DE3881607T2

DE3881607T2 - Vorrichtung zum befestigen von füll- oder entleerelementen auf fortlaufenden folienbahnen.

Info

Publication number: DE3881607T2
Application number: DE88903070T
Authority: DE
Inventors: William Christine; William Haas; George Herschman
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1987-03-09
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2008-03-09
Also published as: EP0304479A1; EP0304479B1; WO1988007004A1; CA1279457C; DE3881607D1; US4779397A; JPH01502510A; EP0304479A4; AU1498988A; AU596292B2

Description

Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Vorrichtung zum Anbringen einer Verbindungseinrichtung an einer Folienbahn. Speziell betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Anbringen einer Verbindungseinrichtung an einer Folienbahn in einer Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine, so daß flexible Behälter mit Verbindungseinrichtungen hergestellt werden.
Bei manchen Arten von Verpackungen, die u. a. pharmazeutische Erzeugnisse, Nahrungsmittel- und Molkereiprodukte einschließen, ist es erwünscht, flexible Behälter herzustellen, die Mittel zum Zugang zum Behälter (nachstehend "Verbindungseinrichtungen") aufweisen. Im vorliegenden Zusammenhang umfaßt der Ausdruck Verbindungseinrichtungen ohne Einschränkung Ventile, Mundlöcher, Öffnungs- und Verschlußanordnungen und weitere Einrichtungen zum Zugang zu einem Behälter. Verbindungseinrichtungen sind ein Mittel zum Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Behälter und der äußeren Umgebung. Ein Beispiel eines Behälters, der eine Verbindungseinrichtung verwendet, ist der flexible Behälter VIAFLEX für parenterale Lösungen, der von Travenol Laboratories, Inc., Deerfield, Illinois, hergestellt wird.
Flexible Behälter mit Verbindungseinrichtungen können von Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen hergestellt werden. Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen sind Vorrichtungen zum Formen einer Folienbahn zu einem flexiblen Behälter, der ein gewünschtes Produkt enthält. Typischerweise weisen diese Maschinen eine Formeinrichtung oder einen Dorn, ein Füllrohr und Thermoschweißeinrichtungen auf. Der Formkern oder Dorn formt oder faltet die Folienbahn zu einer Röhren- bzw. Schlauchform um ein Füll- oder Folienrohr herum. Das Füllrohr wird verwendet, um das zu verpackende Gut in die schlauchförmige Folienbahn einzubringen.
Bei einer typischen Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine werden Verbindungseinrichtungen durch ein Impulsschweißsystem angebracht. Üblicherweise verwendet das Impulsschweißsystem ein Ringheizelement, das eine Gestalt hat, die im wesentlichen gleich dem Flanschbereich der Verbindungseinrichtung ist. Das Impulsschweißsystem verschmilzt einen Bereich der Folienbahn mit dem Flansch der Verbindungseinrichtung.
Typischerweise sind Vorrichtungen zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen Hardware-intensiv und erzeugen somit teilchenförmige Substanzen. Ferner befinden sich die Vorrichtungen zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen normalerweise innerhalb der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine in einer solchen Position, daß es möglich ist, daß von der Vorrichtung erzeugte teilchenförmige Substanzen ihren Weg in das Endprodukt finden. Das kann insbesondere in der Pharmaindustrie ein kritisches Problem sein.
Ein weiteres Problem, das in der Verpackungsindustrie beim Anbringen von Verbindungseinrichtungen an einer Folienbahn auf einer Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine auftritt, betrifft das Stanzen eines Lochs in die Folienbahn, bevor die Verbindungseinrichtung damit verschweißt wird. Bei einem Typ einer Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine wird die Folie gestanzt, bevor die Verbindungseinrichtung angebracht wird. Dabei ergeben sich zwei Probleme: 1) das Entfernen des Kunststoff-Abfallstücks, das ausgestanzt wird; und 2) das Sicherstellen, daß die Maschine richtig weitergeschaltet wird, so daß die Verbindungseinrichtung mit dem Stanzloch ausgefluchtet wird.
Außerdem sind Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen typischerweise nicht sehr vielseitig. Normalerweise sind die Maschinen dafür ausgelegt, nur eine Behältergröße herzustellen, z. B. für einen Liter, zwei Liter usw. Eine Umstellung der Maschine, um eine andere Behältergröße herzustellen, ist normalerweise schwierig und sehr zeitaufwendig, wenn sie überhaupt möglich ist. Wenn also eine Vielzahl von verschieden großen Behältern hergestellt werden soll, muß typischerweise eine Vielzahl von Maschinen vorhanden sein.
Die US-A-4 533 425 zeigt eine Vorrichtung zum Anbringen von Ventilen an einer Folienbahn, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: einen Schacht zur Aufnahme einer Serie von Ventilen, eine Schneideinrichtung zum Schneiden mindestens eines Schlitzes in die Folie, eine Ultraschallschweißeinrichtung zum Verschweißen eines Ventils mit der Folie in einem den Schlitz umgebenden Bereich und einen Führungsmechanismus, um die Ventile durch den Schacht nach unten zu der Schweißeinrichtung zu führen.
Die US-A-4 055 032, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, zeigt eine Vorrichtung zum Thermoverschweißen von Verbindungseinrichtungen mit einer Folienbahn, wobei die Verbindungseinrichtungen einen Hauptbereich und einen Flansch haben und wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Schweißeinrichtung, um die Verbindungseinrichtung mit der Folie zu verschweißen; eine Einrichtung, um mindestens ein Loch in die Folienbahn zu stanzen; eine Einrichtung zum Entfernen des resultierenden Abfallstücks und eine Verbindungseinrichtungs-Bewegungseinrichtung, um eine Verbindungseinrichtung von einer Verbindungseinrichtungs- Aufnahmeposition zu der Verbindungseinrichtungs-Anbringposition an der Folienbahn zu bewegen, so daß der Hauptbereich der Verbindungseinrichtung in ein Loch eintritt, das in die Folie gestanzt ist, wobei der Flansch mit einer Seite der Folie in Kontakt ist. Um das Schweißen durchzuführen, wird die Schweißeinrichtung zu der Verbindungseinrichtungs-Anbringposition gebracht, so daß sie die Folie an der dem Flansch entgegengesetzten Seite berührt und die Folie und den Flansch erwärmt mit dem Ziel, zwischen beiden eine Schweißverbindung herzustellen.
Die EP-A-0 240 695, die vor dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung angemeldet, aber nach diesem Tag veröffentlicht wurde, zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen von Beuteln mit Verbindungseinrichtungen aus einer Folienbahn, wobei die Vorrichtung eine Verbindungseinrichtungs-Anbringstation, eine Beutelformstation und eine Stanzeinrichtung zum Stanzen von Löchern in die Folie, durch die die Verbindungseinrichtung eingesetzt wird, aufweist. Die Stanzeinrichtung ist aufstromseitig von der Verbindungseinrichtungs-Anbring- und Beutelformstationen entfernt positioniert, so daß die durch das Stanzen von Löchern in die Folie anfallenden Abfallstücke die hergestellten Beutel nicht kontaminieren und das Vorsehen der Abfallstück-Entfernungseinrichtung somit nicht notwendig ist.
Die WO-A-80/02018 zeigt eine Vorrichtung zum Thermoverschweißen von Verbindungseinrichtungen mit einer Folienbahn, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Schweißeinrichtung zum Verschweißen einer Verbindungseinrichtung mit der Folie; eine erste Verbindungseinrichtungs-Bewegungseinrichtung, um eine Verbindungseinrichtung aus einer ersten Aufnahmeposition in eine zweite Position zu bewegen; und eine zweite Verbindungseinrichtungs-Bewegungseinrichtung, um die Verbindungseinrichtung aus der zweiten Position in die Verbindungseinrichtungs-Anbringposition zu bewegen, in der die Verbindungseinrichtung mit der Folie thermoverschweißt wird, ohne daß die Folienbahn perforiert wird. Die zweite Verbindungseinrichtungs-Bewegungseinrichtung weist ein Druckelement auf, das an dem Flansch der Verbindungseinrichtung anliegt und die Verbindungseinrichtung gegen die Folie preßt und gleichzeitig die Folie gegen die Schweißeinrichtung preßt, um die Verbindungseinrichtung mit der Folie thermozuverschweißen.
Es besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen, die die Probleme des Stands der Technik überwindet. Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung sind im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben.
Es wird eine Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen an einer Folienbahn angegeben. Die Vorrichtung umfaßt ein langgestrecktes Rohr, wobei die Folienbahn um mindestens einen Bereich des langgestreckten Rohrs herumgeführt ist, und eine Folienstanz- und Abfallstückentfernungseinrichtung, um in die Folienbahn mindestens ein Loch zu stanzen und das resultierende Abfallstück zu entfernen. Die Folienbahn läuft zwischen dem langgestreckten Rohr und der Folienstanz- und Abfallstückentfernungseinrichtung durch. Die Vorrichtung hat ferner eine Verbindungseinrichtungs- Zuführeinrichtung, um die Verbindungseinrichtung aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition in eine Verbindungseinrichtungs-Anbringposition zu bewegen. Die Verbindungseinrichtungs-Anbringposition liegt so, daß ein Bereich der Verbindungseinrichtung in dem Loch in der Folienbahn aufgenommen wird. Die Vorrichtung weist außerdem eine Schweißeinrichtung auf, um die Folie mit der Verbindungseinrichtung zu verschweißen.
Bevorzugt ist die Verbindungseinrichtungs-Zuführeinrichtung eine Pendeleinrichtung mit zwei Nockenstößeln und mindestens einem Stift. Bevorzugt weist das langgestreckte Rohr eine Nockenplatte auf, die mit den Nockenstößeln zusammenwirkt, um den Stift zu veranlassen, sich von der Pendeleinrichtung zu erstrecken, und die Pendeleinrichtung zu veranlassen, die Verbindungseinrichtung aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition zu der Verbindungseinrichtungs-Anbringposition zu bewegen. Bevorzugt wirkt die Pendeleinrichtung auch als das Abstützelement für die Verbindungseinrichtungs-Schweißeinrichtung.
Bevorzugt weist das langgestreckte Rohr mindestens ein durch Federkraft vorgespanntes Gegenlager auf. Bevorzugt weist die Folienstanz- und Abfallstückentfernungseinrichtung ein Schneidelement und eine Vakuumleitung auf, und das durch Federkraft vorgespannte Gegenlager wirkt mit der Folienstanz- und Abfallstückentfernungseinrichtung zusammen, um das resultierende Abfallstück zu der Vakuumleitung zu drängen. Die Vorrichtung weist ein Entsorgungselement zum Zusammenwirken mit der Vakuumleitung auf, um das resultierende Abfallstück zu entsorgen.
Es wird daher eine verbesserte Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen an einer Folienbahn angegeben.
Außerdem besteht ein Vorteil der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen anzugeben, die ein Endprodukt mit guter Schweißverbindungs-Integrität herstellt.
Ferner wird eine Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen angegeben, die mit den übrigen Bauelementen der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zusammenwirkt, um die erforderliche Präzision zu erreichen, um die Zuverlässigkeit der Maschine und des hergestellten Erzeugnisses zu gewährleisten.
Ein Vorteil der angegebenen Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen besteht darin, daß sie eine verminderte Anzahl von Mechanismen aufweist.
Ein weiterer Vorteil der angegebenen Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen an einer Folienbahn ist, daß sie viele Beutelgrößen durch einfaches Ändern der Position bzw. Lage von ein oder zwei Teilen der Vorrichtung herstellen kann.
Außerdem ist es ein Vorteil der angegebenen Vorrichtung, daß sie ein Loch in eine Folienbahn stanzen und sicherstellen kann, daß das resultierende Abfallstück entfernt wird und somit das Endprodukt nicht kontaminiert.
Ein zusätzlicher Vorteil der angegebenen Vorrichtung ist, daß die Folie um eine Station entfernt von der Stelle, an der die Folie gestanzt wird, registerhaltig gemacht wird.
Ein weiterer Vorteil der angegebenen Vorrichtung ist, daß die Einrichtung zum Stanzen und Schweißen der Folienbahn modular aufgebaut ist und leicht ausgebaut und ausgewechselt werden kann.
Zusätzlich ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Vorrichtung einfache Mechanismen verwendet, die nur eine minimale Menge von teilchenförmigen Stoffen erzeugen.
Ferner besteht ein Vorteil der angegebenen Vorrichtung darin, daß sie leicht zu reinigen und zu warten ist.
Ein weiterer Vorteil der angegebenen Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen an einer Folienbahn ist, daß sie modifiziert werden kann, um in einer keimfreien Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine verwendet zu werden.
Ein anderer Vorteil der angegebenen Vorrichtung ist, daß die Pendeleinrichtung zum Bewegen der Verbindungseinrichtung aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition in die Verbindungseinrichtungs-Anbringposition einen Hub hat, der mit dem Fortschalten der Folie übereinstimmt.
Ferner ist es ein Vorteil der angegebenen Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen, daß sie ausgelegt ist, um mit der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zusammenzuwirken, um flexible Behälter für die Aufnahme von Produkten für die medizinische Industrie herzustellen.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der genauen Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen und aus den Zeichnungen. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen, wobei Teile weggeschnitten sind;
Fig. 2 einen Querschnitt eines Bereichs der Vorrichtung von Fig. 1 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen;
Fig. 3 eine vordere Querschnittsansicht eines Bereichs der Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen entlang der Linie III-III von Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt eines Bereichs der Vorrichtung nach Fig. 1 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen, wobei das Stanzen der Folie und das Verschweißen der Verbindungseinrichtungen mit der Folie gezeigt ist;
Fig. 5 eine Draufsicht von oben auf einen Bereich der Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen entlang der Linie V-V von Fig. 2;
Fig. 6 einen Querschnitt der Fallförderbahn und eines durch Federkraft vorgespannten Gegenlagers entlang der Linie VI-VI von Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen. Die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen ist bevorzugt zur Verwendung in einer Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine ausgelegt, um flexible Behältter mit daran angebrachten Verbindungseinrichtungen zu erzeugen. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Ausdruck "Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine" auf eine Verpackungsmaschine, um aus einer Folienbahn einen mit einem Erzeugnis gefüllten flexiblen Behälter herzustellen. Bei einer typischen Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine wird die Folienbahn längs aneinanderstoßender Längsränder gefaltet und mit sich selber verschweißt. Die Folie wird dann mit einem Erzeugnis gefüllt, und seitliche Schweißverbindungen werden gebildet. Selbstverständlich kann die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen in anderen Verpackungsmaschinen oder anderen Vorrichtungen zum Herstellen von Behältern mit Verbindungseinrichtungen verwendet werden.
Um eine schlauchförmige Folienbahn zu bilden, wird die Folienbahn typischerweise über einen Dorn, eine Formeinrichtung oder einen Formkern geführt, der die Folie in eine Schlauchform umformt. Die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen befindet sich bevorzugt in der schlauch- bzw. röhrenförmigen Folie und somit in dem Hals des Formkerns oder Dorns. Wie Fig. 2 zeigt, weist zu diesem Zweck eine obere Platte 14 des Rahmens der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine einen Schlitz 16 auf. Der Schlitz 16 ist so ausgebildet, daß die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen darin aufgenommen und abgestützt werden kann.
Die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen weist eine Platte 18 auf, die so ausgebildet ist, daß sie die übrigen Bereiche der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen in der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine abstützt. Dazu weist die Platte 18 der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen Bolzen 20 und 22 auf, die ausgebildet sind, um in Öffnungen 24 und 26 in der oberen Platte 14 der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine aufgenommen zu werden.
Außerdem weist die Platte Ausgleichsbeine 28 und 30 auf. Die Ausgleichsbeine 28 und 30 haben die Funktion sicherzustellen, daß die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen auf der oberen Platte 14 der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine gerade bzw. ausgeglichen positioniert ist. Wegen der Eigenschaften von Stahl ist es selbst bei größter Sorgfalt schwierig, eine Metalloberfläche herzustellen, die nicht in gewissem Umfang ungleichmäßig oder verzogen ist. Daher sind die Ausgleichsbeine 28 und 30 notwendig, um zu gewährleisten, daß die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen in der richtigen Orientierung in der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine befestigt ist.
Die Ausgleichsbeine 28 und 30 weisen eine Hülse auf, die einen Gewindebereich 25 und 27 hat, der der Gewindeöffnung 29 und 31 in der Platte 18 entspricht. An einem Ende des Gewindebereichs 25 und 27 weist jedes Ausgleichsbein 28 und 30 eine Mutter 33 bzw. 35 auf. Durch Drehen der Mutter 33 und 35 in einer ersten Richtung wird der Gewindebereich 25 und 27 veranlaßt, sich aus der Gewindeöffnung 29 und 31 herauszubewegen, und somit wird die Platte 18 veranlaßt, sich von der oberen Platte 14 der Maschine wegzubewegen. Durch Drehen der Mutter 33 und 35 in einer zweiten Richtung wird der Gewindebereich veranlaßt, in der Gewindeöffnung 29 und 31 aufgenommen zu werden. Um den Gewindebereich 25 und 27 sicher in der Gewindeöffnung zu befestigen, können Stellschrauben 37 verwendet werden.
Die Platte 18 ist an den übrigen Teilen der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen mittels einer oberen Platte 32 abnehmbar befestigt. Die obere Platte 32 weist Bolzen 34 auf, die in Öffnungen 36 in der Platte 18 aufgenommen sind. Die obere Platte 32 und die Platte 18 weisen Schlitze und Trennwände für die erforderlichen elektrischen Verbindungen und Luftleitungen auf.
Wie vorstehend ausgeführt, ist die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen in der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine abnehmbar befestigt. Zum Abnehmen der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen von der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine braucht man nur die Bolzen 20 und 22 zu entfernen und die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen durch den Einschnitt 16 in der oberen Platte 14 der Verpackungsmaschine zu heben. Das gibt dem Benutzer die Möglichkeit, die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen 10 auszuwechseln, wenn die Vorrichtung eine Fehlfunktion aufweist oder ein Teil bricht. Außerdem gibt es dem Benutzer die Möglichkeit, eine Vielzahl solcher Vorrichtungen 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen für verschiedene Verpackungsanforderungen zu haben.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen ein langgestrecktes Gehäuserohr 38 auf. Bevorzugt hat das Gehäuserohr 38 eine langgestreckte Rechteckform. Selbstverständlich kann das Gehäuserohr 38 andere Formen haben. Das Gehäuserohr 38 ist so bemessen, daß jede Bewegung des Rohrs in der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine infolge der auf das Rohr aufgebrachten Kräfte begrenzt wird. Das Gehäuserohr 38 ist bevorzugt aus rostfreiem Stahl hergestellt. Rostfreier Stahl 316-L wurde von der Food and Drug Administration (Nahrungsmittel- und Medikamentenbehörde) zur Verwendung beim Verpacken von Nahrungsmitteln und Medikamenten akzeptiert. Bevorzugt ist der Stahl hochglanzpoliert.
Das Gehäuserohr 38 weist eine Vorderseite 39 auf, die mit Ausnahme eines Schlitzes 41 geschlossen ist. Der Schlitz 41 ist so bemessen, daß es den Verbindungseinrichtungen 13 möglich ist, aus dem Gehäuserohr 38 auszutreten und mit der Folienbahn 12 verschweißt zu werden. Gemäß Fig. 2 weist die Vorderfläche 39 des Gehäuserohrs 38 außerdem eine durch Federkraft vorgespannte Gegenlagerplatte 42 auf. Die durch Federkraft vorgespannte Gegenlagerplatte 42 hat zum Teil die Funktion, ein Stützelement zu bilden, so daß die Folienbahn 12 durchstochen werden kann.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die durch Federkraft vorgespannte Gegenlagerplatte 42 so ausgebildet, daß von der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen mindestens drei verschieden große Beutel hergestellt werden können. Dazu weist die durch Federkraft vorgespannte Gegenlagerplatte 42 drei Sätze von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 auf. Wie noch im einzelnen erläutert wird, wird der erste Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44 verwendet, wenn ein Drei-Liter-Beutel herzustellen ist; der zweite Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 46 wird verwendet, wenn ein Zwei-Liter-Beutel herzustellen ist; und der dritte Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 48 wird verwendet, wenn ein Ein-Liter-Beutel herzustellen ist. Durch Ändern der Position, d. h. des Satzes von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48, an der die Folienbahn 12 durchstochen wird, können drei verschieden große Beutel mit der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen gebildet werden. Natürlich können weitere Beutelgrößen hergestellt werden, indem weitere durch Federkraft vorgespannte Gegenlager vorgesehen werden.
Die Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen weist außerdem eine Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 auf, die die Funktion hat, Löcher in die Folienbahn 12 zu stanzen, so daß die Verbindungseinrichtungen 13 in diese eingesetzt werden können. Wie noch im einzelnen erläutert wird, werden die Verbindungseinrichtungen 13, nachdem sie durch die Löcher in der Folienbahn 12 eingeführt sind, mit der Folienbahn verschweißt. Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 liegt genau eine Beutellänge, d. h. einen Hub, über der Schweißstation 170 der Vorrichtung 10 zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen.
Wie Fig. 4 zeigt, weist die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 zwei Schneidelemente 52 und 54 auf. Die Schneidelemente 52 und 54 sind so ausgebildet, daß sie von der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 nach außen verlaufen und die Folienbahn 12 schneiden. Die Schneidelemente 52 und 54 sind bevorzugt hohl und haben Kreisquerschnittsform; infolgedessen ist ein Loch, das sie stanzen, kreisrund geformt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Schneidelemente 52 und 54 Zähne auf (nicht gezeigt). Natürlich können die Schneidelemente 52 und 54 so ausgebildet sein, daß sie keine Zähne haben, sondern stattdessen irgendeine andere Konstruktion haben, die sicherstellt, daß sie die Folienbahn 12 durchschneiden, z. B. eine konische ebene Gestalt, eine Apfelkerngehäuse-Gestalt oder eine Winkelgestalt mit oder ohne Zähne. Die Schneideleinente 52 und 54 sind so ausgebildet, daß sie ein Loch in ganz verschiedene Folien einschließlich nylonverstärkter Folien stanzen können.
Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 weist außerdem eine durch Federkraft vorgespannte Platte 58 auf. Die durch Federkraft vorgespannte Platte 58 weist Öffnungen 61 und 62 auf. Durch diese Öffnungen 61 und 62 erstreckt sich ein Bereich der Schneidelemente 52 und 54, wenn die Schneidelemente 52 und 54 die Folienbahn 12 schneiden. Während die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 betätigt und zu der Folienbahn 12 getrieben wird, wird die Platte 58 rückwärts getrieben. Umgekehrt verlaufen die Schneidelemente 52 und 54 nach außen durch die Öffnungen 61 und 62 in der durch Federkraft vorgespannten Platte 58, um die Folienbahn 12 zu schneiden.
Das durch Federkraft vorgespannte Plattenelement 58 hat außerdem die Funktion, die Folienbahn 12 im Bereich der Stanzstelle unter Spannung zu halten. Dazu hat die durch Federkraft vorgespannte Platte 58 die Funktion, die Folie 12 ter Spannung zu bleiben, so daß sich die Folie 12 unter den Schneidelementen 52 und 54 nicht einwölbt; dadurch ergibt sich ein Trommelfell-Effekt.
In den zylindrischen Schneidelementen 52 und 54 befinden sich Vakuumleitungen 64 und 66. Die Vakuumleitungen 64 und 66 haben die Funktion, die resultierenden Abfallstücke 65 und 67, die von den Schneidelementen 52 und 54 aus der Folienbahn 12 gestanzt werden, zu halten. Es ist in der Pharmaindustrie sowie auch bei anderen Anwendungen besonders wichtig, daß die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 das herzustellende Erzeugnis nicht kontaminieren. Die Vakuumleitungen 64 und 66 bilden daher Mittel zum Sicherstellen, daß die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 das Endprodukt nicht kontaminieren.
Während im Betrieb, wie Fig. 4 zeigt, die Schneidelemente 52 und 54 die Folienbahn 12 schneiden, werden die Vakuumleitungen 64 und 66 an die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 gedrängt. Der von den Vakuumleitungen 64 und 66 aufgebrachte Unterdruck veranlaßt die resultierenden Abfallstücke 65 und 67, an den Vakuumleitungen innerhalb der hohlen Schneidelemente 52 und 54 zu bleiben. Um die Rückhaltung der resultierenden Abfallstücke 65 und 67 zu unterstützen, können die Vakuumleitungen 64 und 66, wie gezeigt, Gummischalen 68 und 70 aufweisen.
Nachdem, um wieder auf Fig. 2 zurückzukommen, die Schneidelemente 52 und 54 der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 Löcher in die Folienbahn 12 gestanzt haben, wird die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 von der Folienbahn 12 wegbewegt. Während die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 von der Folienbahn wegbewegt wird, bewirkt ein Nockensystem (nicht gezeigt), daß die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 sich dreht, so daß die Vakuumleitungen 64 und 66 einer Abfallstückaustragstation 74 zugewandt sind. Das Nockensystem kann irgendein bekanntes Nockensystem sein, das die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 veranlaßt, sich zu drehen, während sie zurückbewegt wird. Selbstverständlich können andere Mittel verwendet werden, um die Vakuumleitungen 64 und 66 zu veranlassen, sich der Abfallstückaustragstation 74 zuzuwenden.
Die Abfallstückaustragstation 74 hat die Funktion, die Abfallstücke aus den Vakuumleitungen 64 und 66 der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 zu entfernen. Dazu weist die Abfallstückaustragstation 74 Öffnungen 71 und 73 zur Aufnahme der resultierenden Abfallstücke 65 und 67 auf. Die Öffnungen sind so ausgebildet, daß sie die Abfallstücke von den Vakuumleitungen 64 und 66 aufnehmen können. Dazu wird die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 so gedreht, daß die Vakuumleitungen 64 und 66 neben die Öffnungen 71 und 73 bewegt werden. Die Stanz- und Entfernungseinrichtung 50 wird dann so orientiert, daß die Abfallstücke 65 und 67 zwischen den Öffnungen 71 und 73 und den Vakuumleitungen 64 und 66 eingeschlossen sind. Wenn die Abfallstücke so eingeschlossen sind, werden Vakuumleitungen 76 und 78 aktiviert und bringen auf die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 einen Unterdruck auf. Gleichzeitig wird der Unterdruck in den Vakuumleitungen 64 und 66 umgekehrt, so daß die Vakuumleitungen 64 und 66 nunmehr eine positive Kraft ausüben und die Abfallstücke in die Öffnungen 71 und 73 und die Vakuumleitungen 76 und 78 drücken.
Aus den Vakuumleitungen 76 und 78 wandern die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 in einen Abfallbehälter (nicht gezeigt). Der Abfallbehälter kann nach Bedarf gereinigt werden, um die Abfallstücke zu entfernen.
Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 ist so aufgebaut, daß sie eine Einrichtung bildet, die einer Person die Sichtprüfung ermöglicht, ob die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 tatsächlich durch die Vakuumleitungen 64 und 66 entfernt worden sind. Dazu weist die Stanz- und Entfernungseinrichtung 50 einen Vakuumschalter (nicht gezeigt) auf. Es wurde gefunden, daß ein Vakuumschalter, der von Micro Switch erhältlich ist, und ein Näherungsring, der von Electro Corporation erhältlich ist, zufriedenstellend arbeiten.
Um sicherzustellen, daß die Abfallstücke durch die Vakuumleitungen 64 und 66 entfernt werden, wird festgelegt, wie hoch der Vakuummeßwert sein sollte, wenn ein Abfallstück 65 oder 67 an den Vakuumleitungen 64 und 66 festliegt, und man nimmt dann willkürliche Meßwerte des Unterdrucks in den Vakuumleitungen 64 und 66 durch den Vakuumschalter während derjenigen Zykluszeiten auf, in denen die Abfallstücke 65 und 67 von den Vakuumleitungen 64 und 66 festgehalten werden sollten. Wenn der Druck zu niedrig ist, d. h. wenn die Vakuumleitungen 64 und 66 geöffnet sind, weiß man, daß die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 irgendwo im Verfahrensablauf verlorengegangen sind. Die Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine kann dann abgeschaltet werden, um sicherzustellen, daß keine kontaminierten Produkte hergestellt werden. Falls gewünscht, ist es auch möglich, fotoelektrische Zellen in den Vakuumleitungen 76 und 78 zu verwenden, um festzustellen, ob die resultierenden Abfallstücke 65 und 67 die Vakuumleitungen 76 und 78 zum Abfallbehälter durchlaufen haben.
Bevorzugt ist der Druck der Vakuumleitungen 64 und 66 ungefähr 7,741 kPa bis ca. 6,973 kPa (28 bis ca. 30 inch). Der Vakuumdruck der Vakuumleitungen 76 und 78 sollte ungefähr 7,471 kPa bis ca. 6,973 kPa (28 bis ca. 30 inch) sein.
Die Vakuumleitungen 64 und 66 und die Vakuumleitungen 76 und 78 können an eine bekannte Vakuumpumpe angeschlossen sein. Bevorzugt sind die Vakuumleitungen 76 und 78 so ausgebildet, daß die Vakuumleitungen 76 und 78 keine konstante Vakuumkraft ausüben. Das wird bevorzugt, um den Lärm der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine herabzusetzen und die Betriebskosten zu verringern. Das kann ohne weiteres erreicht werden durch Verwendung eines Ventils, das das Vakuum zum gegebenen Zeitpunkt aktivieren kann. Das Ventil kann von einem Mikroschalter gesteuert werden.
Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 ist mit den übrigen Operationen der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine synchronisiert. Dabei wird die Folienbahn 12 von der Stanz- und Entfernungseinrichtung 50 während des kurzen Stillstands der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine gestanzt. Infolgedessen ist es notwendig, daß die übrigen Funktionen der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 vor dem nächsten Stillstand der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine ausgeführt werden, d. h. Zurückbewegen, Drehen, Abgeben, Drehen und Ausfahren.
Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 ist so angeordnet, daß sie dem speziellen Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 entsprechend der gewünschten herzustellenden Beutelgröße, z. B. ein Liter, zwei Liter usw., entspricht. Die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 ist an dem Rahmen der Verpackungsmaschine mechanisch befestigt, so daß sie durch Entfernen eines Stifts (nicht gezeigt) neu positioniert werden kann. Daher kann durch Entfernen des Stifts die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 neu positioniert werden, um an einen weiteren Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 angepaßt zu werden, und der Stift kann dann wieder eingesetzt werden, so daß die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung in ihrer Lage gesichert ist. Die Abfallstückentsorgungsstation 74 ist ebenfalls an demselben Rahmen wie die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 befestigt und wird somit zusammen mit der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 neu positioniert.
Fig. 6 zeigt ein durch Federkraft vorgespanntes Gegenlager 44. Dabei ist zwar nur ein durch Federkraft vorgespanntes Gegenlager 44 gezeigt, aber die übrigen Sätze von Gegenlagern 46 und 48 sind gleich ausgebildet. Das durch Federkraft vorgespannte Gegenlager 44 hat ein Gegenlagerelement 82, das auf einer Welle 84 angeordnet ist, die von zwei Federelementen 86 und 88 vorgespannt wird. Somit ist das Gegenlagerelement 82 in einer Öffnung 90 in der Gegenlagerplatte 42 durch Federkraft vorgespannt. Die Stahlwelle 84 hindert das Gegenlagerelement 82 am Austritt aus der Öffnung 90 in der Gegenlagerplatte 42. Bevorzugt ist das Gegenlagerelement 82 aus Hartkunststoff hergestellt.
Da die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 in jedem Zyklus der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine bevorzugt zwei Löcher in die Folienbahn 12 stanzt, weist jeder Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 zwei Gegenlagerelemente 82 auf. Wenn nur ein Loch in die Folienbahn 12 zu stanzen ist, wird natürlich pro Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 jeweils nur ein Gegenlagerelement 82 benötigt. Wenn eine Verbindungseinrichtung anzubringen ist, die mehr als zwei Öffnungen hat, so daß mehr als zwei Löcher in jedem Zyklus gestanzt werden müssen, kann jeder Satz von durch Federkraft vorgespannten Gegenlagern 44, 46 und 48 ebenso mehr als zwei Gegenlagerelemente 82 haben.
Um die Folienbahn 12 zu schneiden, wird, wie bereits gesagt, die Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 betätigt, so daß die Schneidelemente 52 und 54 durch die Platte 58 nach außen verlaufen und die Folienbahn 12 schneiden. Um es der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 zu ermöglichen, die Folienbahn 12 zu schneiden, wirken die durch Federkraft vorgespannten Gegenlager 44, 46 und 48 als Stützelemente. Insbesondere wirkt das Gegenlagerelement 82 als Stützelement und wird von den Schneidelementen 52 und 54 nach innen gedrängt.
Außerdem wirkt das durch Federkraft vorgespannte Gegenlager 44 auch mit der Folienstanz- und Entfernungseinrichtung 50 zusammen, um sicherzustellen, daß das resultierende Abfallstück entfernt wird. Dazu wird, wie Fig. 4 zeigt, die Folie 12 von den Schneidelementen 52 und 54 ausgestanzt, das Gegenlager 82 übt einen nach außen gerichteten Druck auf, der dafür sorgt, daß das resultierende Abfallstück gegen die Vakuumleitungen 64 und 66 gepreßt wird, während die Folie 12 von den Schneidelementen 52 und 54 ausgeschnitten wird.
Wie Fig. 1 zeigt, werden die Verbindungseinrichtungen 13 von der Außenseite des Gehäuserohrs 38 in das Rohr gefördert. Um das zu erreichen, weist die Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine eine Aufgabeschüssel (nicht gezeigt) und eine Überführungseinrichtung (nicht gezeigt) auf. Die Aufgabeschüssel kann irgendeine bekannte Aufgabeschüssel sein, die die Funktion hat, Verbindungseinrichtungen 13 aufzunehmen und sie zu einer Überführungseinrichtung zu verbringen. Die Überführungseinrichtung kann jede bekannte Überführungseinrichtung sein, die die Funktion hat, die Verbindungseinrichtungen 13 aus der Aufgabeschüssel zu einer Position zu überführen, aus der die Verbindungseinrichtungen der die Schwerkraft ausnutzenden Zuführungsbahn, kurz Fallförderbahn 96 zuführbar sind. Die Überführungseinrichtung kann eine Überführungsbahn und eine Verbindungseinrichtungs-Überführungsanordnung aufweisen. Die Überführungseinrichtung kann außerdem ein fotoelektrisches Auge aufweisen, um die Überführung der Verbindungseinrichtungen 13 aus der Aufgabeschüssel zu der Überführungseinrichtung zu steuern.
Die Überführungseinrichtung kann einen Führungsdraht zwischen der Fallförderbahn 96 und der Überführungseinrichtung aufweisen, um die Verbindungseinrichtungen 13 von der Überführungseinrichtung zu der Fallförderbahn zu überführen. Bevorzugt werden die Verbindungseinrichtungen 13 zu der Fallförderbahn 96 einzeln in Abständen gleich der Taktzeit der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine überführt. Es ist aber möglich, die Verbindungseinrichtungen 13 der Fallförderbahn 96 zuzuführen, ohne auf die Taktzeit der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zu warten, und den Verbindungseinrichtungen zu erlauben, sich auf der Fallförderbahn 96 zu stauen.
Selbstverständlich kann jede bekannte Einrichtung zum Speichern und Überführen der Verbindungseinrichtungen verwendet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine. Beispielsweise können die folgende handelsübliche Aufgabeschüssel und Überführungseinrichtung verwendet werden: Moorfeed Modell #72400 und Überführungseinrichtung von Inpaco, Inc., Nazareth, PA, USA.
Die Verbindungseinrichtungen 13 werden von der Überführungseinrichtung zu einer Fallförderbahn 96 überführt. Die Fallförderbahn 96 verläuft von einem Oberende des Gehäuserohrs 38 zu einer Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition an einer Pendelstation 100. Wie noch im einzelnen erläutert wird, befindet sich an der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition eine Pendeleinrichtung 120, die die Funktion hat, die Verbindungseinrichtung 13 von der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition zu einer Verbindungseinrichtungs-Anbringposition zu bringen. Dazu hat die Pendeleinrichtung die Funktion, die Verbindungseinrichtung 13 durch die gestanzte Folienbahn 12 einzusetzen.
Wie der Name sagt, fördert die Fallförderbahn 96 die Verbindungseinrichtungen 13 zu der Pendelstation 100, indem sie zuläßt, daß die Verbindungseinrichtungen auf der Bahn frei nach unten fallen. Dazu ist die Fallförderbahn 96 so ausgebildet, daß die Verbindungseinrichtungen 13 möglichst weit frei fallen. Das ist wichtig, weil die Verbindungseinrichtungen 13 von der Überführungseinrichtung überführt und entlang der Fallförderbahn 96 zu der Pendelstation 100 frei fallen müssen, bevor der nächste Hub der Maschine beginnt. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform beträgt die ungefähre Gesamthubzeit der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine drei Sekunden. Es wurde gefunden, daß die Fallförderbahn 96 den Verbindungseinrichtungen 13 erlaubt, innerhalb von ungefähr einer halben Sekunde aus einer ersten Position am Oberende des langgestreckten Rohrs 38 zu der Pendelstation 100 zu fallen.
Wie Fig. 6 zeigt, weist die Fallförderbahn 96 Seitenelemente 102 und 104 und einen Bodenbereich 106 auf. Die Seitenelemente 102 und 104 der Fallförderbahn 96 weisen obere Flansche 108 und 110 auf. Die oberen Flansche 108 und 110 und die Seitenelemente 102 und 104 wirken zusammen, um die Verbindungseinrichtungen 13 in der Fallförderbahn 96 festzulegen, während sie die Fallförderbahn 96 frei hinunterfallen.
Da eine richtige Haltung der Verbindungseinrichtung 13 erforderlich ist, kann es erwünscht oder notwendig sein, an dem Bodenbereich 106 der Fallförderbahn 96 einen zentralen Vorsprung anzubringen. Das kann bei vorgeformten Verbindungseinrichtungen 13 besonders erwünscht sein.
Bevorzugt sind die Toleranzen der Fallförderbahn 96 in bezug auf die Verbindungseinrichtungen 13 möglichst weit; dadurch ergibt sich ein besserer freier Fall. Die Länge der Fallförderbahn 96 und somit der Abstand, in dem die Verbindungseinrichtungen 13 von der Pendelstation 100 auf Vorrat gehalten werden können, steht in direkter Beziehung zu der Geschwindigkeit des freien Falls der Verbindungseinrichtungen. Selbstverständlich können die Verbindungseinrichtungen 13 der Pendelstation 100, falls gewünscht, durch irgendeine Art von mechanischem Fördersystem zugeführt werden.
Die Fallförderbahn 96 ist mechanisch zwischen den Seiten des Gehäuserohrs 38 festgelegt. Dazu ist die Fallförderbahn 96 zwischen den Seiten des Gehäuserohrs 38 mit Schrauben oder anderen Mitteln zum Befestigen der Fallförderbahn 96 an den Seiten des Gehäuserohrs 38 befestigt.
Die Fallförderbahn 96 ist bevorzugt aus rostfreiem Stahl hergestellt. Bevorzugt ist die Fallförderbahn 96 aus hochglanzpoliertem rostfreiem Stahl 316-L hergestellt. Es wurde gefunden, daß hochglanzpolierter rostfreier Stahl einen ausreichend niedrigen Reibungsbeiwert ergibt.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, gelangen die Verbindungseinrichtungen 13 von der Fallförderbahn 96 zu der Pendelstation 100, d. h. zu der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition. Die Pendelstation 100 weist eine Führungsbahn 114 auf, die teilweise durch Schwingtüren 116 und 118 gebildet ist. Die Schwingtüren 116 und 118 weisen Anschlagelemente 121 bzw. 123 auf, die die Funktion haben, die Verbindungseinrichtungen 13 in der Führungsbahn 114 zwischen den Schwingtüren 116 und 118 abzustützen. Nachdem die Verbindungseinrichtung 13 zwischen den Schwingtüren 116 und 118 festgelegt ist, kann sie von der Pendeleinrichtung 120 positioniert werden.
Gemäß den Fig. 2, 4 und 5 weist die Pendeleinrichtung 120 eine Stiftplatte 127 mit einem oberen Stift 122 und einem unteren Stift 124 auf. Der obere Stift 122 entspricht der oberen Öffnung in der Verbindungseinrichtung 13, und der untere Stift 124 entspricht der unteren Öffnung in der Verbindungseinrichtung 13. Infolgedessen sind der obere und der untere Stift 122 und 124 jeweils ausgebildet, um in den Öffnungen der Verbindungseinrichtung 13 aufgenommen zu werden. Dazu haben der obere und der untere Stift 122 und 124 jeweils eine Gestalt, die an die Gestalt des Innendurchmessers der Öffnungen der Verbindungseinrichtung angepaßt ist. Falls gewünscht, kann eine Vakuumleitung in die Pendeleinrichtung 120 und insbesondere in die Stifte 122 und 124 verlaufen, und Stiftlöcher können in den Stiften 122 und 124 positioniert werden, um die Verbindungseinrichtung an der Pendeleinrichtung 120 zu befestigen.
Die Pendeleinrichtung 120 weist einen mittleren Bereich 125 mit einem ersten Nockenstößel 126 und einem zweiten Nockenstößel 128 auf. Der erste Nockenstößel 126 ist ausgebildet, um den oberen und den unteren Stift 122 und 124 zu veranlassen, in einen Bereich der Verbindungseinrichtung 13 einzutreten. Dazu befindet sich ein Federelement 130 hinter der Stiftplatte 127 und vor dem ersten Nockenstößel 126. Wenn sich der Nockenstößel 126 bewegt, veranlaßt das Federelement 130 die Stiftplatte 127 und speziell den oberen und den unteren Stift 122 und 124, sich nach außen in die Verbindungseinrichtung 13 zu bewegen. Der zweite Nockenstößel, der nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, ist ausgebildet, um eine seitliche Bewegung zu der Pendeleinrichtung 120 zu ermöglichen.
Die Pendeleinrichtung 120 ist um eine Nockenplatte 132 herum positioniert. Daher befinden sich der erste und der zweite Nockenstößel 126 und 128 der Pendeleinrichtung 120 auf einer Nockenplatte 132. Der erste Nockenstößel 126 liegt auf der Fläche 134 der Nockenplatte 132, während der zweite Nockenstößel 128 in einer Nockenlaufbahn 136 in der Nockenplatte liegt. Somit folgt der erste Nockenstößel 126 der Fläche 134 der Nockenplatte 132, und der zweite Nockenstößel 128 folgt der Nockenlaufbahn 136. Somit bilden die Pendeleinrichtung 120 und die Nockenplatte 132 ein Doppelnockensystem.
Bevorzugt sind die Nockenstößel 126 und 128 aus teilgehärtetem Chrom hergestellt und sind an der Pendeleinrichtung 120 durch gehärtete Stifte 138 und 139 befestigt. Außerdem sind die Nockenstößel 126 und 128 bevorzugt so ausgebildet, daß sie sich drehen, während sie der Nockenplatte 132 folgen; dadurch ist gewährleistet, daß die Nockenstößel 126 und 128 nicht rasch verschleißen. Bevorzugt besteht die Pendeleinrichtung 120 aus rostfreiem Stahl, bevorzugt Stahl 316-L.
An beiden Innenseiten des Gehäusesrohrs 38 ist eine Pendellaufbahn 140 positioniert. Die Pendellaufbahn 140 bildet eine Führung für die Pendeleinrichtung 120, während diese sich seitlich über die Breite des langgestreckten Gehäuserohrs 38 bewegt, um die Verbindungseinrichtung 13 durch die Folienbahn 12 zu drücken. Die Pendeleinrichtung 120 weist auf jeder Seite Vertiefungen 142 auf, die Vorsprüngen 146 auf der Pendellaufbahn 140 entsprechen.
Der obere und der untere Stift 122 und 124 der Pendeleinrichtung 120 sind durch eine Feder 130 beaufschlagt. Wenn daher, wie oben erläutert, die Nockenplatte 132 betätigt wird, drückt der erste Nockenstößel 126 die Stifte 122 und 124 nach außen in die Verbindungseinrichtung 13. Nachdem sich die Nockenplatte 132 um einen bestimmten Betrag bewegt hat und die Stifte 122 und 124 in die Verbindungseinrichtung 13 eingeführt sind, wird der zweite Nockenstößel 128 betätigt und bewegt die Pendeleinrichtung 120 seitlich. Dazu ist, wie gezeigt, die Nockenplatte 132 so aufgebaut, daß während der ersten Phase ihrer Bewegung der erste Nockenstößel 126 betätigt wird und während der zweiten Phase der Bewegung der Nockenplatte sowohl der erste als auch der zweite Nockenstößel 126 und 128 seitlich gedrängt werden, wie Fig. 4 zeigt. Bevorzugt bildet die Nockenplatte 132 eine Zykloidenkurve.
Die Nockenplatte 132 wird von einem Luftzylinder 148 betätigt. Der Luftzylinder 148 ist an den gewünschten Hub angepaßt. Der Luftzylinder 148 kann jeder bekannte Luftzylinder sein.
Die Pendeleinrichtung 120 wirkt außerdem als Stützelement, so daß die Folienbahn 12 mit den Verbindungseinrichtungen 13 warmverschweißt werden kann. Dazu weist die Pendeleinrichtung 120 eine elastomere Fläche 153 auf. Bevorzugt besteht die elastomere Fläche 153 aus einem warmfesten Silicongummi.
Diametral zu dem Schlitz 42 in dem langgestreckten Gehäuserohr 38 und der Pendeleinrichtung 120 ist die Thermoschweißstation 170 angeordnet. Die Thermoschweißstation 170 weist einen Verbindungseinrichtungs-Schweißkopf 154 auf. Der Verbindungseinrichtungs-Schweißkopf 154 hat die Funktion, die Folienbahn 12 durch das Aufbringen von Wärme mit der Verbindungseinrichtung 13 zu verschweißen. Dabei kann der Schweißkopf 154 irgendeine bekannte Thermoschweißeinrichtung sein. Bevorzugt weist der Schweißkopf 154 zwei Impulsschweißringe auf. Die Schweißringe sollten zur Aufnahme der Verbindungseinrichtung 13 dimensioniert sein. Der Verbindungseinrichtungs-Schweißkopf 154 ist in der Form-, Abfüll- und Schweiß- Verpackungsmaschine angeordnet, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist. Selbstverständlich können andere Mittel zum Verschweißen der Folienbahn 12 mit der Verbindungseinrichtung 13 verwendet werden.
Wie oben gesagt, wirkt die Pendeleinrichtung 120 als ein Stützelement für den Verbindungseinrichtungs-Schweißkopf 154. Somit sind die Pendeleinrichtung 120 und die elastomere Fläche 153 so aufgebaut, daß sich die Pendeleinrichtung 120 während der Taktzeit der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine abkühlt.
Wie Fig. 1 zeigt, ist das Gehäuserohr 38 so ausgebildet, daß das Füllrohr 156 der Form-, Abfüll- und Schweiß-Verpackungsmaschine das Gehäuserohr 38 als Abstützung in der Maschine verwenden kann. Dabei können, wie gezeigt, die Fülldüsen 159 am Boden 160 des Gehäuserohrs 38 positioniert sein.
Das Gehäuserohr 38 ist so aufgebaut, daß es die Menge an teilchenförmigen Stoffen bzw. Substanzen, die in dem resultierenden Produkt abgelagert werden, herabsetzt oder begrenzt. Um die teilchenförmige Stoffe durch Reinigen aus dem Gehäuserohr 38 zu entfernen, weist das Gehäuserohr 38 eine abnehmbare Bodenplatte 164 auf. Dabei kann die Bodenplatte 164 durch Schrauben, Bolzen oder andere Mittel, die die Bodenplatte an übrigen Bereich des Gehäuserohrs 38 befestigen, abnehmbar angebracht sein. Die erzeugten teilchenförmigen Stoffe können dann von der Bodenplatte 164 entfernt werden.
Wie Fig. 1 zeigt, hat die Verpackungsmaschine eine obere Schweißstation 180 und eine Seitenschweiß- und Abtrennstation 182. Die obere Schweißstation, die Einrichtung zum Abtrennen und die seitlichen Schweißeinrichtungen können irgendwelche bekannten Einrichtungen zum Schweißen und Abtrennen der Folienbahn 12 sein. Nachdem eine Verbindungseinrichtung 13 mit einer Folienbahn 12 verschweißt worden ist, kann die Folie 12 mit der damit verschweißten Verbindungseinrichtung auf einer ihrer Seiten verschweißt werden. Fluid oder ein anderes Produkt aus der Fülldüse 159 kann dann in die Folie eingebracht werden. Eine zweite Seitenschweißverbindung wird anschließend hergestellt, und die Folie wird danach abgetrennt, um einen flexiblen Behälter 190 zu bilden.

Claims

1. Vorrichtung zum Anbringen von Verbindungseinrichtungen (13) an einer Folienbahn (12), wobei die Verbindungseinrichtungen einen Hauptbereich haben, der mit einem schweißbaren Flansch versehen ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Stanzeinrichtung (50), um wenigstens ein Loch in die Folienbahn (12) zu stanzen, um ein Abfallstück zu bilden; eine Einrichtung, um das resultierende Abfallstück zu entfernen; eine Einrichtung, um die Bahn zu einer Röhrenform zu formen und zu verschweißen; eine Verbindungseinrichtungs- Zuführeinrichtung (96), um eine Verbindungseinrichtung (13) aus einer ersten Position in eine Verbindungseinrichtungs- Aufnahmeposition (100) zuzuführen; und eine Schweißeinrichtung (170), um die Folienbahn (12) mit dem Flansch der Verbindungseinrichtung (13) zu verschweißen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Folienbahn (12) zwischen einem langgestreckten Rohr (38) und den Stanz- und Abfallstückentfernungseinrichtungen (50) durchläuft; wobei die Verbindungseinrichtungs-Zuführeinrichtung (120) in dem langgestreckten Rohr (38) angeordnet und betätigbar ist, um die Verbindungseinrichtung (13) aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition (100) in eine Verbindungseinrichtungs-Anbringposition, die beide innerhalb des Rohrs liegen, zu bewegen;

und daß die Verbindungseinrichtungs-Zuführeinrichtung (120) ein Abstützelement (153) aufweist, das mit dem Flansch der Verbindungseinrichtung und der Schweißeinrichtung (170) zusammenarbeiten kann, so daß der Flansch mit der Folienbahn (12) verschweißt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stanzeinrichtung (50) eine Einrichtung aufweist, um festzustellen, ob das resultierende Abfallstück entfernt worden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das langgestreckte Rohr (38) eine elastische Einrichtung (42) aufweist, um eine Fläche zu bilden, gegen die die Stanzeinrichtung (50) ein Loch in die Folienbahn (12) stanzen kann.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtungs-Zuführeinrichtung (120) eine Pendeleinrichtung aufweist, die in dem langgestreckten Rohr (38) angeordnet ist, um die Verbindungseinrichtung (13) aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition (100) in eine Verbindungseinrichtungs-Anbringposition zu bewegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Pendeleinrichtung (120) wenigstens einen Nockenstößel (126) aufweist; und wobei das langgestreckte Rohr (38) eine Nockenplatte (132) aufweist, die mit dem Nockenstößel (126) der Pendeleinrichtung (120) zusammenwirkt, um zu bewirken, daß die Pendeleinrichtung (120) die Verbindungseinrichtung (13) aus der Verbindungseinrichtungs-Aufnahmeposition (100) in eine Verbindungseinrichtungs-Anbringposition bewegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Pendeleinrichtung (120) zwei Nockenstößel (126, 128) und wenigstens einen durch Federkraft vorgespannten Stift (122, 124) aufweist und die Nockenplatte eine Nockenfläche (134) und eine Nockenlaufbahn (136) aufweist, wobei die Nockenfläche mit einem ersten Nockenstößel (126) zusammenwirkt, um zu bewirken, daß der Stift sich von der Pendeleinrichtung (120) aus erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Nockenfläche (134) und die Nockenlaufbahn (136) eine Zykloidenkurve definieren.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stanzeinrichtung (50) wenigstens eine Schneideinrichtung (52, 54) aufweist, um die Folienbahn (12) abzuschneiden, und wobei die Vorderseite des langgestreckten Rohrs (38) wenigstens ein durch Federkraft vorgespanntes Gegenlager (44, 46, 48) aufweist, um als Abstützelement für die Schneideinrichtung (52, 54) zu wirken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Abfallstückentfernungseinrichtung eine Vakuumeinrichtung (64, 66) aufweist, um das resultierende Abfallstück aufzunehmen; und wobei das durch Federkraft vorgespannte Gegenlager (44, 46, 48) eine Einrichtung aufweist, um das resultierende Abfallstück zu der Vakuumeinrichtung zu drängen.