zu verpackenden Materialien entsprechend, die Herstellung geringfügig größerer oder kleinerer Schläuche. Im Sinne dieser Angleichung gibt man der Schlauchfonmingsvorrichtung dadurch eine höhere Flexibilität, daß man sie mit von ihrer Basiskante nach oben sich erstreckenden Aussparungen 176 versieht. Die Schlauchformungsvorrichtung ist ferner unterhalb der Kantenteile 170 und 172 mit einer Aussparung 180 versehen, durch die heißes Schweißgas dem Schlauch fast unmittelbar zugeführt werden kann.

Die Oberkante. 182 der Schlauchfbrmungsvorrichtung kann nahezu parabolische Form haben. Jedoch muss ihre optimale Form unter Berücksichtigung der Dicke und der Eigenschaften der Kunststoffbahn 14 auf dem Versuchsweg festgestellt -werden. Auf der Kante der Schlauchformungsvorrichtung ist nach Art eines Krauses ein hohler Schlauch 184 von relativ geringem Durchmesser befestigt, der mit zahlreichen Perforationen 186 versehen ist und ein Luftpolster erzeugt, über das die Kunststoffbahn hinweggleitet, wenn sie durch die Schlauchformungsvorrichtung gezogen wird. Der Schlauch 184 wird zu diesem Zweck über eine Leitung 188 in regulierbarer Weise laufend mit Druckluft versorgt· Indem auf diese Weise auch unerwünschte

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und unkontrollierbare Reibungswiderstandskräfte verringert werden, "trägt die Anwendung des beschriebenen Luftpolsters auch zur Feineinstellung der Spannung der Kunststoffbahn und zur Feinregistrierung von Markierungen auf der Kunststoffbahn bei· Außerdem ist die Gefahr sehr gering, daß zugbedingte Schaden eintreten oder die Bahn sich irreversibel überdehnt.

Heißgasschweißvorrichtung für vertxkale Schweißnähte

Die Vertikalnahtschweißvorrichtung 28 ist in den Figuren 10, 13 und 14 dargestellt. Sie ist auf einem Horizontalschieber 194 aufgebaut, der sich auf einer Gleitbahn 196 transversal bewegt. Die Gleitbahn wird von einem von der Plattform 158 ausgehenden Arm 198 getragen. Auf dem Schieber 194 ist ein Luftzylinder 190 angeordnet, dessen Arm 192 durch ein starres Verbindungsstück 200 auf der Gleitbahn 196 befestigt ist. Der Luftzylinder betätigt den Schieber 194 und bewegt hierbei die Schweißvorrichtung in ihre Schweißstellung hinein, hält „sie während des Schweißvorgangs in dieser Stellung und führt sie automatisch in eine Sicherheitsstellung zurück, wenn die Vorrichtung 10 außer Betrieb gesetzt wird, um ein Verbrennen der Kunststoffbahn zu vermeiden.

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Zur Feineinstellung der Schweißvorrichtung im Verhältnis zum Schlauch verwendet man einen Feineinstellschieber 202, der auf einer mit dem Schieber 194 verbundenen Gleitbahn 204 in deren Querrichtung beweglich ist. Der Feineinstellschieber wird von einem niedrigtourigen Elektromotor 206 betätigt, der mittels eines vertikalen Trägers 208 an die Rückseite des Schiebers 194 anmontiert ist. Durch die Rotation des Motors dreht sich durch eine Kupplung hindurch eine Schraube 210 mit feinem Gewinde, die in den Schieber eingreift und über diesen die gewünschte Feineinstellung bewirkt und hält.

Teil der Vorrichtung zum Verschweißen vertikaler Nähte ist ferner ein relativ flacher, vertikaler Heißgasschweißkopf oder -block 214, der über ein Zwischenstück 218 an das vordere Ende eines horizontalen Heizzylinders 216 anmontiert ist. An seinem anderen Ende ist der Heizzylinder mit einem Halteblock 220 verbunden, der seinerseits mit dem Schieber 202 verbunden ist. Der Schweißkopf 214 ist mit auseinandergehenden Leitblechen 222 ausgerüstet, die die Funktion haben, den zugeführten Gasstrom gleichmäßig auf einen engen vertikalen Schlitz 224 zu richten, von dem aus das Gas auf den Schlauch gelangt. Der Schlitz 224 ist auf die Mittellinie der einander überlappenden Ränder des Schlauches zentriert. Der Heizzylinder 216 ist in seinem Inneren mit (nicht gezeigten) Gasheizelementen (calrod gas heating elements) versehen. Durch seine Leitung 226 wird unter reguliertem Druck Gas in den Heiz-

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zylinder eingeleitet. Auf den Fülldorn ist gegenüber dem Schlitz 224 vertikal ein Streifen 230 beispielsweise aus mit Glas verstärktem Polytetrafluoräthylen aufgetragen, der verhindern soll, daß der Schlauch an dem Dorn anhaftet.

Mit dem Schweißkopf ist ferner eine Platte 232 verbunden, an der der Kühlkopf 30 durch einen Drehbolzen 234 befestigt ist. Der Kühlkopf kann mittels eines gekrümmten Schlitzes 236 und einer Anzugsmutter 238 gegen die Vertikale geneigt verstellt werden. Er hat einen vertikal auf den Schlitz 224 des Schweißkopfes ausgerichteten engen Schlitz 240 und ist in seinem Innern mit einem Leitblech 242 ausgerüstet, das. dazu dient, eine im allgemeinen gleichmäßige Kühlgasmenge durch den Schlitz 240 zu entfernen. Der Kühlkopf wird durch die Leitung 244 unter reguliertem Druck mit Luft beschickt.

Betriebsweise der Vorrichtung zum Verschweißen von Vert ikalsäumen

Durch die Leitung für die Versorgung des Heißgasblocks mit Druckluft muss ein solcher Druck hergestellt werden, daß die einander überlappenden Teile der Kunststoffbahn auf ihren Innenseiten in einen innigen Kontakt kommen und zwischen ihnen eine optimale Schweißverbindung erreicht wird. Die Temperatur und die Fließgeschwindigkeit des

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Schweißgase werden so aufeinander abgestimmt, daß für eine feste Fersebweißung der Säume genügend Wärme zur Verfügung steint:. Wenn die Luft zu heiß ist oder der Heißgasblod: sich zu nahe an den zu verschweißenden Säumen befindet, kommt es zu nicht-entfernbaren Schweißfalten· Amdk matter optimalen Bedingungen zeigt die Schweißnaht 246 des Schlauches, wie aus Figur 16 ersichtlich, zunächst Falten, selbst wenn sie durch den Kühlkopf eine Teilhärtmmjg erfahren hat. Wenn die Schweißnaht jedoch dem Stress des eingefüllten Produktes ausgesetzt wird, verschwindem die Falten und man erhält eine glatte, praktisch umasichtbare Schweißnaht. Dies ist aus der Figur 17 ersichtlich. Bei einer richtigen Arbeitsweise und Kühlimmg ist die fertige Schweißnaht selbst bei einer genauen Fräfimog nicht oder kaum zu sehen. Sie ist von Falten praktisch völlig frei. Der Nützen des Kühlkopfs in Verbindrang mit der die Falten entfernenden Wirkung der durch das eingefüllte Produkt hervorgerufenen Spannung ist gegeben, wenn die Schweißnaht nicht zu stark gehärtet wird.

Zur Temperaturregelung verwendet man bevorzugt ein im Zwischenstück 218 eingebautes Thermoelement, das das Aus- und Einschalten der Heizelemente steuert. Man stellt die Spannung an den Heizelementen vorzugsweise mit einem Regelwiderstand ein. Ist das System einmal abgeglichen und die Spannung an den Heizelementen mittels des Widerstands eingestellt, werden nur noch sehr wenige Schaltvorgänge benötigt, um eine konstante Gastemperatur für den Schweißvorgang zu erhalten.

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Der Sackformungskäfig

Der Sackformungskäfig ist in Einzelheiten in den Figuren 18 und 19 dargestellt. Zu ihm gehören vertikale Seitenplatten 252 und 254, die einander gegenüberliegend auf (nicht gezeigten) Rahmen befestigt sind. In den Seitenplatten sind, vom Ende her gesehen in rechteckiger Anordnung, drehbare horizontale Wellen 256, 258, 260 und 262 gelagert. Jede Welle trägt vier axial auf Abstand zueinander angeordnete gleichgroße Kettenräder 264. Die Wellen 256 und 258 nehmen im Zusammenwirken über die Kettenräder vier auf Abstand nebeneinander liegende endlose Ketten auf und bilden mit ihnen ein vertikales Fördersystem 34. Das vertikale Fördersystem 36 wird von den Wellen 260 und 262 und vier in entsprechender Weise nebeneinander liegenden endlosen Wellen 268 gebildet. Die beiden Fördersysteme werden gemeinsam über ein die Wellen 256 und 260 verbindendes Rädergetriebe 270 durch einen Motor 272 angetrieben, der mit dem Ende der Welle 256 gekuppelt und mittels eines Befestigungsstückes 274 an die Seitenplatte 254 anmontiert ist. Man verwendet bevorzugt einen hydraulischen Motor mit unabhängiger Drehmoments- und Geschwindigkeitskontrolle. In bevorzugter Form sind die Ketten 266 und 268 mit Flügel versehene D_oppelhaken-Rollenketten, auf denen die Stäbe 40 mittels Abstandsstücke 276 befestigt sind.

Eine frei bewegliche vertikale Druckplatte 278 stützt die Ketten 266 auf ihrer inneren Seite ab. Sie ist mit einer feststehenden Stützplatte 280 verbunden, die die Kette 268 auf ihrer Innenseite abstützt. Die frei bewegliche Druckplatte

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wird gleitbar von in Auflagern 284 beweglichen Führungsstiften 282 getragen. Die Auflager 284 sind ihrerseits fest mit einer vertikalen Stützplatte 286 verbunden. Auf dieser ist ferner eine Reihe von Luftzylindern 288 angeordnet, die die frei bewegliche Druckplatte 278 auf den Führungsstiften 282 in Funktion setzen. Sowohl die Stützplatte 280 als auch die Stützplatte 286 haben die Länge des Abstandes zwischen den Seitenplatten 252 und 254 und sind auf diesen befestigt.

Die Verschließköpfe

Die Verschließköpfe 42 und 44 sind in Einzelheiten in den Figuren 20 bis 28 dargestellt.

Zu den Verschließköpfen 44, in Anlehnung an die Figuren 20 bis 23 zuerst beschrieben, gehört als Träger ein in der Form länglicher und rechteckiger Formblock 294 mit auf seiner Rückseite 298 auf Abstand zueinander befestigten Armen oder Aufhängebügeln 296. Die Arme oder Aufhängebügel tragen eine stehende Welle 300, die ihrerseits mittels von der Platte 302 abstehenden Armetloder Aufhängebügel 304 schwenkbar mit einer Platte 302 verbunden ist. Die Platte ist auf den Ketten 268 des Förderkettensystems 36 befestigt, so daß der Formblock 294 schwenkbar damit verbunden ist und die Längsachse des Blocks mit der Horizontalachse in gleicher Richtung verläuft.

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Der Formblock 294 hat an seinen Enden eine Gleitbahn 310 bz\7. 312. Ferner bildet er einen zwischen den Gleitbahnen 310 und 312 sich erstreckenden Hohlraum 314, der auf seiner aufnehmenden Seite 316 offen ist. In den Hohlraum 314 ist ein beweglicher Schneidkopf 318 eingebaut, der mit in den Gleitbahnen 310 und 312 eingesecL-^v. Schiebern 320 und 322 verbunden ist. Zu jedem der Schiebe: 320 und 322 gehört ein Rollennockenstössel 324 und 325, die von auf der Rückseite der Stützplatte 280 befestigten vertikalen Rippennocken (strip cams) 328 und 330 betätigt werden. Die beiden Schieber und ihre Gleitbahnen sind mit Gasauslaßöffnungen 332 bzw. 334.versehen, die sich in der Vorwärtsstellung der Nocken decken und eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 314 und der Atmosphäre herstellen. Zwischen den Schiebern 320 und 322 und den entsprechenden Gleitbahnen 310 bzw. 312 sind Federn 336 angeordnet, die den Schneidkopf in der Ruhestellung unter Federspannung setzen.

Der Schneidkopf 318 begreift einen zentral angeordneten länglichen Teil 338 ein, der das Messer aufnehmen soll und hierzu mit einem engen Schlitz 340 versehen ist. In diesen Schlitz wird eine Messerklinge oder ein ähnliches zurr. Durchtrennen des Schlauches geeignetes Mittel 342 eingesetzt. Die Sicherung der Klinge oder ihre Lockerung geschieht durch Stellschrauben 344. Man verwendet bevorzugt ein einflächig geschliffenes Wellenschliffmesser und setzt dieses in seiner Länge leicht geneigt in den Schlitz ein, um so einen Schneideffekt wie mit einer Schere zu erreichen. Auf jeder Seite der

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Messerhalter 338 befindet sich eine Serie von gleichgerichteten Abzugsöffnungen 346, die durch Stege 348 voneinander getrennt sind. Die Stege geben dem Messerhalter vermehrte Festigkeit. Die Abzugsöffnungen 346 verbinden die Vorderseite 350 des Schneidkopfes und die aufeinander ausrichtbaren Abzugsöffnungen 332 und 334 in den Schiebern und den entsprechenden Gleitbahnen. Zwischen den abschließenden Längskanten 354 des Schneidkopfes und den Abzugsöffnungen 346 ist auf jeder Seite des Messers ein erhöhter Schweißanschlag angebracht. Die Stirnseite jedes Anschlags 352 besitzt eine Andruckschweißoberflache, deren wirksamer Teil im Abstand von den unter Klemmdruck stehenden Abschnitten des Schlauchs aus später angegebenen Gründen gehalten wird.

Unter Bezugnahme auf Figuren 24 und 26 werden nun die Verschließköpfe 42 erläutert, die zum Teil den Verschließköpfen 44 ähnlich sind. Jeder besitzt als Träger einen länglichen Formblock 360, der drehbar an einer Grundplatte 362 durch eine Welle 364 und Lager 368 befestigt ist. Die Platte ihrerseits ist in horizontaler Weise an die Rollketten der vertikalen Fördereinrichtung 34 befestigt.

Ein Einlaßventil 370 für heißes Gas ist an ein Ende des Formblocks 360 befestigt. Das Einlaßventil schließt einen erhöhten Mittelbolzen 372 ein, der über die Oberwand 374 des Formblocks, unter Bezugnahme auf die Orientierung des Formblocks bei seinem Durchgang durch den Formgebungskäfig, erhöht ist. Am entgegengesetzten Ende des Formblocks ist ein

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Einlaßventil 376 für kaltes Gas, das mit dem Ventil 370 identisch ist, mit der Ausnahme, daß es umgekehrt orientiert ist, so daß sein Mittelbolzen 378 versetzt auf der Unterwand 380 des Formblocks angeordnet ist. Der Mittelbolzen jedes Ventils wird gleitbar von einem hohlen Ventilkörper 382 getragen. Jedes Ventil wird betrieben, indem der Mittelbolzen gegen eine Feder 384 gedruckt wird, um einen Ventilkopf 386 von einem inneren Ventilsitz zu lösen. Jedes Ventil besitzt einen äußeren Ventilsitz 390 um seinen Mittelbolzen, um das Ventil gegenüber den Köpfen für die Zufuhr von heißem oder kaltem Gas abzudichten, wie dies später noch näher beschrieben werden wird.

Der Formblock 360 umgrenzt einen länglichen offenen Hohlraum 392. Ein hohler Schweißkopf 394 ist fest im Hohlraum 392 angeordnet und erstreckt sich zwischen den Einlaßventilen 370 und 376 für heißes bzw. kaltes Gas. Der Schweißkopf schließt eine Schweißfläche 396 ein, die sich von dem Boden des Hohlraums erhebt und einen kontinuierlichen Kanal 398 bildet. Jeder Ventilkörper 382 steht mit dem Kanal 398 über einen Durchgang 400 in Verbindung.

Die Schweißfläche 396 schließt einen länglichen vertikalen Schlitz 402 zur Aufnahme des Messers ein. Dieser Schlitz ist an jeder Seite durch längliche Streifen 404 aus pxnem federnden Material von hoher Hitzebeständigkeit uni^e.jen, das eine erhöhte Abstützung für das Schneiden abgibt.

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Entlang jedes Streifens 404, aber im Abstand davon, befindet sich ein enger, nahezu kontinuierlicher Schlitz oder eine einen Strom bildende Öffnung oder ein Mittel 406. Enge Stege (lands) 408 unterbrechen und tragen die Schlitze gegen ein Verziehen unter den hohen Temperaturbedingungen beim Schweißen. Die Schlitze stellen eine Verbindung zwischen dem Kanal 398 und der Schweißfläche 396 her, um die Schweiß- und Kühlgase in später noch näher erläuterter Weise zu fördern. Der Boden des Hohlraums unter dem Schweißkopf ist mit einem flachen Hitzeschutzüberzug, z.B. aus Polytetrafluoräthylen, überzogen. Eine Dichtung 412 aus relativ hitzebeständigem Material ist peripher und kontinuierlich um die Schweißfläche 396 angeordnet und befindet sich zwischen den Seitenwänden des Hohlraums und dem Schweißkopf. Die Dichtung 412 erhebt sich von der Schweißfläche und bildet bei der Vereinigung mit den Schweißköpfen 42 und 44 einen Schweißraum oder eine Schweißkammer (vgl. Figur 28), in dem der Schlauch im wesentlichen frei von mechanischen Klemmdrücken ist.

Das Ineinandergreifen und der Betrieb der Schweißköpfe

Der Annäherungswinkel der Schweißköpfe, unter dem sie in den Formungskäfig eintreten, läßt sich durch Schrauben 420, die jeweils an die Platte 302 bzw. 362 befestigt sind, einstellen. Diese Einstellung wird durch Federn 422, die zwischen den Platten und dem Rücken der Formblöcke 294 und 360 angeordnet sind, gehalten. Der Annäherungswinkel wird

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so eingestellt, daß die Schweißköpfe ruhig zusammenlaufen und sich passend trefen (vgl. Figuren 27 und 28). Mit Hilfe von Artnansätzen 426 ist mit jedem Schweißkopf 44 ein Satz von vier Führungsrollen (over and under guide rollers) 424 verbunden. Die Führungsrollen tragen dazu bei_;den Abstand zwischen den Schweißköpfen in der Klemmstellung zu halten, indem sie mit den festen Verschlußstreifen 428 an der Unterwand 380 des entgegengesetzten Schweißkopfes 42 und den festen Abtrennamien 430 an der Oberwand 374 zum Eingriff kommen. Die Abtrennarme verhindern insbesondere, daß der Schweißkopf 42 vor dem Schweißkopf 44 abgleitet, in dem Augenblick, indem er sich am Boden des Formungskäfigs zu trennen oder zu lösen beginnt.

Der Klemmdruck zwischen den Schweißköpfen wird durch die Druckplatte 278 mit der rückwärtigen Stützplatte 280, durch Regulierung des Leitungsdruckes zu dem Luftzylinder 288 auf der Rückseite der Druckplatte reguliert« Der Klemmdruck drückt die Dichtung 412 gegen die entsprechende Fläche des Formblocks 294 und schafft dadurch eine im wesentlichen gasdichte Abdichtung, zusammen entlang entgegengesetzter Klemmzonen oder -bereichen, die sich quer über die Weite des Schlaüchs erstrecken und die in Längsrichtung durch die Schweißkammer getrennt werden, wobei die Schweißkammer zwischen den Klemmzonen beim Vereinigen der Schweißköpfe gebildet wird.

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Nahezu gleichzeitig mit dem Einklemmen des Films zwischen den Schweißköpfen kommen die Nockenrollen an den Schiebern 320 und 322 mit den Rippennocken 328 und 330 zum Eingriff. Die Schieber treiben den Schneidkopf auf den Gleitbahnen 310 und 312 vorwärts,und veranlassen das Messer 342,den Schlauch an der Schweißfläche 396 zu schneiden oder zu teilen. Die Anschläge an dem Schneidkopf ziehen die getrennten Ecken oder Kanten des Schläuche weg von dem Messer, wenn sich das Messer in die äußerste Vorwärtsstellung bewegt, wodurch ein Raum zwischen den abgeschnittenen Enden gebildet wird, der mit den Abzugsöffnungen 346 in Verbindung steht.

In diesem Moment bewegt sich ein beweglicher Heißgaskopf 436 vertikal nach unten zu dem Einlaßventil 370 für heißes Gas hin, kommt mit dem Ventil zum Eingriff und drückt den Mittelbolzen nach innen, so daß heißes Schweißgas, z.B. Heißluft, in den Kanal 398 gepresst wird. Die' Betriebsweise und die Struktur der Einrichtung ZUiH Liefern von heißem Gas (und auch die Einrichtung zum Liefern von Kühlgas im letzten Teil des Schmelzzyklus) wird später noch genauer beschrieben werden.

Das in den Kanal 398 eingeführte heiße Gas entweicht mit hoher Geschwindigkeit durch die Schlitze 406 und trifft bevorzugt einen äußeren Teil der abgeschnittenen Enden in Entfernung von den geklemmten Bereichen oder Zonen. Es wird dann aus der Schweißkammer durch die Abzugsöffnungen 346 auf jeder Seite des Messers abgeführt und gelangt schließ-

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lick in .die Atmosphäre durch die Abzugsoffnungen 332 wad 334 ₇ die in dieser Stellung iihereinstSmmeia» JDas gerichtete Fliegen des heißen Gases mit hoher Geschwindigkeit fiiEfart dazu, daß die abgeschnittenen Enden des Kunststofff s glatt auf den Anschlägen 352 durch den Druck des f lulden Mittels von hoher Geschwindigkeit anliegen, s© da© ein inniger Eontakt aller Zwischenf lachen der abgeschnittenen Enden stattfindet. Außerhalb der Anschläge sind in der Schwelßkarnmer tote Säume ©der Pufferzonen 438 vorhanden, die von deia primären Fluss der heißen GasstrSme entfernt sind« In den toten Räumen existieren verspätete iSänneulbergänge und Fließbedingungen, die zu einer Wärmeverfoniracng führen, sich auf raturen, die zu einer isJarraeverfomiung fuhren, sich, auf Bereiche des Schlauchs erstrecken, die ranter dem Klemmdruck stehen.

Durch die Richtung und den Fluss der heißen Gasströine werden die abgeschnittenen Enden des Schlauches so weit erwärmt,, daß sie in einen geschmolzenen oder nahezu geschmolzenen Zustand gebracht werden. Die Yerdünnung bzw. Verlängerung der abgeschnittenen Enden Ist mir eine Funktion des Geschwindigkeitsdrucks, da die abgeschnittenen Enden mechanisch nicht festgehalten sind. Der Geschwindigkeitsdruck des SchwelBstroms ist ausreichend, um die Schichten der abgeschnittenen Enden innig zusammen-zuführen und eine starke Bindung zwischen allen sich berührenden Flächen herbeizuführen, sobald die Schweißtemperaturen erreicht werden. Ein zu hoher Geschwindigkeitsdruck kann die abgeschnittenen Enden "auswaschen", wodurch es zu einer unerwünschten Verdünnung kommt. Optimal Ist der Geschwindigkeitsdruck so ge-

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wählt, daß er einen innigen Kontakt zwischen den Schweißflächen herbeiführt, aber nicht so hoch ist, daß es zu einer Verdünnung oder zum Auswaschen der abgeschnittenen Enden kommt. Die Temperatur des heißen Gasstroms wird so gesteuert, daß allen verschweißenden Flächen eine ausreichende Wärmemenge, für die Erzeugung einer Verschweißung von hoher Festigkeit zugeführt wird. Wenn der Schweißdruck richtig gewählt ist, werden Schweißungen erhalten, die praktisch über ihre gesamte Fläche keine Verdünnung besitzen. Unter richtigen Schweißbedingungen neigen die nicht festgehaltenen abgeschnittenen Enden dazu, zurück zu schrumpfen und eine verdickte Schweißung von bemerkenswerter Festigkeit und Qualität zu bilden.

Um eine gleichförmig feste Schweißung quer über den Schlauch zu erhalten, ist es wünschenswert, daß der Fluss des heißen Schweißgases im wesentlichen mit gleichförmiger Geschwindigkeit über die Länge der Richtungsschlitze verläuft. Dieses wird erreicht, indem man den Querschnittsbereich des Kanals 398 um einen bestimmten Faktor größer gestaltet als den kombinierten Querschnittsbereich der Richtungsschlitze. Bei einer Versuchsvorrichtung mit einem hier erläuterten Schweißkopf 394 war der kleinste Querschnitt sbereich dieser Kammer so ausgelegt, daß er etwa das Vierfache des Querschnittsbereichs der kombinierten Richtungsschlitze betrug. Dieser Faktor von vier war bei dieser speziellen Konstruktion geeignet, um im wesentlichen gleichförmige Fließbedingungen zu ergeben, vorausgesetzt, daß in dem Kanal ein Druck von einem minimalen Schwellenwert aufrechterhalten wurde. Der Schwellenwert des Drucks ist

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derjenige, bei dem der Kanal leicht in der Lage ist, die Richtungsschlitze zu versorgen, ohne einen Druckabfall von seinem Zufuhrende bis zu dem entgegengesetzten Ende der Kammer zu erleiden.

Am Ende des Schweißzyklus' trennt sich der Heißgaskopf ab und gibt den Mittelbolzen frei, wodurch das Einlaßventil für das heiße Gas geschlossen wird.

Nahezu gleichzeitig kommt ein Kaltgaskopf mit der Unterseite des Schweißkopfs 42 zum Eingriff, öffnet das Eintrittsventil für das Kaltgas und führt in den Kanal 398 ein Kühlgas ein. Der Strom des Kühlgases wird in gerichteter Weise auf die Schweißungen aufgebracht, um sie ausreichend zu härten, daß sie in der Lage sind das Gewicht der Füllung ohne Beschädigung der Schweißnaht aufzunehmen. Zur Erzielung von kurzen Kühlzyklen kann gekühltes Gas verwendet werden.

Der Kühlgaskopf wird dann automatisch gelöst, wodurch gleichzeitig das Einlaßventil für Kühlgas geschlossen wird. Der mit einer Nocke versehene Messerhalter erreicht das Ende der Rippennocken, wodurch der Messerhalter zurückgezogen wird und das Messer 342 den Schlitz 402 verläßt. Die Schweißköpfe trennen sich dann und legen den fertigen Sack auf den Förderband 56 ab.

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von heißem und Mühlen! Gas zu den Sdas?ei£kopf en

Eine Einrichtung zur %mfc\JhTr von heißem Gas ist in der Ajifsicht in Figur IS gezeigt und wird dort mit dem allgemeinen Bezugszeic3aem <%4S identifiziert. Vordere •amiid seitliche VertiJfcalsdtauLtte davon «erden in den

Figuren 29 und 30 gezeigt.'

Die Einrichtung zur 2haffaihr von heißem Gas fließt dem HeäJBgaskopf 436 ein, der ff&r eine Umkehrbewegung in ■vertikaler Richtung festt mit einer Gleitschiene 448 vertomden ist, die auf eimer Gleitbahn 450 fixiert ist, die !ihrerseits direkt auf der vertikalen Seitenplatte 254 montiert.ist.

Die Gleitschiene wird «fach einen vertikalen Luftzylinder 420 betrieben, der fest an der vertikalen Seitenplatte 254 über einen verstärkten Befestigungsann montiert ist, Der Arm 474 des laiftzylinders bewegt die Gleitschiene über einen periodischen Kontakt mit einem Stoßdämpfer 476, der im Mittelteil der Gleitschiene 448 über einen rechtwinkligen Ana 478 montiert ist.

Ein vertikales teleskopartiges Rohr 444 ist mit der Unterseite des Zufuhrkopfes verbunden und empfängt komprimiertes Gas aus einer druckgesteuerten Leitung 452. Der stationäre Teil 454 des Rohrs 444 wird durch Befestigung an der vertikalen Seitenplatte 254 über ein Halte-

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element 456 und über eine Armplatte 458 getragen. Das teleskopartige Rohr steht über einen Durchlaß 460 in dem Zufuhrkopf mit einem Paar von nebeneinander angeordneten Heizelementen (calrod heating units) 462 und 464, die an dem Oberteil des Zufuhrkopfs befestigt sind, in Verbindung. Das komprimierte Gas wird über das teleskopartige Rohr, über den Durchlaß 460, dem Heizelement 462 und von dort über ein Verbindungsstück 466 dem entgegengesetzten Heizelement 464 zugeführt, von wo es sich nach unten in Richtung des Zufuhrkopfs bewegt und schließlich

-ti

über die Ausgangsöffnung 46.8 austritt. Die Ausgangsöffnung ist vertikal mit dem Eintrittsventil für das heiße Gas ausgerichtet und besitzt einen nicht gezeigten zentralen Bolzen, der von innen gesteuert wird.

Der Zyklus beginnt mit dem ausgestreckten Arm des Luftzylinders, der den Zufuhrkopf oberhalb des Schweißkopfs trägt. Zum richtigen Zeitpunkt wird die Welle des Luftzylinders zurückgezogen, wodurch der Kopf veranlasst wird nach unten zu gleiten und zum Eingriff mit dem Heißgasventil zu kommen, wodurch automatisch das Ventil durch die Berührung zwischen dem Steuerbolzen und dem Mittelbolzen des Ventils geöffnet wird. Der Zufuhrkopf begleitet den Schweißkopf nach unten, bis der Stoßdämpfer die Welle (reacted shaft) des Luftzylinders zusammendrückt, wobei automatisch ein Loslösen des Zufuhrkopfs von dem Schweißkopf im richtigen Moment erfolgt. Der Luftzylinder drängt dann den Zufuhrkopf in die Ausgangsstellung rechtzeitig

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für den Zeitpunkt für den nächsten Zyklus zurück.

Es wird bevorzugt ein nicht gezeigtes Solenoidventil
verwendet, um die Leitung 452 für das Druckgas während der Dauer des Schweißverfahrens zu betreiben und die Leitung dann automatisch zu verschließen. Die Temperatur des heißen Schweißgases wird bevorzugt durch Thermoelemente und eine nicht gezeigte Temperaturkontrolleinrichtung gesteuert.

Die Kühlgaszuführeinrichtung wird allgemein mit dem
Bezugszeichen 480 in den Figuren 18, 31 und 32 bezeichnet. Sie gleicht weitgehend der Einrichtung für die Zuführung von Heißgas mit der Ausnahme, daß sie keine Heizelemente und keinen Stoßdämpfer zum Schützen der Heizelemente gegen Erschütterungen enthält. Es ist ein Kühlgaszufuhrkopf vorhanden, der auf einer Gleitschiene 484 befestigt ist, die sich vertikal auf einer festen Gleitbahn 486 bewegt. Die feste Gleitbahn ist direkt an der vertikalen Seitenplatte 252 befestigt.

Ein zweiter vertikaler Luftzylinder 488 ist an der
vertikalen Seitenplatte 252 in der Nähe der oberen Kante der Seitenplatte über einen Bügel und eine feste Armverbindung 490 befestigt. Der Arm 492 des Luftzylinders erstreckt sich nach untenjUm die Verbindung mit dem Zufuhrkopf 482 herzustellen und ihn auf der Gleitschiene 484 zu · betreiben. Ein zweites vertikales teleskopartiges Rohr besitzt einen oberen stationären Teil 496, der an die
vertikale Seitenplatte 252 über ein Halterelement 498 be-

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festigt ist. Der bewegliche Teil 500 des teleskopartigen Rohrs steht in Verbindung mit dem Zufuhrkopf 482. Eine Druckgasleitung 502, deren Druck bevorzugt durch ein Ab-An-Solenoidventil (nicht gezeigt) kontrolliert wird, liefert Druckgas durch das teleskopartige Rohr zu dem Zufuhrkopf. Das Gas entweicht zum Schluss durch eine Ausgangsöffnung 504 an der oberen Oberfläche des Zufuhrkopfes. Im Mittelpunkt der Ausgangsöffnung befindet sich ein nicht gezeigter erregbarer Bolzen.

Zu Beginn des Kühlzyklus¹ befindet sich der Arm 492 des Luftzylinders in zurückgezogener Stellung, wobei der Zufuhrkopf 482 in einer erhöhten Ausgangsstellung ist. In der Weise, wie jeder Schweißkopf 42 periodisch in den Formungskäfig hineinsteigt, kommt er zum Schluss mit dem erhöhten Zufuhrkopf 482 zum Eingriff und bewegt sich mit diesem in ausgerichteter Beziehung nach unten, wobei das Einlaßventil für das Kühlgas geöffnet wird. Gleichzeitig wird die Gasleitung 502 so betrieben, daß unter Druck stehendes Kühlgas dem Kanal 398 und den Zuführschlitzen 406 zugeführt wird. Bei der Beendigung der Abwärtsbewegung und nach einem Augenblick Pause, um eine Loslösung des Schweißkopfes 42 zu ermöglichen, wird der Luftzylinder so betrieben, daß der Zufuhrkopf auf die Ausgangsstellung zurückkommt, um einen neuen Zyklus zu beginnen.

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Programmierer und mechanische Wirikelarrne

Eine horizontale Steuerwelle 510 wird in Figur 18
oben und im Querschnitt in Figur 31 gezeigt. Sie wird
gemeinsam von den vertikalen Seitenplatten 252 und 254 getragen. Die Steuerwelle wird durch die Welle 260 mit Hilfe eines Riemens 512 und den Riemenscheiben 514 und 516 angetrieben. Die Riemenscheiben haben ein solches
Verhältnis, daß eine Umdrehung der Steuerwelle einer
linearen Bewegung der vertikalen Förderer einer Sacklänge entspricht.

Ein Programmierer 518 ist auf der äußeren Seite der vertikalen Seitenplatte 254 montiert und von einem Gehäuse 520 bedeckt. Der nur schematisch erläuterte Programmierer schließt eine Serie von abgestimmten Programmierungsnocken 522 (nur eine gezeigt) ein, die über die Steuerungswelle durch einen Rechtwinkelantrieb > 524 drehbar angetrieben werden. Die Nocken betreiben
eine Serie oder ein Feld von Begrenzungsschaltern 526, die auf einer Schalterplatte .528 kontrolliert sind. Durch das Betreiben dieser Schalter werden alle Entscheidungen für die Funktion und die Programmierung der Vorrichtung getroffen.

Ein Paar von Winkelarmen 530 und 532 ist an der rückwärtigen Trageplatte 280 über Lagergehäuse 534 und 536 befestigt. Die Winkelarme werden drehbar in den Lagergehäusen getragen und werden getrennt von der Steuerwelle

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angetrieben mit Hilfe von zweiten und dritten Rechtwinkelantrieben 538 und 54O₁ die ebenfalls auf der rückwärtigen Trageplatte befestigt und mit den Getriebeverbindungen 542 und 544 verbunden sind. Es wird ein 1 : 1 Getriebeverhältnis verwendet, bei dem die Winkelarme eine Umdrehung für jede Umdrehung der Steuerwelle machen.

Die Winkelarme stellen nur eine fakultative Einrichtung bei der Vorrichtung nach der Erfindung dar, da sie nicht notwendig sind, wenn der Betrieb der Vorrichtung das weiter vorne erläuterte Einfaltverfahren durch das Anlegen von Vakuum ohne äußere mechanische Hilfe ermöglicht. Bei bestimmten feinkörnigen oder staubartigen Produkten wird aber eine Grenze für die'Höhe des Vakuums erreicht, wenn zu große Mengen des zu verpackenden Produkts durch die Pumpe 94 abgesaugt werden. Wenn diese Grenze bei einem Vakuum erreicht wird, das niedriger ist als dasjenige zur Bildung von seitlichen Einfaltungen der Säcke, kann eine mechanische Hilfe zur Bildung der Einfaltungen geraeinsam mit dem unter diesen Bedingungen zulässigen Vakuum verwendet werden.

Die Winkelarrae zur mechanischen Faltenbildung werden so betrieben, daß sie sich kontinuierlich im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenzeigersinn drehen. Ihre Drehung ist so abgestimmt, daß sie gleichzeitig entgegengesetzte Seiten des Sackes erfassen und sich, in der horizontalen oder innersten Stellung in dem Moment befinden, indem sich die Schweißköpfe treffen,

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bevorzugt in einem Abstand von etwa 1,27 cm unterhalb der Schweißköpfe. Diese Arme tragen dazu bei, daß rasch die Falten in der gewünschten Tiefe gebildet werden und daß Unebenheiten aus dem Bereich der Falten gerade vor dem Treffen der Schweißköpfe beseitigt werden.

Modifizierter Fülldorn

Ein modifizierter Fülldorn 26a, der in Figuren 33 und 34 gezeigt wird, besitzt einen Gleitstreifen bzw. Gleitbügel 546, der im Abstand und peripher kontinuierlich um das untere Ende 46a des Fülldorns angeordnet ist. Der Streifen ist fest mit dem Endabschnitt 46a über Abstandselemente 548 verbunden. Der Abstand beträgt etwa 1,6 bis 3,2 mm und diese Einrichtung dient dazu, daß Luft von hoher Geschwindigkeit nach unten zwischen dem Dorn und dem Schlauch bei der internen Evakuierung des Fülldorns eingesaugt werden kann. Der Luftstrom von hoher Geschwindigkeit wäscht kontinuierlich die innere Oberfläche des Schlauchs und verhindert, daß sich Produktstaub darauf niederlagert, wodurch man für das Schweißen eine sauberere Oberfläche erhält.

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Beispiel 1

Die Vorrichtung und das Verfahren dieses Beispiels werden zur Herstellung von industriellen Säcken aus verschiedenen einschichtigen oder doppelschichtigen Bahnen mit einer Breite von 102,24 cm verwendet. Die Bahnen enthalten in allen Fällen als thermoplastisches Material ein modifiziertes Polyäthylen und schwanken in ihrer Dicke zwischen 0,1 und 0,2 mm. Die Säcke haben eine Länge von etwa 68,6 cm,ein internes Volumen von etwa 28 1 und enthalten als Füllung ein Polyäthylengranulat mit einem Gewicht von etwa 22,65 kg. Die Produktionsgeschwindigkeit liegt bei 6 Säcken pro Minute. Es wird ein Vakuum von 8,9 cm H„0 an dem Fülldorn angelegt, um die Säcke ohne mechanische Hilfe einzufalten. Die vertikale Schweißeinrichtung liefert Wärme auf eine Überlappung des Schläuche von etwa 2,5 cm bei einer Temperatur von etwa 160 C, wobei das heiße Gas einem Zuführschlauch bzw. einer Zuführleitung mit einem inneren Durchmesser von 0,64 cm ent-

2 nommen wird, der bei einem Leitungsdruck von 2,4 bis 2,54 kg/cm betrieben wird. Die Schweißköpfe schweißen bei einer Temperatur zwischen 218 bis 246 C und werden mit Heißgas aus einem

2 Schlauch betrieben, der einen Druck von 2,75 kg/cm hat.

Es wird angenommen, daß der erste Stoß des heißen Schweißgases eine höhere Temperatur besitzt, als das Kontrollinstrument anzeigt· (Bekanntlich zeigen Thermoelemente momentane Temperaturänderungen nicht genau an und der erste Stoß enthält restliche Luft, die sich in den Heizelementen aufgehalten hat. Die Dauer der Schweiß- und Kühlzyklen be-

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trägt jeweils etwa 1,5 bis 2 Sekunden. Das Kühlgas ist nicht gekühlte Umgebungsluft, die bei einem Leitungs-

2
druck von 3,8 kg/cm verwendet wird. Das Luftlager wird

2
bei 5,2 kg/cm betrieben und besitzt einen Schlauch bzw. eine Leitung mit einem äußeren Durchmesser von 0,8 cm und einem inneren Durchmesser von 0,64 cm.

Man erhält mit der Vorrichtung nach der Erfindung unter diesen Bedingungen industrielle Säcke mit einem hohen Grad an'Reproduzierbarkeit und guten Eigenschaften. Die Endschweißungen sind charakteristisch gekräuselt und verdickt und zeigen nahezu keine schwachen Stellen. Die Endschweißungen sind etwa 0,64 cm weit und besitzen über den gesamten Umfang des Sackes, sogar auch an Stellen von plötzlichen dicken Änderungen eine gute Festigkeit. Die vertikale Schweißung wurde in ihrer Breite zwischen etwa 1,27 bis 1,9 cm variiert. Diese Schweißung kann ebenfalls von Sack zu Sack mit einer großen Reproduzierbarkeit erzeugt werden.Charakteristischerweise zeigt sie keine Kräuselung und ist bei enger visueller Betrachtung unsichtbar oder nahezu unsichtbar.

Beispiel 2

Die allgemeinen Betriebsbedingungen von Beispiel 1 werden angewandt, mit der Ausnahme, daß das verpackte Produkt ein Futtermittel mit einem hohen Proteingehalt ist. Außerdem wird der gemäß den Figuren 33 und 34 modifizierte Fülldorn mit dem Gleitstreifen 546 verwendet. Aufgrund dieser Modi-

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fizierung wird ein. Luftstrom von hoher Geschwindigkeit eingesaugt, der die innere Oberfläche des Schlauchs kontinuierlich wäscht. Der Strom ist ausreichend, um eine saubere Oberfläche des Schlauchs zu ergeben, die zu guten Schweißresultaten führt, obwohl dieses Produkt außerordentlich viel Staub entwickelt. Ohne die Modifizierung des Fülldorns tritt bei diesem Produkt eine Verunreinigung der Innenseite des Schlauchs und eine nicht homogene Schweißung auf.

Beispiel 3

Es. werden verschiedene Bahnen aus einzelnen und mehreren Schichten zu einem Schlauch unter Verwendung einer überlappenden Schweißung in Längsrichtung verbunden und der Schlauch wird an entgegengesetzten Seiten eingefaltet. Die verschiedenen Schläuche werden dann in ungefülltem Zustand zwischen zusammenwirkenden Schweißköpfen eingeklemmt, wobei die Vorrichtung und das Verfahren nach den allgemeinen Prinzipien der Erfindung arbeiten. Dadurch wird eine Querschweißung erzeugt, um einen Boden des Schlauchs zu bilden. Es wird mit einer Vielzahl von Bahnen, die sich durch ihre Dicke und die verwendeten Materialien unterscheiden, ein gutes Schweißresultat erzielt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

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Tabelle

Dickenschwankungen entlang der Länge der Schweißlinie

Bahnmaterialien minimale Dicke maximale Dicke

0,08 mm PÄND (eine Schacht)

0,08 mm ÄVA /0,08 mm ÄVA (zwei Schichten)

^ 0,1 mm ÄVA /0,1 mm ÄVA (zwei Schichten) 0,1 mm LAM /0,2 mm PÄND (zwei Schichten) " 0,2 -mm PÄND / 0,1 mm LAM / ^ 0,2 ram PÄND (drei Schichten)

0,8 mm PÄND / 0,1 mm we ichgemachtes PVC / 0,05 mm PÄND (drei Schichten) 0,08 mm DCPP / 0,08 mm PÄND / 0,08 mm PPMD (drei Schichten) 0,1 mm ÄVA / PÄND imprägnierte Polyamidfasern / 0,1 mm ÄVA (drei Schichten) 0,15 mm PÄND / PÄND imprägnierte Baumwollfasern / 0,15 mm PÄND (drei Schichten) 0,1 mm PÄND / 0,1 mm PÄND / 0,13 mm PÄND (drei Schichten)

0,15 .	mm	0,3	mm	I ■Ο νο
0,3	mm	0,6	mm	I
0,4	mm	0,8	mm
0,6	mm	1,2	mm
1,0	mm	2,0	mm
0,66	mm	1,32	mm	PO
0,46	mm	0,9	mm	cn ro ro OO
0,9	mm	1,8	mm

0,86 0,66	mm mm	1,73 1,32	mm mrn

PÄSD = Polyäthylen niedriger Dichte ÄVA = Äthylenvinylacetat-Copolymeres PPMD = Polypropylen mittlerer Dichte

LAM = Co-extrudierter Film aus PÄND/ÄVA/Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymer/ÄVA/PÄED

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Claims

Pat entansprüche

1.\Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen, im allgemeinen vertikalen Schläuche aus einem thermisch verschweißbaren Material und zum gleichzeitigen periodischer: Füllen des Schlauchs und zum Kollapieren und Querverschweißen des Schlauchs in Abständen unter Ausbildung von gefüllten Säcken, gekennze ichnet durch einen hohlen Fülldorn (26), um den herum der Schlauch gebildet wird, Füllmittel (68, 78, 84),um periodisch zu verpackendes Produkt in den Schlauch euch den Fülldorn einzuführen, Mittel (42, 44), um den Schlauch periodisch unterhalb des Fülldorns abzuklemmen und iwr» nach unten zu ziehen, so daß ein zum Einfüllen des Produkts erforderlicher Raum erhalten wird, Mittel (294_S 360), um innerhalb der Abklemmittel eine Schweißzone . schaffen, in der der Schlauch frei von mechanischen ... Eindrücken ist, Mittel (318), um den Schlauch in seiner Qv rrichtung in der Schweißzone entlang einer von den eingeklemmten Teilen des Schlauches entfernten Linie zu durchschneiden, in der Abklemmstellung wirkende Mittel (370, 406), um die Bahnen der durchschnittenen Kanten durch Anwendung von Gas strömen von hoher Geschwindigkeit in engen Schweißkontakt über ihre Querausdehnung zu bringen, L :'ttel (436) zum Erwärmen der Gasströme, um die Schnittkantοϊϊ mindestens teilweise durch die in den Gasströmen enthaltene Wärme zu verschweißen, wobei die Mittel (370, 406) so ausgebildet sind, daß sie die erwärmten Gasströme bevorzugt

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BAD ORIGINAL

auf die Schnittkanten richten bzw, auf Bereiche des Schlauches die nicht unter Klemmdruck stehen, und Mittel (346) zum Ableiten der erwärmten Gasströme, die in Verbindung mit dem Raum zwischen den Schnittkanten stehen und in der Lage sind, die erwärmten Gasströme aus dem Schweißraum nach dem bevorzugten Auftreffen auf die Schnittkanten abzuleiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g ekennz e ichnet, daß die Mittel zum Abklemmen aus mindestens einem Paar von zusammenwirkenden Verschließköpfen (42, 44) bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißzone in Nachbarschaft zu den abgeklemmten Bereichen des Schläuche Bereiche (438) mit verzögertem Wärmeübergang besitzt,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißraura und im Abstand von den Mitteln zum Abklemmen erste und zweite Anschlagmittel (352) mit quer sich erstreckenden Teilen vorhanden sind, geger. die die Schnittkanten durch den Gasdruck gepresst werden können.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d.adurch gekennzeichnet, daß Mittel (480, 482, 502) zum Führen von Kühlgasströmen von hoher Geschwindigkeit gegen die Schnittkanten vor Aufhebung des Abklemmdrucks vorhanden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (64, 66) vorhanden sind, um entgegengesetzte Seiten des Schläuche vor dem Einklemmen nach innen zu falten, so daß Seitenfaltensäcke entstehen.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (446, 480) vorhanden sind, um hintereinander Heißoder Kühlgas in eine gemeinsame Kammer der Verschließköpfe einzuführen, wobei die Kammer mit dem Schweißraum in Verbindung steht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (354, 398, 406). zur Erzeugung eines Gasstroms so ausgebildet sind, daß die Gasströme auf die Schnittkanten im wesentlichen mit gleichförmiger Geschwindigkeit auftreffen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (-346) zum Ableiten der Gasströme ein Durchgang

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zwischen einem ersten und zweiten Stützmittel ist.

10. Vorrichtung zum Einfalten eines flexiblen, im allgemeinen vertikalen Schlauchs, der über einen Fülldorn gefüllt werden kann, gekennzeichnet durch formgebende Mittel (64, 66) die zwischen der oberen Klemmstellung und dem unteren Ende des Fülldorns (26) angeordnet sind, wobei diese Mittel so ausgebildet sind, daß sie unter Mitwirkung von Mitteln zur partiellen Evakuierung des Schlauchs in der Lage sind, den Schlauch in Übereinstimmung mit den formgebenden Mitteln zu bringen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß formgebende Mittel (64, 66) zwischen dem unteren Ende des Fülldorns (26) und der oberen Klemmstellung angeordnet sind und Mittel vorhanden sind, den das Produkt aufnehmenden Raum nach jeder Füllung partiell zu evakuieren, so daß der Schlauch mit den formgebenden Mitteln in Kontakt gebracht wird und eine Faltstruktur annimmt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennze ichnet, daß sie Begrenzungsmittel (60, 62) besitzt, die die Aufwärtsbewegung des Schlauchs weg von den Formgebungsmitteln (64, 66) begrenzen.

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13. Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen Schlauchs, der durch einen Fülldorn gefüllt und zu einem Sack verarbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (94) zur partiellen Evakuierung des Produkts' aufnehmenden Raums des Schlauchs und Mittel zur Erzeugung eines engen Kanals zwischen der inneren Oberfläche des Schlauchs und den Fülldorn (26) besitzt, wobei der Kanal so ausgebildet ist, daß eine Verbindung zwischen dem das Produkt aufnehmenden Haum und der Atmosphäre vorhanden ist, wodurch ein Luftstrom nach unten zwischen dem Schlauch und dem Fülldom gesaugt wird.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d adurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (94) zur kontinuierlichen Erzeugung eines Vakuums in den das Produkt aufnehmenden Raum und Mittel zur partiellen Entspannung des Vakuums bei jeder Abgabe einer Produktfüllung besitzt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennze lehnet, daß Mittel zum Bilden eines Kanals zwischen Fülldorn (26) und der inneren Oberfläche des Schlauchs vorhanden sind und der Kanal mit dem Produkt aufnehmenden Raum und der Atmosphäre in Verbindung steht.

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16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur vertikalen Erweiterung des das

. Produkt aufnehmenden Raums nach jeder Produktabgabe und zum Einziehen eines frischen Abschnitts des Schlauchs in diesen Raum vorhanden sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Füllmittel vorhanden sind, die eine Kammer (68), die periodisch in Verbindung mit dem Fülldorn (26) steht, und Mittel (92) zur partiellen Evakuierung der Kammer einschließen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Evakuierungsmittel (92) der Füllkammer ein Evakuierungsmittel von großer Kapazität und niedrigem Vakuum und das Evakuierungsmittel des das Produkt aufnehmenden Raums ein Evakuierungsmittel von niedriger Kapazität und hohem Vakuum ist.

19. Vorrichtung zur Herstellung eines flexiblen, im allgemeinen vertikalen Schlauchs aus einem thermisch verschweißbaren Material und zum gleichzeitigen periodischen Füllen des Schlauchs und zum Kollapiercn und Querverschweißen des Schlauchs in Abständen unter Ausbildung von gefüllten Säcken, gekennzeichnet durch ein erste Abtastmittel (144), das in der Lage ist, eine Stellung, die konstant unter Bezugnahme auf die Quer-

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schweißung ist, abzulesen, ein zweites Abtastmittel (150) zwischen dem Schlauchformmittel (24) und der Zufuhrrolle (22), ein drittes Abtastmittel (148) zwischen dem Schlauchformmittel (24) und dem zweiten Abtastmittel (150) und im Abstand von letzterem in Längsrichtung, Mittel zum Erzeugen eines Signals auf das erste Abtastmittel, das die konstante Stellung abliest, und zum Übertragen des Signals auf das erste und zweite Abtastmittel, um sie zu aktivieren, daß sie regelmäßig vorkommende Registrierpunkte auf dem Material feststellen, und Mittel zur Änderung der Spannung der Bahn, die nach unten auf das dritte Abtastmittel und nach oben auf das zweite Abtastmittel reagieren.

20. Verfahren zur Herstellung und zum Füllen von industriellen Säcken, bei dem ein flaches, kontinuierliches, thermisch verschweißbares Material in einen im allgemeinen vertikalen Schlauch umgewandelt wird, Produktfüllungen periodisch in den Schlauch eingebracht werden und der Schlauch kollap5.ert und in Abständen unter Ausbildung eines Sackes um jede aufeinanderfolgende Produktfüllung querverschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch über seine Breite entlang erster und zweiter Zonen, die sich in vertikaler Richtung im Abstand voneinander befinden, abgeklemmt wird, der Schlauch zwischen diesen Abklemmzonen und entfernt von ihnen geschnitten wird, die Schichten der Schnittkanten durch Gasdruck, der über eine Querausdehnung dieser Schnittkanten entfernt von den Abklemmzonen angelegt wird, in Schweißkontakt gebracht werden, die entfernten Teile der Schnitt-

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kanten bevorzugt auf Schweißtemperaturen erwärmt v/erden, wobei die Bereiche des Schläuche in unmittelbarer Nach- · barschaft der Abklemmzonen kühler gehalten werden, so daß eine durch Erwärmen eingeleitete Verdünnung der abgeklemmten Teile des Schlauches vermieden wird, und die Schnittkanten nach dem Erwärmen, aber vor der Aufhebung des Abklemmdruckes gekühlt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennze ichnet, daß die Schnittkanten mit einem Heizgas von hoher Geschwindigkeit erwärmt werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom mit einem im allgemeinen gleichförmigen Druck in Querrichtung über die Schnittkanten angelegt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erwärmte Gas diagonal auf die Schnittkanten gerichtet wird und sofort in den Raum zwischen den Kanten abgelenkt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittkanten mit einem Kühlgas von hoher Geschwindigkeit gekühlt werden.

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25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, d adurch gekennzeichne t, daß die entgegengesetzten Seitenteile des Schlauches nach innen vor jeder Äbklemmstufe gefaltet werden.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein tragendes Oberflächenmittel in berührende Vereinigung mit den Schnittkanten jeweils auf einer ihrer Seiten gebracht wird und die Schnittkanten durch Gasdruck gegen die andere Seite in Schweißkontakt gebracht werden.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Oberflächenmittel in Kontakt mit den Schnittkanten gebracht wird, um die Kanten zu trennen und einen Raum zwischen ihnen zu definieren.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Luft über die innere Oberfläche des Schläuche und die äußere Oberfläche des Fülldorns geführt wird, um die inneren Oberflächen des Schläuche vor dem Schweißen zu reinigen.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch nach unten gezogen wird, um einen das Pro-

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dukt aufnehmenden Raum für jede aufeinanderfolgende Produktfüllung zu schaffen, der Schlauch innerlich entlang entgegengesetzter Teile gestützt wird, der das Produkt aufnehmende Raum partiell evakuiert wird, -so daß der Schlauch selektiv nach innen in den Bereichen zwischen entgegengesetzten Teilen kollapiert, wobei die KoIlapierungsstufe vor jeder Abtrennstufe in einem Bereich zwischen der oberen Abklemmstellung und dem unteren Ende des Fülldorns durchgeführt wird.

30« Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Säcke eine Wandstärke von mindestens 0,076 mm haben und mindestens 11,35 kg Produkt enthalten.