TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der Mehr-Kammer-Behältnisse aus
wasserlöslicher Folie hergestellt werden können. In solchen Behältnissen können
beispielsweise Waschmittel eingefüllt sein. Bei ihrer Verwendung lösen sich ihre
Kammerwände im Waschwasser auf und geben so das Waschmittel frei. Sofern ein
Behältnis mehrere Kammern aufweist, können in jeder Kammer unterschiedliche
Waschmittel eingelagert werden.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 200 22 478 U1 ist ein wasserlöslicher Spritzgussbehälter bekannt. Der
Behälter besteht aus mehreren identischen Behältern, die an ihrem freien Rand
aneinander hängen. Solche Behälteranordnungen werden dadurch geschaffen, dass
nach dem Herstellen der Behälter dieselben nicht voneinander separiert werden.
Solche Spritzgussbehälter sind räumlich sehr groß und für den Einsatz zu
Waschzwecken kaum geeignet.
In dieser Druckschrift ist ebenfalls offenbart, solche Spritzgussbehälter mit
mehreren Kammern dadurch auszubilden, dass unterschiedliche Materialien zum
Separieren der einzelnen Kammern verwendet werden. Solche, aus
unterschiedlichen Materialien bestehenden Behältnisse sind technisch aufwendig
und schwierig herzustellen.
Aus der WO 03/031266 A1 ist die Herstellung wasserlöslicher Beutel mit mehreren
Kammern bekannt. Dabei wird nach der Teilfüllung eines ersten oben offenen, aus
einer wasserlöslichen Folie geformten Beutels diese Teilfüllung durch eine zweite
wasserlösliche Folie abgedeckt. Die erste Folie besitzt eine Perforation, so dass
außen durch die erste Folie hindurch ein Unterdruck in der die Teilfüllung
enthaltenden Teilkammer erzeugt werden kann. Durch diesen Unterdruck wird
die zweite Folie auf die Teilfüllung dicht von oben angesaugt. Die zweite Folie
wird anschließend mit der ersten Folie im gemeinsamen Randbereich durch eine
Siegelnaht verschlossen. Die zweite Folie stellt eine Art Zwischenboden in dem
Beutel dar. Auf diesem Zwischenboden kann anschließend eine weitere Teilfüllung
oder Restfüllung aufgebracht werden. Anschließend wird der Beutel durch eine
wasserlösliche Deckfolie verschlossen, indem die Deckfolie im gemeinsamen
umlaufenden Randbereich aller Folien mit der ersten und zweiten Folie
verschweißt wird. Aufgrund der in der ersten Folie vorhandenen Perforation
eignet sich als Füllmittel nur körniges Material, das nicht durch die Perforation
hindurchgelangen kann. Als Füllgut kann daher nicht flüssiges Füllgut als erste
Teilfüllung verwendet werden. Der Einsatzbereich eines solchen Beutels ist
dadurch entsprechend begrenzt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde ein Mehr-Kammer-Behältnis der eingangs genannten Art
anzugeben, in das beliebige Füllgüter eingefüllt werden können.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruches gegeben. Sinnvolle
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch
anschließenden weiteren Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass pulvriges bzw. körniges
oder gelartiges oder auch flüssiges Füllgut, und damit beliebige Füllgüter, in die
vorhandenen mehreren Kammern eines Behältnisses hineingefüllt werden können.
Dies ist dadurch möglich, dass in einer ersten wasserlöslichen Folienbahn
topfartige Auswölbungen eingeformt werden, diese Auswölbungen anschließend
mit einem ersten Füllgut teilweise gefüllt werden, anschließend diese Teilfüllung
durch eine zweite wasserlösliche Folienbahn abgedeckt wird, anschließend jede
topfartige Auswölbung innerhalb einer Unterdruckkammer mit Vakuum so
beaufschlagt wird, dass innerhalb und außerhalb jeder topfartigen Auswölbung ein
Unterdruck entsteht, anschließend die Teilfüllung bedeckende Folienbahn mit der
ersten Folienbahn versiegelt und dadurch jede topfartige Auswölbung allseits
verschlossen wird, und dass anschließend alle topfartigen Auswölbungen aus der
Unterdruckkammer wieder entfernt werden, so dass dann durch den sich auf die
zweite Folienbahn einwirkenden Atmosphärendruck diese zweite Folienbahn sich
von oben dicht an die Teilfüllung anschmiegt. Anschließend kann dann die
topfartige Auswölbung mit einer weiteren Teilfüllung oder mit einer Restfüllung
aufgefüllt und durch eine weitere wasserlösliche Folienbahn versiegelt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht zur Durchführung eines solchen
Verfahrens vor, dass in einer ersten Bearbeitungsstation die topfartigen
Auswölbungen in einer ersten wasserlöslichen Folienbahn hergestellt werden, dass
anschließend in einer zweiten Bearbeitungsstation diese topfartigen
Auswölbungen mit einem Füllgut teilweise befüllt werden. In einer anschließenden
dritten Bearbeitungsstation, die als Unterdruckkammer ausgebildet ist, werden die
mit einer zweiten wasserlöslichen Folienbahn lose abgedeckten Auswölbungen
einem Unterdruck ausgesetzt und dann die beiden Folienbahnen miteinander
versiegelt, so dass die topfartigen Auswölbungen, die mit einer ersten Teilfüllung
befüllt sind, allseits luftdicht verschlossen sind. Das Verschließen erfolgt mittels
Siegelbacken, die innerhalb dieser dritten Bearbeitungsstation und damit innerhalb
der Unterdruckkammer angeordnet sind. Anschließend werden dann die allseits
verschlossenen, und teilweise gefüllten Behältnisse von der dritten
Bearbeitungsstation zu einer weiteren Bearbeitungsstation überführt, in der sie mit
weiterem Füllgut gefüllt werden. Anschließend werden die Folienbahnen mit den
topfartigen Auswölbungen mit einer weiteren Folienbahn abgedeckt und im
umlaufenden Randbereich einer jeden topfartigen Auswölbung mit den darunter
liegenden Folienbahnen verschweißt. Anschließend werden die topfartigen
Auswölbungen aus den Folienbahnen herausgetrennt wie beispielsweise herausgeschnitten.
Dieses Separieren aus den Folienbahnen kann mittels Messerschneideinrichtungen
oder Schneidlasereinrichtungen erfolgen.
Nähere Einzelheiten zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zu sonstigen
Merkmalen der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen
Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
ihren bearbeitungsmäßig aufeinander folgenden einzelnen Bearbeitungsstationen,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Bearbeitungsstationen gemäß Fig. 1,
- Fig. 3a) bis f)
- verfahrensmäßig aufeinander folgende Teilzustände beim Herstellen der
Mehr-Kammer-Behältnisse in der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 4
- eines der in der dritten Bearbeitungsstation hergestellten, teilgefüllten
und allseitig verschlossenen topfartigen Behältnisse eines Mehr-Kammer-Behältnisses,
- Fig. 5
- eine Darstellung ähnlich der von Fig. 2 mit einer abgewandelten dritten
Bearbeitungsstation.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die in Fig. 1 und 2 ausschnittsweise dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 10
zum Herstellen von Mehr-Kammer-Behältnissen aus wasserlöslicher Folie besitzt
eine nicht näher dargestellte erste Bearbeitungsstation 11, in der in eine erste
Folienbahn 16 topfartige Auswölbungen 18 beispielsweise durch thermische
Behandlung eingeformt werden. In einer anschließenden zweiten
Bearbeitungssgtation 12 werden die topfartigen Auswölbungen 18 mit Füllgut 20
teilweise gefüllt. Diese mit Füllgut 20 teilweise gefüllten topfartigen
Auswölbungen 18 gelangen in eine dritte Bearbeitungsstation 13. In dieser dritten
Bearbeitungsstation 13 werden die mit Füllgut 20 teilweise gefüllten
Auswölbungen 18 durch eine zweite Folienbahn 22 abgedeckt und mit der ersten
Folienbahn 16 im umlaufenden Randbereich der topfartigen Auswölbungen 18
versiegelt, so dass das Füllgut 20 einer jeden topfartigen Auswölbung 18 allseits
luftdicht eingeschlossen ist. Die so geschaffenen teilweise mit Füllgut 20 gefüllten
und durch eine dicht an dem Füllgut 20 anliegende zweite Folienbahn 16
verschlossenen topfartigen Auswölbungen werden dann in Bearbeitungsrichtung
24 weiter transportiert und können mit einem weiteren Füllgut befüllt und dann
durch eine weitere Folienbahn verschlossen werden.
Die dritte Bearbeitungsstation 13 besitzt ein Bodenteil 30 und ein umfangsmäßig
dicht auf dem Bodenteil 30 aufsitzendes Deckelteil 32. Beide Teile 30, 32 bilden eine
Vakuumkammer für die durch sie hindurchgeführten beiden Folienbahnen 16, 22
mit den topfartigen Auswölbungen 18.
Bei der in Fig. 2 dargestellten dritten Bearbeitungsstation 13 sind die beiden
Seitenrandbereiche 34, 36 der beiden wasserlöslichen Folien 16, 22 schmaler als die
quer zur Bearbeitungsrichtung 24 vorhandene Breite 38 der Vakuumkammer, das
heißt des Bodenteils 30 und des Deckelteils 32. Im vom Bodenteil 30 und Deckelteil
32 luftdicht verschlossenen Innenraum 40 ist eine obere Siegelbacke 42 an einer in
der Höhe (Doppelpfeil 44) verstellbaren Halterung 46 befestigt. Die Siegelbacke 42
kann durch eine in ihrem Inneren befindliche Heizeinrichtung 48 aufgeheizt
werden. Beim Aufsetzen der oberen Siegelbacke 42 von oben auf die zweite
Folienbahn 22 kann die zweite Folienbahn 22 mit der ersten Folienbahn 16
verschweißt werden. Die durch das Verschweißen erzeugte Siegelnaht 50 läuft um
den Randbereich einer jeden topfartigen Auswölbung 18 als geschlossene Linie
herum. Das im Inneren einer jeden topfartigen Auswölbung 18 befindliche Füllgut
20 ist dadurch luftdicht durch die beiden Folien 16 und 22 umhüllt.
Vor dem Versiegeln der beiden Folienbahnen 16, 22 zwischen der oberen
Siegelbacke 42 und den im Bodenteil 30 als Gegenbacken vorhandenen Schultern
54,56 wird im Innenraum 40 mittels einer über eine Verbindungsleitung 58
angeschlossenen Saugpumpe 60 ein Unterdruck erzeugt. Bei diesem Absinken des
Luftdruckes in den Innenraum 40 entweicht die im Inneren der topfartigen
Auswölbungen 18 vorhandene Luft aus den Seitenrandbereichen 34, 36 in den
Innenraum 40 und damit aus den topfartigen Auswölbungen 18 heraus. Erst
nachdem ein ausreichender Unterdruck im Inneren der topfartigen
Auswölbungen, im Bereich zwischen der ersten Folienbahn 16 und der zweiten
Folienbahn 22, hergestellt ist, wird die vorstehend bereits erwähnte Siegelnaht 50
hergestellt. Beim Beenden des Unterdruckes im Innenraum 40, was beispielsweise
durch Verbinden des Innenraumes 40 mit der Außenatmosphäre erfolgt, entsteht
im Innenraum 40 wieder der normale Atmosphärendruck. Im Inneren der
topfartigen Auswölbungen 18, die mit Füllgut 20 gefüllt sind, herrscht immer noch
der vorher erzeugte Unterdruck. Dadurch legt sich die erste Folienbahn 16 dicht
von oben an das Füllgut 20 an. Nach Verlassen der dritten Bearbeitungsstation 13
besitzen die topfartigen Auswölbungen die in Fig. 1 rechts dargestellte Form 18.4.
Gemäß den in Fig. 3 dargestellten Teilzuständen der Folienbahnen ist in Fig. 3a)
eine der topfartigen Auswölbungen 18 dargestellt, die in der ersten
Bearbeitungsstation 11 beispielsweise durch Einwirkung von Wärme, hergestellt
worden ist. Anschließend wird gemäß Fig. 3b) mittels eines Füllorganes 12 die
topfartige Auswölbung 18 mit Füllgut 20 teilweise gefüllt.
Anschließend wird gemäß Fig. 3c) die erste Folienbahn 16 durch eine zweite
Folienbahn 22 lose abgedeckt. Die so vorhandenen beiden Folienbahnen 16, 22
gelangen dann in die dritte Bearbeitungsstation 13 (Fig. 3d), e), f)).
Zunächst wird in der dritten Bearbeitungsstation 13 über die an der Saugpumpe 60
angeschlossene Verbindungsleitung 58 im Innenraum 40 ein Unterdruck erzeugt.
Dabei verformt sich die zweite Folienbahn 22 nicht.
Anschließend werden durch Aufheizen mittels der Heizeinrichtung 48 und
anschließendem Absenken der beiden oberen Siegelbacken 42.2 und 42.4 auf die
linke und rechte Längsschulter 54, 56 des Bodenteils 30 die umlaufende Siegelnaht
50 im aufeinander liegenden, gemeinsamen Randbereich der ersten und zweiten
Folienbahn 16, 22 außerhalb der topfartigen Auswölbungen, erzeugt (Fig. 3e).
Anschließend (Fig. 3f)) wird die zur Saugpumpe 60 führende Verbindungsleitung
58 wieder mit der Atmosphäre verbunden und dadurch im Innenraum 40 der
Unterdruck aufgehoben und wieder der Atmosphärendruck hergestellt. Dadurch
saugt sich die zweite Folienbahn 22 dicht von oben an das Füllgut 20 an und es
entsteht die in Fig. 4 dargestellte becherartige Form der topfartigen Auswölbung
18.4, die an ihrem umlaufenden oberen Randbereich die Siegelnaht 50 aufweist.
Diese topfartige Auswölbung 18.4, beziehungsweise die in den beiden Bahnen
vorhandenen, im vorliegenden Fall jeweils zu zweit nebeneinander liegenden
topfartigen Auswölbungen 18.4, können dann in weiteren Bearbeitungsschritten
mit im Regelfall anderem Füllgut gefüllt und dann mit einer dritten Folienbahn
verschlossen und abgedeckt werden. Die dritte Folienbahn kann dann durch eine
umlaufende, der Siegelnaht 50 vergleichbaren Siegelnaht mit der einen Folienbahn
22 oder mit den beiden Folienbahnen 16, 22 verschweißt werden. Durch
anschließendes Separieren der einzelnen topfartigen Auswölbungen entstehen
dann die gewünschten Mehr-Kammer-Behältnisse, die im vorliegenden
Beispielsfall jeweils Zwei-Kammer-Behältnisse sind.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besitzt die dritte
Bearbeitungsstation 13.5 eine Breite 38.5, die quer zur Verarbeitungsrichtung 24
schmaler ist als die Breite 80 der ersten Folienbahn 16.5, beziehungsweise 82 der
zweiten Folienbahn 22.5. In der zweiten Folienbahn 22.5 sind Löcher 84, 86 in den
Seitenbereichen dieser zweiten Folienbahn 22.5 so vorhanden, dass sie seitlich
außerhalb, neben den in der dritten Bearbeitungsstation 13.5 herzustellenden
Siegelnähten 50 vorhanden sind. Die durch die Siegelnähte 50 verschlossenen
einzelnen topfartigen Auswölbungen 18 weisen in keiner der Folienbahnen damit
Löcher 84, 86 auf.
Die Löcher 84, 86 haben den Zweck, dass beim Erzeugen des Unterdruckes im
Innenraum 40, wie das im Zusammenhang mit der Fig. 2, 3 bereits erwähnt ist, die
Luft aus dem Bereich der topfartigen Auswölbungen, die zwischen den beiden
Folienbahnen 16.5, 22.5 eingeschlossen ist, nach außen entweichen kann. Erst
anschließend werden dann die Siegelnähte 50 hergestellt, so wie das im
Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 bereits beschrieben ist.
Die gemäß Fig. 5 hergestellten einzelnen Mehr-Kammer-Behältnisse unterscheiden
sich nicht von den durch die Vorrichtung 2 erzeugten Mehr-Kammer-Behältnissen.