DE3104968A1 - "verfahren und vorrichtung zum verschliessen eines ventilsackes" - Google Patents

"verfahren und vorrichtung zum verschliessen eines ventilsackes"

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DE3104968A1 DE19813104968 DE3104968A DE3104968A1 DE 3104968 A1 DE3104968 A1 DE 3104968A1 DE 19813104968 DE19813104968 DE 19813104968 DE 3104968 A DE3104968 A DE 3104968A DE 3104968 A1 DE3104968 A1 DE 3104968A1
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Description

  • "Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen eines
  • Ventilsackes" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum ,Verschließen einer im Ventilboden eines Ventilsackes befindlichen Innenventilöffnung, die mit einer Schicht aus thermisch verschweißbarem Material versehen ist, wobei das Oberteil des Ventilsackes im Bereich des Ventilbodens mittels Schweißelektroden so verformt wird, daß die Schweißelektroden einen Druck auf die Schicht ausüben und daß die Schicht durch die verformten Sackwandungen des Ventilsackes hindurch verschweißt sind. Die Erfindung betrifft wesit-(rhin eine Vorrichtung zur Durchführung d,es Verfahrens.
  • Seit vielen Jahren gehen Bestrebungen' dahin, mit pulverförmigem oder körnigem,Material gefüllte Säcke zuverlässig zu verschließen. Zu diesem Zweck sind eine Vielzahl von Ventilarten entwickelt worden, die einen möglichst guten Verschluß des Sacke's begünstigen sollen. Bei Außenventilen ist es bekannt, diese durch bekannte Schweißverfahren zu verschließen, indem sie zugeschweißt werden. Hierzu werden die Schweißbacken direkt auf das Außenventil aufgelegt und der Schweißvorgang durchgeführt.
  • * (gemäß Patent .......) Da die Innenventile nicht für die Schweißwerkzeuge zugänglich sind, schied dieses Verfahren bei Ventilsäcken mit Innenventilen aus. Die Verschlußwirkung von Innenventilen beruhte im wesenteichen darauf, daß das Füllgut des Ventilsackes, gegen das Innenventil drückt und dieses im zusammengepreßten Zustand hält, so daß kein Füllgut durch das Innenventil nach außen gelangen kann.
  • Is z(ie3t sich jedoch in der Praxis, daß, eine gute Verschlußwirkung der bekannten Innenventile nur bei. bestimmten Materialien erreicht wird, während bei den übrigen Materialien ein mehr oder minder starkes Ausrieseln zu beobachten ist. Dieses Ausrieseln führt insbesondere bei giftigen oder -staubenden Fü11-gütern zu starken Belästigungen und birgt sogar die Gefahr von gesundheitlichen Schäden.
  • Gemäß dem Hauptpatent wird die Aufgabe, einen vollständigen Verschluß von Ventilsäcken mit Innenventilöffnungen zu erzielen, dadurch gelöst, daß, das Oberteil des Ventilsackes im Bereich des Ventilbodens mittels Schweißelektroden so verformt wird, daß die Schweißelektroden 'einen Druck auf die 'Schicht ausüben und daß die Schicht durch die verformten Sackwandungen des Ventilsackes hindurch verschweißt wird. Unter SchweiBelektroden sind in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Sonotrode und, ein Druck ausübendes Gegenstück (Amboß) zu verstehen.
  • In einer überraschend einfachen Weise gelingt es mit dem Verfahren gemäß Hauptpatent, die Ventilöffnung absolut dicht durch Schweißung zu verschließen. Die Schweißung wird dabei, durch die Sackwandungen hindurch ausgeführt, wobei mittels der Schweißbacken die Sackwandungen aus ihrer eigentlichen Kastenform heraus verformt werden, so' daß beispielsweise die Innenwandungen des Innenventils aneinanderliegen. In dieser Lage wird der Schweißvorgang begonnen. Die aneinanderliegenden Innenwandungen des Innenventils verbinden sich durch die plastische Verformung unter der Wärmeeinwirkung miteinander und bilden eine an sich bekannte Schweißnaht.
  • Es hat sich gezeigt, daß das Verfahren gemäß Hauptpatent bei der Verwendung gewisser Sackqualitäten zu Schwierigkeiten führt, indem in Verlängerung der Schweißnaht Falten an der Oberseite ent'stehen, die zu einem Durchbrennen der Sackwandung führen konnten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren derart zu verbessern, daß auch bei schwierigeren Sackqualitäten ein einwandfreies Verschweißen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach den Befüllen des Sackes und vor der Verformung durch die Schweißelektrode auf die Oberseite des Sackes außerhalb des Bereichs der Innenventilöffnung ein den Sack verformender Druck ausgeübt wird.
  • Nach dem Befüllen und vor dem Schweißvorgang wird daher auf die Oberseite des Sackes gedrückt, wodurch dieser verformt wird.
  • Durch den Druck außerhalb des Bereichs der Innenventilöffnung' stellt sich die Seite mit der Innenventilöffnung nach oben.
  • Durch diese Maßnahme gelangt der mit der Innenventilöffnung versehene Bereich der Oberseite des Sackes aus der Kastenform heraus und wird etwas von der übrigen Oberseite separiert. Da,-durch läßt sich der mit der Innenventilöffnung versehene Bereich leichter von den Schweißelektroden (Sonotrode und'Amboß) ergreifen, wpbei auch die Verformungen der Sackwandung definierter erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich auch ein Druck auf den sich nach oben richtenden, mit dem Ventil versehenen Teil der Oberseite des Sackes ausgeübt, so daß eine definierte Stellung dieses Teils erzielt wird.
  • Dadurch ist es möglich, die Schweißnähte durch die Schweißelektroden praktisch immer an derselben Stelle der Säcke anzubringen, so daß bei jedem Sack die gleichen Verhältnisse vorherrschen. Dadurch läßt sich eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit des Schweißvorgangs erreichen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Schweißelektroden sowohl vertikal als auch horizontal ausgerichtet sein, so daß die Schweißelektroden den entsprechenden Sackteil seitlich oder von oben und unten erfassen. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch für die Anordnung der Schweiß.-elektroden, bei der eine den Sackteil von oben und die andere den Sackteil von unten ergreift. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher die thermoplastische Schicht mittels der Schweißelektroden durch Eindrücken des Sackes unterhalb der Schicht und Erzeugen eines Gegendruckes an der Oberseite des Sackes ergriffen und zusammengedrückt, woraufhin die Verschweißung der Schicht durch die Sackwandung hindurch erfolgt. Durch die Ausübung des Druckes auf die Oberseite des Sackes nach dem Befüllen wird der mit der Innenventilöffnung versehene Bereich, bereits geeignet für den Ansatz der von oben und unten einwirkenden Schweißelektroden vorgeformt, da er etwas.in die Breite gedrückt wird. D'er Druck muß dabei zumindest nahezu über die gesamte Tiefe des Sackes auf. die Oberseite wirken.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich alle Schweißverfahren, die mit der indirekten Erzeugung von Wärme in dem Material zwischen den Schweißwerkzeugen arbeiten, wie -z.B.
  • ilochfrequenzschweiBen oder Ultraschall'schweißen. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhaft, wenn die Verschweißung mit Ultraschall durchgeführt wird, weil dadurch in überraschender Weise ein besonderer Effekt erzielt wird. Durch die Ultraschallwellen wird der Bereich zwischen den Schweißwerkzeugen gereinigt, was offensichtlich dadurch erfolgt, daß die Schmutzteilchen unter dem Einfluß der Ultraqcha1iwe1en aus dem S,chweißbereich hinauswandern. Obwohl also die Ventilöffnung beim Befüllen im allgemeinen mit Füllgut teilweise bedeckt ist, läßt sich mit dem Ultraschallschweißer eine besonders, saubere und daher besonders sichere Abdichtung der Ventilöffnung durch führen.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit des Verschlusses der Ventilöffnung können mehrere Verschweißungen gleichzeitig oder nacheinander an verschiedenen Stellen durchgeführt werden.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine Schweißvorrichtung zum thermischen Verschweißen des Innenventils, bestehend aus einer Schweißelektrode und einem Gegenstück auf, die so ausgebildet sind, daß sie den oberen Sackteil ergreifen und zusammendrücken können und'ist dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Sackes in der Schweißstellung ein Stempel vorgesehen ist, der nach dem Befüllen unter Druck auf die Oberseite des Sackes verfahrbar ist.
  • Vorzugsweise weist der Stempel eine zur Ventilöffnung des Sackes hin hochgebogene Andruckfläche auf. Dadurch wird die definierte Schrägstellung des Bereichs mit der Innenventilöffnung erzielt, Vorzugsweise weist der Stempel eine Breite auf, die zumindest nur wenig geringer als die Tiefe des Sackes ist. Dies ist insbesondere für oben und unten angreifende Schweißelektroden vorteilhaft, da der mit dem Innenventil versehene Bereich parallel zur kurzen Kante der Oberseite des Sackes etwas breit gedrückt wird.
  • 1)je'Erfindung soll im folgenden anhand eine's in der Zeichnung d.rtjestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden'.
  • Es zeigen: Figur 1 einen befüllten Ventilsack vor dem Verschweißvorgang Figur 2 den Ventilsack aus Figur 1 bei der Verformung seiner Oberseite durch einen Stempel Figur'3 der Ventilsack aus den Figuren 1 und 2 beim Schweißvorgang Der befüllte Ventilsack 1 ist für den Verschweißvorgang auf einem Sackstuhl 2 gelagert, der beispielsweise seitlich verfahrbar ausgebildet sein kann, so daß der gefüllte Sack von dem ,Fullstutzen seitlich zur Verschweißstation gefahren wird. Die Verschweißeinrichtung kann aber auch direkt an der Füllmaschine angeordnet sein, wenn der Sack in anderer Weise von dem Füllstutzen getrennt wird, beispielsweise durch Abkippen oder durch Verfähren in Richtung der Achse des Füllrohres.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind das Füllrohr und die Füllmaschine nicht in der Zeichnung dargestellt.
  • Die Innenventilöffnung 3 befindet sich direkt unterhalb der Oberseite 4 des Sackes 1.
  • Oberhalb des Sackes 1 ist ein hydraulisch nach unten verfahrbarer Stempel 5 angeordnet, dessen Andruckfläche 6 zur Seite des Innenventils 3 nach oben hin gekrümmt ist.
  • Oberhalb des Innenventils 3 befindet sich eine Schweißelektrode, bei'spielsweise eine Sonotrode 7. Diese ist nach unten gegen die Oberseite 4 des Sackes 1 verfahrbar. Als Gegenstück dient ein schwenkbar an einem ortsfesten Lager 8 angelenkter Amboß 9.
  • Figur 2 verdeutlicht die Verformung der Oberseite 4 des Ventilsacks 1 durch den herabgefahrenen Stempel 5. Der Druck des Stempels erfolgt im wesentlichen durch den graden Teil der Andruckfläche 6, so daß der mit dem Innenventil 3 versehene Teil des Sackes 1 sich nach oben aufrichtet. Die aufgerichtete Stellung wird durch das hochgekrümmte Ende der Andruckfläche 6 festgelegt, so daß das Innenventilstück 3 eine relativ gut definierte Position in Bezug auf die Schweißvorrichtung 7', 9 einnimmt.
  • Ein wichtiger Nebeneffekt beim Herabdrücken des Stempels 5 in den Sack 1 hinein besteht darin, daß dieser dabei weitgehend entlüftet wird. Häufig werden die Säcke 1 mittels Druckluftförderung befüllt, wobei dann vorzugsweise die Innenventilöffnung durch einen Druckluftstoß ohne gefördertes Mittel vor dem Füllgut weitgehend befreit wird.
  • Wenn die Andruckfläche 6 zumindest annähernd die Tiefe des Sackes aufweist, wird das mit dem Innenventil 3 versehene Ende der Oberseite 4 in der Darstellung der Figur 2 senkrecht zur Bildebene, d.h. parallel zur kurzen Kante der Oberseite 4 flachgedrückt, so daß eine für die Schweißvorrichtung 7, 9 geeignete Vorverformung vorhanden ist.
  • Durch Einschwenken des Ambosses 9 in den Sack 1 unterhalb des Innenventils 3 in die waagerechte Lage und Absenken der Sonotrode 7 auf das Innenventil 3 von oben wird das mit dem Innenventil 3 versehene Ende des Sackes 1 in die Schweißposition zwischen die Schweißelektroden 7, 9 gepreßt (Figur 3).Durch Ultraschall oder ein sonstiges geeignetes Verfahren wird nun das Innenventil 3 thermopla-stisch verschweißt.
  • Es ist klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren kein separates, in die Ventilöffnung eingelegtes Innenventil 3 erfordert, sondern daß es ausreicht, wenn die Innenventilöffnung 3mit einer oder menreren thermoplastischen Schichten versehen ist, die verschweißt werden können. Dabei kann es sogar ausreichend sein, nur eine einzige thermoplastische Schicht vorzusehen, wobei ausgenutzt wird, daß beim SchweißVorgang die Schicht mit Papierlagen der Sackwandung verklebt. Die Ventilöffnung kann da-, her auch durch Verkleben einer Offnungswandung aus Papier mit der Schicht beim Schweißvorgang verschlossen werden'.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: Verfahren zum Verschließen einer im Ventilboden eines Ventilsackes befindlichen Innenventilöffnung, die mit einer Schicht aus thermisch.verschweißba-rem.Material versehen ist, wobei das Oberteil des Ventilsackes im Bereich des Ventilbodens mittels Schweißelektroden so verformt wird, daß die SchweiBelektroden einen Druck auf die Schicht ausüben und daß die Schicht durch die verformten Sackwandungen des Ventilsackes hindurch verschweißt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nach.
    dem Befüllen des Sackes (1) und vor der Verformung durch die SchweiBelektroden (7, 9) -auf die Oberseite (4) des Sackes (1) außerhalb des Bereichs der Innenventilöffnung (3) ein den Sack (1) verformender Druck ausgeübt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausübung-des verformenden Druckes eine Formung der Oberseite (4) dergestalt ausgeübt wird, daß auch ein Druck auf den.sich nach oben richtenden, mit dem Innenventil (3) versehenen Teil der Oberseite (4) des Sackes (1) ausgeübt wird, so daß eine definierte Stellung dieses Teils erzielt wird.
  3. 3. Vorrichtung zum Befüllen eines Innenventilsacks'mit einer .Schweißvorrichtung zum thermischen Verschweißen des Innenventils, bestehend aus einer Schweißelektrode und einem Gegenstück, die so angebracht sind, daß sie den mit dem Innenventil versehenen Sackteil ergreifen und zusammendrücken können, dadurch gekennzeichnet, daß. oberhalb des Sackes (1) in'der Schweißstellung ein Stempel (5) vorgesehen ist, der nach dem Befüllen unter Druck auf die Oberseite (4) des Sackes (1) verfahrbar ist.
  4. -4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (5) eine zur Ventilöffnung (3) des Sackes (1) hin hochgebogene Andruckfläche (6) aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß -die Andruckfläche (6) des Stempels (5) eine zumindest nur wenig geringere Tiefe als die Oberseite (4) des Sackes (1) aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektroden (7, 9) den mit dem Innenventil (3) versehenen Bereich des Sackes (1) von oben und unten ergreifen und eine Schweißnaht paral,lel zur kurzen Kante der Oberseite (4) des Sackes (1) erzeugen.
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