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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Streck-Injektoreinrichtung für die Anwendung in Verpackungsmaschinen zum
luftdichten Verschweißen von Einschlagpackungen und zum
Gasaustausch in Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre.
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Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Verpackungen mit
modifizierter Atmosphäre das sogenannte Umhüllen bzw.
Einschlagen zuerst durchgeführt wird, d. h. das umfangsmäßige
Einschlagen der Packung, das in der Bildung einer
Folienhülse resultiert, die von jeder der beiden entgegengesetzten
Packungsoberflächen, die nicht mit der Folie eingeschlagen
sind, vorspringt. Diese Hülsen werden dann einem Schweißen
unterzogen, während gleichzeitig der Gasaustausch
durchgeführt wird, um die Packung mit modifizierter Atmosphäre zu
erhalten (siehe z. B. DE-C-3 116 530).
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Es ist ferner bekannt, daß dadurch, daß die zum Einschlagen
verwendete Folie von dem nichtdehnbaren Typ ist, sie an den
Hülsen dazu tendiert, Falten und/oder Knitter zu bilden, die
die Schweißverbindung in Frage stellen. Dabei ist es für ein
gutes Schweißresultat wichtig, daß das Schweißen ohne
Anwesenheit von Falten an der Schweißlinie durchgeführt wird, da
diese zu solchen Dickenänderungen an dieser Linie führen,
daß die Schweißstäbe an den Stellen geringerer Dicke nicht
in enge Berührung mit der Folie gelangen können, so daß dort
Schwächungsbereiche aufgrund von ungenügendem Verschweißen
entstehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Einrichtung, die imstande ist, die Folienhülse an
jeder der beiden Seitenflächen der Packung zu strecken, um die
Bildung von Falten und/oder Knittern zu verhindern, so daß
die Schweißstäbe mit der vollkommen gestreckten Folie in
Kontakt gelangen, wodurch eine gleichmäßige Schweißraupe
ohne Festigkeitsunterbrechungen erzielt wird.
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Diese Einrichtung muß ferner imstande sein, in das Innere
der Verpackung das spezifische Gas zum Verpacken von Packgut
in modifizierter Atmosphäre zu injizieren.
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Diese Aufgabe wird durch eine Streck-Injektoreinrichtung
gelöst, die die in Anspruch 1 angegebenen Charakteristiken
hat.
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Wenn die Streck-Injektoreinrichtung gemäß der Erfindung in
das Innere jeder der beiden Folienhülsen eingesetzt ist und
betätigt wird, bietet sie den Vorteil, daß sie die
Folienhülse, die eng an der Kontur der Streckeinrichtung anliegt,
streckt und so ein gleichmäßiges und homogenes Verschweißen
der Folie ermöglicht.
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Ein weiterer Vorteil, den die Einrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung bietet, besteht darin, daß während des
Schritts des Absaugens von Luft aus der Packung die Folie
luftdicht an dem Außenumfang der Streck-Injektoreinrichtung
haftet, wodurch ein rasches und vollständiges Absaugen der
Luft aus dem Verpackungsinneren ermöglicht wird.
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Diese und weitere Vorteile und Charakteristiken der Streck-
Injektoreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben
sich für den Fachmann aus der nachfolgenden genauen
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird; die zeichnungen
zeigen in:
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Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Perspektivansicht der
Einrichtung, die den Gegenstand der Erfindung
bildet;
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Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Einschlag- und
Schweißmaschine, die ein Paar der Einrichtungen
aufweist, im Anfangsschritt des Arbeitszyklus; und
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Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Paars von
Einrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung in der
vollständig geöffneten Position.
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In Fig. 1 ist zu sehen, daß die Streck-Injektoreinrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung einen seitlichen Körper 1
aufweist, der annähernd würfelförmig ist und mit zwei
Anschlußeinrichtungen 2 und 3 versehen ist, um zwei Kanäle 4
bzw. 5 mit einer pneumatischen Anlage (nicht gezeigt) zu
verbinden.
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Die Kanäle 4 und 5 sind teilweise in dem Körper 1 und
teilweise in einem zentralen Körper 6 enthalten, der damit
integral oder daran befestigt und annähernd parallelepipedisch
ist.
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Die beweglichen Endstücke 7 des Körpers 6 sind keilförmig
verjüngt und an den Stangen von zwei doppeltwirkenden
linearen Betätigungseinheiten 9 angebracht, wobei jedes dieser
Endstücke 7 mit einer Abdeckung aus Metallblech oder einem
anderen geeigneten Material versehen ist, die den Körper 6
mit Ausnahme der der Packung zugewandten Seite seitlich
abdeckt und deren Funktion noch erläutert wird.
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Die von der pneumatischen Anlage durch Kanäle 4 und 5
zugeführte Druckluft wird zur Öffnungs- bzw. Schließbetätigung
der Betätigungseinheiten 9 genutzt, wie noch im einzelnen
erläutert wird.
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Ferner sind ein oder mehr Laufrollen 11, deren Zweck noch
erklärt wird, an dem Rand jedes der Endstücke 7 angebracht.
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Ein Gleitsitz 12 von in einer Linie angeordneten
Betätigungseinheiten 9 ist ebenfalls im Inneren des zentralen
Körpers 6 vorgesehen, während ein weiterer Kanal 13 sich
teilweise in dem Körper 6 und teilweise in dem Körper 1 befindet
und etwa in der Mitte der Länge des Körpers 6 angeordnet
ist, so daß die beiden Arme von Kanälen 5 und 13, die zu den
Enden des Körpers 6 gerichtet sind, ungefähr gleiche Länge
haben.
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Der Kanal 13 ist durch eine Buchse 14 oder eine ähnliche
Verbindungseinheit, die an dem Körper 1 angebracht ist, mit
einer pneumatischen Anlage (nicht gezeigt) verbunden, die
für den Gasaustausch im Inneren der Verpackung durch die
Endöffnungen 15 des Kanals 13 sorgt.
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Unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 wird der
Betrieb eines Paars von Streck-Injektoreinrichtungen gemäß
der Erfindung, die jeweils allgemein mit 16 bezeichnet sind,
nachstehend unter Anwendung auf eine bekannte Einschlag- und
Schweißmaschine beschrieben.
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Jede Einrichtung 16 ist an einem Stützarm 17 mit Hilfe einer
Halterung 18 oder einer anderen geeigneten
Verbindungseinheit angebracht und wird von dem Arm 17 in der geschlossenen
Position des Startzyklus im Inneren jeder der beiden
Folienhülsen 19 positioniert, die nach dem Einschlagvorgang an den
Enden der Packung 20 gebildet wurden.
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Die Einrichtung 16 wird von dem jeweiligen Stützelement 17
in einem solchen Abstand von der zu verpackenden Packung
positioniert, daß die Betätigung der Schweißstäbe 21 an der
darauffolgenden Schweißstation zugelassen wird.
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Druckluft wird durch die Anschlußeinrichtung 2 in den Kanal
4, der in der Mitte des Sitzes 12 mündet, zugeführt, wie die
weißen Pfeile in Fig. 1 zeigen, um die Öffnungsbetätigung
der Betätigungseinheiten 9 zu bewirken, die voneinander
wegbewegt werden und bewirken, daß die Endstücke 7 von dem
zentralen Körper 6 wegbewegt werden, wodurch außerdem das
Öffnen von Öffnungen 15 bestimmt wird.
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Während dieser Öffnungsbewegung der Einrichtung 16
erleichtern die an dem Rand von Endstücken 7 angebrachten
Laufrollen 11 das Gleiten der Folie an diesen Endstücken, so daß
sich die Folienhülse erweitert und flachlegt wird und eine
ungefähr entenschnabelförmige Konfiguration annimmt, wie
Fig. 3 zeigt, die an dem Außenumfang der Einrichtung 16
anhaftet.
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Abdeckungen 10, die die Querseiten des zentralen Körpers 6
mit Ausnahme der der Packung zugewandten Seite abdecken,
üben die Doppelfunktion aus, während der Öffnungs- und
Schließbewegung der Einrichtung die Endstücke 7 ständig in
perfekter Ausfluchtung mit dem zentralen Körper 6 zu halten
und außerdem die Luftdichtheit der
Streck-Injektoreinrichtung während des anschließenden Schritts des Gasaustauschs
im Inneren der Packung zu gewährleisten, indem der Raum
zwischen dem Körper 6 und den Endstücken 7 geschlossen wird.
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Es ist ersichtlich, daß die Abdeckungen 10 eine bessere
Führungsfunktion ausüben könnten, wenn sie den Körper 6 an
sämtlichen Querseiten abdecken würden, aber in diesem Fall
würde sich eine größere bewegungsbedingte Reibung
einstellen, und die der Packung zugewandte Seite sollte dann mit
Durchtritten versehen sein, um den Gasaustausch im Inneren
der Packung zu gestatten.
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Dieser Austauschvorgang findet am Ende des Öffnungshubs der
Betätigungseinheiten 9 statt, wenn sich die
Streck-Injektoreinrichtung 16 in der offenen Position von Fig. 3 befindet,
und umfaßt ein erstes Ansaugen der Luft im Inneren der
Pakung durch die mit der Buchse 14 verbundene pneumatische
Anlage; die Luft wird durch Öffnungen 15 und den Kanal 13 in
einer Richtung evakuiert, die zu derjenigen entgegengesetzt
ist, die durch die gepunkteten Pfeile in Fig. 1 angedeutet
ist, und wird dann durch irgendein geeignetes Gas für
Verpackungen mit modifizierter Atmosphäre ersetzt, wie die
gepunkteten Pfeile andeuten.
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Ein weiterer Vorteil, den die Einrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung bietet, besteht darin, daß während des
Evakuierungsvorgangs die Folienbahnen, die Hülsen 19 bilden,
perfekt gestreckt und in Anhaftung an dem Außenumfang der
Einrichtung 16, die in einer vollständig offenen Position
ist, gebracht werden, so daß eine ausreichende Luftdichtheit
erreicht wird, um die in der Packung enthaltene Luft
wirkungsvoll zu evakuieren.
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Nachdem der Gasaustausch stattgefunden hat, sorgen
Schweißstäbe 21 für das Verschweißen der Packung, indem sie mit
zwei Folienbahnen, die perfekt gestreckt und
falten- und/oder knitterfrei sind, in Kontakt gelangen; auf diese
Weise wird eine regelmäßige und gleichförmige Schweißraupe
ohne Schwachstellen erhalten, was der Hauptaufgabe der
Erfindung entspricht.
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Nach dem Verschweißen der Hülsen 19 liefert die pneumatische
Anlage, an die die Anschlußeinrichtung 3 angeschlossen ist,
Druckluft in den Kanal 5, dessen Arme an den Enden des
Sitzes 12 münden, wie die schwarzen Pfeile in Fig. 1 andeuten,
um die Betätigungseinheiten 9 zum Schließen zu aktivieren;
auf diese Weise wird der Gegenbetrieb der
Betätigungseinheiten bewirkt, die aufeinander zu bewegt werden, so daß sich
die Endstücke 7 dem zentralen Körper 6 nähern und
anschließend die Öffnungen 15 verschließen.
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Während des Schließvorgangs wird jede
Streck-Injektoreinrichtung 16 mittels des jeweiligen Stützarms 17 von der
verschweißten Packung 20 wegbewegt und ist zum Beginn eines
neuen Arbeitszyklus bereit.
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Eine mögliche Abwandlung der oben beschriebenen
Ausführungsform besteht darin, eine der Streck-Injektoreinrichtungen 16
des Paars ohne Buchse 14 und zugehörigen Kanal 13
auszubilden, so daß die Funktion des Gasaustauschs vollständig auf
die andere Streck-Injektoreinrichtung des Paars übertragen
wird. Das würde ersichtlich zu einer Verringerung des
Wirkungsgrads des Arbeitszyklus für normalerweise relativ große
Verpackungen führen, kann sich aber als vorteilhaft
erweisen, wenn die Einrichtung bei kleinen Verpackungen angewandt
wird, die wenig Luft enthalten.
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Ein weiterer möglicher Vorteil der Anwendung dieser
Einrichtungen bei einer bekannten Einschlag- und Schweißmaschine
besteht in der Verwendung des Paars von
Streck-Injektoreinrichtungen 16 zum Bewegen der Packung 20 von der
Einschlag- zu der Schweißstation.
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Um dies zu tun, genügt es, daß Stützelemente 17 ihrerseits
an Bewegungseinrichtungen 22 angebracht sind und daß die
beiden ersten Schritte des Arbeitszyklus (d. h. das
Einführen in die Hülse und das Öffnen der
Streck-Injektoreinrichtung) stattfinden, wenn die zu verschweißende Packung 20
sich noch an der Einschlagstation befindet; auf diese Weise
würden die beiden Einrichtungen 16 bei ihrer Bewegung zu der
Schweißstation die Packung 20 mitnehmen.