DE2932811C2

DE2932811C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen einer Einfüllöffnung eines Sackes

Info

Publication number: DE2932811C2
Application number: DE19792932811
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 3200 Hildesheim Herda
Original assignee: Natronag Papierproduktion & Co Papiersackfabriken Kg 3380 Goslar De GmbH; Natronag Papierproduktion & Co Papiersackfabriken Kg 3380 Goslar GmbH
Current assignee: Natronag Gesellschaft fuer Verpackungssysteme mbH
Priority date: 1979-08-13
Filing date: 1979-08-13
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE2932811A1

Description

daß die äußeren Sackwände beiderseits des Inr.enventilschlauches mechanisch eingedrückt und gegeneinander gepreßt werden, die Verschweißung zu einer im wesentlichen zu den Längsseiten des Sackes parallelen Schweißnaht erfolgt und nach dem Verschweißen die Oberseite des Ventilsackes wieder in ihre kastenähnliche Gestalt gebracht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Innenventilschlauch durch die Sackwandung hindurch verschweißt, wobei die Sackwände, vorzugsweise mittels der Schweißbacken, aus ihrer eigentlichen Kastenform heraus verformt werden, so daß die zu verschweißenden Bereiche aneinander liegen. In dieser Lage wird der Schweißvorgang begonnen, indem das schwingende Feld auf die zu verschweißenden Bereiche einwirkt Dadurch verbinden sich die aneinander liegenden Innenwände des Innenventils durch die plastische Verformung unter der Wärmeeinwirkung miteinander und bilden eine Schweißnaht Nach der Verschweißung wird der Sack, beispielsweise durch Druck auf seine Oberseite, wieder in seine kastenähnliche Form zurückgebracht, da er in dieser Form leicht handhabbar ist und beispielsweise auf Paletten ^estapet werden kann.

Der Druck auf die Oberseite des Ventilsackes kann in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, daß der Ventilsack nach dem Verschweißen der Ventilöffnung auf seine Oberseite abgeworfen wird.

Besonders vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Anwendung des Ultraschall-Schweißens, da hierdurch überraschenderweise eine gewisse Reinigung der Schweißstelle erzielt wird. Beim Befüllen des Ventilsackes kann es nämlich nicht immer vermieden werden, daß Füllgut in dem Innenventil zurückbleibt. Dieses wird einerseits teilweise durch das Zusammenpressen der Innenwand des Ventilsackes von der Schweißstelle entfernt, andererseits trägt die mechanische Bewegung mit der Ultraschallfrequenz dazu bei, daß die im Schweißbereich befindlichen Teilchen aus diesem herauswandern, so daß eine einwandfreie Schweißnaht erzielt wird.

Die Verschweißung der Ventilöffnung erfolgt vorzugsweise nahe der Längskante des Ventilsackes oder aber nahe dem inneren Ende des Innenventils.

Zur Erhöhung der Sicherheit eines absolut dichten Verschlusses können mehrere Schweißnähte gleichzeitig oder nacheinander hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es sofort nach dem Befüllen noch an der Füllmaschine durchgeführt werden kann. Es ist nicht einmal erforderlich, den Sack von dem Füllrohr abzuziehen, da die Schweißung auch mit noch auf dem Füllrohr aufgestecktem Sack erfolgen kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Verschweißen einer Einfüllöffnung eines Sackes mit länglichen ausgebildeten Schweißelektroden, die an einer Füllmaschine angeordnet und relativ zueinander ir. einer Greifbewegung bewegbar sind und bei ihrer Greifbewegung den zu verschweißenden Bereich des gefüllten Sackes mit einer mit einer verschweißbaren Schicht versehenen öffnung erfassen und verformen.

Eine derartige Vorrichtung ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 19 26 150 bekannt. Diese Vorrichtung ist zum Verschließen eines einwandigen Kunststoffsakkes vorgesehen, der an einer Ecke nicht verschlossen ist und durch diese öffnung befüllbar ist. Zum Verschließen der Sacköffnung wiH der gefüllte Sack mit einer Greifvorrichtung ergriffen, die den Sack festlegt.

Danach erfassen zwei Schweißbacken den Sack in einer zangenartigen Bewegung und verschweißen diesen durch Wärmeeinwirkung. Die Verschweißung erfolgt hierbei direkt durch den durch die Elektroden fließenden, diese erhitzenden Strom. Die bekannte Vorrichtung ist daher nur zum Verschweißen von einlagigen, ventillosen Kunststoffsäcken geeignet die nach Art des üblichen Folienschweißens verschließbar sind.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde- eine Vorrichtung der genannten Art zu erstellen, die zum Verschluß eines Ventilsackes mit einem Innenventil und insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Schweißbacken zum Verschweißen mit einem schwingenden Feld ausgebildet vor dem freien Ende des Füllrohres angeordnet und im wesentlichen zu den Längsseiten des Sackes ausgerichtet sind und sich bis unter die Unterkante des Füllrohres erstrecken.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Verschließen der Ventilöffnung dire'r an der Füllmaschine erfolgen, so daß der Sack nicht naur dem Befallen im offenen Zustand transportiert werden muß. Zur Anbringung einer Schweißnaht nahe der Längskante des Ventilsackes kann es !ediglich vorteilhaft sein, wenn der Sac'" ein wenig aus seiner Füllstellung heraus verschoben wird, so daß das Füllrohr nicht mehr oder nur noch wenig in den Sack hineinragt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise eine Andruckvorrichtung zum Andrücken einer Sackwand an das Füllrohr auf, damit bei einer Verschweißung des noch auf das Füllrohr aufgezogenen Sackes dieser während seiner Verformung festgelegt ist.

Die Andruckvorrichtung kann in besonders einfacher Weise durch einen in die Oberseite des Sackes auf das Füllrohr drückenden Stempel gebildet sein.

Wenn zumindest eine der Schweißelektroden eine spitz zulaufende Kante aufweist, wird eine sichere Schweißung auch dann erreicht, wenn dio mi; der verschweißbaren Schicht versehene Öffnung mit Füllgut bedeckt ist, also das Innenventil noch ganz oder teilweise gefüllt ist. Durch die spitz zulaufende Kante wird das Füllgut von der Schweißstelle verdrängt, so daß auch unter diesen Bedingungen eine einwandfreie Schweißnaht entsteht. Eine zusätzliche Reinigung kann — wie oben beschrieben — durch die Verwendung des Ultraschall-Schweißverfahrens erreicht werden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines an einer Füllmaschine gefüllten Sackes während des Verschweißens des Innenventils,

Fig 2 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1.

F i g. 3 eine schem» tische Darstellung der Anbringung einer Schweißnaht nahe der Längskante des Ventilsakkes.

F i g. 4 eine schf matische Darstellung der Anbringung einer Schweißnaht nahe dem inneren Ende des InnenventilSi

F i g. 5 eine Detaildarstellung des Verschweißvorganges bei einem mit einer Papierschicht abgedeckten Innenventil aus thermoplastischem Kunststoff.

In Fig. 1 ist eine Füllmaschine 1 schematisch dargestellt, die einen Sackstuhl 2 und ein Füllrohr 3 aufweist. Zum Abwerfen des gefüllten Sackes ist eine

Abwerfvorrichtung 4 vorgesehen, durch die ein gefüllter Sack 5 vom Sackstuhl geschoben werden kann.

Der Sack 5 weist einen Innenventilschlauch 6 auf. der mit einem Einlegeblatt 7 an dem Sack 5 befestigt ist.

Fig. 1 verdeutlicht den Verschluß des Innenventil- -, schiaüchs 6 mittels Schweißbacken 8, wobei das Verschließen an dem noch auf das Füllrohr 3 aufgezogenen Sack 5 durchgeführt wird. Nach dem Ende des Füllvorganges wird die Oberseite des Sackes 5 mit einem hydraulisch oder pneumatisch betätigten _}n Stempel 9 gegen die Oberseite des Füllrohres 3 gedruckt, wodurch der Sack 5 an dem Füllrohr 3 fixiert ist. Mit Hilfe der zwei aufeinander zu bewegten Schweißbacken 8 wird das Oberteil des Sackes 5, das nicht mit Füllgut 10 gefüllt ist, zusammengedrückt, ₍.-, wodurch das Oberteil so verformt wird, daß die Innenwände des Innenventilschlauchs 6 aneinander anliegen. Dann wird das Schweißgerät angeschaltet, wodurch beispielsweise Ultraschallwellen zwischen den

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Verschluß des Innenventilschlauchs 6 erreicht.

Die Fig. 3 und 4 zeigen mögliche Lagen des geschweißten Verschlusses. Zur Vermeidung des Anklebens des Innenventilschlauchs 6 an einer Wand Il des Sackes 5 ist der Innenventilschlauch 6 mit einer Papierschicht umgeben, die aus dem Einlegeblatt 7 gebildet sein kann, mit dem der Innenventilschlauch 6 an der Sackwand 11 befestigt ist.

In Fig. 4 ist die Lage der Schweißbacken 8 in der Nähe des inneren Endes des Innenventilschlauchs 6 dargestellt. In diesem Fall muß das Deckblatt 7 verlängert werden, so daß ein den Innenventilschlauch 6 in seiner gesamten Länge abdeckendes Deckblatt 12 verwendet wird, daß der Innenventilschlauch 6 von oben übergreifen kann, wie es in F i g. 5 verdeutlicht ist.

Fig. 5 zeigt in gestrichelten Linien die ursprüngliche Form des Oberteils des Sackes 5 und in durchgezogenen Linien das durch die zusammengeführten Schweißbakken 8 verformte Oberteil des Sackes 5.

produzieren in dem zwischen den Schweißbacken 8 liegenden Material Reibungswärme, wodurch der thermoplastische Kunststoff aufgeheizt wird und in seinen plastischen Zustand übergeht, so daß sich die aneinander anliegenden Innenwände des Innenventilschlauchs 6 miteinander verbinden. Da sich die Schweißbacken 8 über die ganze Höhe des Innenventilschlauchs 6 erstrecken, wird hierdurch ein vollständiger schlauch 6 beschrieben ist, läßt sich das Schweißverfahren bereits mit einer einzigen Schicht aus thermisch schweißbarem Material durchführen, wobei ausgenutzt wird, daß beim Schweißvorgang die Schicht mit Papierlagen der Sackv/and 11 verklebt. Die Ventilöffnung kann daher auch durch Verkleben einer Öffnungswand aus Papier mit der Schicht beim Schweißvorgang verschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verschweißen eines im Oberboden eines im wesentlichen kastenförmigen Ventilsackes angeordneten Innenventilschlauches, dessen Wand zumindest an seiner Innenseite aus thermisch verschweißbarem Material besteht, das in den zur Verschweißung vorgesehenen Bereichen durch Einwirkung eines schwingenden Feldes erhitzt und gegeneinander gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Sackwände beiderseits des Innenventilschlauches mechanisch eingedrückt und gegeneinander gepreßt werden, die Verschweißung zu einer im wesentlichen zu den is Längsseiten des Sackes parallelen Schweißnaht erfolgt und nach dem Verschweißen die Oberseite des Ventilsackes wieder in ihre kastenähnliche Gestalt gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet «Saß der Ventilsack nach dem Verschweißen der Veniiiöfmung (6) auf seine Oberseile abgeworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung mit Hilfe von Ultraschall erfolgt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung nahe der Längskante des Ventilsackes durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung nahe dem inneren Ende der Ventilöffnung durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem <k* Ansprüche 1 bis 5, ^ dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schweißnähte gleichzeitig oder nacheinander hergestellt werden.

7. Vorrichtung zum Verschweißen einer Einfüllöffnung eines Sackes mit länglich ausgebildeten Schweißbacken, die an einer Füllmaschine angeordnet und relativ zueinander in einer Greifbewegung bewegbar sind und bei ihrer Greifbewegung den zu verschweißenden Bereich des gefüllten Sackes mit einer mit einer verschweißbaren Schicht versehenen « öffnung erfassen und verformen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißbacken (8) zum Verschweißen mit einem schwingenden Feld ausgebildet, vor dem freien Ende des Füllrohres (3) angeordnet und im wesentlichen zu den Längsseiten des Sackes (5) ausgerichtet sind und sich bis unter die Unterkante des Füllrohres (3) erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Andruckvorrichtung (9) zum Andrücken einer Sackwand an das Füllrohr (3).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckvorrichtung durch einen in die Oberseite des Sackes (5) auf das Füllrohr (3) drückenden Stempel (9) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schweißbacke (8) eine spitz zulaufende vordere Kante aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen eines im Oberboden eines im wesentlichen kastenförmigen Ventilsackes angeordneten Innenventilschlauches, dessen Wand zumindest an seiner Innenseite aus thermisch verschweißbarem Material besteht, das in den zur Verschweißung vorgesehenen Bereichen durch Einwirkung eines schwingenden Feldes erhitzt und gegeneinander gedrückt wird.

Seit vielen Jahren gehen Bestrebungen /iahin, mit pulverförmigem oder körnigem Material gefüllte Säcke zuverlässig zu verschließen. Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Ventilarten entwickelt worden, die einen möglichst guten Verschluß des Sackes begünstigen sollen. Bei Außenventilen ist es bekannt, diese zuzaschweißen. Hierzu werden die Schweißbacken direkt auf das Außenventil aufgelegt

Da die Innenventile nicht für Schweißwerkzeuge zugänglich sind, schied dieses Verfahren bei Innenventilen aus. Die Verschlußwirkung von Innenventilen beruhte im wesentlichen darauf, daß das Füllgut im Ventilsack gegen das Innenventil drückt und dieses im zusammengepreßten Zustand häit, so daß kein Füllgut durch das Innenventil nach außen gelangen kann. Es zeigt sich jedoch in der Praxis, daß eine gute Verschlußwirkung der bekannten Innenventile nur bei bestimmten Füllgütern erreicht wird, während die übrigen Füllgüter mehr oder minder stark ausrieseln. Dies führt insbesondere bei giftigen oder staubenden Füllgütern zu starken Belästigungen und birgt sogar die Gefahr von gesundheitlichen Schäden.

Durch die österreichische Patentschrift 2 24 540 ist es bekannt, den Innenventilschlauch aus einer schrumpfbaren Folie herzustellen. Nach der Befüllung des Sackes wird der Innenventilschlauch, z. B. durch einen Heißluftstrom, so erhitzt, daß er schrumpft Dabei kann so weit erhitzt werden, daß die Schmelztemperatur des Kunststoffschlauches erreicht wird, so daß durch einen Druck auf das Innenventil die schlauchförmige Ventileinlage heißgesiegelt wird. Alternativ zu der Erwärmung durch den Heißluftsirom kö,:nen am Füllrohr Hochfrequenzelektroden vorgesehen sein, die den Innenventilschlauch aufheizen. In der Praxis hat das beschriebene Verfahren nur hinsichtlich der Schrumpfung des Innenventilschlauches Bedeutung erlangt Die für das Verschmelzen erforderliche Wärmemenge ist so groß, daß sie mit den Elektroden am Füllrohr nur mit großem Aufwand aufgebracht werden kann. Die große Wärmemenge, die für die Erhitzung des gesamten Innenventilschlauches erforderlich ist, bewirkt auch eine Erhitzung des in den Sack eingefüllten Füllguts im Oberbereich des Sackes. Das bekannte Verfahren ist daher nicht für wärmeempfindliche Füllgüter anwendbar, die unter dem Einfluß von Wärme schneller verderben oder ihre Konsistenz ändern und beispielsweise verkleben.

Nach der Zeitschrift »Modem Packaging« Juli 1964, S. 98/99 ist es bekannt, an einem Papiersack aus mehreren Lagen Papier und einem Innensack aus Polyethylen nach dem Einfüllen des Füllguts unterhalb der Naht der Papierhülle durch diese hindurch mittels Ultraschall in dem Polyethylen-Innensack eine dichte Querschweißnaht zu erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu erstellen, durch das ein vollständiger Verschluß von Innenventilsäcken auch bei wärmeempfindlichen Füllgütern möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindürifcj^emäß dadurch gelöst,