DE69014605T2

DE69014605T2 - Vorrichtung zum Füllen und Versiegeln.

Info

Publication number: DE69014605T2
Application number: DE69014605T
Authority: DE
Inventors: Takashi Maruyama; Toshiaki Nomura; Shigenobu Sato; Yasuo Yamazaki
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2010-09-28
Also published as: CA2026282A1; EP0450146A1; EP0450146B1; US5058360A; DE69014605D1; CA2026282C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen und Versiegeln bzw. eine Füll- und Siegelvorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist, zum Füllen einer Packung, die ein offenes Ende hat und deren anderes Ende geschlossen ist, mit einem Fluid durch das offene Ende und zum anschließenden Versiegeln des letzteren.

2. Stand der Technik

Eine solche Füll- und Siegelvorrichtung umfaßt gewöhnlich eine Ausgußanbringeinrichtung, eine Ausgußanschweißeinrichtung, eine Fülleinrichtung und eine Versiegelungseinrichtung.
Die Ausgußanbringeinrichtung hat die Funktion, vorübergehend einen Ausguß 2 an einer Lasche (einem Verschlußfeld) eines offenen Endbereichs A einer Packung 1 anzubringen, deren anderes Ende B geschlossen ist, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. In der Lasche der Packung 1 wird vorab eine Öffnung für ein zeitweiliges Anbringen des Ausgusses 2 vorgesehen. Die Packung 1 wird aus dem sogenannten Papier-Laminatmaterial hergestellt, welches hergestellt wird, indem auf beide Oberflächen eines Papierblattes Kunstharzfilme auflaminiert werden, beispielsweise aus Polyethylen. Der Ausguß 2 ist ein Formteil aus Kunstharz, wie z. B. Polyethylen, und besitzt einen Gießteil 4 und einen flachen Flansch 5.
Die Ausgußanschweißeinrichtung hat die Funktion, den zeitweilig an der Packung 1 angebrachten Ausguß 2 anzuschweißen und ihn an letzterer (der Packung) anzukleben. Die Fülleinrichtung hat die Funktion, die Packung 1 durch das offene Ende A derselben mit einem Getränk, wie z. B. Likör oder Fruchtsaft, zu füllen. Die Versiegelungseinrichtung hat die Funktion, das offene Ende A der Packung 1, die mit einer solchen Flüssigkeit gefüllt ist, zu versiegeln.
Nach Beendung der Siegelungsoperation der Versiegelungseinrichtung ist die mit Flüssigkeit gefüllte Packung zu einem Produkt geworden, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Die Packung liegt gewöhnlich in Form eines Zylinders mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt vor, und der offene Endbereich A wird durch einen oberen Verschlußfeldbereich C definiert, der zwei einander gegenüberliegende Verschlußfelder bzw. Laschen umfaßt sowie ein weiteres Paar von einander gegenüberliegenden Verschlußfeldern bzw. Laschen, die rechtwinklig zu dem ersten Laschenpaar ausgerichtet sind. Die Laschen des ersten Paares von einander gegenüberliegenden Laschen werden so gefaltet, daß die Randbereiche der Laschen des anderen Paares miteinander verklebt bzw. haftend miteinander verbunden werden können. Der Ausguß 2 ist an einer (D) der Laschen befestigt, die auf diese Weise miteinander verklebt sind. Die die Packung 1 füllende Flüssigkeit wird durch den Ausguß 2 ausgegossen.
Die US-PS-4 788 811 offenbart eine Ausgußanschweißeinrichtung vom Ultraschalltyp zum Verschweißen eines zeitweilig angebrachten Ausgusses 2 mit einer Packung. Die Ultraschallschweißeinrichtung wird verwendet, um einen Flansch 5 des Ausgusses 2 und einen Teil der Packung 1 zu erhitzen, der damit in Kontakt steht, indem darauf Ultraschallschwingungen ausgeübt werden, um sie (die Teile) dadurch miteinander zu verschweißen.
Wenn dieses Verfahren benutzt wird, wird ein Amboß 6 derart in die Packung 1 eingeführt, daß der Flanschteil 5 des Ausgusses stabil gehaltert wird, und ein Vibrationshorn 7 der Ultraschallschweißeinrichtung wird von außen gegen den Ausguß 2 abgestützt. Durch das Einwirken von Ultraschallschwingungen mit Hilfe des Ultraschallvibrationshorns 7 auf den Flansch 5 und die Lasche der Packung werden diese beiden Teile erhitzt und miteinander verschweißt, wie in Fig. 20 gezeigt.
Wenn diese Art der Schweißung angewandt wird, kann jedoch die Temperatur des Ambosses 6 durch die wiederholten Schweißvorgänge erhöht werden, was zu einer Änderung der Schweißbedingungen des Angusses 2 mit der Temperaturänderung des Ambosses 6 führt. Folglich besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein unbefriedigendes Verschweißen des Angusses 2. Wenn beispielsweise die Amboßtemperatur sehr hoch wird, dann kann die Packung 1 mit dem Amboß 6 verschweißt werden, so daß die Packung 1 nach dem Schweißvorgang nicht mehr leicht von dem Amboß 6 abgezogen werden kann oder beim Abziehen zerstört wird.
Wenn die Umgebungstemperatur an einem Ort, an dem der Schweißvorgang ausgeführt wird, zu niedrig ist, dann ist auch die Temperatur des Ambosses 6 zu niedrig. Daher kann die Ausgangsgröße der Ultraschallschweißeinrichtung, die vorab auf eine gewünschte Temperatur geregelt wird, unzureichend werden, um den Ausguß 2 auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen; infolgedessen wird die Verschweißung des Ausgusses 2 unvollständig.
Da der Gießteil 4 des zeitweilig an der Packung 1 befestigten Ausgusses nach außen aus der Packung 1 vorsteht, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist, muß das Horn 7 eine Aussparung 8 zur Aufnahme des überstehenden Gießteils 4 besitzen, so daß sich zwischen den genannten Teilen ein ringförmiger Spalt ergibt, wenn das Horn 7 in der gezeigten Lage positioniert wird, um eine Ultraschallschwingung auf den Flansch 5 des Ausgusses 2 zu übertragen. Mit dem zwischen der Aussparung 8 und dem Ausgut 2 vorhandenen ringförmigen Zwischenraum kann der Gießteil 4 des Ausgusses zu übermäßigen Vibrationen senkrecht zu seiner Achse angeregt werden, wenn die Ultraschallschwingung durch das Horn 7 darauf übertragen wird, was zu nadelstichförmigen Öffnungen, sogenannten pin holes, in dem Ausguß 2 führt.
Bei einem Beispiel des Ausgusses 2 ist ein Abschirmteil 9 einstückig mit dem Flansch 5 ausgebildet, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist. Der Abschirmteil 9 hat die Funktion zu verhindern, daß die Füllflüssigkeit in dem Behälter 1 der Atmosphäre ausgesetzt wird und ist bezüglich des Flansches 5 durch einen ringförmigen dünnen Bereich abgegrenzt, der durch eine ringförmige Nut 10 definiert ist. Zum Entfernen des Abschirmteils 9, dann wenn die Packung benutzt werden soll, wird ein Aufreißring 11 einstückig an den Abschirmteil 9 angeformt. Wenn es erwünscht ist, die Flüssigkeit aus der Packung 1 auszugießen, wird also eine Kappe des Gießteils 4 von dem Flansch 5 entfernt, und anschließend wird der Aufreißring 11 mit einem Finger nach oben gezogen, um die ringförmige Nut 10 auf zubrechen und dadurch den Abschirmteil 9 von dem Flansch 5 zu trennen, was zu einer Öffnung führt.
Bei einem derartigen Ausguß 2, wie z. B. einem, der die in dem Flansch ausgebildete Nut 10 aufweist, können dann, wenn der Gießteil 4 übermäßig zu Vibrationen erregt wird, pin holes gebildet werden, insbesondere in dem Nutbereich; es besteht sogar die Möglichkeit eines lokalen Aufbrechens des Nutbereichs.
Um übermäßige Vibrationen des Gießteils 4 zu verhindern, ist am Boden der Aussparung 8 in dem Horn 7 ein elastisches Element 12, beispielsweise aus Gummi, vorgesehen, so daß der Gießteil 4 gegen das elastische Element 12 gedrückt wird, um übermäßige Vibrationen zu absorbieren, wie dies in Fig. 22 gezeigt ist.
Bei einer derartigen konventionellen Einrichtung erzeugt jedoch die Vibration des elastischen Elementes 12, da dieses in engen Kontakt mit dem Boden der Aussparung 8 gebracht wird, aufgrund der darauf durch das Horn 7 übertragenen Ultraschallvibration Reibungswärme dazwischen (zwischen den aneinander angrenzenden Teilen), welche zur Folge hat, daß eine übermäßige Belastung auf die Ultraschallschwingungsguelle ausgeübt wird, die das Horn 7 treibt. Daher wird es schwierig, die Schweißoperation für das Verschweißen der Ausgüsse mit den Packungen für ein langes Zeitintervall zuverlässig auszuführen.
Wie oben ausgeführt, ergeben sich bei konventionellen Ausgußschweißeinrichtungen Probleme hinsichtlich der Temperaturänderung des Ambosses 6, hinsichtlich der abnormalen Hitzeerzeugung des Ultraschallhorns 7 und hinsichtlich der Unmöglichkeit, den Ausguß zuverlässig mit der Packung zu verschweißen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Füllund Siegelvorrichtung zu schaffen, in der eine Ausgußschweißoperation zum Verschweißen eines Ausgusses mit einer Packung für ein langes Zeitintervall zuverlässig durchgeführt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt die oben erwähnte Füll- und Siegelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein elastisches Element, wie es in Anspruch 1 charakterisiert ist.
Die Füll- und Siegelvorrichtung löst (also) die obige Aufgabe dadurch, daß sie mit Hilfe des elastischen Elementes während einer Ausgußschweißoperation Vibrationen des Ausgusses selbst verhindert, (und) daß sie eine abnormale Wärmeerzeugung durch das Vibrationshorn selbst dann verhindert, wenn das elastische Element in dem Vibrationshorn vorgesehen ist, um dadurch die Ausübung einer abnormal großen Belastung für eine Schwingungsguelle zum Antreiben des Ultraschallvibrationshorns mit einer Ultraschallfrequenz zu verhindern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer Füll- und Siegelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Packungs-Form- und -Lieferteils, welcher eine der Einrichtungen ist, die die in Fig. 1 gezeigte Füll- und Siegelvorrichtung bilden, gesehen von der rechten Seite;
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung, welche einen Packungsformprozeß und einen Verpackungsprozeß erläutert, die von der Füll- und Siegelvorrichtung auszuführen sind;
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Ausgußschweißvorrichtung, welche eine weitere Einrichtung der Einrichtungen darstellt, die die Füll- und Siegelvorrichtung bilden;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt mit einem Amboß, der in der Ausgußschweißeinrichtung verwendet wird;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Ambosses;
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines Beispiels der zeitweiligen Befestigung des Ausgusses an der Packung;
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt, in dem ein Beispiel für die Montage eines elastischen Elements an einem Ultraschallvibrationshorn dargestellt ist, welches in der Ausgußschweißvorrichtung verwendet wird;
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt eines Beispiels des Ultraschallvibrationshornes;
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Darstellung des elastischen Elementes selbst;
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Beispiels des Ultraschallvibrationshornes selbst;
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Beispiels des Ultraschallvibrationshornes selbst;
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Beispiels des elastischen Elementes selbst;
Fig. 14 zeigt eine Vorderansicht des in Fig. 13 gezeigten elastischen Elementes;
Fig. 15 zeigt einen Querschnitt einer Modifikation des Ultraschallvibrationshornes;
Fig. 16 zeigt einen Querschnitt eines Beispiels einer Reinigungseinrichtung, die eine der Einrichtungen darstellt, die die in Fig. 1 gezeigte Füll- und Siegelvorrichtung bilden;
Fig. 17 zeigt eine Vorderansicht der Reinigungseinrichtung;
Fig. 18 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Beispiels der Packung und des Ausgusses;
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Darstellung der mit dem Inhalt gefüllten Packung als einem Produkt;
Fig. 20 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung einer Schweißoperation für einen Ausguß an der Packung bei Verwendung eines konventionellen Ultraschallvibrationshorns;
Fig. 21 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Beispiels des Ausgusses;
Fig. 22 zeigt einen Querschnitt eines Teils eines konventionellen Ultraschallvibrationshorns eines anderen Typs;
Fig. 23 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Pakkung, die in eine flache Form für einen blattförmigen Vorratszustand gefaltet ist;
Fig. 24 zeigt eine perspektivische Darstellung der Packung in Form eines viereckigen Zylinders; und
Fig. 25 zeigt eine Vorderansicht eines weiteren Beispiels einer Füll- und Siegelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN BEISPIELE

Fig. 1 zeigt eine Füll- und Siegelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Ganzes Die Füll- und Siegelvorrichtung umfaßt im wesentlichen eine Verpackungsstation l3, eine Packungs-Form- und -Liefervorrichtung 14 und einen Betriebssteuerteil 15.
Die Packungs-Form- und -Liefervorrichtung 14 umfaßt acht Dorne 16, die gemäß Fig. 2 radial und mit gleichen Winkelabständen angeordnet sind Jeder Dorn 16 hat die Form eines Zylinders mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt. Die Dorne 16 werden intermittierend im Uhrzeigersinn gedreht. Dies bedeutet, daß jeder Dorn für ein vorgegebenes Zeitintervall in einer Position P1 zum Empfangen eines Packungsrohlings, in einer Position P2 zum Heizen des Bodens, in einer Position P3 zum Falten des Bodens, in einer Position P4 zum Versiegeln des Bodens und in einer Position P5 zum Liefern einer Packung nacheinander in der angegebenen Reihenfolge angehalten wird.
Eine Zuführeinrichtung 17 für Packungsrohlinge ist in der Position P1 zum Empfangen eines Packungsrohlings angeordnet. In der Liefervorrichtung 17 für die Packungsrohlinge sind mehrere Packungsrohlinge 1a in der niedergefalteten, für die Aufbewahrung geeigneten Form, die in Fig. 23 gezeigt ist, gestapelt. In der Position P2 zum Heizen des Bodens ist eine Heizvorrichtung 18 vorgesehen. Eine Faltvorrichtung 19, die synchron zur Drehung der Dorne 16 betätigbar ist, ist in der Bodenfaltposition P3 angeordnet, und eine Bodenpreßeinrichtung 20 ist in der Bodensiegelposition P4 angeordnet.
In Fig. 1 umfaßt der Verpackungsteil 13 ein Packungsförderband 30, welches sich, ausgehend von dem Packungs-Form- und -Lieferteil 14, in der Zeichnung nach rechts erstreckt. Das Packungsförderband 30 kann intermittierend zwischen einer Packungsübernahmeposition P6 (Fig. 3), die der Packungszuführposition P5 (Fig. 2) entspricht und in dem Packungs-Form- und -Lieferteil 14 liegt, und einer Packungsabgabeposition P7, in der ein Packungsprodukt, welches mit Flüssigkeit gefüllt und versiegelt ist, abgegeben wird, hin- und herbewegt werden.
Längs des Pfades der Hin- und Herbewegung des Packungsförderbandes 30 zwischen der Packungsaufnahmeposition P6 und der Packungsabgabeposition P7, d. h. längs des Packungstransportpfades, sind vorgesehen: eine Einrichtung 21 zum zeitweiligen Anbringen des Ausgusses, eine Ausgußschweißeinrichtung 22, eine Reinigungseinrichtung 23, eine erste Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschlußteil, eine Fülleinrichtung 25, eine zweite Brecheinrichtung 26 für den oberen Verschlußteil, eine Heizeinrichtung 27 für den oberen Verschlußteil, eine Packungssiegeleinrichtung 28 und eine Pakkungsabgabeeinrichtung 29, die in dieser Reihenfolge angeordnet sind.
Die in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaute Füllund Siegelvorrichtung wird im Betrieb durch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert, die von dem Operationssteuerteil 15 umfaßt wird. Die Operation bzw. Arbeitsweise wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden.
Der Stapel von Packungsrohlingen 1a im gefalteten Zustand (Fig. 23) in der Packungsrohling-Liefereinrichtung 17 wurde unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Der unterste der Packungsrohlinge 1a in dem Stapel wird abgezogen und zu der Packungsrohling-Aufnahmeposition P1 transportiert. Während dieses Transports wird der zunächst den gefalteten Zustand (Fig. 23) aufweisende Packungsrohling 1a in eine zylindrische Form 1b gebracht, wie sie in Fig. 24 gezeigt ist, wobei beide End- bzw. Verschlußbereiche A und B des zylindrischen Pakkungsrohlings im offenen Zustand gehalten werden.
Gemäß Fig. 2 wird der in der Packungsrohling-Aufnahmeposition P1 befindliche Packungsrohling 1b passend auf einen der Dorne 16 aufgesetzt, welcher sich zu diesem Zeitpunkt stationär in dieser Position befindet. Wenn der Dorn 16, auf den der Packungsrohling 1b aufgesetzt ist, im Uhrzeigersinn gedreht wird und die Bodenheizposition P2 erreicht, wird ein oberes offenes Ende des Packungsrohlings 1b durch die Heizung 18 erhitzt. Da der Packungsrohling 1b aus einem Laminat aus Papier und Kunststoffolien hergestellt ist, zwischen denen das Papier sandwichartig angeordnet ist, wie oben erwähnt, wird ein von der Heizung 18 erhitzter Teil viskos.
Der Packungsrohling 1b mit dem viskosen, oberen offenen Ende wird zu der Bodenfaltposition P3 transportiert und in der Position P3 zeitweilig längs vorab vorgesehener Faltlinien mit Hilfe der Falteinrichtung 19 nach innen gefaltet. Der Packungsrohling 1b mit seinem zeitweilig gefalteten Ende wird dann zu der Bodensiegelposition P4 transportiert, in der sein zeitweilig gefaltetes, viskoses oberes Ende mit Hilfe der Bodenpreßeinrichtung 20 zusammengepreßt und versiegelt wird. Auf diese Weise wird eine Packung 1 erhalten, welche, wie in Fig. 18 gezeigt, an ihrem Ende A offen ist, während ihr anderes Ende B dichtend verschlossen ist.
Die auf diese Weise hergestellte Packung 1 wird dann zu der Packungslieferposition P5 transportiert, wo sie von dem Dorn 16 abgezogen und von dem Packungsförderband 30 (Fig. 1) in der Packungsaufnahmeposition P6 empfangen wird. Anschließend wird die Packung 1 intermittierend von dem Packungsförderband 30 in der Zeichnung (Fig. 1 oder 3) nach links transportiert und zuerst in einer Position angehalten, die der Einrichtung 21 zur zeitweiligen Befestigung des Ausgusses entspricht. Die Einrichtung 21 zur zeitweiligen Befestigung des Ausgusses umfaßt einen Ausgußausgeber (nicht gezeigt), der eine Anzahl von Ausgüssen 2 (Fig. 18) enthält, sowie eine Ausgußzuführrutsche 31, über die die Ausgüsse 2 aus dem Ausgußausgeber einer nach dem anderen zu dem Packungstransportpfad geliefert werden. Der auf diese Weise gelieferte Ausguß 2 wird in eine Öffnung 3 eingesetzt, welche vorab in der Lasche des oberen Teils der Packung 1 ausgebildet wird, derart, daß er zeitweilig an eine Innenseite der Öffnung 3 angepaßt wird. Die Packung 1 mit dem daran vorübergehend angesetzten Ausguß wird zu einer Position transportiert, die der Ausgußschweißeinrichtung 22 gegenüberliegt und dort angehalten.
Die Ausgußschweißeinrichtung 22 umfaßt eine Ultraschallschweißeinrichtung, welche, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Ultraschallvibrationshorn 7 besitzt. Der zeitweilig in die Packung 1 eingepaßte Ausguß 2 wird durch das Ultraschallhorn 7 gegen die Innenfläche der Lasche des Behälters 1 gedrückt und gemeinsam mit der Lasche einer Ultraschallschwingung unterworfen, die von dem Horn 7 übertragen wird. Mit dieser Ultraschallschwingung werden der Ausguß 2 und die Innenfläche der Lasche an der Packung 1, die damit in Kontakt steht, erhitzt und aufgeschmolzen, um zwischen diesen beiden Teilen eine Schmelzverbindung herzustellen.
Die Packung 1 mit dem damit verschweißten Ausguß 2 wird zu der Reinigungsvorrichtung 23 transportiert und in einer dieser gegenüberliegenden Position angehalten, in der das Innere der Packung 1 einem Reinigungsprozeß unterworfen wird. Anschließend wird die Packung 1 zu einer Position transportiert, die der ersten Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschluß gegenüberliegt.
Die erste Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschluß umfaßt einen Rahmen 34 und einen mit dem Rahmen 34 verbundenen Block 35 und wird mittels geeigneter Antriebseinrichtungen in vertikaler Richtung angetrieben. Am unteren Ende des Rahmens 34 ist ein Paar von Faltelementen 36 montiert. Die Faltelemente haben jeweils eine dreieckige Form und sind schwenkbar, um die Laschen des oberen Teils der Packung 1, angrenzend an den Teil derselben, an dem der Ausguß 2 angeschweißt ist, nach innen zu falten. Die Faltelemente 36 sind mit dem Block 35 über eine geeignete Verbindung 37 gekoppelt. Wenn die Packung 1 in die Position transportiert wird, die der ersten Brecheinrichtung für den oberen Teil gegenüberliegt, werden der Rahmen 35 und der Block 36 gemeinsam abgesenkt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Faltelemente 36 durch die Wirkung des Verbindungselements 37 nach innen geschwenkt, um die Laschen 1 längs Faltlinien (die an der Packung vorab vorgesehen werden) zeitweilig so umzufalten, daß dadurch eine Dachform gebildet wird. Die Packung 1 wird dann in eine Position transportiert, die der Fülleinrichtung 25 gegenüberliegt, wobei sich der obere Teil der Packung 1 aufgrund seiner eigenen Elastizität allmählich von der Dachform erholt.
Die Fülleinrichtung 25 umfaßt ein Reservoir 38 zur Aufnahme einer Flüssigkeit, wie z. B. eines alkoholischen Getränks oder eines Fruchtsafts, zum Füllen der Packung 1 und Fülldüsen 39a und 39b, welche von dem Reservoir 38 ausgehen. Die Fülldüsen 39a und 39b sind geeignet, den Inhalt des Reservoirs 38 gleichzeitig einem Paar von Packungen 1 zuzuführen, wenn diese Packungen in Positionen unmittelbar unter der jeweils zugeordneten Düse gelangen. Aufgrund dieser gleichzeitigen Zuführung von Flüssigkeit zu zwei Packungen durch die Düsen 39a und 39b wird es möglich, diese Packungen selbst innerhalb einer kurzen Verweilzeit in ihren Positionen mit einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge zu füllen. Beispielsweise kann es möglich sein, die Packung 1 vollständig zu füllen, indem sie zur Hälfte durch die Fülldüse 39a gefüllt wird, die längs des Packungstransportpfades in einer stromaufwärts gelegenen Position angeordnet ist, und indem sie dann mit Hilfe der Düse 39b, die stromabwärts davon angeordnet ist, mit der anderen Hälfte gefüllt wird.
Die mit Flüssigkeit gefüllte Packung 1 wird in eine Position transportiert, in der sie der zweiten Brecheinrichtung 26 für den oberen Verschlußteil gegenüberliegt, in der der offene obere Teil der Packung 1 längs der zeitweilig bereits umgefalteten Linien mit Hilfe eines Paares von Faltelementen 41, die an einem Rahmen derselben (der Brecheinrichtung) befestigt sind, erneut nach innen gefaltet wird. Anschließend wird die Packung 1 in eine Position transportiert, die der Heizeinrichtung 27 für den oberen Verschlußteil gegenüberliegt.
Die Heizeinrichtung 27 für den oberen Verschlußteil umfaßt einen Block 42, der mit einem Paar von Heizbereichen 42a versehen ist. Wenn der offene obere Teil der Packung 1 so angehalten wird, daß er den Heizbereichen 42a gegenüberliegt, werden die Kunstharz schichten des offenen Endbereichs der Packung 1 dadurch erhitzt, um sie gegeneinander zu schließen. Anschließend wird die Packung 1 in eine Position transportiert, die der Packungssiegeleinrichtung 28 gegenüberliegt.
Die Packungssiegeleinrichtung 28 umfaßt zwei Blöcke 43 zum Zusammenpressen des oberen Endes der Packung 1 und ein Paar von Nagelelementen 44, um die seitlichen Oberflächen des oberen Teils der Packung 1 angrenzend an den Seitenteil derselben, an dem der Ausguß 2 montiert ist, nach innen zu biegen. Wenn die Packungssiegeleinrichtung 28 gegen die Packung 1 abgesenkt wird, biegen die Nagelelemente 44 die oberen Seitenteile der Packung 1 um, und gleichzeitig pressen die Blöcke 43 die oberen Endbereiche der Packung 1, um diese dichtend fest aneinander haften zu lassen.
Die Packungssiegeleinrichtung 28 umfaßt ferner eine Evakuiereinrichtung 45 zum Abführen von Luft aus der Packung 1. Die Evakuiereinrichtung 45 umfaßt ein Paar von Drückarmen 46, die auf gegenüberliegenden Seiten des Transportpfades für die Packung angeordnet sind und synchron mit dem Transport der Packung drehbar sind. Die Seitenteile des oberen Teils der Packung 1 werden durch diese Drückarme 46 nach innen gepreßt, um den Flüssigkeitspegel in der Packung anzuheben und dadurch die darin enthaltene Luftmenge auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Packung 1, deren oberer Teil durch die Packungssiegeleinrichtung 28 versiegelt wurde, wird von der Packungsabgabeeinrichtung 29 (Fig. 1) nach außen als Produktpackung 1c bzw. als gefüllte, das Produkt bildende Packung abgegeben.
Der Gesamtaufbau und die Gesamtarbeitsweise der Füll- und Siegelvorrichtung sind somit beschrieben. Nunmehr soll die Füll- und Siegelvorrichtung insbesondere hinsichtlich der Einrichtungen, die den Packungsteil 13 bilden, im Detail beschrieben werden.

Ausgußanschweißeinrichtung 22

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Ausgußanschweißeinrichtung 22 gemäß Fig. 1 - in der Zeichnung nach rechts gesehen.
In Fig. 4 wird die Packung 1 von dem Packungsförderband 30, welches mit Nägeln 47 versehen ist, in der Zeichenebene in vertikaler Richtung transportiert. Der von einem Rahmen 48 getragene Amboß 6 ist fest oberhalb des Packungsförderbandes 30 angeordnet. Der Amboß 6 besteht beispielsweise aus rostfreiem Stahl und nimmt eine Form an, die derjenigen des Inneren der Packung 1 entspricht. Die Ultraschallschweißeinrichtung 33 ist auf der rechten Seite f des Ambosses 6 vorgesehen. Die Ultraschallschweißeinrichtung 33 umfaßt einen (Ultraschall-)Wandler 50, der fest auf einem Schlittentisch 49 gesichert ist, einen Verstärker 51, der fest auf dem Schlittentisch 49 gesichert ist, und das Vibrationshorn 7, welches fest an der linken Seite des Schlittentisches 49 gesichert ist. Der Schlittentisch 49 wird horizontal in der Zeichenebene mit Hilfe einer Antriebseinrichtung, die nicht gezeigt ist, zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben.
Eine Packungshebeeinrichtung 52 ist unter dem Packungsförderband 30 in einer Position angeordnet, die dem Amboß 6 gegenüberliegt. Die Packungshebeeinrichtung 52 ist mit einem Luftzylinder 53, einer Aufwärts-Schubstange 54, die an einer Betätigungsstange 53a des Luftzylinders 53 montiert ist, und mit einer an derselben montierten Abwärts-Schubstange 55 versehen.
Was Fig. 4 anbelangt, so wurde die zeitweilige Befestigung des Ausgusses 2 (siehe Fig. 18) an dem oberen Laschenteil der Packung 1, die von dem Packungsförderband 30 transportiert wurde, bereits beschrieben. Wenn eine solche Packung unter den Amboß 6 bewegt ist, wird der Transport der Packung 1 zeitweilig gestopt. Anschließend wird der Luftzylinder 53 betätigt, um die Aufwärts-Schubstange 54 anzuheben und dadurch die Packung 1 nach oben zu heben. Das offene obere Ende (A in Fig. 18) der Packung 1, welches auf diese Weise angehoben wird, wird passend auf den Amboß 6 aufgesetzt, wie dies mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.
Wenn die Packung 1 passend auf den Amboß 6 aufgesetzt ist, wird der Schlittentisch 49 in der Zeichenebene nach links bewegt und das vordere Ende (das linke Ende) des Vibrationshorns 7 gelangt in Kontakt mit der rechten seitlichen Oberfläche der Packung 1 und drückt sie gegen den Amboß 6, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. In diesem Fall wird der Gießteil 4 (siehe Fig. 18) des Ausgusses 2 von der Aussparung 8 aufgenommen, die in dem Vibrationshorn 7 ausgebildet ist. Unter diesen Bedingungen werden der Flansch 5 des Ausgusses 2 und die Innenfläche der Packung 1, die damit in Berührung steht, durch Ultraschallvibration erhitzt, und infolgedessen wird der Ausgußflansch 5 mit der Innenwand der Packung 1 verschweißt.
Nach Beendigung des Schweißens wird der Schlittentisch nach rechts bewegt, um das Horn 7 von der Packung 1 zu trennen. Anschließend wird der Luftzylinder 53 derart betätigt, daß er die Abwärts-Schubstange 55 absenkt und dadurch die Packung 1 von dem Amboß 6 entfernt. Anschließend wird die Packung 1 von dem Packungsförderband 30 zu der nachfolgenden Stufe, d. h. der Reinigungsstufe, transportiert, die durch die Reinigungsvorrichtung 23 (Fig. 1) durchzuführen ist.
Mit der Wiederholung des Ausgußanschweißprozesses kann ein abnormaler Temperaturanstieg nicht nur des Ausgusses 2, sondern auch des Ambosses erfolgen, und zwar aufgrund der Ultraschallvibration, die darauf durch das Vibrationshorn 7 übertragen wird. Wenn die Temperatur des Ambosses 6 über einen gewissen akzeptierbaren Grenzwert hinaus erhöht wird, kann der Fall eintreten, daß die Packung 1 nicht ohne weiteres von dem Amboß 6 entfernt werden kann oder daß die Packung 1 aufgrund eines Verschweißens der Innenfläche der Packung 1 mit demselben (dem Amboß) beschädigt wird.
Um zu vermeiden, daß der Amboß 6 zu stark erhitzt wird, sind in letzterem Temperaturregeleinrichtungen zum Begrenzen der Temperatur des Ambosses vorgesehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Temperaturregel- bzw. Kontrolleinrichtungen, die in Fig. 5 gezeigt sind, werden durch einen in dem Amboß 6 ausgebildeten Hohlraum 57, ein Fluidversorgungsrohr 58, welches sich bis zu einem tiefen Bereich des Hohlraums 57 erstreckt, und ein Fluidauslaßrohr 59 gebildet, welches sich bis in einen flachen Teil des Hohlraums 57 erstreckt.
Das Fluidzuführrohr 58 ist mit einer Fluidspeisequelle, welche nicht gezeigt ist, über einen Hahn 60 verbunden, so daß das die Temperatur regelnde Fluid, wie z. B. kaltes Wasser, von der Fluidspeisequelle dem Amboßhohlraum 57 über das Fluidzuführrohr 58 zugeführt wird. Das Fluidabführrohr 59 ist mit Fluid-Rückgewinnungseinrichtungen (nicht gezeigt), wie z. B. einem Fluidabfalltank, verbunden, zu dem das kalte Wasser aus dem Hohlraum 57 durch das Abführrohr 59 zurückgeleitet wird. Gemäß Fig. 4 wird während der Wiederholung der Ausgußschweißoperation durch die Ultraschallschweißeinrichtung 33 kaltes Wasser durch die Fluidzuführleitung 58 in den Hohlraum 57 geleitet und aus diesem durch die Fluidabführleitung 59 abgeleitet. Folglich wird in dem Amboß 6 erzeugte Hitze durch das Kühlmittel entfernt, so daß der Amboß 6 auf einer innerhalb eines konstanten Bereichs liegenden Temperatur gehalten wird. Daher wird das unerwünschte Verschweißen der Innenwand der Packung 1 mit dem Amboß 6 vermieden.
Andererseits kann dann, wenn die Ausgußschweißeinrichtung 33 einer sehr niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, wie z. B. im Winter, der Fall eintreten, daß die Amboßtemperatur zu niedrig wird, so daß es für die Ultraschallschweißeinrichtung 33 schwierig wird, die Ausgußtemperatur auf eine Temperatur zu erhöhen, die hoch genug ist, um den Ausguß 2 mit der Packung 1 zu verschweißen, was zu einer unvollständigen Verschweißung des Ausgusses mit der Packung 1 führt. In einem solchen Fall ist es möglich, anstelle von kaltem Wasser in Fig. 5 heißes Wasser zu verwenden. D. h. daß heißes Wasser über die Fluidzuführleitung 58 in den Hohlraum 57 geleitet und daraus durch die Abführleitung 59 entfernt wird. Somit wird verhindert, daß der Amboß 6 auf eine Temperatur heruntergekühlt wird, die niedriger ist, als ein akzeptabler unterer Grenzwert.
Die Temperaturregeleinrichtungen können jede andere Konstruktion als diejenige besitzen, die in Fig. 5 gezeigt ist, solange sie die Amboßtemperatur in einem konstanten Bereich halten können.
Als Fluid für die Temperaturregelung kann anstelle von heißem Wasser oder kaltem Wasser ein anderes Medium, wie z. B. Luft, verwendet werden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist in einer Seitenfläche 6a des Ambosses 6 eine Nut 63 vorgesehen, die eine Breite Wb hat, die geringfügig größer ist als die Breite Wa (Fig. 18) des Flansches 5 des Ausgusses 2 und die sich als Längsnut in der Richtung erstreckt, in der die Packung aufgeschoben wird, wobei die Nut 63 dem Vibrationshorn 7 der Ultraschallschweißeinrichtung 33 gegenüberliegt. Der Grund für die Ausbildung einer solchen Nut, wie sie durch die Nut 63 in dem Amboß 6 dargestellt ist, besteht in folgendem.
Die Ausrichtung des Ausgusses 2, der zeitweilig an der Packung 1 montiert ist, ist nicht stets senkrecht, und es kann ein Fall auftreten, in dem der zeitweilig an der Packung montierte Ausguß eine Schräglage einnimmt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Fall kann es vorkommen, daß der Flansch 5 des Ausgusses 2 beim passenden Aufsetzen der Packung 1 auf den Amboß 6 mit der Seitenfläche 6a des Ambosses 6 kollidiert, was zu einer nicht brauchbaren Ausrichtung führt. Um dies zu vermeiden, ist die Nut 63 vorgesehen. D. h. wenn die Packung 1 passend auf den Amboß 6 aufgesetzt wird, dann wird der nach innen vorspringende Teil des Flansches 5 von der Nut 63 aufgenommen und somit wird die Relativbewegung zwischen der Packung 1 und dem Amboß 6 geglättet, derart, daß die Fehlausrichtung des Ausgusses 2 bezüglich der Packung 1 zuverlässig verhindert wird.
Eine weitere Nut 64, die in einer anderen Seitenfläche 6b des Ambosses ausgebildet ist, bildet einen Aussparungsraum für die Nägel 65, die fest an der in Fig. 4 gezeigten Niederdrückstange 55 gesichert sind.
Die Aussparung 8, die gemäß Fig. 4 in dem Ultraschallhorn 7 der Ultraschallschweißvorrichtung 33 vorgesehen ist, ist in der nachstehend beschriebenen Weise zu konstruieren.
Wie in Fig. 8 gezeigt, ist in der Aussparung 8 (siehe Fig. 9) des Vibrationshorns 7 ein elastisches Element 61 vorgesehen. Das elastische Element 61 hat die Funktion, gegen die Ausgußkappe 4 zu drücken, wenn der Ausgußflansch 5 durch das vordere Ende des Vibrationshorns 7 mit der Innenwand der Packung 1 verschweißt wird, um auf diese Weise zu verhindern, daß der Ausguß 2 dadurch (durch das Horn 7) zu Vibrationen erregt wird. Die Bildung von irgendwelchen pin holes in dem Flanschteil 5 während des Schweißens kann verhindert werden, indem das Vibrieren des Ausgusses 2 verhindert wird.
Das elastische Element 61 besitzt einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, und jeder der vier Eckbereiche 62 ist derart abgerundet, daß er der Innenflächenkonfiguration der Aussparung 8 entspricht. Wenn das elastische Element 61 in die Aussparung 8 eingepaßt wird, steht es an den Eckbereichen 62 und an seiner Rückseite R in Kontakt mit der Innenfläche der Aussparung 8. Das elastische Element 61 steht also mit der Innenfläche der Aussparung nicht vollständig mit seiner gesamten Oberfläche in Kontakt, sondern nur teilweise mit den Eckbereichen 62.
Anstelle der in Fig. 8 gezeigten Konstruktion kann die in Fig. 11 gezeigte Konstruktion verwendet werden. Bei dieser Konstruktion ist zusätzlich zu der Aussparung 8 eine Montageaussparung 66 vorgesehen, welche einen kreisrunden Querschnitt hat und, wie in Fig. 12 gezeigt, mit der Aussparung in dem Vibrationshorn 7 in Verbindung steht. Andererseits ist das elastische Element 71 aus einem Ausguß-Andrückteil 72 und einem Stützteil 73 zusammengesetzt, wobei der Andrückteil 72 dazu dient, unerwünschte Vibrationen des Ausgusses dadurch zu verhindern, daß er mit einem geeigneten Druck in Kontakt mit der Kappe 4 steht und, wie Fig. 13 zeigt, einstückig mit dem Stützteil 73 ausgebildet ist.
Der Ausguß-Andrückteil 72 besitzt Eckbereiche 62, welche teilweise in Kontakt mit der Innenfläche der Aussparung 8 des Vibrationshorns 7 stehen, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, wobei der Ausguß-Andrückteil 72 mit diesen Eckbereichen 62 einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat, wie das in Fig. 10 gezeigte elastische Element 61, und geeignet ist, mit den vier Ecken 62 und einer hinteren Fläche R in Kontakt mit der Innenfläche der Aussparung 8 zu stehen. Die beiden Elemente stehen also teilweise in Kontakt miteinander. Die Eckbereiche 62 sind entsprechend der Form der Innenfläche der Aussparung 8 abgerundet.
Der Stützteil 73 ist im wesentlichen zylinderförmig mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher geringer ist als derjenige, der in dem Vibrationshorn 7 vorgesehenen Montageaussparung 66. Der Zylinder besitzt in seinem mittleren Teil ein Teilstück 74 vergrößerten Durchmessers, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß er teilweise in Kontakt mit der Innenfläche der Montageaussparung 66 steht.
Bei der Durchführung der Verschweißung des Ausgusses 2 mit Hilfe des Vibrationshorns 7 wird das vordere Ende des Horns 7 über die Packung 1 derart durch den Ausgußflansch 5 abgestützt, daß der der vorstehende Teil des Vibrationshorns 7, d. h. der Gießteil 4 des Ausgusses 2, von dem vorderen Endbereich des Horns 7 umgeben ist. Zu diesem Zeitpunkt drückt das elastische Element 61 (Fig. 8) oder der Ausguß-Andrückteil 72 (Fig. 11) den Gießteil 4 mit einem geeigneten Druck an, 50 daß eine Vibration des Ausgusses 2 verhindert wird. Obwohl das Ausmaß der Deformation des elastischen Elements 61 bzw. des Ausguß-Andrückteils 72 von der Form der Innenfläche der Aussparung 8 des Horns abhängt, wird es in diesem Fall bevorzugt, das Ausmaß der Deformation im Normalfall so zu wählen, daß es (das elastische Material) während der Schweißoperation für den Ausguß um 2 bis 3 mm zusammengedrückt wird.
Das elastische Element 61 (Fig. 8) steht in den Eckbereichen 62 und mit der Peripherie der Rückseite R teilweise in Kontakt mit der Aussparung 8 in dem Horn. Das elastische Element 71 (Fig. 11) besitzt den Ausguß-Andrückteil 72, der in den Eckbereichen 62 und an der Peripherie R der Rückseite in Kontakt mit der Aussparung 8 des Horns steht, und der Stützteil 73 steht in dem Bereich 74 vergrößerten Durchmessers in Kontakt mit der Montageaussparung 66. Es steht also entweder das elastische Element 61 oder der Ausguß-Andrückteil 72 teilweise in Kontakt mit der Aussparung 8 bzw. 66 des Vibrationshorns 7. Die Kontaktfläche zwischen dem elastischen Element 61 bzw. dem Ausguß-Andrückteil 71 mit dem Horn 7 wird also sehr klein, was dazu führt, daß die Erzeugung von Reibungswärme auf ein Minimum reduziert wird. Folglich wird das Vibrationshorn 7 kaum übermäßig erwärmt, selbst wenn es für eine lange Zeit benutzt wird, und somit wird eine übermäßig große Belastung des Wandlers 50 und des Verstärkers 51 (Fig. 4) für die Betätigung des Vibrationshorns 7 vermieden. Folglich wird des möglich, die Ausguß-Anschweißoperation zuverlässig für eine lange Zeit durchzuführen.
Bei dem in Fig. 11 gezeigten elastischen Element 71 wird der Stützteil 73 aufgrund der darauf während der Schweißoperation ausgeübten Andrückkraft kaum zerstört, und zwar aufgrund des Kontaktes des vergrößerten Bereichs 74 desselben mit der Montageaussparung 66; somit ist es möglich, den Ausguß 2 zuverlässig anzupressen.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist es möglich, rund um den vorderen Teil des Vibrationshorns 7 ein Kühlmittelblasrohr 67 vorzusehen, um Kühlluft Q aus dem Rohr 67 gegen das Vibrationshorn 7 zu blasen. Mit dem Kühlsystem kann der Temperaturanstieg des Vibrationshorns aufgrund von Reibungswärme noch weiter eingeschränkt werden. In diesem Fall kann eine kleine Menge an Kühlluft, die dem Vibrationshorn 7 von dem Blasrohr 67 zuzuführen ist, ausreichend sein, um den erwarteten Effekt zu erreichen, da bei der betrachteten Vorrichtung das elastische Element 61 bzw. der Ausguß-Andrückteil 71 (nur) teilweise in Kontakt mit der Hornaussparung 8 bzw. 66 stehen, um die Wärmeerzeugung für das Vibrationshorn 7 auf ein Minimum zu reduzieren.

Reinigungseinrichtung 23

Die Reinigungseinrichtung 23, welche im Anschluß an die Ausgußschweißeinrichtung 22 angeordnet ist, umfaßt ein koaxiales Reinigungsrohr 77, welches zusammengesetzt ist aus einem äußeren Blasrohr 70 mit einer ringförmigen Luftstrahldüse 69 zum Abstrahlen von Luft, welche durch eine Lufteinlaßöffnung 68 zugeführt wird, und einem innenliegenden Saugrohr 76, welches eine Ansaugöffnung 75 besitzt, um, wie in Fig. 16 und 17 gezeigt, Fremdstoffe zu entfernen. Das Blasrohr 70 und das Saugrohr 76 sind mit einer Druckluftquelle bzw. einer Unterdruckquelle über geeignete Steuerventile verbunden.
Die Reinigungseinrichtung 23 umfaßt ferner Hebeeinrichtungen 78 für das Reinigungsrohr zum Absenken des Reinigungsrohrs 77 nach unten durch die obere Öffnung A (Fig. 18) in die Packung 1, wenn die Packung 1 in eine Position unmittelbar unterhalb der Reinigungseinrichtung 23 gelangt. Die Hebeeinrichtung 78 umfaßt eine Antriebswelle 79, die mit dem Antriebsaggregat für das Packungsförderband 30 gekoppelt ist, eine Kurvenscheibe 80, die von der Antriebswelle 79 zu einer Drehbewegung antreibbar ist, einen Kurvenabtasthebel 81, der durch die Kurvenscheibe 80 um eine ihn tragende Achse 8la schwenkbar ist, und eine Stange 82, die von dem Kurvenabtasthebel 81 in vertikaler Richtung angetrieben wird. An dem Kurvenabtasthebel 81 ist eine Rolle 83 drehbar montiert, welche in Kontakt mit dem äußeren Umfang der Kurvenscheibe 80 steht. Die Rolle 83 wird bezüglich ihrer Position in Abhängigkeit von der Drehung der Kurvenscheibe 80 ausgelenkt, um den Kurvenabtasthebel 81 um die ihn tragende Achse 81a zu schwenken.
Da die Hebeeinrichtung 78 von demselben Antriebsaggregat angetrieben wird wie das Packungsförderband 30, wird die Gesamtstruktur der Füll- und Siegeleinrichtung einfacher, und ihre Steuerung wird leichter im Vergleich zu der konventionellen Einrichtung.
Das Reinigungsrohr 77 wird von einem Bügel 84 getragen, der fest an der Stange 82 angebracht ist, die die Hebeeinrichtung 78 bildet, und in vertikaler Richtung durch die vertikale Bewegung der Stange 82 innerhalb eines Bereichs angetrieben wird, der durch Änderung der Position des Bügels 84 geregelt werden kann.
Wenn das koaxiale Reinigungsrohr durch die Hebeeinrichtung 78 abgesenkt wird, dann tritt die Luft aus dem unteren Ende des Blasrohrs 70 strahlförmig gegen eine Innenwandfläche der Packung 1 aus der Luftstrahldüse 69 aus. Staub, wie z. B. Papierpartikel, wird durch diesen Luftstrahl hochgeblasen und sofort von dem Saugrohr 76 über die Saugöffnung 75 desselben angesaugt und abgeführt. Nach Beendigung der Reinigungsoperation werden die Luftstrahlerzeugung und die Staubabsaugung beendet, und das Reinigungsrohr 77 wird von den Hebeeinrichtungen 78 angehoben.
Somit können Faktoren, wie z. B. ein übler Geruch, welche die Qualität des Inhalts des Behälters 1 beeinträchtigen können, wirksam entfernt werden.
Die Luftstrahlerzeugung und die Staubabsaugung können nicht nur während des Absenkhubes des Reinigungsrohres 77 durchgeführt werden, sondern auch während des Aufwärtshubes desselben. Ferner können diese Operationen im Verlauf von Absenkund Anhebe-Hüben zweimal ausgeführt werden.
Die Reinigungseinheit 23 kann zwischen der ersten Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschlußteil und der Fülleinrichtung 25 angeordnet werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn sie jedoch hinter der ersten Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschlußteil angeordnet wird, kann es schwierig werden, die Wandbereiche der Packung zu reinigen, die durch gefaltete Teile der Packung verdeckt werden. Ferner kann der Fall eintreten, daß der obere Teil der Packung während des Absenkhubes des Reinigungsrohres 77 beschädigt wird. Daher erfolgt die Anordnung der Reinigungseinheit 23 vorzugsweise stromaufwärts von der ersten Brecheinrichtung 24 für den oberen Verschlußteil.
Die vorliegende Einrichtung wurde unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem Dorne 16 in dem Packungs-Form- und -Zuführteil 14 intermittierend um eine horizontale Achse gedreht werden, d. h. in einer vertikalen Ebene, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und bei dem das Packungsförderband 30 in dem Verpackungsteil 13 die Packungen, wie in Fig. 1 gezeigt, linear bzw. längs einer geraden Linie transportiert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei Füll- und Siegeleinrichtungen anderer Bauart eingesetzt werden. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung bei einer Füll- und Siegeleinrichtung des einen Drehtisch umfassenden Typs einsetzbar, wie dies in Fig. 25 gezeigt ist.
Bei der Einrichtung gemäß Fig. 25 ist ein Packungsrohling-Zuführ- und -Formteil 14 unterhalb eines Verpackungsteils 13 angeordnet, und die Dorne 16 des Packungsrohlings-Zuführ- und -Formteils 14 werden intermittierend um eine vertikale Achse, d. h. in einer horizontalen Ebene, gedreht. Andererseits sind in dem Verpackungsteil 13 ein Drehtisch, auf dem mehrere, beispielsweise acht, Packungsaufnahmeplatten 86 montiert sind, und eine Führungsschiene 87 vorgesehen, die rund um den Drehtisch 85 angeordnet ist. Der Drehtisch 85 wird durch dieselbe Antriebsquelle angetrieben, durch die auch die Dorne 16 angetrieben werden. Rings um den Drehtisch 85 sind eine Einrichtung zum zeitweiligen Montieren des Ausgusses, eine Ausgußschweißeinrichtung und eine Reinigungseinrichtung usw. vorgesehen, welche den Verpackungsteil 13 bilden und denselben Aufbau haben können wie die betreffenden Einrichtungen, die in Fig. 1 gezeigt sind, wobei die genannten Einrichtungen in geeigneten Abständen voneinander vorgesehen sind. Da die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels im wesentlichen dieselbe ist wie diejenige des vorausgehenden Beispiels mit Ausnahme der Gestaltung des Transportpfades, werden Einzelheiten dieser Arbeitsweise weggelassen.
Außerdem werden bei dem Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 25 gezeigt ist, in dem Packungsrohling-Zuführ- und -Formteil 14 Packungsrohlinge 1b (Fig. 24) passend auf die Dorne 16 aufgesetzt, und die Böden dieser Packungen werden während der intermittierenden Drehbewegung der Dorne 16 geformt, um die Packung 1 zu formen, wie sie in Fig. 18 gezeigt ist. Die so geformten Packungen 1 werden von den Dornen 16 entfernt und von Hand auf die Packungsaufnahmeplatten 86 des Drehtisches 85 gesetzt. Die auf den Packungsaufnahmeplatten 86 montierten Packungen 1 werden von dem Drehtisch 85 im Zuge der intermittierenden Drehung derselben intermittierend weitergetragen und dabei von der Führungsschiene 87 geführt und denselben Operationen unterworfen, wie z. B. der zeitweiligen Anbringung des Ausgusses und dem Anschweißvorgang für den Ausguß usw., die in dem Verpackungsteil 13 durchzuführen sind, der in Fig. 1 gezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung kann also bei der Füll- und Siegeleinrichtung des einen Drehtisch aufweisenden Typs ausgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, können im Rahmen des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche verschiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Füllen und Versiegeln, umfassend:

(zeitweilige) Ausgußbefestigungs-Einrichtungen (21) zum zeitweiligen Befestigen eines Ausgusses an einer Wand einer Packung, die ein offenes Ende hat und deren anderes Ende geschlossen ist;

Ausgußanschweiß-Einrichtungen (22) zum Anschweißen des zeitweilig befestigten Ausgusses an der Packung;

Fülleinrichtungen (25) zum Füllen der Packung mit einem Fluid durch das offene Ende derselben; und

Packungsversiegelungs-Einrichtungen (28) zum Versiegeln des offenen Endes der mit dem Fluid gefüllten Packung;

wobei die Ausgußanschweiß-Einrichtungen (22) umfassen:

einen Amboß (6), der in das offene Ende der Packung einsetzbar ist, an der der Ausguß zeitweilig befestigt ist;

ein Ultraschallvibrationshorn (7), welches dem Amboß (6) gegenüberliegend angeordnet ist, welches ein vorderes Ende mit einer Aussparung (8) zur Aufnahme eines Gießteils des Ausgusses aufweist, welcher nach außen über die Packung vorsteht, und welches mit einer Ultraschallfrequenz vibriert; und

ein elastisches Element (61; 71), welches in der Aussparung des Ultraschallvibrationshorns (7) vorgesehen ist und in Kontakt mit einer inneren Oberfläche der Aussparung (8) steht, wobei der Ausguß durch das elastische Element während des Schweißvorganges beim Verschweißen des Ausgusses mit der Packung mit Hilfe des Vibrationshorns unter Druck festgehalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (61; 71) derart ausgebildet ist, daß es nur teilweise in Kontakt mit einer inneren umlaufenden Oberfläche der Aussparung (8) steht.

2. Vorrichtung zum Füllen und Versiegeln nach Anspruch 1, bei der das elastische Element (71) einen Ausgußandrückteil (72) und einen mit diesem Ausgußandrückteil (72) einstückig ausgebildeten Stützteil (73) aufweist, wobei die Aussparung des Ultraschallvibrationshorns (7) eine (obere) vordere Aussparung (8) zum Bedecken des Ausgusses (2) und eine mit der vorderen Aussparung (8) in Verbindung stehende Montageaussparung (66) aufweist, wobei der Ausgußandrückteil (72) von der oberen Aussparung (8) des Ultraschallvibrationshorns (7) aufgenommen wird und wobei der Stützteil (73) von der Montageaussparung (66) aufgenommen wird, und bei der der Ausgußandrückteil (72) des elastischen Elements (71) teilweise in Kontakt mit der vorderen Aussparung (8) des Ultraschallvibrationshorns (7) steht und der Stützteil (73) des elastischen Elements (71) teilweise in Kontakt mit der Montageaussparung (66) des Ultraschallvibrationshorns (7) steht.

3. Vorrichtung zum Füllen und Versiegeln nach Anspruch 1, welche ferner eine Kühlmittel-Blasleitung (67) umfaßt, die rings um das vordere Ende des Ultraschallvibrationshorns (7) vorgesehen ist, um ein Kühlfluid gegen das Vibrationshorn (7) zu blasen.