DE1461899C

DE1461899C - Process for the production of cuboid packs with a square cross-section

Info

Publication number: DE1461899C
Authority: DE
Inventors: Geo^g Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Thesing
Original assignee: Tetra Pak Rausing and Co KG
Current assignee: Tetra Pak GmbH and Co

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen von mit fließfähigem Gut gefüllten Quaderpackungen mit quadratischem Querschnitt aus Kunststoff oder kunststoffbeschichteten Papier mit an den Verschlußenden ansetzenden dreieckförmigen Faltzipfeln, die von der Packung abstehen oder an deren Wände angelegt und befestigt sind.The invention is directed to a method for producing square packs filled with flowable material with a square cross-section made of plastic or plastic-coated paper with triangular fold lobes attached to the closure ends that protrude from the pack or on whose walls are laid out and fastened.

Es sind bereits eine ganze Reihe von Verfahren zur Herstellung von Quaderpackungen bekannt, die jedoch sämtlich noch nicht voll befriedigen. So riehten sich verschiedene Vorschläge auf eine Verfahrensweise, bei der von einem durchgehenden Schlauch mit Vorprägung im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Packungen Gebrauch gemacht wird und an dem vorgeprägten Schlauch angreifende Werkzeuge den Schlauch längs der vorgeprägten Falzlinie in die gewünschte Quaderform bringen. Diese Verfahrensweise bringt jedoch den wesent-Jichen Nachteil mit sich, daß hierbei komplizierte Steuer- und Regelungsvorrichtungen erforderlich sind, ao um die Vorpräge- bzw. Falzlinien des Schlauches mit den die Einfaltung bewirkenden Werkzeugen in Syn-. chronisation zu bringen und während des ganzen Produktionsverlaufes zu halten, da andernfalls sehr rasch das Verfahren nicht mehr durchzuführen wäre, as weil selbst die kleinsten vorkommenden Toleranzen sich naturgemäßem kurzer Zeit zu nicht mehr zu-, lässigen Beträgen addieren würden (französisefie Patentschrift 1 156 566, USA.-Patentschriften 3 048 951 und 3 006 121). .There are already a number of methods for producing square packs known that however, none of them are fully satisfactory yet. Various proposals were therefore based on a procedure made use of a continuous tube with a pre-stamping in the area of the top and bottom of the packs to be formed and tools engaging the pre-stamped hose move the hose along the pre-stamped Bring the fold line into the desired cuboid shape. However, this procedure brings the essentials The disadvantage that this requires complicated control and regulating devices, ao around the pre-embossing or fold lines of the hose with the tools causing the folding in syn-. to bring chronization and to keep it during the entire production process, otherwise very the procedure would no longer be carried out quickly, as because even the smallest tolerances that occur naturally for a short time no longer apply, allowable amounts would be added (French patent specification 1,156,566, U.S. patents 3 048 951 and 3 006 121). .

Zwar sind auch bereits Verfahren bekanntgeworden, die von einem Schlauch ohne Vorprägung im Bereich von Kopf und Boden der zu bildenden Pakkungen ausgehen, die jedoch ebenfalls noch eine Reihe von Nachteilen aufweisen, die eine tatsächliehe Ausübung dieser Verfahren bisher verhindert haben. So ist ein taktweise arbeitendes Verfahren bekannt, bei dem ein gefüllter Schlauch von zwei Formzellenhälften von entgegengesetzten Seiten erfaßt und im Zusammenwirken mit stationär angeordneten seitlichen Formelementen in Quaderform gebracht werden soll, worauf die Formteile die gebildete Packung und den anschließenden Schlauch ein Stück weitertfansportieren und mittels entsprechend an den Formteilen vorgesehener Schweißvorrichtungen die Quernähte hergestellt werden und die Formteile nach dem Lösen von der gebildeten Pakkung zum nächsten Arbeitstakt in die Ausgangsstellung zurückfahren sollen (deutsche Patentschrift 1119 750).Although methods have already become known that are made of a hose without pre-stamping in the Area of the top and bottom of the packs to be formed start out, which, however, also have one more Have a number of disadvantages which hitherto prevented these methods from actually being carried out to have. So a cyclically working method is known in which a filled tube of two Form cell halves grasped from opposite sides and in cooperation with stationary lateral mold elements are to be brought into cuboid shape, whereupon the moldings are formed Transport the pack and the connecting hose a little further and use accordingly the transverse seams are produced and the Molded parts after detaching from the pack that has been formed move to the starting position for the next work cycle should drive back (German patent specification 1119 750).

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird von einem stationär angeordneten, den Schlauch in rechteckiger Form umgebenden Formteil sowie von Einrichtungen zum Herstellen der Endverschlüse der Packungen Gebrauch gemacht, wobei zunächst die Quernähte gebildet werden und dann senkrecht zu diesen angreifende Formwerkzeuge die Packungen am Kopf und Boden gegen die die QuernäKte bildenden Schweißbacken ziehen und derart in diesen Bereichen in Quaderform bringen (britische Patentschrift 686 078).In a further known method, the hose is arranged in a stationary manner and in a rectangular shape Mold surrounding molded part as well as devices for producing the end closure of the Packs made use of, whereby first the transverse seams are formed and then perpendicular to them These attacking molds the packs at the top and bottom against the cross seams forming Pull welding jaws and bring them into a cuboid shape in these areas (British patent specification 686 078).

' Abgesehen davon, daß mit derartigen taktweise arbeitenden Verfahren keine Höchstleistungen zu erzielen sind, weisen diese bekannten Verfahren insbesondere den Nachteil auf, daß Relativbewegungen zwischen Schlauch und Formteilen auftreten, welche unerwünschte Beanspruchungen des Schlauchmaterials mit sich bringen und eine saubere Quaderbildung in Frage stellen. Außerdem erfolgt ein Vorschub des Schlauches durch das Vorwärtsbewegen der Formwerkzeuge nach deren Formschluß mit dem Schlauch, wobei vor allem im Kantenbereich der Formteile zusätzliche Beanspruchungen des Schlauchmaterials auftreten.Apart from the fact that it is not possible to achieve top performance with such intermittent procedures are, these known methods have the particular disadvantage that relative movements occur between hose and molded parts, which undesirable stresses on the hose material bring with it and call a clean cuboid formation into question. In addition, there is a feed of the hose by moving the molds forwards after their positive engagement with the Hose, with additional stresses on the hose material, especially in the edge area of the molded parts appear.

Es sind auch bereits kontinuierlich arbeitende Verfahren bekanntgeworden, bei denen ein gefüllter Schlauch zwischen zwei endlosen Ketten einläuft, an denen die Quernähte herstellende Schweißbacken umlaufen und die seitliche Formgebung der Packungen durch stationär angeordnete Formflächen erfolgt (britische Patentschrift 709 966). Abgesehen davon, daß hierbei die angreifenden Schweißbacken keine exakte Quaderbildung gewährleisten, ist insbesondere wieder der Nachteil einer Relativbewegung zwischen den Schlauchwandungen und stationär angeordneten Formelementen gegeben. Weiterhin sind eine Reihe von Verfahren bekannt, bei denen zwischen kontinuierlich umlaufenden Bändern oder Rotationskörpern aus einem gefüllten Schlauch kissen- oder zäpfchenförmige Packungen gebildet werden (z;B. USA.-Patentschrift 2 420 983). Alle diese bekannten Verfahren haben jedoch den Nachteil gemeinsam, daß bei diesen relativ starke Beanspruchungen auf das Packungsmaterial bei der Umformung ausgeübt werden, abgesehen davon, daß hierbei keine exakten Quaderpackungen erzeugt werden können.There are also already known continuously operating processes in which a filled Hose runs in between two endless chains on which the welding jaws that produce the transverse seams revolve and the lateral shaping of the packs is carried out by means of stationary shaping surfaces (British Patent 709,966). Apart from the fact that the attacking welding jaws do not have any Ensure exact cuboid formation is again the particular disadvantage of a relative movement between given the hose walls and stationary shaped elements. Furthermore are a number of processes known in which between continuously rotating belts or rotating bodies from a filled tube, pillow-shaped or suppository-shaped packs are formed (e.g., U.S. Patent 2,420,983). However, all these known methods have the disadvantage that with these relatively high stresses are exerted on the packing material during the forming process, apart from the fact that in this case no exact cuboid packs can be produced.

Neben diesen zuvor beschriebenen Verfahren, bei denen von einem durchgehenden Schlauch ausgegangen wird, ist ein weiteres Verfahren bekanntgeworden, bei dem zunächst aus einer für die Herstellung der Packungen verwendeten Materialbahn durch Schweißen einer Seitennaht ein Schlauch gebildet wird, aus dem durch Schweißen und Schneiden einzelne offene Beutel gebildet werden, von denen jeder gesondert zu einem Füller gebracht wird und dort nach der Füllung verschlossen wird. Hierbei bestehen beträchtliche Schwierigkeiten darin, den offenen Beutel exakt zu formen, wozu besondere, in das Innere des Schlauches greifende Spreizvorrichtungen benötigt werden. Neben der Notwendigkeit einer relativ aufwendigen Ausspreizvorrichtung ist hiermit insbesondere der Nachteil verbunden, daß unmittelbar vor der Füllung der Packung in das Innere derselben noch Fremdkörper eingreifen, was die -sterile Verpackung erschwert bzw. gefährdet (z. B. deutsche Auslegeschrift 1 043 057).In addition to these previously described methods, which are based on a continuous hose is, another process has become known, in which initially from one for the production The material web used in the packs is formed by welding a side seam to form a tube from which, by welding and cutting, individual open bags are formed, each of which is brought separately to a filler and is closed there after filling. Here exist considerable difficulty in precisely shaping the open pouch, especially in the interior the hose gripping spreading devices are required. In addition to the need for a relative complex expansion device is associated with the particular disadvantage that immediately before the filling of the pack into the inside of the same still foreign bodies penetrate what the -sterile packaging difficult or endangered (e.g. German Auslegeschrift 1 043 057).

Auch bei den meisten der zuvor beschriebenen, von einem kontinuierlichen Schlauch ausgehenden Verfahren besteht ein schwerwiegender Nachteil noch darin, daß bei diesen nicht zu vermeiden ist, daß ein mehr oder weniger großer Lufteinschluß bei der Packungsbildung erfolgt, was aus Sterilitätsgründen ebenfalls sehr unerwünscht ist.Even with most of the previously described, starting from a continuous hose Process is a serious disadvantage in that it cannot be avoided in these that a more or less large air inclusion takes place during the formation of the pack, which is for reasons of sterility is also very undesirable.

Zur Vermeidung der Nachteile der vorstehend geschilderten Verfahrn wird nun zum Herstellen von Quaderpackungen der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wände von in bekannter Weise aus einem gefüllten Schlauch durch Querschweißungen abgeteilten tetraederförmigen Verpackungen mit einem gegenüber dem exakten Tetraederinhalt verringertem Füllgutinhalt durch Druck in sechs zu den Schweißnähten parallelen Ebenen zu ebenen Flächen umgeformt werden, bis die Quaderform unter Bildung der Faltzipfel erreicht ist.In order to avoid the disadvantages of the method described above, the production of Rectangular packs of the type mentioned according to the invention proposed a method that thereby is characterized in that the walls of in a known manner from a filled tube through Tetrahedron-shaped packagings divided into cross-welds with a tetrahedron content that is exactly the same as the exact contents reduced product content through pressure in six planes parallel to the weld seams be reshaped into flat surfaces until the cuboid shape is achieved with the formation of the folds.

Diese Herstellung der endgültig gewünschtenThis manufacture the final desired

Quaderpackungen auf dem Wege einer Umformung vorhergehend in bekannter Weise hergestellter tetreaederförmiger Packungen vermeidet alle vorstehend erörterten Schwierigkeiten der bekannten Verfahren, da die schon bekannte Herstellung von tetraederförmigen Packungen keine besonderen Probleme aufwirft, sondern in relativ einfacher Weise ohne Lufteinschluß und mit genau dosierter Füllmenge möglich ist. Die anschließende Umformung dieser tetraederförmigen Packungen in Quaderform ist dann, wie die Praxis gezeigt hat, ebenfalls in überraschend einfacher und vorteilhafter Weise möglich. Außerdem ermöglicht es die erfindungsgemäße Verfahrensweise, bereits vorhandene Vorrichtungen zur Herstellung von tetraederförmigen Packungen weiterzubenutzen, wenn der Markt Quaderpackungen verlangt, wie dies in letzter Zeit zunehmend der Fall ist.Cuboid packs previously manufactured in a known manner by means of deformation, tetrahedral ones Packing avoids all of the difficulties of the known methods discussed above, because the already known production of tetrahedral Packs poses no particular problems, but in a relatively simple manner without air inclusion and is possible with a precisely dosed filling quantity. The subsequent reshaping of this tetrahedral As practice has shown, packs in the form of cuboids are also surprising possible in a simple and advantageous manner. In addition, the procedure according to the invention enables continue to use existing devices for the production of tetrahedral packs, when the market demands cuboid packs, as has recently been increasingly the case.

Zwar ist bereits ein weiteres Verfahren zum Umformen einer mit Flüssigkeit gefüllten Packung aus weichem oder halbsteifem Material bekannt gewor- ao den, deren unteres Ende quaderförmig ausgebildet und deren oberes Ende durch flaches Zusammenlegen und Verschweißen der Wände dicht verschlossen ist, zu einer quaderförmigen Verpackung mit quadratischem Querschnitt, an deren oberem Ende dreieckförmige Faltzipel senkrecht nach oben abstehen, wobei im "Zuge der Umformung die Seiten-;' wände der Verpackung von ihrem quaderförmigen ' Ende her fortschreitend parallel zu den vier Kanten der Bodenfläche unter gleichzeitigem Abflachen des anderen verschlossenen Endes abgestützt werden, worauf die entstehenden dreieckförmigen Faltzipfel in die Ebene ihrer zugehörigen Seitenwände aufgerichtet werden. Da bei diesem Verfahren jedoch die einzelnen Packungen nicht unter einem Füllspiegel, sondern jede einzelne beuteiförmige Verpackung vor dem Verschließen für sich gefüllt wird, ist praktisch eine Füllung ohne Lufteinschluß nicht möglich, d. h. es handelt sich nicht um voll gefüllte Packungen, bezüglich deren Umformung die Fachweit bisher das Vorurteil gehabt hat, diese würden bei allseitiger Druckaufbringung während des Umformvorganges platzen. Ferner sind beim bekannten Verfahren wieder Vorfalzlinien im Bereich des umzuformenden Kopfes der Packungen erforderlich und auß,erd,em findet beim fortschreitenden Abstützen der Packungsseitenwände während des Umformvorganges notwendigerweise eine erhebliche Relativbewegung zwischen Packungsmaterial und Formwerkzeugen statt. Schließlich ist eine exakte Quaderbildung deshalb nicht gewährleistet, weil bei dem bekannten Verfahren im Zuge der Umformung kein allseitiger Druck auf die Packungen ausgeübt wird (französische Patentschrift 1 332 658).A further method for reshaping a pack filled with liquid is already out soft or semi-rigid material has become known the, whose lower end is cuboid and whose upper end is folded flat and welding the walls is tightly closed to form a box-shaped packaging square cross-section, at the upper end of which triangular folding lobes protrude vertically upwards, whereby in the "course of the reshaping the side;" walls of the packaging from their cuboid 'end progressively parallel to the four edges the bottom surface are supported while at the same time flattening the other closed end, whereupon the resulting triangular folding lobes are erected in the plane of their associated side walls will. However, since with this method the individual packs are not under a filling level, but each individual bag-shaped packaging is filled for itself before closing, a filling without air inclusion is practically not possible, d. H. they are not full Packs, the reshaping of which the experts had previously had the prejudice that they would burst if pressure is applied on all sides during the forming process. Furthermore, the known The procedure again requires pre-fold lines in the area of the head of the packs to be reshaped auss, erd, em finds itself in the progressive support of the Pack side walls necessarily have a significant relative movement during the forming process between packing material and molds. Ultimately, this is why an exact cuboid is formed not guaranteed, because in the known process there is no pressure on all sides during the forming process exerted on the packs (French patent 1,332,658).

Ähnliches gilt auch noch bezüglich eines weiteren bekannten Verfahrens, bei welchem im Zuge der Bildung besonders sicherer, nämlich doppelter Querschweißnähte von aus einem durchlaufenden gefüllten Schlauch hergestellten kissenförmigen Packungen eine gewisse Verformung der kissenförmigen Packungen in Richtung auf eine Quaderpackung stattfindet. Hierbei greifen jedoch Formwerkzeuge nur an den Kopf- und Boden- sowie den Schmalseiten der Verpackungen an, wobei die an den Schmalseiten angreifenden Formwerkzeuge einen gewissen Halteeffekt für die doppelte Nahtbildung im Bereich der Kopf- und Bodenseiten der Packungen ausüben sollen. Da bei dem bekannten Verfahren an den breiten Packungsseitenflächen keine Formwerkzeuge angreifen, ist eine exakte Quaderbildung mit dem bekannten Verfahren nicht erreichbar und auch nicht das Vorurteil der Fachwelt überwunden, vollgefüllte Packungen anderer Gestalt würden im Zuge einer Umformung zu Quaderpackungen bei allseitiger Druckaufbringung platzen (USA.-Patentschrift 2 146 831).The same also applies to a further known method in which in the course of Formation of particularly secure, namely double cross weld seams from a continuous filled Tube-made pillow-shaped packings cause a certain deformation of the pillow-shaped packs takes place in the direction of a cuboid pack. Here, however, mold tools only attack the The top and bottom as well as the narrow sides of the packaging, with those acting on the narrow sides Forming tools have a certain holding effect for the double seam formation in the area of the The top and bottom sides of the packs are intended to exercise. As in the known method to the broad Pack side surfaces do not attack any molding tools, is an exact cuboid formation with the known Process not attainable and also not overcome the prejudice of the professional world, fully filled Packs of a different shape would be formed into cuboid packs on all sides in the course of reshaping Burst pressure application (U.S. Patent 2,146,831).

Schließlich ist es auch noch bekannt, bei der Herstellung tetraederförmiger Packungen deren Volumen gegenüber einem exakten Tetraeder etwas zu verringern, um ein Überfließen beim öffnen solcher Packungen zu vermeiden (österreichische Patentschrift 193 307).Finally, it is also known, when producing tetrahedral packings, their volume to reduce something compared to an exact tetrahedron to prevent overflow when opening such Avoid packing (Austrian patent 193 307).

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. This shows in

F i g. 1 die Bildung tetraederförmiger Packungen aus einem Schlauch,F i g. 1 the formation of tetrahedral packings from a tube,

F i g. 2 eine abgetrennte tetraederförmige Packung zwischen allseitig angreifenden Formkörpern,F i g. 2 a separated tetrahedral packing between molded bodies attacking on all sides,

F i g. 3 eine Seitenansicht zu F i g. 2,F i g. 3 shows a side view of FIG. 2,

F i g. 4 eine zur Bildung der Querschweißung der tetraederförmigen Packungen dienende Schweißbacke undF i g. 4 a welding jaw serving to form the transverse weld of the tetrahedral packs and

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer fertigen Quaderpackung.F i g. 5 is a perspective view of a finished cuboid package.

Ein Schlauch 1 wird durch ein Füllrohr 11 gefüllt. Unterhalb der öffnung des Füllrohres 11 sind zwei Schweißbackenpaare 2 α und 2 b angeordnet, welche in der Höhe gegeneinander versetzt und um 90° gegeneinander verdreht sind, so daß die zwischen den Schlauchabschnitten 3 entstehenden Nähte ebenfalls um 90° gegeneinander verdreht sind. Anschließend wird der Schlauch zwischen Trennmessern 4 hindurchgeführt, welche die Schlauchabschnitte voneinander trennen.A tube 1 is filled through a filling pipe 11. Below the opening of the filling tube 11 are two pairs of welding jaws 2 α and 2 b , which are offset from one another in height and rotated by 90 ° so that the seams between the tube sections 3 are also rotated by 90 ° against each other. The hose is then passed between cutting knives 4, which separate the hose sections from one another.

Die einzelnen tetraederförmigen Abschnitte werden einem Umformer zugeführt, welcher mit sechs Formkörpern 5 ausgestattet ist, zwischen denen der Abschnitt zu einer Quaderpackung 8 umgeformt wird. Diese Packung 8 ist ein Prisma mit quadratischer Grundfläche.The individual tetrahedral sections are fed to a converter, which has six Shaped bodies 5 is equipped, between which the section is formed into a square pack 8 will. This pack 8 is a prism with a square base.

Die gewünschte Dosierung des Füllgutes und die Füllgradregelung können mit Hilfe der Schweißbacken 2 durchgeführt werden. Diese enthalten eine Siegelleiste 7, die von einem Druckkörper 6 eingefaßt ist. Die Dosierung des Füllgutes erfolgt durch Anpassen des Abstandes der Schweißbacken 2. Da beim prallgefüllten Tetraeder das Verhältnis Oberfläche zu Inhalt günstiger ist als beim Quader, ist es notwendig, dem umzuformenden Tetraeder einen etwas geringeren Füllinhalt zu geben. Das geschieht mit Hilfe von Stützbacken 9, die verstellbar an die Schweißbacken 2 angelenkt sind, oder durch Verbreiterung der Stirnflächen 10 an den Schweißbacken 2.The desired dosage of the product and the degree of filling can be regulated with the help of the welding jaws 2 can be carried out. These contain a sealing bar 7 which is bordered by a pressure body 6 is. The filling material is metered by adjusting the distance between the welding jaws 2. Da in the bulging tetrahedron, the surface-to-content ratio is more favorable than in the cuboid it is necessary to give the tetrahedron to be reshaped a slightly smaller volume. This happens with the help of support jaws 9, which are adjustably hinged to the welding jaws 2, or by widening of the end faces 10 on the welding jaws 2.

Die fertige Quaderpackung 8 unterscheidet sich von den üblichen Quaderpackungen dadurch, daß Bodennaht und Kopf naht um 90°gegeneinander verdreht sind.The finished cuboid pack 8 differs from the usual cuboid packs in that the bottom seam and head seam are rotated by 90 ° against each other.

Die sich bei der Umformung bildenden Dreiecke werden im nachgeschalteten Arbeitsgang am Boden bzw. Kopf der Packung angelegt und verschweißt.The triangles that are formed during the forming process are placed on the ground in the subsequent work step or head of the pack applied and welded.

Wahlweise können die Kopfdreiecke nach oben gerichtet werden, was die Entnahme aus einem Karton oder Kasten erleichtert.Optionally, the head triangles can be directed upwards, which means removal from a cardboard box or box relieved.

Claims

Claim:

Process for the production of cuboid packs filled with flowable material with square

Sehern cross-section made of plastic or plastic-coated paper with triangular folding lobes attached to the closure , which protrude from the pack or are placed and attached to the walls, characterized in that the walls are divided into tetrahedron-shaped in a known manner from a filled tube by cross-welds Packagings with a lower content than the exact tetrahedron content can be formed into flat surfaces by pressure in six planes parallel to the weld seams until the cuboid shape is achieved with the formation of the fold tips.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings