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Anlage zur
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Patent- und Gebrauchsmuster-Hilf sanmeldung ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von quaderförmigen Packungen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von mit Flüssigkeit gefüllten, quaderförmigen
Packungen, bei dem aus einem relativ steifen, falt- und schweißbaren Packstoff ein
Schlauch gebildet wird, in den die zu verpackende Flüssigkeit zu einer laufend ergänzten
Säule mit einer bestimmten Füllhöhe zugeführt wird, und welcher in gleichmäßigen,
quer zur Schlauchrichtung verlaufenden Abständen in schmalen Zonen flachgedrückt
und durch Anbringen von zunächst einen Kanal freilassenden, unvollständigen. Quernähten
in Schlauchabschnitte unterteilt wird und jeder ein bestimmtes Füllvolumen enthaltende
Schlauchabschnitt durch einen ergänzenden Quernahtteil vollends verschlossen wird.
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Bei einem beispielsweise durch die DU-OS 22 24 864 bekannten Verfahren
dieser Art werden Teile der Quernähte, um der Eeilwirkung der in dem Schlauch eingefüllten
Flüssigkeit besser standhalten zu können, zunächst nur partiell am trockenen und
leeren Schlauch angebracht. Nach dem Füllen der durch die unvollständigen Quernähte
abgeteilten Schlauchabschnitte, werden die Quernähte dann vervollständigt. Nach
diesem Verfahren werden schlauchbeutelartige Packungen hergestellt, bei deren Formung
durch Flachdrücken der Quernahtzonen die Füllmenge in weiten Grenzen bestimmt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen quaderförmiger
Flüssigkeitspackungen zu schaffen, bei dem eine hohe Püllgenauigkeit der Packungen
bei hoher Abpackleistung erzielt werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß beim Flachdrücken
einer Quernahtzone die gegenüberliegenden Wände des rechteckig ausgebildeten Schlauches
im Bereich des abgeteilten Schlauchabschnitts gespreizt gehalten werden, so daß
das FüLlvolumen des -zu einem Quader geformten Schlauchabschnitts wenig größer als
das angestrebte Sollvolumen ist, und daß anschließend die Wände des quaderförmigen
Schlauchabschnitts auf einen bestimmten Abstand voneinander gebracht werden, so
daß die übermenge durch den Kanal der unvollständigen
Quernaht verdrängt
wird, bevor die Quernaht vervollständigt und die fertige Packung durch Trennen der
Quernaht abgetrennt wird.
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Dadurch daß die füllmenge einer Packung zunächst in einem ersten Arbeitsschritt,
in dem die Packung geformt wird, nur grob und dann in einem weiteren Arbeitsschritt
fein dosiert wird, ist eine hohe Ausbringung von Packungen mit genauem Sollgewicht
pro Zeiteinheit gewährleistet.
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Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung
mit einer Einrichtung zum Herstellen einer unvollständigen Quernaht am Schlauch
und einer in Schlauchförderrichtung nachgeordneten Einrichtung zum Vervollständigen
einer unvollständigen Quernaht vorteilhaft geeignet, welche nach der Erfindung dadurch
gekennzeichnet ist, daß zwischen der Einrichtung zum Herstellen einer unvollständigen
Quernaht und der Einrichtung zum Vervollständigen einer Quernaht zwei zur Ebene
der Quernähte eines Schlauchabschnitts parallele, im wesentlichen im Abstand der
Dicke einer Packung voneinander entfernt angeordnete Saugeinrichtungen vorgesehen
sind, deren Saugflächenform im wesentlichen den gegenüberliegenden Wänden einer
Packung entspricht.
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Der Abstand der beiden Saugeinrichtungen ist derart eingestellt, daß
nach dem Ausformen eines Schlauchabschnitts zu einer Packung, deren oberes Ende
mit einer einen Kanal freilassenden Quernaht verschlossen ist, das Füllvolumen der
Packung etwas größer ist als das Sollvolumen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
welche eine Vorrichtung zum Herstellen quaderförmiger Packungen zeigt, und wird
im folgenden näher beschieben Zum Herstellen von quaderförmigen Packungen 1, welche
an ihrem Kopf und an ihrem Boden durch je eine .Quernaht 3 verschlossen sind, wird
zunächst eine relativ steife, jedoch faltbare Packstoffbahn zu einem Schlauch 2
mit rechteckigem Querschnitt geformt. In einer nicht dargestellten Längsnaht des
Schlauches 2 sind die Ränder der Packstoffbahn miteinander verbunden. Vorzugsweise
ist der Packstoff ein schweißbares Verbundmaterial mit einer Karton- und einer Kunststoffschicht.
In der Packstoffbahn bzw. im Schlauch 2 sind Rilllinien 9 eingeprägt, die in den
Faltkantenbereichen der fertigen Packung 1 liegen.
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In den vertikal von oben nach unten geführten Schlauch 2 wird durch
ein Füllrohr 11 das zu verpackende flüssige Füllgut eingeführt, so daß sich in dem
Schlauchende eine Füllgutsäule aufbaut, deren Spiegel 12 aufeine im wesentlichen
konstanten Höhe gehalten wird. Das das Füllgut enthaltende Schlauchende durchsetzt
einen rahmenartigen Schacht 13 mit einem rechteckigen Durchlaß, der den Rechteckquerschnitt
des Schlauches 2 gegen die Wirkung des Füllgutdruckes aufrechterhält. Zum Festhalten
des Schlauches 2 zum Vorziehen hat der auf- und abbewegbare Schacht 13 auf seinen
Innenseiten Saugöffnungen, die über einen Stutzen 14 mit einer Saugquelle verbindbar
sind.
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Unterhalb des Schachtes 13 ist eine Schweißeinrichtung 15 zum Anbringen
von Nahtteilen 4 5 jeweils einer Quernaht 3 und etwa um die Höhe einer Packung 1
darunter eine Schweißeinrichtung 16 zum Vervollständigen der Quernähte 3 angeordnet.
Die obere Schweißeinrichtung 15 besteht aus einem Paar Schweißbacken 20, 21, welche
quer und parallel zu den breiten Seiten des Schlauches 2 verlaufen und welche in
ihrem mittleren Bereich eine Aussparung 22 haben, so daß beim Zusammendrücken des
Schlauches 2 in einer schmalen Zone eine unvollständige Quernaht 3 mit außen liegenden
Nahtteilen
4, 5 gefertigt wird, zwischen denen ein Kanal verbleibt und welche nach unten einen
Schlauchabschnitt 6 abteilen. Der Schließbewegung der Schweißbacken 20, 21 wird
eine Abwärtsbewegung überlagert, welche der Verkürzung des Schlauchabschnitts 6
beim Flachdrücken der Quernahtzone und Einfalten des Kopfes der Packung 1 entspricht.
Die Schweißbacken 23, 24 der unteren Schweißeinrichtung 16 sind dagegen nur einer
waagrechten Ebene gegeneinander verschiebbar und haben eine Breite, welche etwas
größer ist als der Abstand der Nahtteile 4, 5 der unvollständigen Quernaht 3, so
daß sie beim vollständigen Verschweißen der Quernaht die äußeren Quernahtteile 4,
5 etwas überdecken.
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Zwischen der oberen und unteren Schweißeinrichtung 15 bzw. 16 sind
den Breitseiten des Schlauches 2 bzw. des dort befindlichen Schlauchabschnitts 6
je eine Saugplatte 25 zugeordnet.
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Die stationären Saugplatten 25 haben auf ihrer dem Schlauchabschnitt
6 zugekehrten ebenen Seite Saugöffnungen, welche mit einer Saugquelle über einen
Stutzen 26 verbindbar sind.
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Die Saugplatten 25 decken die Breitseiten des Schlauchabschnitts 6
über deren mittlerem Breitenbereich und im wesentlichen über der zwischen der Boden-
und Kopffaltkante
liegenden Höhe des Schlauchabschnitts 6. Die
einander gegenüberliegenden Saugplatten 25 haben voneinander einen Abstand, welcher
mit geringen Abweichungen der Dicke des rechteckigen Schlauches 2 bzw. der fertigen
Packung 1 entspricht.
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Den Schmalseiten des jeweils zwischen der oberen und unteren Schweißeinrichtung
15, 16 befindlichen Schlauchabschnitts 6 sind je zwei schwenkbare Paltplattenpaare
27, 28 zugeordnet Die Faltplatten 27, 28 unterstützen die beim Flachdrücken des
Schlauches 2 an den Rändern der Quernähte 7 beginnenden und auf die Schmalseiten
zulaufenden Faltdreiecke 7, 8 und drücken mit ihren vorderen Kanten gegen die anliegenden
Schmalseiten des Schlauchabschnitts 6.
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Unterhalb der Schweißbacken 23, 24 der unteren Schweißeinrichtung
16 ist dem dort befindlichen Schlauchabschnitt 6 bzw. Packung 1 ein Dosierplattenpaar
30 zugeordnet. Die Dosierplatten 30 sind parallel zu den Breitseiten der Packung
1 angeordnet und haben je einen unten gegen die untere Quernaht 3 der Packung 1
vorstehenden Schenkel 31.
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Sie sind gegen die unterhalb der unteren Schweißeinrichtung 16 befindliche
Packung 1 quer bewegbar. Ferner sind gegen
die an der beschriebenen
Stelle befindliche Packung 1 zwei weitere Dosierplatten 32, und zwar gegen deren
Schmalseiten bewegbar angeordnet. Diese Dosierplatten 32 decken sich im wesentlichen
mit den Schmalseiten der Pakkung 1, wohingegen die Dosierplatten 30 eine Breite
haben, welche etwa gleich der Breite der Schweißbacken 23, 24 der unteren Schweißeinrichtung
16 ist.
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Zum Führen eines zu einer Packung geformten Schlauchabschnitts 6 aus
der Station mit den Saugplatt.en 25 und den Faltplatten 27, 28 in die Station mit
den Dosierplattenpaaren 30, 32 sind neben den Schweißbacken 23, 24 der unteren Schweißeinrichtung
16 zwei Klauenpaare 33, 34 auf und abbewegbar. Zum Fassen eines Schlauchabschnitts
6 bzw.
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einer Packung 1 sind die Klauen jedes Paares 33, 34 gegen-und voneinander
in waagrechter Ebene bewegbar. Sie haben eine U-Form, so daß sie in paarweise geschlossenem
Zustand im wesentlichen ein Rechteck umschließen, welches dem Querschnitt einer
Packung 1 in senkrechter Ebene entspricht.
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Zusammen mit den beiden Dosierplattenpaaren 30 und 32 umschließen
sie eine Kammer, die im Zusammenwirken mit den Wänden einer eingeschlossenen Packung
1 ein Volumen hat, das dem Sollvolumen der Packung entspricht.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der Zeichnung
ist die Vorrichtung in der Endphase eines Förderschrittes des Schlauches 2 bzw,
einer mit diesem durch eine unvollständige Quernaht 3 noch verbundenen Packung 1
dargestellt. Die Packung 1 hat mit den Klauenpaaren 33, 34 bereits ihre Endstellung
erreicht, wohingegen der Schlauch 2 noch um die Länge nach unten bewegt wird, welche
für das Falten des Kopfes an dem über der Packung 1 befindlichen Schlauchabschnitt
6 und dem Boden des darüber befindlichen Schlauchabschnitts 6 erforderlich ist.
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Während des Förderschrittes wirkt Unterdruck in dem Schacht 13, so
daß der Schlauch 2 genau geführt wird.
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In der Endphase des Förderschrittes werden auch die beiden Saugplatten
25 unter Unterdruck gesetzt, so daß die Breitseiten des dort befindlichen Schlauchabschnitts
6 erfaßt und festgehalten werden. Die Faltplatten 27, 28 werden in die waagerechte
Lage geschwenkt.
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Während der Endphase des Schlauchförderschritts bewegen sich die Schweißbacken
20, 21 der oberen Schweißeinrichtung 15 gegeneinander, wobei sie auf die Breitseiten
des
Schlauches 2 auftreffen und diesen in einer schmalen Zone flachdrücken,
in der eine Quernaht 3 gefertigt wird. Dabei werden die oben und unten an die Quernaht
3 angrenzenden Bereiche des Schlauches 2 im wesentlichen in die Waagrechte als Kopf
und Boden von Packungen umgelegt. Außerdem bilden sich dabei nach außen abstehende
Faltdreiecke 7, 8 als uebergang von der Quernaht 3 zu den Schmalseiten der Packung
bzw. des Schlauchabschnitts 6. Zum Unterstützen des Faltens des Bodens an einem
Schlauchabschnitt oberhalb der oberen Schweißelnrichtung 15 sind unten an dem Schacht13
Faltklappen 36 schwenkbar angeordnet, welche beim Schließen der Schweißbacken 20,
21 nach innen schwenken. Im Anschluß an das Flachdrücken des Schlauches 2 im Quernahtbereich
pressen die Schweißbacken 20, 21 die beiden Lagen des Schlauches 2 gegeneinander,
wobei unter der Einwirkung des Drucks und von Wärme in den Randbereichen Nahtteile
4, 5 gebildet werden, zwischen denen ein Verbindungskanal zwischen dem abgeteilten
Schlauchabschnitt 6 und dem mit diesem verbundenen Schlauch 2 verbleibt.
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Beim Falten des Kopfes dieses Schlauchabschnitts 6, dessen Boden bereits
beim vorhergehenden Arbeitszyklus gefaltet worden ist, entsteht eine quaderförmige
Packung 1 mit vier abstehenden Faltdreiecken 7, 8, deren Inhalt durch Ausbauchungen
der Wände etwa um 5% größer ist als das Sollvolumen.
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Zu Beginn der Endphase des Schlauchförderschrittes werden auch die
Dosierplattenpaare 30, 32 gegen die zugekehrten Wände der zuvor geformten Packung
1 bewegt und auf einen solchen Abstand voneinander gebracht, daß sie zusammen mit
den Klauenpaaren 33, 34, die noch an der Packung 1 anliegen, einen im wesentlichen
quaderförmigen Raum umschließen, welcher zusammen mit den steifen Packungswänden
der Packung 1 ein Füllvolumen verleiht, welches gleich dem Sollvolumen ist.
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Die beim Formen der Packung 1 eingeführte tfbermenge wird dabei durch
den Kanal zwischen den Quernahtteilen 4, 5 in den achfolgenden Schlauchabschnitt
6 verdrängt Beim Gegeneinanderbewegen der Dosierplatten 30, 32 der einzelnen Paare
werden gleichzeitig die Schweißbacken 23, 24 des unteren Schweißbackenpaares 16
gegeneinander bewegt, welche sofort nach Herstellen der Dosierkammer durch die Dosierplatten
30, 32 den Kanal zwischen den Quernahtteilen 4, 5 verpressen und verschweißen, so
daß die Quernaht 3 vervollständigt wird. Das Vervollständigen der Quernaht 3 ist
vorzugsweise beendet, bevor die Schweißbacken 20, 21 die Quernahtzone des nachfolgenden
Schlauchabschnitts 6 flachgedrückt haben.
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Während die Schweißbacken 23, 24 die Quernaht 3 pressen, heben die
Klauen 33, 34 von der Packung 1 ab, gehen nach oben und greifen den darüber in der
Formung begriffenen Schlauchabschnitt 6. Gleichzeitig werden auch die Dosierplatten
30, 32 von der Packung 1 wieder weggezogen. Wenn auch die Schweißbacken 20, 21 der
oberen Schweißeinrichtung 15 die Quernahtzone pressen, wird der Schacht 13 um eine.Schlauchabschnittshöhe
nach oben bewegt. Während dieser Zeit ist der Unterdruck abgeschaltet.
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Wenn die Klauen 33, 34 die zwischen der oberen und der unteren Schweißeinrichtung
15, 16 befindliche, gerade geformte Packung 1 ergriffen haben, werden die Schweißbacken
20, 21 und 23, 24' auseinanderbewegt, die Faltplatten 27, 28 in eine vertikale Lage
geschwenkt und der Unterdruck der Saugplatten 25 abgeschaltet. Darauf beginnt ein
neuer Förderschritt, bei dem die fertiggestellte Packung 1 aus der Feindosierstation
heraus, die gerade geformte Packung in die Feindosierstation hinein und der mit
dieser zusammenhängende- Schlauchabschnitt in die Form- und Grobdosierstation hineinbewegt
werden. Während sich der oben beschriebene Arbeitszyklus wiederholt, wird die xuvorfertiggestelte
Packung1 vom Strang durch einen Schnitt mitten durch die Quernaht 3 mit einer nicht
dargestellten Schere abgetrennt.
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Ansprüche:
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