EP0469288B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern - Google Patents
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- B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
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- B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
- B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
- B65B9/20—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs the webs being formed into tubes in situ around the filling nozzles
Definitions
- the invention relates to a method for packaging bulk goods, in particular large-sized, lumpy foodstuffs and luxury foods, such as potato chips, in packaging containers, in particular tubular bags made of plastic film, the bulk goods being filled into the packaging and / or inside it before being sealed is influenced by vibrations or vibrations to promote the filling process and / or the tightness of the bulk material within the packaging. Furthermore, the invention relates to a device according to the preamble of the independent device claim.
- sealing members for attaching the sealing seam directed transversely to the tubular film are assigned a stripping member. After a filling process in the area of the closure seam to be produced, this is guided along the outside of the packaging film or the film tube in the sense of a stripping movement. Residues of the packaging material within the film tube are to be removed from this area (EP-A-0 165 819).
- the object of the invention is to further improve the described manner of packaging particularly sensitive bulk goods.
- the aim is to ensure that no residues of the packaging material are present in the area of the sealing seam of the packaging to be attached.
- the method according to the invention is characterized in that the bulk material and / or the packaging are caused to vibrate without contact by air vibrations. Due to the vibrations, the packaged goods are introduced into the packaging more quickly. This also removes residues of the packaging material from the upper area of the packaging (tubular bag) in a particularly gentle manner, so that the transverse sealing seam is subsequently sealed here can be attached.
- the object is further achieved by the device according to claim 6.
- the vibration in the packaged goods or in the plastic film of the tubular bag is generated by non-contact vibration or vibration sources. These can take effect intermittently, in particular during a final phase of the packaging process or only immediately afterwards before the closure seam is attached.
- the air vibrations can only be generated by mechanically working generators, such as compressors. Electrodynamic vibration generators that operate on the principle of a loudspeaker are particularly advantageous.
- a membrane is made to vibrate electrodynamically. The vibrations are passed on via an air column and transferred to the adjacent packaging material, namely to the film tube or film bag. As a result, vibrations also occur within the film bag, namely in the packaged goods.
- the embodiment shown in the drawings relates to the production of bag packaging, namely tubular bags 10.
- the tubular bags are used to hold bulk materials, e.g. of potato chips.
- the tubular bags 10 are manufactured in a conventional manner from a film web 11 made of thermally sealable plastic.
- the film web 11 is pulled off a bobbin 12 and fed to a packaging station 13.
- a film tube 14 is formed from the originally flat film web 11.
- the film web 11 runs over a shaped piece 15, which forms the film tube 14 with overlapping longitudinal tabs.
- a longitudinal seam is made by a sealing tool 16, so that the film tube 14, which is shot in cross section, is created. This is conveyed in the downward direction, specifically by side conveyor belts 17.
- the package contents e.g. Potato chips
- the material arrives in an upright filling tube 19. This leads into the film tube 14 which surrounds the filling tube 19.
- the contents of the pack are added in portions.
- the goods to be packaged pass under their own weight through the filling tube 19 into a free section of the film tube 14 below the filling tube 19.
- a bottom seam 20 is applied transversely to the longitudinal extent of the film tube 14. In the area of the bottom seam 20, the filled tubular bag 10 is separated from the tubular film 14 by transverse cutting tools.
- the bottom seam 20 is produced by circumferential sealing jaws 21, 22.
- two pairs of synchronously rotating sealing jaws 21, 22 are arranged in the region of a sealing station.
- the sealing jaws 21, 22 are each attached to a common support arm 23 which is mounted on a shaft 24 and is driven in rotation.
- the sealing jaws 21, 22 at the ends of the support arms 23 are pivotally mounted and guided in a closed curved path 25.
- the sealing jaws 21, 22 run with guide rollers 26, 27 in the cam track 25. This is designed such that a straight, upright guide section 28 is formed adjacent to the film tube 14 or tubular bag 10.
- two sealing jaws 21, 22 are moved on both sides of the film tube 14 from top to bottom with local compression of the film tube 14 and to form the bottom seam 20.
- This has a double width, so that a separating cut is carried out in the middle. This creates an upper closure seam of a finished, filled tubular bag and at the same time a bottom seam 20 at the lower end of the tubular film 14 for the next tubular bag 10.
- a portion of the bag contents is supplied.
- the film tube 14 and / or the contents of the bag are made to vibrate at least temporarily. This causes a certain orientation and compression of the contents of the bag.
- the vibration is generated towards the end of the filling process and immediately afterwards, namely before the upper closure seam is attached (with a new bottom seam 20).
- the vibration or vibrating effect ensures that the area for attaching the bottom seam 20 and the top closure seam remains free of goods to be packaged. This enables the transverse seams to be attached without problems by sealing.
- an oscillation or vibration unit is arranged above the sealing station for the bottom seam and closing seam formed by the sealing jaws 21, 22, which temporarily generates vibrations in the film tube 14 and / or in the packaged goods.
- the vibration unit here consists of two mutually opposite vibration generators 29, 30. These are located on both sides of the film tube 14. In the area of the vibration generators 29, 30, a sleeve-like guide 31 is formed, through which the film tube 14 is passed.
- the tubular guide 31, which is open at the top and bottom, can be circular, oval, square or - as in the present exemplary embodiment according to FIG. 3 - rectangular in cross section.
- the vibration generators 29, 30 are laterally attached to the guide 31, with funnel-shaped housings 32.
- the guide 31 is provided in the area of the vibration generators 29, 30 with an opening 33, which allows air waves from the vibration generators to pass through 29, 30 to the film tube 14. Edges 34 of the openings 33 are shaped outwards in order to avoid damage to the film tube 14.
- the vibration generators 29, 30 work in the present exemplary embodiment on an electrodynamic basis, in the manner of a loudspeaker.
- a membrane 35 is set in vibration. This in turn generates vibrations in the air column, which are passed through the openings 33 to the film tube 14 and to the packaging material within the same.
- the vibrations generated are in the lower frequency range, e.g. below 1000 Hz.
- Vibrations in the packaging material or goods are only generated during a partial phase of the filling process.
- the vibration generators 29, 30 are accordingly switched on in cycles, at least immediately before the upper closure seam of a filled tubular bag 10 (including the bottom seam 20) is produced.
- the vibration can also be generated while the packaged goods are being filled.
- the vibrations generated by the vibration generators 29 on the one hand and 30 on the other hand can be in phase or out of phase with one another.
- the filling pipe 19 ends immediately above the vibration generators 29, 30 or the guide 31.
- the entire device is mounted on a machine frame 36.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere von großformatigen, stückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie Kartoffel-Chips, in Verpackungsbehältern, insbesondere Schlauchbeuteln aus Kunststoffolie, wobei das Schüttgut während des Einfüllens in die Verpackung und/oder innerhalb derselben vor dem Verschließen durch Rüttel- bzw. Vibrationsbeaufschlagung zur Förderung des Füllprozesses und/oder der Dichtigkeit des Schüttguts innerhalb der Verpackung beeinflußt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
- Die Handhabung von sperrigen Schüttgütern, insbesondere von leichtgewichtigen Kartoffel-Chips, bereitet insbesondere Schwierigkeiten in der Verpackungstechnik. Es ist üblich, derartige Schüttgüter in Schlauchbeuteln zu verpacken. Besondere Probleme treten bei der Herstellung von Verschlußnähten dieses Verpackungstyps auf. In diesem Bereich befinden sich häufig Teile des Verpackungsguts, die das Anbringen der Verschlußnaht durch thermisches Siegeln erschweren.
- Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verpacken von Kartoffel-Chips in Schlauchbeuteln ist Siegelorganen zum Anbringen der quer zum Folienschlauch gerichteten Verschlußnaht ein Abstreiforgan zugeordnet. Dieses wird nach Beendigung eines Füllvorgangs im Bereich der herzustellenden Verschlußnaht an der Verpackungsfolie bzw. am Folienschlauch außen entlanggeführt im Sinne einer Abstreifbewegung. Dabei sollen Rückstände des Verpackungsguts innerhalb des Folienschlauchs aus diesem Bereich herausgefördert werden (EP-A-0 165 819).
- Aus der GB-A-1 278 562 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 bekannt, bei denen die Verpackung im Bereich einer Verschlußnaht durch bewegbare Backen mechanisch im Sinne einer Vibration beaufschlagt wird. Diese Art der Vibrationserzeugung ist nachteilig, da mechanische Bauteile unmittelbar im Bereich der Verpackung bewegt werden. Die Möglichkeit der Verletzung des Packungsguts sowie der Verpackung selbst ist relativ groß.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene Verpackungsweise von insbesondere empfindlichen Schüttgütern weiter zu verbessern. Auf möglichst schonende Weise soll erreicht werden, daß im Bereich der anzubringenden Verschlußnaht der Verpackung keine Rückstände des Verpackungsguts vorhanden sind.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung berührungslos durch Luftschwingungen zum Schwingen gebracht werden. Durch die Schwingungen wird das Verpackungsgut schneller in die Verpackung eingeführt. Dabei kommt es auch auf eine besonders schonende Weise zur Beseitigung von Rückständen des Verpackungsguts aus dem oberen Bereich der Verpackung (Schlauchbeutel), so daß hier anschließend die quergerichtete Verschlußnaht durch Siegeln angebracht werden kann.
- Die Aufgabe wird weiterhin durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst. Die Vibration im Verpackungsgut bzw. in der Kunststoffolie des Schlauchbeutels wird durch berührungslos wirkende Schwingungs- oder Vibrationsquellen erzeugt. Diese können taktweise wirksam werden, insbesondere während einer Schlußphase des Verpackungsvorgangs oder lediglich unmittelbar danach vor Anbringen der Verschlußnaht.
- Die Luftschwingungen können durch ausschließlich mechanisch arbeitende Generatoren, wie Kompressoren, erzeugt werden. Besonders vorteilhaft sind elektrodynamische Schwingungsgeneratoren, die nach dem Prinzip eines Lautsprechers arbeiten. Eine Membran wird elektrodynamisch zum Schwingen gebracht. Die Schwingungen werden über eine Luftsäule weitergeleitet und auf das benachbarte Verpackungsmaterial, nämlich auf den Folienschlauch bzw. Folienbeutel übertragen. Dadurch kommt es zu Schwingungen auch innerhalb des Folienbeutels, nämlich im Verpackungsgut.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung beziehen sich auf die Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Verpacken von empfindlichen, sperrigen Schüttgütern. Ein Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern, wie Kartoffel-Chips, in schematischer Seitenansicht,
- Fig. 2
- eine Einzelheit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt bei vergrößertem Maßstab,
- Fig. 3
- einen Horizontalschnitt durch die Einzelheit gemäß Fig. 2 in der Schnittebene III-III,
- Fig. 4
- eine Ansicht IV der Einzelheit gemäß Fig. 2.
- Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Herstellung von Beutelverpackungen, nämlich Schlauchbeuteln 10. Die Schlauchbeutel dienen zur Aufnahme von Schüttgütern, z.B. von Kartoffel-Chips.
- Die Schlauchbeutel 10 werden in konventioneller Weise aus einer Folienbahn 11 aus thermisch siegelbarem Kunststoff gefertigt. Die Folienbahn 11 wird dabei von einer Bobine 12 abgezogen und einer Verpackungsstation 13 zugeführt. Im Bereich derselben wird aus der ursprünglich flachen Folienbahn 11 ein Folienschlauch 14 geformt. Zu diesem Zweck läuft die Folienbahn 11 über ein Formstück 15, welches den Folienschlauch 14 mit einander überdeckenden Längslappen formt. Im Bereich derselben wird durch ein Siegelwerkzeug 16 eine Längsnaht angebracht, so daß der im Querschnitt geschossene Folienschlauch 14 entsteht. Dieser wird in Abwärtsrichtung gefördert, und zwar durch seitliche Förderbänder 17.
- Der Packungsinhalt, z.B. Kartoffel-Chips, wird über einen Fülltrichter 18 zugeführt. Das Material gelangt in ein aufrechtes Füllrohr 19. Dieses führt in den Folienschlauch 14, der das Füllrohr 19 umgibt.
- Der Packungsinhalt wird portionsweise dosiert zugeführt. Das Verpackungsgut gelangt unter Eigengewicht durch das Füllrohr 19 hindurch in einen freien Abschnitt des Folienschlauchs 14 unterhalb des Füllrohrs 19. Am unteren Ende des Folienschlauchs 14 ist eine Bodennaht 20 quer zur Längserstreckung des Folienschlauchs 14 angebracht. Im Bereich der Bodennaht 20 wird der gefüllte Schlauchbeutel 10 vom Folienschlauch 14 abgetrennt durch quergerichtete Schneidwerkzeuge.
- Die Bodennaht 20 wird durch umlaufende Siegelbacken 21, 22 hergestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von synchron umlaufenden Siegelbacken 21, 22 im Bereich einer Siegelstation angeordnet. Die Siegelbacken 21, 22 sind jeweils an einem gemeinsamen Tragarm 23 angebracht, der auf einer Welle 24 gelagert ist und drehend angetrieben wird. Die Siegelbacken 21, 22 an den Enden der Tragarme 23 sind schwenkbar gelagert und in einer geschlossenen Kurvenbahn 25 geführt. Die Siegelbacken 21, 22 laufen mit Führungsrollen 26, 27 in der Kurvenbahn 25. Diese ist so ausgebildet, daß benachbart zum Folienschlauch 14 bzw. Schlauchbeutel 10 ein geradliniger, aufrechter Führungsabschnitt 28 gebildet ist. Im Bereich desselben werden zwei Siegelbacken 21, 22 zu beiden Seiten des Folienschlauchs 14 von oben nach unten bewegt unter örtlichem Zusammendrücken des Folienschlauchs 14 und zur Bildung der Bodennaht 20. Diese hat doppelte Breite, so daß in der Mitte ein Trennschnitt ausgeführt wird. Es entsteht dadurch eine obere Verschlußnaht eines fertigen, gefüllten Schlauchbeutels und zugleich eine Bodennaht 20 am unteren Ende des Folienschlauchs 14 für den nächstfolgenden Schlauchbeutel 10.
- Nach Anbringen einer Bodennaht 20 am unteren Ende des Folienschlauchs 14 wird jeweils eine Portion des Beutelinhalts zugeführt. Während dieses Füllvorgangs wird mindestens zeitweilig der Folienschlauch 14 und/oder der Beutelinhalt zum Vibrieren gebracht. Dadurch wird eine gewisse Orientierung und Verdichtung des Beutelinhalts bewirkt. Insbesondere wird aber die Vibration gegen Ende des Füllvorgangs und unmittelbar danach erzeugt, nämlich vor dem Anbringen der oberen Verschlußnaht (mit neuer Bodennaht 20). Durch den Vibrations- bzw. Rütteleffekt wird erreicht, daß der Bereich zum Anbringen der Bodennaht 20 und oberen Verschlußnaht frei von zu verpackendem Gut bleibt. Dadurch können die quergerichteten Nähte durch Siegeln störungsfrei angebracht werden.
- Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck oberhalb der durch die Siegelbacken 21, 22 gebildeten Siegelstation für die Bodennaht und Verschlußnaht ein Schwingungs- bzw. Vibrationsaggregat angeordnet, welches zeitweilig Schwingungen im Folienschlauch 14 und/oder im Verpackungsgut erzeugt. Das Vibrationsaggregat besteht hier aus zwei einander gegenüberliegenden Schwingungsgeneratoren 29, 30. Diese befinden sich zu beiden Seiten des Folienschlauchs 14. Im Bereich der Schwingungsgeneratoren 29, 30 ist eine hülsenartige Führung 31 gebildet, durch die der Folienschlauch 14 hindurchgeleitet wird. Die oben und unten offene, rohrförmige Führung 31 kann im Querschnitt kreisförmig, oval, quadratisch oder - wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 - rechteckig ausgebildet sein.
- Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 sind an der Führung 31 seitlich befestigt, und zwar mit trichterförmigen Gehäusen 32. Die Führung 31 ist im Bereich der Schwingungsgeneratoren 29, 30 jeweils mit einer Öffnung 33 versehen, die den Durchtritt von Luftwellen von den Schwingungsgeneratoren 29, 30 zum Folienschlauch 14 ermöglicht. Ränder 34 der Öffnungen 33 sind nach außen geformt, um Beschädigungen des Folienschlauchs 14 zu vermeiden.
- Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 arbeiten im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf elektrodynamischer Basis, nach Art eines Lautsprechers. Dabei wird eine Membran 35 in Schwingungen versetzt. Diese erzeugt ihrerseits Schwingungen in der Luftsäule, die durch die Öffnungen 33 hindurchgeleitet werden zum Folienschlauch 14 und zum Verpackungsgut innerhalb desselben. Die erzeugten Schwingungen liegen im unteren Frequenzbereich, z.B. unterhalb 1000 Hz.
- Schwingungen im Verpackungsmaterial bzw. Verpackungsgut werden nur während einer Teilphase des Füllvorgans erzeugt. Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 werden demnach taktweise eingeschaltet, mindestens unmittelbar vor der Herstellung der oberen Verschlußnaht eines gefüllten Schlauchbeutels 10 (einschließlich Bodennaht 20). Die Vibration kann aber auch bereits während des Einfüllens des Packungsgutes erzeugt werden. Die durch die Schwingungsgeneratoren 29 einerseits und 30 andererseits erzeugten Schwingungen können phasengleich oder zueinander phasenversetzt sein.
- Das Füllrohr 19 endet unmittelbar oberhalb der Schwingungsgeneratoren 29, 30 bzw. der Führung 31.
- Die gesamte Vorrichtung ist, wie Fig. 1 zeigt, an einem Maschinengestell 36 gelagert.
Claims (8)
- Verfahren zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere von großformatigen, stückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie Kartoffel-Chips, in Verpackungsbehältern, insbesondere Schlauchbeuteln (10, 11) aus Kunststoffolie, wobei das Schüttgut während des Einfüllens in die Verpackung und/oder innerhalb derselben vor dem Verschließen durch Rüttel- bzw. Vibrationsbeaufschlagung zur Förderung des Füllprozesses und/oder der Dichtigkeit des Schüttguts innerhalb der Verpackung beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung (10, 11) berührungslos durch Luftschwingungen zum Schwingen gebracht werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung (10, 11) während einer Endphase des Füllvorgangs bzw. unmittelbar danach mit Schwingungen beaufschlagt werden zur Beseitigung von Schüttgut-Rückständen aus dem Bereich einer mit einer Verschlußnaht zu versehenen Einfüllöffnung, und daß die Schwingungsbeaufschlagung vorzugsweise zeitweilig bzw. taktweise erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luftschwingungen von wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Verpackung (10, 11) bzw. des Folienschlauchs (14) auf diese bzw. auf diesen einwirken.
- Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Luftschwingungen von wenigstens einem elektrodynamischen Schwingungsgenerator (29, 30) - nach dem Lautsprecherprinzip - erzeugt werden.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß phasengleiche oder phasenversetzte Schwingungen durch die Schwingungsgeneratoren (29, 30) erzeugt werden.
- Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere großstückigen Nahrungs- und Genußmitteln wie Kartoffel-Chips, in Verpackungen, insbesondere in Schlauchbeuteln (10) aus Kunststoffolie, in einer Verpackungsstation (13) mit einem Einfüllorgan, insbesondere einem Füllrohr (19), zum Einfördern des Schüttguts im freien Fall in die oben offene Verpackung (10), die nach Beendigung des Füllvorgangs quer verschließbar ist, insbesondere durch eine quergerichtete, durch thermisches Siegeln hergestellte Verschlußnaht (20), mit wenigstens einer Schwingungs- oder Vibrationsquelle im Bereich der Verpackungsstation (13) zur Erzeugung von Vibrationen der Verpackung (10) bzw. des Folienschlauches (14) und/oder des Schüttguts während des Füllvorgangs bzw. danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungs- oder Vibrationsquelle ein berührungslos auf die Verpackung (10) bzw. den Folienschlauch (14) wirkender Luftschwingungsgenerator (29, 30) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Befüllung von Schlauchbeuteln (10) in der Verpackungsstation (13) zu beiden Seiten eines Folienschlauchs (14) zur Herstellung der Schlauchbeutel (10) bzw. der Schlauchbeutel (10) selbst wenigstens ein Schwingungsgenerator (29, 30) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsgeneratoren (29, 30) im Bereich einer hülsenförmigen Führung (31) für den Folienschlauch (14) angeordnet sind, wobei die Führung (31) mit Öffnungen (33) benachbart zu den Schwingungsgeneratoren (29, 30) versehen ist.
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