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Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Zusammensetzung der Schutzgasatmosphäre
beim Verpacken von Gegenständen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Kontrolle der Zusammensetzung zur Schutzgasatmosphäre beim Verpacken von Gegenständen
oder Einheiten in einen sich vorwärts bewegenden, langgestreckten Schlauch aus einem
flexiblen Material, bei welchem ein in seiner Zusammensetzung einstellbares Schutzgas
od. dgl. in den Schlauch um die Gegenstände herum eingelassen und wieder teilweise
aus dem Schlauch verdrängt wird und die Verpackungen um die Gegenstände herum durch
Querschweißen und Abtrennen des Schlauches fertiggestellt werden.
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In der Verpackungsindustrie ist es allgemein üblich, aus der Produktion
periodisch Verpackungen zu entnehmen und diese Verpackungen in einem Laboratorium
zu untersuchen. Die Verpackungen werden dabei geöffnet, und die Schutzgasatmosphäre
in der Verpackung wird analysiert, um festzustellen, ob beispielsweise zuviel Sauerstoff
in dieser Verpackung vorhanden ist. Wenn diese Untersuchungen zeigen, daß zuviel
Sauerstoff in einer Verpackung vorhanden ist, so wird in der Produktion eine entsprechende
Umstellung vorgenommen. Es wird beispielsweise ein zusätzliches inertes Gas in den
Schlauch eingeführt.
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Dieses Verfahren der Überwachung der Produktion führt eine erhebliche
Zeitverzögerung zwischen der Entnahme der Verpackung und der Analyse zwangläufig
ein. Wenn hier bei einer Analyse ein Fehler festgestellt wird, so hat in der Zwischenzeit
die Verpackungsmaschine eine große Anzahl von Verpackungen hergestellt, die als
Ausschuß weggeworfen werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche diese nachteilige Zeitverzögerung
ausgeschaltet wird.
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Erfindungsgemäß wird das Schutzgas teilweise aus dem Inneren des
Schlauches wieder abgezogen, und wenigstens ein Teil des abgezogenen Schutzgases
od. dgl. wird verwendet, um seine Zusammensetzung zu analysieren, noch während die
Verpackungen um die Gegenstände herum hergestellt werden.
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In vorteilhafter Weise ist es möglich, daß beispielsweise beim Vorhandensein
einer unerwünschten Sauerstoffmenge an der Verpackungsstelle die Anlage unmittelbar
derart eingestellt werden kann, daß eine größere Schutzgasmenge in den Schlauch
eingeführt wird. In vorteilhafter Weise ist es ferner möglicll, daß, ehe das Abpacken
beginnt, Schutzgas in den Schlauch eingeführt werden kann, und wenn dann festgestellt
wird, daß sich innerhalb des Schlauches die gewünschte Schutzgasatmosphäre eingestellt
hat,
dann kann das Abpacken beginnen, und dadurch kann in sicherer Weise vermieden werden,
daß Ausschuß hergestellt wird. Bisher war es in der Verpackungsindustrie üblich,
zuerst einmal einige Verpackungen herzustellen, und dann wurden diese Verpackungen
untersucht.
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Mit Vorteil kann eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens vor der Längsschweißstation des Schlauches einen Anschluß aufweisen,
von dem aus sich eine Abzugsleitung in den Schlauch hinein erstreckt, die vor der
Querschweißstation endet. Es ist also möglich, mit Hilfe dieser Leitung die Schutzgasatmosphäre
an einer Stelle zu untersuchen, die im Produktionsgang unmittelbar vor der Herstellung
der endgültigen Verpackung liegt. Mit Vorteil kann der Anschluß über eine Pumpe
mit einem Analysengerät verbunden sein.
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Um eine Uberwachung eines längeren Produktionsvorganges durchführen
zu können, kann das Analysengerät mit einem Aufzeichnungsgerät verbunden sein.
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Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung
erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Verpackungsstation,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil dieser Verpackungsstation und F i g. 3 und
4 Schnittansichten des Schlauches.
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Mit 9 ist ganz allgemein eine Verpackungseinheit bezeichnet, die
mit der in F i g. 1 dargestellten Maschine 10 hergestellt -werden kann. Die Verpackungseinheit9
ist vorzugsweise aus einem flexiblen Material hergestellt und weist einen Längsverschluß
auf, der sich über die gesamte Länge der Verpackung erstreckt. Die Verpackung 9
weist ferner an beiden Enden quer verlaufende Verschlüsse auf.
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Die Maschine 10 weist einen Rahmen 11 und eine Rolle für die Folie
12 auf. Die Folienrolle ist unter dem Rahmen angeordnet, und die Folie erstreckt
sich über eine Rolle 13 auf die Oberseite des Rahmens.
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Ein Förderer BLB ist an einem Ende des Rahmens im Abstand vom Ende
des Rahmens angeordnet und weist ein Förderband 15 auf, welches Ansätze 16 hat,
um Gegenstände 17 mitzuführen, die verpackt werden sollen. Wenn sich das Förderband
15 an der Rolle 13 vorbeibewegt, wirken die Ansätze 16 mit der sich bewegenden Folie
12 zusammen, um die Gegenstände 17 auf der Oberseite der Folie in Längsrichtung
im Abstand voneinander abzulegen.
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Auf der Oberseite des Rahmens 11 ist ein Paar von im Abstand voneinander
angeordneten Folienfaltschuhen 18 vorgesehen, und diese Folienfaltschuhe 18 haben
entgegengesetzt konvergierende Seitenkanten 18 a und flache Oberseiten 18 b. Gummiwalzen
19 sind einstellbar an der Oberseite der Platten, den konvergierenden Seitenkanten
18 a benachbart, montiert, um das Falten der Folie zu unterstützen und um in der
Länge der Folie einen muldenförmigen Teil auszubilden, wenn die Folie in Längsrichtung
an den Gummirollen 19 vorbeiläuft. Die Rollen 19 können unter einem Winkel eingestellt
sein, um die Folie dicht um den Gegenstand herumzuziehen. Es sei bemerkt, daß die
Schuhe 18 miteinander verbunden sind und von einem Schlitten 20 getragen werden,
der gegenüber dem Rahmen senkrecht beweglich ist, damit die Schuhe 18 und die Rollen
19 in senkrechter Richtung entsprechend der Größe der Gegenstände 17, die verpackt
werden sollen, eingestellt werden können.
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In Längsrichtung stromauf von den Schuhen 18 ist eine Längsschweißeinrichtung
21 montiert, die Heizelemente 22, 22 aufweist. Die Heizelemente 22, 22 sind schwenkbar
bei 23 a, 23 a an Schwenkhalterungen 23 montiert, die von einem Quersteg 23' des
Schlittens getragen werden. Die anderen Enden der Elemente 22, 22 sind durch einen
Bügel 24 miteinander verbunden. Ein Handgriff 25 ist vorgesehen, um das Schweißgerät
21 um die Schwenklager 23 zu verschwenken, so daß die Folie durch die Vorrichtung
hindurchgezogen werden kann und mit einem Querschneider und einem Querschweißer
28 verbunden werden kann. Der Querschweißer und Querschneider 28 bildet die Einrichtung,
mit der die Folie in Längsrichtung durch die Schuhe 18 und durch die Schweißeinrichtung
21 sowie durch die Schweißrollen 26, 26 gezogen wird. Die Heizelemente 22, 22 sind
vorgesehen, um die gegenüberliegenden Ränder 12 b, 12 b der Folie zu erhitzen, nachdem
die Seftenteile 12 a, 12 a um die
Seiten des Gegenstandes 17, der verpackt werden
soll, herumgefaltet sind. Die Rollen 26 sind bei 26 a an Schenkeln 26 b drehbar
gelagert, und diese Schenkel 26 b sind an einem U-förmigen Rahmen 26' montiert.
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Der Rahmen ist an den Schuhen 18, 18 befestigt. Es sei bemerkt, daß,
nachdem die Folie durch die Rollen 26, 26 hindurchgegangen ist, ein verschweißter
Folienschlauch um die in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Gegenstände
17 herum ausgebildet ist. Wenn diese Gegenstände 17 innerhalb des Folienschlauches
27 in den Querschweißer und Querschneider 28 eingeführt werden, so werden Querverschweißungen
im Schlauch ausgebildet, um einzelne abgepackte Einheiten herzustellen, und diese
Einheiten werden voneinander abgeschnitten, um getrennte Verpackungseinheiten 9
zu bilden, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Nachdem die Verpackungseinheiten voneinander
getrennt sind, werden diese von der Einrichtung 28, wie in F i g. 1 gezeigt, auf
einen Förderer 29 gebracht.
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Eine keilförmige Haube 30 ist derart aufgebaut, daß diese über der
keilförmigen Öffnung zwischen den Schuhen 18 sitzen kann, die zwischen den konvergierenden
Rändern 18 a gebildet ist, und diese Öffnung einschließen kann.
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Die Haube 30 kann Gas durch die Gasdüsen 36, 36 aufnehmen, die mit
Gasleitungen 37, 37 verbunden sind und mit einem Vorratsbehälter 38, der ein unter
Druck stehendes Gas enthält. Die Haube 30 leitet das Schutzgas in den Schlauch ein.
Ein Gasabsperrschieber oder -absperrhahn 39 und ein Gasdruckregler 40 sind vorgesehen,
um die Gasströmung in die Haube 30 hineinzusteuern.
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Wie in F i g. 1 gezeigt, ist ein Vakuumblock 41 dem vorderen Ende
der Haube 30 benachbart montiert und wird von den Schuhen 18, 18 getragen. Ein Rohr
42 ist mit dem Block 41 verbunden und streckt sich nach vorn und in den Folienschlauch
27 hinein, um die Atmosphäre oder das Gas aus dem Schlauch in der Nähe des Bereichs
der Querverschweißung abzuziehen. Das Rohr 42 ist mit seinem stromauf gelegenen
Ende strom auf vom geschlossenen Folienschlauch 27 angeordnet, so daß sich dieses
Rohr in den Schlauch hinein erstrecken kann, ohne daß es die Längsdichtung stört,
die am Schlauch durch die Längsschweißeinrichtungen 21 ausgebildet wird. Das Rohr
42 weist ein stromauf gelegenes Einlaßende 42 a auf, welches dem Querschweißer 28
unmittelbar benachbart ist, um das Schutzgas aus einem geschlossenen Ende des Schlauches
27 abzuziehen. Eine Leitung 43 ist mit dem Saug- oder Vakuumblock 41 verbunden und
ist weiterhin mit einem ersten Filter 44 verbunden, der als Feuchtigkeits- und Feststoffsammler
dient. Eine andere Saug- oder Vakuumleitung 43' verbindet den Filter 44 mit einer
Vakuumpumpe 45, die zur Erzeugung des Unterdruckes in dem Rohr 42 vorgesehen ist.
Die Pumpe 45 weist eine Pumpenleitung 46 auf, die mit einem zweiten Filter 47 verbunden
ist, und mit einer anderen Pumpenleitung 48, die mit einem Gasspülrohr 49 verbunden
ist, welches zwischen der Folienrolle 13 und dem Förderer 14 angeordnet ist. Das
Gasspülrohr 49 weist eine Reihe von Auslässen 49 a auf, die nach oben gerichtet
sind, um die Unterseiten der Gegenstände 17, die verpackt werden sollen, zu bespülen,
wenn diese Gegenstände sich über den Spalt zwischen dem Förderer 14 und dem sich
bewegenden Folienstreifen 12 bewegen.
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Eine Einlaßabzweigung 50 für ein Analysengerät ist in der Pumpenleitung48
vorgesehen, damit ein Teil der abgesaugten Atmosphäre oder ein Teil des abgesaugten
Gases durch eine Leitung 51 zu einem Gasanalysengerät 52 geleitet werden kann, damit
kontinuierlich Prüfungen durchgeführt werden können, um eine Analyse der Atmosphäre
oder des Gases im geschlossenen Ende des Folienschlauches 27 durchführen zu können,
und zwar unmittelbar beim Querschweißer. Ein übliches Band- oder Plattenaufzeichnungsgerät
53 ist mit dem Gasanalysengerät 52 verbunden, um eine kontinuierliche Aufzeichnung
der vom Analysator durchgeführten Prüfungen während des kontinuierlichen Betriebes
der Maschine 10 durchführen zu können. Es wurde gefunden, daß durch ein Absaugen
der Atmosphäre oder des Gases aus dem geschlossenen Ende des Schlauches und durch
eine Förderung des abgesaugten Gases in einen von dem Gasstrom getrennten Gasstrom,
der von der Haube 30 nach unten fließt, ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden
können. Das abgezogene Gas kann nicht nur zum Bespülen der Unterseite der zu verpackenden
Gegenstände 17, wie im vorstehenden beschrieben, verwendet werden, sondern dieses
abgezogene Gas kann auch in üblicher Weise getestet und analysiert werden, damit
das Bedienungspersonal eine kontinuierliche Kontrolle hat, um den Gasinhalt der
Verpackungen9, die von der Maschine hergestellt werden, zu bestimmen. Bisher war
es erforderlich, daß eine Anzahl von Verpackungen durch die Maschine hindurchlaufen,
wonach die Verpackungen zu einem Laboratorium gebracht und geprüft wurden, um festzustellen,
ob diese Verpackungen eine zufriedenstellende Gasmenge enthalten. Gemäß dem neuen
hier beschriebenen Verfahren kann der Folienschlauch27 mit Gas gefüllt werden, ehe
die eigentliche Verpackung beginnt, und das Bedienungspersonal kann die Zusammensetzung
der Atmosphäre innerhalb des Folienschlauches 27 bestimmen, und zwar unmittelbar
an einer dem Querschweißer 28 benachbarten Stelle, ehe irgendeine Verpackung hergestellt
wird. Wenn die Gasanalyse nicht zufriedenstellend ist, was beispielsweise durch
das Anzeigegerät am Gasanalysator 52 festgestellt werden kann, können die Gassteuerungen
derart eingestellt werden, daß die Gaszusammensetzung im geschlossenen Ende des
Schlauches 27 genau eingestellt werden kann.
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Wenn das geschlossene Ende des Schlauches 27 die
gewünschte Atmosphäre
enthält, kann der Querschweißer 28 vom Bedienungspersonal eingeschaltet werden,
damit die Bewegung der Folie 12 gegenüber den anderen Teilen der Maschine beginnt,
und die Verpackungen 9 haben ein Gas gewünschter Zusammensetzung, und diese Verpackungen
können ohne Material- oder Folienverlust und mit einem minimalen Zeitaufwand hergestellt
werden.