DE2519631A1

DE2519631A1 - Vacuum packaging machine for powdered materials - operates at high output without powder being entrained in sealed region

Info

Publication number: DE2519631A1
Application number: DE19752519631
Authority: DE
Inventors: Minne Merkus; Christian Palmkoeck; Henrik Snoeren
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-05-02
Filing date: 1975-05-02
Publication date: 1976-11-11
Also published as: ES447526A1; CH595243A5

Abstract

The vacuum packaging unit for powdered materials operates at high outputs without the danger of the powder becoming entrained in the sealed region and reducing the effectiveness of the seal. A controllable throttle valve (30) is interposed in the line between the vacuum chamber and the vacuum source, whereby the valve's passageway is small at the beginning of the evacuation process but increases in size as the evacuation progresses. This is achieved by a valve element (35) coupled to a control membrane (37) and steplessly varies the passageway cross-section. The membrane is loaded on one side by vacuum chamber pressure and on the other by atmospheric pressure.

Description

Anlage zur Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung Vorrichtung zum Herstellen evakuierter Packtingen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen evakuierter Packungen mit einer die zu evakuierenden Packungen aufnehmenden Vakuumkammer, welche eine Verschließeinrichtung für die Packungen enthält und welche mit einer Vakuumquelle verbunden ist.Annex to the patent and utility model auxiliary registration device for producing evacuated packages The invention relates to a device for the production of evacuated packs with a receiving the packs to be evacuated Vacuum chamber which contains a closing device for the packs and which is connected to a vacuum source.

Bei einer beispielsweise durch die deutsche Offenlegungsschrift 2 051 093 bekannt gewordenen Vorrichtung dieser Art ist die Vakuumkammer unmittelbar über einen Leitungsschlauch mit der Vakuumpumpe bzw. einem Vakuumkessel verbunden. Mit dieser Vorrichtung läßt sich eine hohe Ausbringung erzielen, wenn die Leistung der Vakuumpumpe entsprechend hoch ist. Die hohe Pumpenleistung hat jedoch zur Folge, daß zu Beginn des Evakuiervorganges sehr hohe Luftgeschwindigkeiten auftreten. Bei grobkörnigem, schwerem Füllgut,beispielsweise Erdnußkernen, it die hohe Luftgeschwindigkeit ohne Bedeutung. Sie wird aber zum Nachteil bei pulverigen Füllgütern oder solchen mit einem Feinanteil. Die hohe Luft strömung reißt nämlich leichte Teilchen des Füllguts mit. Dies wird insbesondere nachteilig, wenn sich solche Teilchen im Bereich der noch zu fertigenden Verschlußnaht der Packung absetzen. Diese Teilchen verhindern nämlich ein dichtes Versiegeln der Packungen, so daß später wieder Luft in die Packung eindringen und den Inhalt durch Oxydation qualitativ beeinträchtigen kann.For example, by the German Offenlegungsschrift 2 051 093 known device of this type is the vacuum chamber directly connected to the vacuum pump or a vacuum vessel via a hose. With this device, a high output can be achieved if the power the vacuum pump is correspondingly high. However, the high pump performance has the consequence that very high air velocities occur at the beginning of the evacuation process. at coarse-grained, heavy filling material, for example peanut kernels, it the high air speed irrelevant. However, it becomes a disadvantage in the case of powdery filling goods or such with a fine fraction. The high air flow tears light particles of the Contents with. This becomes particularly disadvantageous when such particles are in the area the still to be made sealing seam of the pack. Prevent these particles namely a tight sealing of the packs, so that later air again in the pack can penetrate and impair the quality of the contents through oxidation.

Dem Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Evakuieren von Packungen zu schaffen, mit der Packungen mit pulverigem Inhalt bei hoher Leistung evakuiert werden können, ohne daß Füllgutteilchen mitgerissen werden.The invention is based on the object of an evacuation device of packs to create, with the packs with powdery content at high output can be evacuated without particles of the product being carried away.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Verbindung von der Vakuumkammer zur Vakuumquelle ein steuerbares Drosselventil geschaltet ist, dessen Durchlaß zu Beginn des Evakuiervorganges klein ist und sich bei fortschreitender Evakuierung vergrößert.This object is achieved according to the invention in that in the connection a controllable throttle valve is connected from the vacuum chamber to the vacuum source, whose passage is small at the beginning of the evacuation process and increases as it progresses Enlarged evacuation.

Durch das Steuern des Unterdrucks in der Vakuumkammer derart, daß eine konstante Luftgeschwindigkeit beim Evakuieren aufrechterhalten wird, deren Höhe wenig unter der liegt, bei der Füllgutteilchen mitgerissen werden, wird eine optimale Ausbringung von Packungen erzielt, welche einwandfrei verschlossen sind.By controlling the negative pressure in the vacuum chamber such that a constant air speed is maintained during evacuation, whose Height slightly below the level at which the product particles are carried away becomes a optimal output of packs achieved, which are properly sealed.

Um eice-besonders gleichmäßige Luftgeschwindigkeit zu erzielen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Drosselventil ein den Durchlaßquerschnitt stufenlos veränderbares Ventilglied und ein mit diesem verbundenes Steuerglied hat, das einerseits vom Druck in der Vakuumkammer und andererseits vom atmosphärischen Luftdruck beaufschlagt ist sowie der Kraft von Federmitteln unterworfen ist derart, daß bei Druckausgleich ein kleiner Durchlaßquerschnitt vorhanden ist und daß sich bei steigendem Unterdruck in der Vakuumkammer der Durchlaßquerschnitt entsprechend vergrößert.In order to achieve a particularly uniform air speed, Proposed in a further embodiment of the invention that the throttle valve a the passage cross-section continuously variable valve member and one connected to this Has control member, on the one hand from the pressure in the vacuum chamber and on the other hand from atmospheric air pressure is applied and subjected to the force of spring means is such that there is a small passage cross-section when the pressure is equalized and that with increasing negative pressure in the vacuum chamber, the passage cross-section enlarged accordingly.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.

Es zeigen: Fig. 1 Eine Vorrichtung zum Herstellen und Evakuieren von in Schlauchbeutelpackungen vereinfacht Vorderansicht teilweise in Schnitt und Fig. 2 ein an der Vorrichtung nach Fig. 1 angeordnetes Ventil im Längsschnitt in vergrößertem Maßstab.They show: FIG. 1 A device for producing and evacuating in tubular bag packs, simplified front view partially in section and Fig. 2 a valve arranged on the device according to FIG. 1 in a longitudinal section in an enlarged manner Scale.

Die Vorrichtung zum Herstellen von Schlauchbeutelpackungen 1 hat an einem Ständer 10 ein Form- und Füllrohr 11, um das ein von einer Vorratsrolle 2 über eine Formschulter 12 abgezogenes Folienband 3 zu einem Schlauch 4 geformt wird und seine beiden sich überlappenden Seitenränder mit einer Längs-13 nahtsiegeleinrichtung miteinander verbunden werden. In das quer verschlossene Ende des Schlauches 4 wird durch das Form-und Füllrohr 11 jeweils eine abzupackende Füllgutmenge eingeführt, welche über einen Trichter 14 aufgegeben wird.The device for producing tubular bag packs 1 has a stand 10, a form and fill tube 11 around which one of a supply roll 2 Foil strip 3 pulled off via a forming shoulder 12 is formed into a tube 4 and its two overlapping side edges with a longitudinal 13 seam sealing device be connected to each other. In the transversely closed end of the tube 4 is a quantity of product to be packaged is introduced through the form and fill tube 11, which is given up via a funnel 14.

Unterhalb des Form- und Füllrohrs 11 trägt ein um die Länge der herzustellenden Schlauchbeutelpackungen 1 taktweise auf-und abbewegter Rahmen 15 eine Vakuumkammer 16. Diese VakuumkamMer 16 besteht aus zwei vertikal getrennten Gehäusehälften 17, 18, welche horizontal voneinander und gegeneinander verschiebbar sind.Below the form and fill tube 11 carries a length of the to be produced Tubular bag packs 1 frame 15 moved up and down in cycles, a vacuum chamber 16. This vacuum chamber 16 consists of two vertically separated housing halves 17, 18, which can be moved horizontally from one another and against one another.

Im oberen Teil der Vakuumkammer 16 sind zwei Paare Quernahtsiegeleinrichtungen 20, 21 und 22, 23 zum Herstellen jeweils der Kopfnaht einer gerade evakuierten Beutelpackung 1 und der Bodennaht der nachfolgend gefertigten Beutelpackung übereinander angeordnet. Die Backen 20, 21 der oberen Quernahtsiegeleinrichtung und die eine Backe 22 der unteren Quernahtsiegeleinrichtung sind fest in den Gehäusehälften 17, 18 und die andere Backe 23 der unteren Quernahtsiegeleinrichtung ist vor- und zurückziehbar in der rechten Gehäusehälfte 18 angeordnet. Zwischen der oberen und der unteren Quernahtschweißeinrichtung ist in einem Spalt ein Messer 24 zum Abtrennen einer Beutelpackung 1 vom Schlauch 4 verschiebbar. Zum Halten einer vom Schlauch abgetrennten Beutelpackung 1 in der Vakuumkammer 16 ist in jeder Gehäusehälfte 17, 18 ein der Packung angepaßter Halter 25, 26.In the upper part of the vacuum chamber 16 are two pairs of transverse seam sealing devices 20, 21 and 22, 23 for producing the head seam of a bag pack that has just been evacuated 1 and the bottom seam of the subsequently manufactured bag pack arranged one above the other. The jaws 20, 21 of the upper transverse seam sealing device and one jaw 22 of the lower transverse seam sealing device are firmly in the housing halves 17, 18 and the the other jaw 23 of the lower transverse seam sealing device is retractable and retractable arranged in the right housing half 18. Between the upper and the lower Cross seam welding device is a knife 24 in a gap for cutting off a Bag pack 1 can be displaced from tube 4. For holding a disconnected from the hose Bag pack 1 in the vacuum chamber 16 is in each housing half 17, 18 of the Pack of matched holders 25, 26.

Die Vakuumkammer 16 ist über ein Ventil 30, das an der linken Gehäusehälfte 17 befestigt ist, und eine Schlauchleitung 29 mit einer Vakuumpumpe 28 verbunden. Das Ventil 30 (Fig. 2) ist ein druckabhängig gesteuertes Drosselventil, welches bei atmosphärischem Druck in der Vakuumkammer 16 einen kleinen Durchlaßquerschnitt und bei steigendem Unterdruck in der Vakuunammer 16 einen zunehmend größeren Durchlaßquerschnitt freigibt. Es hat ein Gehäuse 31 mit einem zylindrischen Hohlralu 32, in den miteir,ander fluchtend eine Einlaßöffnung 33 und eine Auslaßöffnung 34 quer zur Achse des Hohlraumes 32 münden. Die Einlaßöffnung 33 ist in Deckung mit einem Durch-27 bruch in der Gehäusehälfte 17 der Vakuumkammer 16 und die Auslaßöffnung 34 ist über einen Stutzen mit der Schlauchleitung 29 verbunden. In dem Hohlraum 32 ist ein Ventilkörper 35 verschiebbar, der je nach seiner Stellung die Einlaß- 33 und die Auslaßöffnung 34 mehr oder weniger abdeckt. Mit einer Spindel 36 ist der Ventilkörper 35 mit einer flexiblen Membrane 37 fest verbunden, welche in einem zweiten Hohlraum 38 des Gehäuses 31 ringsum eingespannt ist und diesen Hohlraum 38 in zwei Kammern 39, 40 unterteilt.The vacuum chamber 16 is via a valve 30 on the left half of the housing 17 is attached, and a hose line 29 is connected to a vacuum pump 28. The valve 30 (Fig. 2) is a pressure-dependent controlled throttle valve, which at atmospheric pressure in the vacuum chamber 16 a small passage cross-section and with increasing negative pressure in the vacuum chamber 16 an increasingly larger passage cross section releases. It has a housing 31 with a cylindrical Hohlralu 32, in the miteir, other an inlet opening 33 in alignment and an outlet opening 34 transverse to the Axis of the cavity 32 open. The inlet opening 33 is in register with a through-27 break in the housing half 17 of the vacuum chamber 16 and the outlet port 34 is over a connecting piece is connected to the hose line 29. In the cavity 32 is a valve body 35 slidable, depending on its position, the inlet 33 and the outlet opening 34 more or less covers. With a spindle 36, the valve body 35 is with a flexible membrane 37 firmly connected, which in a second cavity 38 of the housing 31 is clamped all around and this cavity 38 is divided into two chambers 39, 40.

In die dem Ventilkörper 35 naheliegende, linke Kammer 39 16 irndet eine Bohrung 41, welche mit der Vakuumkammer verbunden ist. Gegen den ersten Hohlraum 32, von dem aus ein die Spindel 36 aufnehmender Durchbruch 42 zum zweiten Hohlraum 38. führt, ist die Kammer 39 mittels einer Lippendichtung 43 abgedichtet. Die andere Kammer 40 steht durch eine Bohrung 44 in einem Deckel 49 des Gehäuses 31 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung, so daß bei in der Kammer 39 herrschenden Unterdruck die Membrane 37 nach links ausgebeult wird und dabei den Ventilkörper 35 im Sinne einer Vergrößerung des Durchlaßauerschnitts der Ein- und AuslaB-öffnung 33, 34 verschiebt.Into the left-hand chamber 39 16 which is close to the valve body 35 a bore 41 which is connected to the vacuum chamber. Against the first cavity 32, from which a spindle 36 receiving opening 42 to the second cavity 38. leads, the chamber 39 is sealed by means of a lip seal 43. The other Chamber 40 is through a bore 44 in a cover 49 of the housing 31 with the surrounding atmosphere in connection, so that in the chamber 39 prevailing negative pressure the membrane 37 is bulged to the left and thereby the valve body 35 in the sense an enlargement of the outer passage section of the inlet and outlet openings 33, 34.

Um die Verschiebung des Ventilkörpers 35 bzw. die Durchlaßquerschnittsveränderung nach einer bestimmten Charakteristik zu steuern, ist der Ventilkörper 35 außerdem der Wirkung einer Schraubenfeder 45 ausgesetzt. Diese ist auf eine über die Membrane 37 hinausragende Verlängerung 46 der Spindel 36 aufgesteckt und stützt sich einerseits an einer auf die Verlängerung 46 aufgeschraubten Stelliniter 47 und andererseits an einer in den Deckel 49 eingeschraubten Hülse 48 ab. Die Kraft der Feder 45 wirkt somit der auf die Membrane 37 einwirkenden Druckdifferenz entgegen. Durch Verschrauben der Hülse 48 kann die Größe des Durchlaßquerschnittes des Ventils 30 eingestellt werden, welche bei atmosphärischem Druck in der Vakuumkammer 16, also zu Beginn des Evakuierungsvorganges für eine bestimmte Körnung- des in den Beutelpackungen eingefüllten Gutes erforderlich ist. vlt der Stellmutter 47 kann die Feder 45 vorgespannt werden, so daß erst bei Erreichen eines bestimmten Unterdrucks in der Vakuumkammer 16 eine Vergrößerung des Durchlaßquerschnitts einsetzt.To the displacement of the valve body 35 or the passage cross-section change The valve body 35 is also to be controlled according to a certain characteristic exposed to the action of a helical spring 45. This is on one over the membrane 37 protruding extension 46 of the spindle 36 is attached and is supported on the one hand on a stellite 47 screwed onto the extension 46 and on the other hand on a sleeve 48 screwed into the cover 49. The force of the spring 45 acts thus counteracting the pressure difference acting on the membrane 37. By screwing of the sleeve 48, the size of the passage cross section of the valve 30 can be adjusted are, which at atmospheric pressure in the vacuum chamber 16, so at the beginning the evacuation process for a certain grain size in the bag packs filled goods is required. Depending on the adjusting nut 47, the spring 45 can be pretensioned so that only when a certain negative pressure is reached in the vacuum chamber 16 begins an enlargement of the passage cross section.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Gegen das Ende des unter das Form- und Füllrohr 11 ragenden Schlauches 4, in den eineFüllgutportion eingeschüttet worden ist, schließen die beiden Gehäusehälften 17, 18 in ihrer oberen Stellung, wobei das Schlauchende vom Schlauch 4 mit der oberen Quernahtsiegeleinrichtung 20, 21 abgeteilt wird.The device works as follows: Towards the end of the and filling pipe 11 with a protruding hose 4 into which a portion of filling material has been poured is, close the two housing halves 17, 18 in their upper position, wherein the end of the hose from the hose 4 with the upper transverse seam sealing device 20, 21 is divided.

Sofort nach dem Schließen der Gehäusehälften 17, 18 und Festklemmen des Schlauchendes durch die Backen 20, 21 wird das in der Vakuumkammer 16 befindliche Schlauchende mit dem Messer 24 vom Schlauch 4 abgeschnitten, so daß das Schlauchende als oben offene Beutelpackung 1 in den Halterungen 25, 26 der Vakuumkammer 16 steht.Immediately after closing the housing halves 17, 18 and clamping of the hose end through the jaws 20, 21 becomes that in the vacuum chamber 16 Cut off the hose end with the knife 24 from the hose 4, so that the hose end stands as a pouch pack 1 open at the top in the holders 25, 26 of the vacuum chamber 16.

Sofort nach dem Schließen der Vakuumkammer 16 baut sich in dieser durch Absaugen von Luft durch die Vakuumpumpe 28 über das Ventil 30 und die Schlauchleitung 29 ein Unterdruck auf, dessen Höhe laufend zunimmt. Durch das Ventil 30 wird die Steigerung des Unterdrucks in Abhängigkeit vom Unterdruck in der Vakuumkammer 16 so gesteuert, daß laufend eine hohe aber nicht zu hohe Geschwindigkeit insbesondere der aus der Beutelpackung 1 abgesaugten Luft auftritt. Dies wird dadurch erreicht, daß bei geringem Unterdruck in der Vakuumkammer 16 und in der mit dieser verbundenen Kammer 39 die Feder 45 die Spindel 36 gegen die Hülse 48 in Anschlag bringt, so daß der Ventilkörper 35 die Ein- und Auslaßöf'fnung 33 und 34 größtenteils abdeckt. Dadurch entsteht eine hohe Drosselwirkung für die durchströmende, abgesaugte Luft.Immediately after closing the vacuum chamber 16 builds up in this by sucking off air through the vacuum pump 28 via the valve 30 and the hose line 29 a negative pressure, the level of which increases continuously. Through the valve 30 is the Increase in the negative pressure as a function of the negative pressure in the vacuum chamber 16 controlled so that a high but not too high speed in particular the air sucked out of the bag pack 1 occurs. This is achieved by that at a slight negative pressure in the vacuum chamber 16 and in the associated with this Chamber 39, the spring 45 brings the spindle 36 into abutment against the sleeve 48, so that the valve body 35 largely covers the inlet and outlet openings 33 and 34. This creates a high throttling effect for the sucked air flowing through.

Mit steigendem Unterdruck in der Vakuumkammer 16 und in der Kammer 39 drückt der atmosphärische Druck in der Kammer 40 36 die Membrane 37 und die Spindel entgegen der zunehmenden Kraft der Feder 45 nach links, so daß der Ventilkörper 35 die Ein- und Auslaßöffnung 33 und 34 mehr und mehr freigibt.With increasing negative pressure in the vacuum chamber 16 and in the chamber 39 the atmospheric pressure in the chamber 40 36 pushes the diaphragm 37 and the spindle contrary to the increasing Force of the spring 45 to the left, so that the valve body 35 releases the inlet and outlet openings 33 and 34 more and more.

Während des Evakuiervorganges hat der Rahmen 15 die Vakuumkammer 16 in ihre untere Stellung gebracht, wobei der Schlauch 4 über den Form- und Fülldorn 11 nachgezogen worden ist. Die Vakuumkammer 16 kann in der unteren Stellung noch für eine bestimmte Zeit gehalten werden, um den Evakuiervorgang auszudehnen. Schließlich wird der Backen 23 der unteren Quernahtsiegeleinrichtung vorgeschoben, so daß die Öffnung der in der Vakuumkammer 16 befindlichen Beutelpackung 1 versiegelt wird. Darauf werden die Gehäusehälften 17, 18 auseinar.derbewegt, so daß die evalmierte verschlossene Beutelpackung1 nach unten fällt. Der Rahmen bringt die Kammerhälften 17, 18 wieder in die obere Stellung, die Ausgangsstellung zurück.During the evacuation process, the frame 15 has the vacuum chamber 16 brought into its lower position, the tube 4 over the form and filling mandrel 11 has been drawn. The vacuum chamber 16 can still be in the lower position held for a period of time to extend the evacuation process. In the end the jaw 23 of the lower transverse seam sealing device is advanced so that the Opening of the bag package 1 located in the vacuum chamber 16 is sealed. Then the housing halves 17, 18 are moved apart so that the evalmierte closed pouch pack1 falls down. The frame brings the chamber halves 17, 18 back to the upper position and back to the starting position.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Ventilkörper die Form einer Walze mit ebenen Stirnflächen und die Ein- und Auslaßbohrung 33, 34 Kreisquerschnitt, so daß er Durchlaßquerschnitt die Form eines Kreisabschnittes hat.In the embodiment described, the valve body has the Shape of a roller with flat end faces and the inlet and outlet bores 33, 34 circular cross-section, so that the passage cross-section has the shape of a segment of a circle.

Dies hat zur Folge, da2 der Durchlaßquerschnitt nicht linear proportional mit steigendem Unterdruck vergrößert wird, sondern in vorteilhafter Weise progressiv zunftmt. Wird eine andere Charakteristik erwünscht, ist es möglich, dem Querschnitt der Öffnungen eine andere Kontur, beispielsweise ein Oval oder ein Dreieck zu geben.The consequence of this is that the passage cross-section is not linearly proportional is increased with increasing negative pressure, but progressively in an advantageous manner guildmast. Will be a other characteristics desired, it is possible the cross-section of the openings another contour, for example an oval or a Giving triangle.

Ansprüche:Expectations:

Claims

Claims S device for producing evacuated packs with a vacuum chamber which holds the packs to be evacuated and which has a closing device for the packs and which is connected to a vacuum source thereby characterized in that in the connection from the vacuum chamber (16) to the vacuum source (28) a controllable throttle valve (30) is connected, the passage of which at the beginning of the evacuation process is small and increases as the evacuation progresses.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the throttle valve (30) a valve member (35) and a continuously variable flow cross-section with this connected control member (37) has, on the one hand, from the pressure in the vacuum chamber (16) and on the other hand is acted upon by atmospheric air pressure and by the Force of spring means (45) is subject to such that when pressure equalization a smaller Passage cross-section is present and that with increasing negative pressure in the Vacuum chamber (16) the passage cross-section increased accordingly.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the valve member (35) is axially displaceable in a cavity (32) of a housing (31), and that the housing (31) has a first opening (34) connected to the vacuum source (28) and has a second opening (33) connected to the vacuum chamber (16) which opens into the Cavity (32) open and which depending on the position of the valve member (35) more or less are covered.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the two Openings (33, 34) in the housing are opposite one another.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the control member a membrane (37) firmly connected to the valve member (35) via a spindle (36) is, which is clamped with its outer circumference in the housing (31).