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Vorrichtung zum Zuschweißen gefüllter und gegebenenfalls evakuierter
Beutel Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuschweißen gefüllter
und gegebenenfalls evakuierter Beutel aus schweißbaren bzw. heißsiegelfähigen Folien
durch Wärme, insbesondere durch Impulsschweißung, wobei das Füllen und/oder Evakuieren
der Beutel mittels einer oder mehrerer in den Beutelmund eingeführter flacher Düsen
vorgenommen wird und dabei Preßbacken den Beutelmund unter Einbeziehung der Düsen
und auch nach Herausziehen derselben abdichten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Zuschweißen gefüllter
und gegebenenfalls evakuierter Beutel derart wirtschaftlich durchzuführen, daß möglichst
wenig von der Beutellänge verlorengeht, ohne dabei eine wirksame Entlüftung in Frage
zu stellen.
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So sind bei einer bekannten Vorrichtung sowohl ein Abdichtungsbackenpaar
als auch ein Schweißbackenpaar vorgesehen, so daß der Beutelabschnitt zwischen den
beiden Backenpaaren nicht zur Füllung benutzt werden kann, sondern abfällt. Dieses
ungenutzte Stück kann aber bis ein Drittel der Beutellänge und noch mehr betragen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß eine oder beide
Preßbacken zumindestens im Bereich der Düsen mit einer elastischen Einlage versehen
und mit einem Heizband überspannt sind, derart, daß sie nach Zurückziehen der Düsen
auch zum Zuschweißen des Beutelmundes dienen.
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Die Entlüftung und Zuschweißung der Einfüllöffnung entlüfteter Beutel
geschieht also mit einem einzigen Preßbackenpaar unter Zuhilfenahme elastischer
Einlagen in eine oder beide Preßbacken. Damit wird erreicht, daß die zur Abdichtung
einer Einfüllöffnung während der Entlüftung verwendeten Preßbacken ohne örtliche
Veränderung zugleich als Schweiß- oder Siegelbacken Verwendung finden können. Sodann
kann ein Beutel für die Einfüllung voll ausgenutzt werden, ohne daß ein zwischen
zwei Backenpaaren gelegenes Beutelstück abgeschnitten werden muß.
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Bei der Ausbildung eines Backenpaares zu zwei Zwecken ergibt sich
der weitere Vorteil, daß schon beim Zusammengehen der beiden Backen darauf geachtet
werden kann, daß sich kein Füllgut zwischen Ober- und Unterbacke befindet. Das wiederum
begünstigt nach der Entlüftung die Erzeugung einer einwandfreien und gut abdichtenden
Siegelnaht.
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Zum Füllen der Beutel aus Verbundfolien, reinen Folien, z. B. Polyamid,
Saran, Hostaphan, Rilsan, Polyäthylen und ähnlichen Stoffen durch einen durchgehenden
Kanal einer oder mehrerer flacher
Düsen kommt flüssiges, pasteuses oder pulverförmiges
Gut in Frage.
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Die vorgeschlagene Vorrichtung hat auch Vorteile gegenüber den sogenannten
Kammermaschinen, bei denen das Luftabsaugen und Verschweißen eines Beutels in einer
nach außen geschlossenen Kammer stattfindet. In diesen kann sich ein Beutel an der
für die Schweißnaht bestimmten Stelle zusammenziehen und dabei Falten bilden, welche
die Erzeugung einer guten und dichten Schweißnaht unmöglich machen und dadurch Materialverluste
herbeiführen.
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Zur Vermeidung von Einlagerungen in der Schweißnaht, die die Bildung
einer gut abdichtenden Schweißnaht beeinträchtigen, sind bei einer bekannten Vorrichtung
die Schweißbacken in Beutellängsrichtung bogenförmig ausgeführt, damit sie beim
Zusammengehen zwischen sich befindliches Füllgut beiseite schieben und die frei
gewordenen Stellen des Beutels gut verschweißen können. Damit ist aber der Nachteil
verbunden, daß eine ausgedehnte Schweißnaht entsteht, die die zum Füllen ausnutzbare
Beutellänge sehr einschränkt.
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Demgegenüber erhält die nach der Erfindung hergestellte Schweißnaht
nur die Breite, die aus Festigkeits- und Abdichtungsrücksichten erforderlich ist.
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Entlüftungsdüsen auch zum Füllen auszunutzen, ist an sich bekannt.
Hier geht es darum, daß das Abdichten und Zuschweißen einer Einfüllöffnung von ein
und demselben Backenpaar in ortsunveränderlicher Stellung vorgenommen wird, wobei
das Zuführen von elektrischer Energie zum Verschweißen an Ort und Stelle geschieht
und nicht, wie in einem bekannten Fall, wo eine bewegliche Preßbacke an einer besonderen
Stelle vorher aufgeheizt
und dann erst an die eigentliche Entlüftungsstelle
und Siegelstelle herangebracht wird. Da ist es schon vorteilhafter, wenn die Entlüftung
bei abgekühlten Backen geschieht und dann sich an derselben Stelle die Versiegelung
anschließend vollzieht.
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Hierbei sind -nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zumindest
die untere Backe, vorteilhaft aber beide Backen mit einer oder mehreren den benutzten
Düsen entsprechenden, etwas größer gehaltenen, stumpfwinkligen Aussparungen versehen,
die je durch ein eingeklebtes Gummistück ausgefüllt sind, das von dem zugehörigen
und elastisch eingespannten Heizband zur Wand eines aufliegenden Beutels hin abgedeckt
ist.
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Mindestens ein Heizband, vorzugsweise beide Heizbänder sind gemäß
der Erfindung je von einem durchgehenden Silicongummistreifen von verhältnismäßig
großer Dicke unterlegt, wobei besonders dicke Silicongummistreifen benutzt werden,
wenn Beutel mit einzuschweißenden Ventilen, Verschlüssen, Formstücken od. dgl. behandelt
werden.
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Für besondere Fälle ist es gemäß der Erfindung zweckmäßig, zusätzlich
zu der gummielastischen Einlage in einem entsprechenden Ausschnitt der betreffenden
Preß- und Siegelbacke eine unter Federdruck stehende vor- und zurückbewegliche Druckfläche
vorzusehen.
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Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß gemäß der Erfindung
jedes Heizband in Längsrichtung wenigstens an einem Ende der zugehörigen Backe federnd
befestigt ist.
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Eine Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit verschiedenen elastischen Einrichtungen
auf den einander zugekehrten Seiten der Preßbacken zur Abdichtung des Düsenmundes
bei geschlossenen Preßbacken, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind.
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Fig. 1 bis 8 zeigen die beiden Preß- und Schweißbacken in verschiedenen
Stellungen, je im Querschnitt und in Vorderansicht; Fig. 9 bis 14 zeigen je in einem
mittleren seitlichen Querschnitt und in Ansicht von vorn auf die Umgebung einer
Düsenmündung verschiedene elastische Ausbildungen der Preß- und Schweißbacken zur
Abdichtung eines Beutels in Düsennähe für beidseitige und einseitige Schweißung;
Fig. 15 ist ein senkrechter Aufriß mit teilweisem Querschnitt durch ein geöffnetes
Preß- und Schweißbackenpaar mit je zwei abgebrochenen Endstücken und einem ausgebrochenen
Mittelstück.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Luftabsaugen aus
dem über die Mündung 15 a der Düse 15 nach Fig. 1 übergeschobenen Beutel 2 und zum
Zu- oder Abschweißen der Beutelöffnung, wobei sich diese letztere zwischen den einander
zugekehrten Flächen der Backen 16 und 17 befindet.
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Sowohl die obere Backe 16 als auch die untere Backe 17 weisen Ausschnitte
3 und 4 in den Fig. 2 und 15 auf, in die entsprechend geformte Gummistücke 5 und
6 eingeklebt sind. Der Beutel 2 ist in dem dargestellten Beispiel gemäß den Fig.
1, 3, 5 und 7 mit massiven kugeligen Körpern 7 und 8 gefüllt, die bei Prall- und
Sichtpackungen die verschiedensten Gegenstände sein können. Die Backen 16 und 17
können die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Stellung einnehmen, in der die Beutelöffnung
mit der Düsenmündung von den Backen bei Nachgeben der
Gummieinlagen 5 und 6 beiderseits
der Düsenmündung 15 a luftdicht eingespannt ist. Nicht gezeigte, aber gespannte
Federn drücken die obere Backe 16 mit Beutel 2 und Düse 15a gegen die untere Backe
17 an. Wird alsdann die Düse 15 mit dem Düsenmund 15 a mit einem nicht dargestellten
Vakuumkessel verbunden, so pflanzt sich das Vakuum über die Düse 15 a in das Innere
des Beutels 2 fort und bewirkt dessen Evakuierung. Ist ein vorher festgelegter Grad
der Evakuierung nach Fig. 5 erreicht, so daß das Füllgut, die Körper 7 und 8, von
der Beutelwandung dicht umschlossen wird, so wird selbsttätig oder von Hand die
Düsenmündung 15 a mit dem flachen Düsenrohr 15 veranlaßt, sich aus der Beutelöffnung
aber bei unter Druck verbleibenden Preßbacken 16 und 17 zurückzuziehen. Dieser Zustand
ist in Fig. 7 gezeigt. Bei Impulsschweißung schaltet sich dann der Schweißstrom
durch die zurückgehende Düse selbständig ein.
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Nach Beendigung des Schweißimpulses werden die Backen 16 und 17 geöffnet
und geben den gefüllten, entlüfteten und zugeschweißten, d. h. den nunmehr fertiggestellten
Beutel frei.
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An Stelle der elastischen Einlagestücke 5 und 6, die den in den Fig.
1 bis 8 und 15 gezeigten Ausführungen zugrunde gelegt sind, können gemäß Fig. 9
und 10 die üblichen Siliconstreifen 34 und 35, die die Heizbänder 32 und 33 gegenüber
ihren zugehörigen Backen 16 und 17 gegen Wärme und auch elektrisch isolieren, so
dick gemacht werden, daß sie elastische Verformungen in der Größenordnung eines
flachen Düsenmundes 15 a aufnehmen können und dabei doch so fest auf eine eingelegte
Beutelöfinung und natürlich auf die Düse drücken, daß wieder eine luftdichte Abdichtung
entsteht. Diese Ausführung mit den dicken Siliconstreifen 34 und 35, die, wie vorher
angegeben ist, in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind, hat den Vorzug, daß man in der
Wahl des Einsatzortes einer oder auch mehrerer Düsen 15 zwischen den Backen 16 und
17 nicht auf die Einlagestücke 5 und 6 gemäß den Fig. 1 bis 8 und 15 Rücksicht nehmen
muß. Die Düsen können vielmehr jede beliebige Stellung entlang den Backendruckflächen
erhalten.
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Die beschriebene Vorrichtung kann auch zum Einschweißen von Ventilen,
Verschlüssen oder Formstücken benutzt werden, die vor dem Zuschweißen in die Beutelöffnung
eingesetzt sind und während des Verschweißens darin verbleiben, wobei sie durch
die elastischen Einlagen 5 und 6 oder die Siliconstreifen 34 und 35 zwischen den
Backen 16 und 17 eingeklemmt sind. Die Ventile und Verschlüsse ermöglichen ein nachträgliches,
absatzweises Füllen und Entleeren eines derart ausgestatteten Beutels.
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An Stelle von Silicon kann auch ein anderer Stoff verwendet werden,
der gleiche oder bessere Eigenschaften hinsichtlich Elastizität, Widerstandsfähigkeit
und Isolierung hat als Silicon.
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Bei einseitiger Schweißung ist es gemäß den Fig. 11 und 12 möglich,
nur die das Heizband 33 tragende Backe 17 auf der Anpreßseite durch einen Siliconstreifen
35 nachgiebig auszubilden, wenn der Düsenmund 15 a auf der heizbandfreien Seite
eine flache ebene Fläche besitzt bzw. eine Fläche, die der Backenfläche angepaßt
ist. Bei geschlossenen Backen ist alsdann der Düsenmund 15 a ganz in den Siliconstreifen
35 eingebettet.
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Der Siliconstreifen 35 kann gemäß den Fig. 13 und 14 dünner gehalten
werden, wenn im Bereich der Düse in der Schweißbacke 17 ein verschiebbares Druckstück
36 in einem Ausschnitt geschaffen ist, der durch Federn 37 und 38, die Führungsstifte
39 und 40 umgeben, den Anpreßdruck zur Erzielung einer Abdichtung wirksam unterstützt.
Bei doppelter Anordnung derartiger Backenausschnitte 36 mit Federn 37 und 38 sowie
Stiften 39 und 40 und eines dünnen Siliconstreifens 35 an der oberen Backe 16 ergibt
sich eine beiderseitige Schweißung, sofern auch ein oberes Heizband 32 vorgesehen
ist.
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Es ist noch darauf aufmerksam zu machen, daß die Heizbänder 32 und
33, die sich über die elastischen Einlagen erstrecken, mit Rücksicht auf die elastische
Verformung durch die Düsen 15 wenigstens an einem Ende in Längsrichtung nach Fig.
15 nachgiebig oder federnd an der Backe befestigt sind.
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Die äußeren Enden sind mittels der Schrauben 41 und 42 am Backenkörper
16 bzw. 17 lösbar aber starr festgemacht, können aber infolge der anschließend geschaffenen
federnden Auflage 43 bzw. 44 beim Schließen der Backen 16 und 17 und der dadurch
entstehenden Verlängerung durch Umschlingung des Düsenmundes 15 sich längen, indem
die Federn 45 und 46 sich stärker spannen.
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Je flacher die Mündungen der Düsen sind, die zum Evakuieren und auch
zum Füllen von zuzuschweißenden Beuteln dienen, und in gleicher Weise, je länger
die Heizbänder eingespannt sind, desto weniger fällt die Beanspruchung der Heizbänder
in Längsrichtung ins Gewicht. Andererseits muß die Nachgiebigkeit der Heizbänder
um so größer sein, je mehr Düsen oder entsprechende Formstücke in eine Beutelöffnung
eingesetzt werden sollen und je umfangreicher und vor allen Dingen je dicker die
eingesetzten Teile sind.