DE2555324A1

DE2555324A1 - Vorrichtung zum evakuieren und versiegeln von beuteln

Info

Publication number: DE2555324A1
Application number: DE19752555324
Authority: DE
Inventors: Max E Bender; Ralph S Goldstein; Richard N Maskell
Original assignee: Container Corp
Current assignee: Container Corp
Priority date: 1975-01-06
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1976-07-15
Also published as: BE836614A; NL7514056A; NL161406B; IT1052566B; GB1474838A; LU74018A1; NL161406C

Description

Container Corporation of America, Chicago, Illinois, U.St.A.

Vorrichtung zum Evakuieren und Versiegeln von Beuteln

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Heißversiegeln von Beuteln, die aus heißverschweißbarem, harzartigen Material gebildet sind, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Erleichtern der Druckreduzierung im gesamten Beutel, wobei der Umgebungsdruck den Beutel dicht auf den Inhalt beim nachfolgenden Versiegeln der Öffnung preßverformt.

Herkömmliche Vorrichtungen dieser Art gehen aus den US-Patentschriften 3 289 3S7, 2 863 267, 2 875 o7o und 3 193 982 hervor, bei denen es sich jeueils allgemein um das Evakuieren flexibler Beutel und nachfolgendes Versiegeln handelt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist kennzeichnend, daß ein Element in den oberen offenen Teil des Beutels eingeführt ujird und daß die Seiten des Beutels gegen das Element abgedichtet werden, während das Element und der Beutelinhalt in ein Vakuum versetzt werden. Aus keiner der genannten Patentschriften geht die Verwendung von Einrichtungen zum Evakuieren von Luft aus dem Beutel durch den gesamten Inhalt hindurch hervor. Eine solche Vorge-

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hensweise ist jedoch erwünscht, weil dadurch ein engeres Anliegen des Beutels an seinem Inhalt erzielbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ebenfalls für eine Einrichtung zum Evakuieren von Luft aus dem Beutelinhalt während des Evakuierungsvc-rgangs zu sargen«

Diese Aufgabe tdird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Evakuieren eines Fluidums aus einem an einem Ende offenen, flexiblen, thermoverschujeißbaren Beutel mit einem letzteren haltenden Element, das zum Einsetzen in das offene Ende des Beutels geeignet und dicht gegen die Innenflächen des letzteren anpaßbar ist, und mit einer Anzahl Öffnungen in dem Element, die mit einer Vakuumquelle zwecks Bewirkung eines dichten Haltens der Beutelseiten an den Seiten des Elements verbunden sind, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein von dem Element getragener Meßfühler vorgesehen ist, der in Bezug auf das Element zwischen Stellungen bewegbar ist, in denen er zum einen sich in den Inhalt des Beutels erstreckt und zum anderen aus dem Beutelinhalt herausgezogen und in Bezug auf das Element zurückgezogen ist, daß der Meßfühler mindestens einen Hanal aufweist, der mit der Vakuumquelle zum Herausziehen des Fluidums aus den Fugen des Inhalts und/oder zwischen letzterem und der Beutelwandung aufweist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Meßfühler in Bezug auf den Inhalt und das Element beim Evakuieren des Fluidums bewegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. In letzteren sind:

Fig. 1 eine Frontansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

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ORIGINAL INSPECTED

Fiq. 2 die Ansicht sines Seitenaufrisses,
Fiq. 3 die Ansicht eines Grundrisses,

Fig. k eine Ansicht entlang der Linie U-k in Fig. 2, gesehen in Richtung der Pfeile,

Fiq. 5 eine vergrößerte AufriBansicht, die Einzelheiten des Halteelementes in Zusammenarbeit mit dem Meßfühler in angehobener Stellung des letzteren zeigt,

Fig. 6 die Ansicht eines Querschnitts durch den Meßfühler entlang der Linie 6-6 der Fig. 5, gesehen in Richtung der Pfeile,

Fig. 7 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 7-7 in Fig. 5, gesehen in Richtung der Pfeile, wobei Einzelheiten des den Beutel haltenden Elements und des in Bezug auf letzteres bewegbaren Meßfühler gezeigt sind,

Fig. 8 die Ansicht eines Schnitts, gesehen in Richtung der Pfeile 8-6 in Fig. 5,

Fig. 9 eine detaillierte rückwärtige Aufrißansicht in der Vergrößerung, die die Beziehung des Halteelements zum bewegbaren Meßfühler zeigt,

Fig. 1d die Ansicht eines Endaufrisses des Halteelements, gesehen in Richtung der Pfeile Ιο-la- der Fig. 5,

Fig. 11 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 11-11 in Figur 9, gesehen in Richtung der Pfeile,

Fig. 12 eine detaillierte Querschnittsansicht in der Uergrößerung entlang der Linie 12-12 in den Figuren h und 5, gesehen in Richtung der Pfeile, wobei Einzelheiten der Vakuumkanäle in dem Halteelement ger zeigt sind und

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ORIGINAL INSPECTED

Fig. 13 eine detaillierte Ansicht des Teils des Aufbaus, der in Fig. 5 in der die Figur 13 darstellenden Kreismarkierung dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2o zum Evakuieren und Versiegeln von Beuteln meist einen Hauptrahmen 21 mit einem winklig -geformten in irgendeiner herkömmlichen Ideise daran befestigten, horizontalen Rahmenelement 22 mit einem sich horizontal erstreckenden Schenkel 23 auf.

Ein Paar von im Abstand angeordneten Rahmenelementen 24 ist an dem Schenkel 23 befestigt und jedes von ihnen weist ein Paar sich nach unten erstreckender Tragschenkel 26 auf. Die Rahmenelemente 24 tragen einen eire umgekehrte V-Form aufweisenden Rahmen 27, der wiederum einen Druckzylinder 28 trägt, mit einer sich davon erstreckenden Halbenstange 29, die über einen Gabelkopf 31 mit dem Meßfühler P verbunden ist, um eine geeignete Bewegung in Bezug auf ein Haltelement BM für den Beutel ausüben zu können.

Ein Betätigungszylinder 28 zum Bewegen des Meßfühlers P ist mit Druckschläuchen 32 und 33 verbunden, die wiederum an eine Druckquelle angeschlossen sind.

Das Halteelement BM für den Beutel ist mit einer in Figur 2 dargestellten Vakuumquelle über einen Vakuumschlauch 35 mit einem an dem Halteelement BM vorgesehenen Rohrverbindungsstück 34 verbunden. Das Halteelement BM ist an der Unterseite des im Abstand angeordneten Rahmens 24 an Gabelköpfen 37 befestigt, wobei eine Mutter und ein Bolzen 38 oder eine Zapfenverbindung jedes Gabelkopfes 37 an dem Halteelement BM vorgesehen sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für ein Zusammenarbeiten mit einem

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thermaverschweißbareu, flexiblen Beutel B geeignet, der z.B. voneinander getrennte IMahrungsmittelteilchen enthält. Der Beutel B ist in einem Transportbehälter C mit nach unten gefalteten Verschlußklappen angeordnet, der in Bezug auf die Vorrichtung 2o entlang eines Rollenförderers RC in eine Betriebsstellung bewegbar ist.

Wenn der Transportbehälter C mit dem darin enthaltenen Beutel B in die Betriebsstellung bewegt worden ist, wird der geöffnete Oberteil des Beutels B um das letztere haltende Element BM herum angeordnet, das eine flache, trapezförmige Plattform aufweist, wobei sich die kleinere Basiskante in den offenen Oberteil des Beutels erstreckt und ein Vakuum an das Haltelement BM zum Halten des Beutels B in der Stellung angelegt wird.

Ein Rohrverbindungsstück 3k ist mit der in Figur 2 gezeigten Vakuumquelle verbunden und öffnet sich zu einem Verteilunqsrohr ka in dem Halteelement BM, wie deutlich aus der Figur 7 hervorgeht, wobei das Rohrverbindungsstück 3k mittels Schrauben 35 an dem Haltelement BM gehalten wird, ülie deutlich aus den Figuren 11, 12 und 13 hervorgeht, ist das Verteilungsrohr ka mit dem Halteelement BM über eine Anzahl Vakuumkanäle 39 verbunden, die an der Seite des Halteelementes BM und in der Bodenkante eingearbeitet sind.

Das Vakuum in dem Verteilerrohr ka wird über Kanäle 39 übertragen, um den offenen Oberteil des Beutels an den Seiten und dem Ende des Halteelements BM zu halten, wobei der Hanal 39 in der unteren Hante des Haltelementes BM mit dem Raum über dem Beutelinhalt kommuniziert.

Um ein Entfernen des Fluidums wie z.B. von Luft, anderen Gasen oder Flüssig-

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keit aus den Fugen in dem Erzeugnis F und/oder zwischen letzterem und der Beuteluandung zu unterstützen, ist der Meßfühler P für eine Bewegung in Bezug auf das Haltelement BM gelagert, uieist einen trapezförmigen Querschnitt gemäß den Figuren 6, 7 und 8 auf und ist in einer Nut 41 von ähnlichem Querschnitt in dem Halteelement BM beweglich.

Der Meßfühler P ist vorzugsweise aus einem flexiblen, harzartigen Material, das nicht toxisch ist, gebildet und vermag leicht in der Wut 41 zu gleiten. Das Material des Meßfühlers P, beispielsweise Teflon (R.T.M.) weist einen äußerst geringen Reibungskoeffizienten auf.

Der Meßfühler P weist mindestens einen Kanal oder eine Nut 42 auf, der bzw. die sich in Längsrichtung des Meßfühlers erstreckt und jederzeit mit dem Verteilungsrohr 4o in Verbindung steht, unabhängig davon, ober der Meßfühler P aus dem Inhalt des Beutels mittels des Druckzylinders 28 bewegt ist oder ob er sich mit dem Inhalt in Berührung befindet.

; Der Meßfühler P weist eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender Nuten auf der gegenüberliegenden Fläche auf, um eine Beuegungsbehinderung gegen die BerührungsDberflache des Beutels B möglichst gering zu halten.

Zu jedem Zeitpunkt, in dem sich der Meßfühler P mit dem Beutelinhalt in Berührung befindet, sind zusätzlich in ihm vorgesehene Kanäle 43 mit dem Verteilungsrohr 4o verbunden und unterstützen die Evakuierung des Beutels B

' oberhalb des Beutelinhalts, wobei die Kanäle 43 verschlossen sind, wenn der Meßfühler P bei Abschluß des Evakuierungsvorgangs angehoben wird, und wobei ein Kanal 42 jedoch zu jedem Zeitpunkt mit dem Verteilerrohr 4o in Verbin-

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dung steht, um Luft sowohl aus dem Inhalt des Beutels, als auch aus dem Raum oberhalb des Beutelinhalts zu evakuieren.

Festzustellen ist, daß bei Anwesenheit des Meßfühlers P im Beutel während des Evakuierungsvorgangs die Seiten des Beutels daran gehindert werden, sich gegen die unteren Kanten des Haltelementes BM abzuschließen, was jedoch bei Anwesenheit des Meßfühlers P die vollständige Evakuierung des Beutels verhindern kann.

Der Aufbau ist zum Versiegeln des Beutels bei Beendigung des Evakuierungs-VDrgangs ausgestaltet, wobei der Meßfühler P in eine in Figur 5A gezeigte Stellung zurückgezogen wird. Nach dem Zurückziehen des Meßfühlers P wird das Oberteil des Beutels unterhalb des Haltelementes BM mittels eines ortsfesten Ambosses kl versiegelt, der mit einem üitzarm 56 verbunden ist, der sich nach einwärts van einem der herabhängenden RahmenelemEntE 26 erstreckt, wie in den Fig. 2 und 5A zu sehen ist.

Der Amboß 47 wirkt mit einem bewegbaren, ein Heizelement aufweisenden Amboßelement k& zusammen, das mit einem Babelkopf 48 verbunden ist, der wiederum mit Einer Kolbenstange 51 eines LuftZylinders 52 in Verbindung steht, der, wie aus Figur 2 hervorgeht, Druckluft über zu einer Leistungsquelle PS führende Leitungen 53 aufnimmt. Die beiden AmboßelEmEnte kB und kl werden, wie in der Figur 5A dargestellt ist, zur Vollendung der Versiegelung des zwischen j ihnen vom Halteelement BM gehaltenen Beutels B zusammengebracht.

Die Betätigung des Meßfühlers P, der sich in den Beutelinhalt erstreckt, kann sich so vollziehen, daß eine solche geringe Menge pulvrigen oder flüssigen Materials entnehmbar ist, daß dia Betätigung des Vakuumsystems nicht

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beeinträchtigt wird. Entsprechend ist ein Abscheider an der V/akuumquelle vorgesehen, der jedes pulvrige oder flüssige Material vor dem Eintritt der Luft in die Vakuumpumpe auffängt. Die erfindunnsgemäße Vorrichtung läßt sich gut bei Nahrungsmitteln verwenden, die sowohl dicken Sirup uie auch trockene, pulvrige Bestandteile enthalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für gewöhnlich mit einem Steuerschalterkreis zur Steuerung der Bewegung des Meßfühlers P und zur Erzeugung des Vakuums an dem Meßfühler P und in dem Behälterinhalt gekoppelt. Dieser Steuerschaltkreis kann auch die Betätigung der Amboßelemente 46 und hl zum Heißverschueißen verhindern, bis der Meßfühler P in eine Stellung oberhalb der ΑΠΙ7 boßelemente zurückgezogen ist.

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Claims

Patentansprüche

1. ι Vorrichtuno zum Evakuieren eines Fluidurns aus einem an einem Ende offenen, flexiblen, thermoverschweißbaren Beutel mit einem letzteren haltenden Elemente, das zum Einsetzen in das offene Ende des Beutels geeignet und dicht gegen die Innenflächen des letzteren anpaßbar ist, und mit einer Anzahl Öffnungen in dem Element, die mit einer Uakuumquelle zwecks Bewirkung eines dichten Haltens der Beutelseiten an den Sieten des Elementes verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Element getragener Meßfühler P vorgesehen ist, der in Bezug auf das Element BM zwischen Stellungen bwegbar ist, in denen er zum einen sich in den inhalt des Beutels erstreckt und zum anderen aus dem Beutelinhalt herausgezogen und in Bezug auf das Element BM zurückgezogen ist, daß der Meßfühler P mindestens einen Kanal aufweist, der mit der Uakuumquelle PS zum Herausziehen des Fluidums aus den Fugen des Inhaltes und/oder zwischen letzterem und der Beutelwandung aufweist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Meßfühler P in Bezug auf den Inhalt und das Element beim Evakuieren des Fluidums bewegt.

2. Uorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler einen sich über seine gesamte Länge erstreckenden Hanal aufweist.

3. Uorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler zusätzliche Kanäle aufweist, die von dem sich

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über die gesamte Länge des Meßfühlers erstreckenden Kanal entfernt angeordnet sind und auf den Raum im Beutel oberhalb des Inhalts einwirken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler Nuten auf einer entgegengesetzten Seite zwecks Verringerung einer Bewegungsbehinderung des Meßfühlers beim Ein- und Ausführen aus dem Beutel aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler aus einem flexiblen, harzartigen Material besteht, das für im Behälter enthaltenen Nahrungsmittel nicht giftig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler in einer Nut in dem Haltelement des Beutels bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltelement und der Meßfühler dem van der Vakuumquelle hervorgerufenen Vakuum sowohl in der Stellung, in der sich der Meßfühler in den Inhalt des Beutels erstreckt, als auch in der aus dem Inhalt zurückgezogenen Stellung ausgesetzt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Versiegeln des Beutels nach Zurückziehen des Meßfühlers aus dem Inhalt des Beutels.

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