DE69819941T2

DE69819941T2 - Verfahren und anlage zur herstellung, befüllung von mehrkammersäcken

Info

Publication number: DE69819941T2
Application number: DE69819941T
Authority: DE
Inventors: Jesus Alfonso Sarria Sanchez
Original assignee: Terolasa S L; TEROLASA SL
Current assignee: Terolasa S L; TEROLASA SL
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2018-12-31
Also published as: EP1153846B1; CZ297868B6; WO2000040477A1; ATE254570T1; US6622459B1; DE69819941D1; AU1878799A; PT1153846E; CZ20012422A3; EP1153846A1; US20040040258A1; US6868650B2

Description

Die Erfindung besteht in einem Verfahren und einer Anlage zur Herstellung und Befüllung von Säcken, beispielsweise von Säcken, die Baumaterialien oder andere pulverförmige, körnige oder pastenartige Materialien enthalten sollen, und insbesondere solchen, die Materialien enthalten sollen, bei denen beabsichtigt ist, dass sie später in spezifischen proportionalen Anteilen vermischt werden.
Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurde Mörtel, ein Gemisch aus Sand und Zement mit Wasser, in der Bauindustrie vor Ort durch willkürliches Vermischen aller Bestandteile in proportionalen Anteilen, welche nicht immer für den verfolgten Zweck geeignet waren, erzeugt.
Wenn große Mengen an Material beteiligt sind, wird eine spezielle Anzahl an Zementsäcken mit einer groben Gewichtsgröße an Sand oder einer speziellen Anzahl an Sandsäcken verwendet. Im ersten dieser Fälle könnte es passieren, dass ein ungeeigneter proportionaler Anteil zu einer nicht zufriedenstellenden Festigkeit des entstehenden Bauwerkes führt, und im zweiten Fall werden Sandsäcke und Zementsäcke separat verwendet, was auf einer Baustelle zu einer Ungleichheit zwischen der benötigten Anzahl von Säcken dieser beiden Produkte führen kann, wobei ein zu großer Überschuss erfordert, dass für einen späteren Gebrauch an einem anderen Ort ein Transport erfolgt oder sich die zwei Sacktypen an unterschiedlichen Orten befinden, was bedeutet, dass die Bedienperson weitere Beförderungsvorgänge ausführen muss.
Um dieses Problem zu lösen wurde ein Mehrkammersack entwickelt, sowie ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung und Befüllung von diesem.
Stand der Technik
Rohrförmige Säulen mit rohrförmiger Füllung, um welche eine Kunststoffmateriallage gehüllt wird, so dass diese eine rohrförmige (schlauchförmige) Gestalt annimmt, sind allgemein bekannt. Dieser Typ von Säulen eignet sich zur Herstellung und Befüllung eines Einfachkammersackes, ist jedoch nicht in der Lage ist, dies bei mehreren Kammern durchzuführen.
Das Patent ES-8702239 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sackes aus thermoplastischem Film im Endlosverfahren. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Schlauch aus thermoplastischem Film hergestellt und gequetscht, und dabei werden zwei parallele, gegenüberliegend voneinander angeordnete Lamellen ausgebildet, und dann werden zwei Paare geschlossener diagonaler Nähte erzeugt, und zum Schluss wird das erhaltene Produkt entfernt.
EP-0 397 099 betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Säcken. Dieses Verfahren eignet sich speziell zur Herstellung von Säcken in Balg- und/oder Kissenform aus Polyethylen und/oder thermo-siegelfähigem Material, die aus zwei Materiallagen erzeugt werden. Dieses System eignet sich weder zur Herstellung noch zur Befüllung von Mehrkammersäcken mit pulverförmigen, körnigen oder pastenartigen Materialien.
EP-0 593 861 A1 betrifft eine Ventil-Einsackmaschine. Sie weist ein doppeltes Befüllungsrohr auf, das eine "abgedichtete" Befüllung erlaubt, wodurch verhindert wird, dass Materialien aus der Befüllungszone entweichen. Das mit diesem Patent verfolgte Ziel besteht weder darin, Mehrkammersäcke herzustellen und zu befüllen, noch ermöglicht es eine Lösung des erwähnten Problems.
US-5 505 040, auf welchem die zweiteilige Form von Anspruch 6, basiert, betrifft eine Anlage mit einem Mechanismus für die Zuführung eines Kunststofffilms, welcher zu einer formgebenden Säule gelangt.
Es gibt herkömmliche Einzelkammersäcke, die jedes der zu mischenden Materialien separat enthalten können. In diesem Fall muss die Bedienperson das Mischen unter Kriterien vornehmen, die häufig nicht der sehr technisch sind, abgesehen davon, dass sie es mit zwei Gegenständen zu tun hat und jeden von diesen öffnen muss.
EP-596 497 A1 betrifft einen Sack für Flüssigkeiten, die gemischt werden sollen. Er weist eine relativ schwache Schweißnahtzone auf, so dass mittels eines geringen auf einen der zwei Sackteile ausgeübten Druckes die Flüssigkeit im Inneren von diesem gemischt werden kann. Dennoch sind, in Anbetracht der unterschiedlichen Art der beteiligten Produkte und der verfolgten Zwecke, seine Merkmale im Wesentlichen unterschiedlich zu denen der vorliegenden Erfindung.
WO 9605050 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffsäcken für die Entsorgung von Abfall, durch welches ein aus zwei unterschiedlichen Säcken bestehendes Band erzeugt wird, dadurch dass zwei Seitennähte hergestellt werden und das Produkt in zwei ähnliche Elemente unterteilt wird.
US 5 370 221 offenbart einen flexiblen Behälter zur Verpackung einer Flüssigkeit und pulverförmigen Bestandteilen, die innerhalb des Behälters zu einem Knochenzement zu vermischen sind, wobei es sich um einen Behälter zur medizinischen Verwendung handelt.
Es ist allgemein bekannt, dass bei Gebäuden und anderen Arten von Bauwerken ein Gemisch aus Zuschlagstoffen mit Zement als Bindemittel hergestellt werden muss, um Keramik- oder Fertigbetonelemente für Schalungen zu verbinden, wobei letzterer Fall weniger häufig, jedoch ähnlich üblich ist, bedingt durch die Einfachheit, die ein Zukauf von diesem bei Anbietern für gebrauchsfertig gemischten Beton bedeutet.
Eine weitere Möglichkeit ist ein Vor-Mischen in demselben Sack. Dabei können sich zwei verschiedene Nachteile ergeben, wobei der eine technischer Natur und der andere wirtschaftlicher Art ist. Im ersten Fall bewirkt ein Mischen eines normalerweise ziemlich feuchten Zuschlagstoffes mit Zement ein Abbinden oder Vor-Abbinden, wodurch einige Eigenschaften des zu verwendenden Gemisches verloren gehen würden, was besonders schwerwiegend im Fall von Gebäuden ist, in denen sich normalerweise Menschen aufhalten. Eine Lösung zur Verhinderung eines Abbindens kann ein Trocknungsprozess für den speziellen Zuschlagstoff sein, um die Restfeuchte zu beseitigen. Dies würde einen enormen Anstieg der Herstellungs- und Verpackungskosten der Produkte durch Einsatz von Energie bedeuten, die heutzutage nicht für diesen Prozess zum Einsatz kommt, abgesehen davon, dass ein Trocknungsofen benötigt wird, der ebenfalls heutzutage nicht erforderlich ist.
Ein Problem, auf das man heutzutage bei Zementsäcken trifft, besteht darin, dass das Material, aus dem diese hergestellt werden, sie anfällig für ein Absorbieren von Feuchtigkeit macht, was bedeutet, dass sie nicht im Freien oder in besonders feuchten Umgebungen gelagert werden können.
Gemäß der vorgeschlagenen Erfindung kann ein Sack erzielt werden, beispielsweise zur Befüllung mit Zuschlagstoffen und Zementen, bei dem eine Mehrkammeranordnung gestaltet wurde, um die zu mischenden Materialien aufzunehmen, und bei dem die Gewicht- und/oder Volumenanteile eines jeden der Materialien vorab festgelegt sind.
Um das Verpackungsproblem zu lösen, wurde ein Verfahren und ein zugehörige Anlage erdacht, um eine Herstellung und Befüllung von Mehrkammersäcken zu ermöglichen, wobei bei jeder dieser Kammern beabsichtigt ist, das sie pulverförmige, körnige oder pastenartige Produkte wie beispielsweise Zemente, Zuschlagstoffe und andere Baumaterialien aufnehmen. Somit wurde ein Sack aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, der mindestens zwei Kammern aufweist, die jeweils eine geeignete Größe aufweisen, damit ein Produkt in den richtigen proportionalen Anteilen vorliegt, das sich von einer Bedienperson ohne irgendwelche spezielle Kenntnisse mischen lässt, was gewährleistet, dass das entstehende Produkt über alle Eigenschaften verfügt, die dem Material bei optimalen Bedingungen zugeschrieben werden.
Zur Verdeutlichung der folgenden Erläuterung sind als Anlage zu dieser Beschreibung zwei Zeichnungsblätter beigelegt, welche die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung in fünf Figuren darstellen, welche zeigen:
1 eine schematische Gesamtansicht der Anlage zur Befüllung von Mehrkammersäcken.
2 eine Ansicht eines unverschlossenen Sackes gemäß der Erfindung.
3 eine Ausführungsform eines Sackes, die durch Falten einer Kunststoffmateriallage über eine ihrer Seiten entsteht.
4 eine Ausführungsform eines Sackes, die durch Falten einer Kunststoffmateriallage entlang ihrer Basis entsteht.
5 eine Gesamtansicht des geschlossenen Sackes.
In den Figuren bezeichnen die Bezugszeichen die folgenden Elemente:

1: einen Vielfachbefüllungstrichter mit mindestens zwei Kanälen, obwohl auch mehr von diesen vorhanden sein können, wenn der Sack mehr als zwei Kammern aufweisen soll, wobei der Trichter mit einer Einrichtung zum Wägen der zu verpackenden Materialien versehen ist, wodurch eine kontrollierte Messung der zu verpackenden Materialien ermöglicht wird,
3: eine Säule zur Formgebung und Befüllung,
4: einen Festhaltekragen,
5: Vorschubeinrichtungen
6: eine erste Siegelungseinrichtung,
7: eine äußere Längsnaht oder -siegelung,
8: ein erstes Formgebungsrohr für eine erste Kammer,
9: ein zweites Rohr zur Formgebung einer zweiten Kammer,
10: eine zweite Siegelungseinrichtung,
11: eine zweite interne Längsnaht oder -siegelung zwischen den Kammern,
12: eine erste Kammer,
13: eine zweite Kammer,
14: eine Siegelungseinrichtung zur Siegelung (Nahtbildung) des Bodens des Sackes,
15: eine Einrichtung zum Abschneiden und Trennen des vorhergehenden Sackes,
16: die obere Schweißnaht des Sackes,
17: die untere Schweißnaht des Sackes,
18: ein bereits fertiger und befüllter Doppelkammersack,
19: ein Förderband zum Transportieren der befüllten und ausgebildeten Säcke,
20: eine Rolle aus Kunststoff-Schichtmaterial,
21: einen Streifen oder eine Lage aus Kunststoffmaterial,
22, 23, 24 und 25: Spannrollen,
33: die Öffnung oder Befüllungsmündung der ersten Kammer,
34: die Öffnung oder Befüllungsmündung der zweiten Kammer, und
37: eine zweite seitliche Siegelung oder Schweißnaht.

Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte:

– aus mindestens einem Streifen einer Kunststoffmateriallage wird eine schlauchförmige Umhüllung gebildet,
– die Umhüllung wird versiegelt oder verschweißt, um einen Schlauch zu bilden,
– die unteren und mittigen Teile werden versiegelt oder verschweißt und vom vorhergehenden Sack abgeschnitten,
– Befüllen einer jeden der Kammern, welche den Sack bilden,
– Verschließen der Füllöffnungen,
– Abtrennen vom nachfolgenden Sack,
– Wegnehmen des geschlossenen Sacks.

Eine Folie verläuft zwischen einer Säule und einem Befestigungs-"Kragen" 4, geführt durch Zugeinrichtungen 5. Nach Erreichen einer ersten Position wird eine erste Siegelungseinrichtung 6 aktiviert, die für die Schlauchbahnstruktur um die Säule herum sorgt, indem sie den Sack an seiner Längsnaht 7 versiegelt.
Nach Erzeugung der ersten Siegelung erfolgt ein Vorschub des Kunststoffschlauches, um eine zweite Position zu erreichen. Bei dieser Position sind mindestens zwei Rohre 8 und 9 in geeigneten Größen vorhanden, die von den Anforderungen für die proportionalen Größenverhältnisse der herzustellenden Kammern abhängen. In dieser zweiten Position wird eine zweite Längssiegelung 11 mittels einer Siegelungseinrichtung 10 hergestellt, wodurch der Sack in mindestens zwei schlauchförmige Zonen 12 und 13 unterteilt wird. In dieser Position wird der Sack an der Unterseite 17 mittels einer Siegelungseinrichtung 14 versiegelt, welche wiederum eine Einrichtung 15 zum Abschneiden und Trennen von diesem vom vorhergehenden Sack aufweist.
In der dritten Zone der Säule wird der bereits ausgebildete Sack, bevor er vom folgenden Sack abgeschnitten wird, auf einem Förderband mit Walzen oder dergleichen 19 gehaltert, bereit für eine Befüllung jeder der Kammern mittels innerhalb jeder der Zylinder 8 und 9 befindlicher Rohre. Die Rohre kommen von den zugehörigen Kammern, die ihrerseits in den Trichter 1 eingebaut sind. Sobald beide Kammern befüllt sind, fährt die Anlage damit fort, den Sack zu versiegeln und vom nachfolgenden Sack abzuschneiden.
Das Siegeln und Abtrennen des letzen Sackes vom vorletzten Sack erfolgt in einer einzigen Aktion, so dass ein Schweißnahtstreifen gewisser Breite mit einem Schnitt in der Mitte erzeugt wird.
Das Förderband 19 hat die Funktion. den bereits abgeschnittenen Sack wegzubewegen, um zu ermöglichen, dass der nächste Sack positioniert wird.
Um zu verhindern, dass der Sack bei einem eventuellen Übereinanderstapeln aufplatzt, ist im dicksten Teil eine schwache Perforierung vorgesehen, um zu ermöglichen, dass die Luft beim Zusammendrücken des Sackes, beispielsweise beim Übereinanderstapeln, entweichen kann.
Hinsichtlich des Prozesses der Herstellung des Sackes wurden zwei Hauptlösungen erdacht, die im wesentlichen in den 3 und 4 dargestellt sind.
Bei jedem der zwei Fälle ist der Sack aus einer einzelnen Kunststoffmateriallage hergestellt, die im ersten Fall entlang einer der Seiten gefaltet ist, hingegen im andern Fall an der Unterseite gefaltet ist, wobei die Siegelungsschweißnähte in jeder der zuvor beschriebenen Zonen erzeugt werden.
Eine mögliche Alternative zu diesen Lösungen könnte darin bestehen, den Sack aus zwei verschiedenen Kunststoffmateriallagen herzustellen, auch wenn dies nicht dargestellt ist, jedoch wäre dies nicht empfehlenswert, da dafür ein doppeltes Zuführen von Kunststoffbahnen erforderlich wäre, mit dem – neben anderen – zusätzlichen Nachteil bei der Herstellung, den ein nicht gleichzeitiges Aufbrauchen der Rollen mit sich bringen würde.
Ebenfalls Bestandteil des Schutzumfangs der Erfindung ist die Fertigung eines Sackes mit mehr als zwei Kammern für zu mischende Produkte wie beispielsweise einen Zuschlagstoff und zwei Zementarten, oder umgekehrt, wobei in diesem Fall die Anlage aus mehr als zwei Rohren zur Formgebung und Befüllung jeder der Kammern des Sackes bestehen würde, auch wenn hier eine Erläuterung speziell für zwei Kammern gegeben wurde.
Eine Anwendung ist für die Herstellung und Befüllung von Säcken mit pulverförmigen, körnigen oder pastenartigen Materialien vorgesehen.

Claims

Verfahren zur Herstellung und Füllung von Mehrkammer-Säcken im Endlosverfahren, mit folgenden Herstellungsschritten: – Bilden einer Hülle in Schlauchform aus mindestens einer Plastikmateriallage, wobei die geformte Plastikfolie längs einer formgebenden Säule geführt wird. – Schlauchbildung aus der genannten Hülle durch Anbringen einer ersten Längssiegelnaht, – Anlegen eines Schlauches na zwei Zylinder (8, 9) – Siegeln oder verschweißen des Unter- und Mittelteils und Abtrennen vom vorausgehenden Sack zum Bilden von getrennten Kammern, – Befüllen von jeder der im Sack gebildeten Kammern, – Verschließen der Füllöffnungen – Abtrennen vom vorausgehenden Sack, und – Entfernen des geschlossenen Sackes.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack aus mindestens einer Plastikfolie hergestellt wird, wobei eine Siegelung sowohl der Außenränder als auch der Trennungnähte zwischen den erwähnten Kammern erfolgt.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack aus einer Plastikfolie hergestellt wird, die in einem der Seitenbereiche gefaltet wird, wobei die Faltung parallel zu der Zentralsiegelung verläuft.
Verfahren gemäss Ansprch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack aus einer Plastikfolie hergestellt wird, die an ihrem Ende so gefaltet wird, dass die Faltung senkrecht zur Zentralsiegelung verläuft.
Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sack aus zwei getrennten Plastikfolien hergestellt wird, wobei eine Versiegelung in ihrem gesamten Umfang sowie an den Unterteilungen vorgenommen wird.
Anlage zur Herstellung und Füllung von Mehrkammer-Säcken, insbesondere aus einer Plastikfolie hergestellt, ausgestattet mit einem Mechanismus zur Beschickung des Plastikfolie (21), die einer Formsäule (3) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die in drei Abschnitte unterteilte Säule einen Mehrkammer-Sack herstellt. Im ersten Säulenabschnitt wird ein Schlauch durch die Längsversiegelung der Folienkanten hergestellt, im zweiten Abschnitt werden der Boden und die Kammern hergestellt und im dritten Abschnitt erfolgen Sackfüllung und -verschluss sowie die Förderung des Sackes aus dem Säulenbereich heraus.
Anlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienbeschickungsmechanismus außer den beiden Spann- und Mitnehmerrollen (25) über einen Bahnkantenfühler sowie Mittel zur Korrektur der Bahnkante verfügt.
Anlage gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der seitlichen Verschiebung der Plastikbahn durch eine angemessene Neigung einer der Spann- oder Mitnehmerrollen (24) erfolgt.
Anlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule in dem oberen Teil des ersten Säulenabschnitts über einen die Säule (3) umschließenden Ring bzw. Kragen (4) verfügt, der den Durchlauf der Plastikbahn (21) zwischen diesem und der genannten Säule ermöglicht.
Anlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese in dem ersten bzw. dem oberen Abschnitt über einen Mitnahmemechanismus (6) und eine Längssiegelzone (6) für die Plastikfolienkanten verfügt.
Anlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite bzw. Mittelabschnitt aus wenigstens 2 voneinander getrennten Zylindern (8, 9) gebildet wird, die ebenfalls über eine Längssiegelzone (10) zwischen den genannten Zylindern verfügt, sowie über eine Zone für die Versiegelung und abschliessende Abtrennung des Sackes in seinem unteren Ende (14, 15).
Anlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte bzw. untere Abschnitt über eine aus einem Förderband und Rollen oder dergl. (19) bestehende Auflage verfügt, auf welcher der Sack während des Füllvorgangs aufliegt, und aus Rohren, die, von den einzelnen Unterteilungen des Trichters (1) kommend, im Innern der Füllzylinder (8, 9) zum Füllen der einzelnen Sackkammern verlaufen, und ein oberer Sacksiegelbereich, der mit der Formvorrichtung für den nächsten Sackboden übereinstimmt.