CH344670A

CH344670A - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Flüssigkeiten und Pasten in Behälter aus einem biegsamen thermoplastischen Material

Info

Publication number: CH344670A
Authority: CH
Inventors: Victor Vandenbossche Sylvain
Original assignee: Tech Handel Mij Automaco Nv
Priority date: 1955-08-03
Filing date: 1956-08-01
Publication date: 1960-02-15
Also published as: ES230159A1; CA595373A; US2828591A; GB791206A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Flüssigkeiten und Pasten in Behälter aus einem biegsamen thermoplastischen Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Flüssigkeiten und Pasten in Behälter aus einem biegsamen thermoplastischen Material, bei welchem ein mit der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste gefülltes Rohr stellenweise flachgedrückt und zugeschweisst wird, so dass Fächer entstehen, die daraufhin voneinander getrennt werden.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art erfolgt das Flachdrücken des Rohres durch die Schweisselektroden, die dabei gleichzeitig die Flüssigkeit auf beiden Seiten der Schweissstelle verdrängen. Sobald die Rohrwände flach aufeinanderliegen, kommt durch eine dielektrische Erwärmung des Rohrmaterials die Schweissung zustande. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass zwischen den aufeinandergedrückten Rohrwänden in vielen Fällen ein Flüssigkeitsfilm vorhanden bleibt, so dass die Schweissung gleichsam durch diesen Film hindurch erfolgen muss; wenn die zu verpackende Flüssigkeit oder Paste alkalisch ist, kann dann erfahrungsgemäss keine befriedigende Schweissung erzielt werden.

Es ist weiterhin ein Verfahren der oben erwähnten Art bekannt, bei dem die Verdrängung der Flüssigkeit vor der Schweissung mittels besonderer Druckglieder erfolgt. Diese Druckglieder führen jedoch eine Scherenbewegung aus, so dass der Druck während der Bewegung abnimmt und in vielen Fällen doch ein Flüssigkeitsfilm zwischen den Rohrwänden zurückbleibt.

Die Erfindung hat den Zweck, die genannten Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen.

Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird durch ein Abschlussglied in ein auf dieser Seite noch nicht zugeschweisstes Fach eine Menge der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste eingeschlossen, worauf ein Druckglied über einen hinter dem Abschlussglied auf einer flachen Elektrodenplatte liegenden offenen Teil des Rohres bewegt wird, so dass die darin befindliche Flüssigkeit oder Paste nach hinten weggedrückt wird, und schliesslich wird die zweite Elektrode auf den genannten, hinter dem Ab schluss- glied liegenden Rohrteil aufgelegt und die Schweissung durchgeführt.

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man ohne Bedenken die Flüssigkeit oder Paste über einen grösseren Abstand als die Breite der erwünschten Schweissstelle wegdrücken kann, so dass man den Druck der Flüssigkeit oder Paste in dem herzustellenden Behälter derart einstellen kann, dass diese beim Öffnen des Behälters nicht heraus spritzt.

Vorzugsweise werden während der Schweissung gleichzeitig durch Erwärmung Einschnitte in die aufeinandergedrückten Rohrwände gemacht, so dass die Fächer leicht voneinander getrennt werden können.

Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine flache Elektrodenplatte, über welche das mit der Flüssigkeit oder Paste gefüllte Rohr vorwärtsbewegt wird; einen gegenüber dieser Elektrodenplatte angeordneten und gegen dieselbe bewegbaren Träger für die zweite Schweisselektrode; ein unabhängig von dem Träger bewegbares, vor der zweiten Elektrode liegendes Abschlussglied und ein hinter dem Abschlussglied liegendes, über die Elektrodenplatte verschiebbares Druckglied zur Verdrängung der Flüssigkeit oder Paste. Es ist vorteilhaft, die Oberseite der Elektrodenplatte mit einer Schicht aus Isolierstoff zu bekleiden, was die Bildung von Einschnitten im thermoplastischen Material während der Schweissung erleichtert.

Das Druckglied ist vorzugsweise als eine Rolle ausgebildet, die über den hinter dem Abschlussglied liegenden Teil des Rohres gerollt wird. Diese Rolle kann mittels Hebel gelenkig und unter einem gegen die Elektrodenplatte gerichteten Federdruck an dem Träger der zweiten Elektrode befestigt sein, so dass sie bei der Bewegung der zweiten Elektrode automatisch über den hinter dem Abschlussglied liegenden Teil des Rohres bewegt wird. Auch kann die Rolle mittels gelenkiger Hebel an einer Zuführvorrichtung für das mit der Flüssigkeit oder Paste gefüllte Rohr befestigt sein, derart, dass die Rolle bei der Rückholbewegung dieser Zuführvorrichtung über den hinter dem Abschlussglied liegenden Rohrteil bewegt wird.

Schliesslich kann die Rolle auch von einem besonderen Träger getragen werden, der in einem vorbestimmten Teil des Arbeitszyklus zuerst eine abwärts gerichtete und daraufhin ein rückwärts gerichtete Bewegung macht.

Es ist zweckmässig, das Abschlussglied mit einer Ausnehmung zu versehen, in welcher die Rolle vor Beginn der Rückwärtsbewegung aufgenommen ist, so dass zwischen das Abschlussglied und den von der Rolle flachgedrückten Teil des Rohres keine Flüssigkeit oder Paste eingeschlossen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, die nach den in den Fig. 1 und 2 angegebenen Prinzipien arbeitet.

Fig. 4 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 wird ein mit der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste gefülltes Rohr 1 aus biegsamem, thermoplastischem Material schrittweise (von rechts nach links) weiterbewegt über eine flache Elektrodenplatte, die aus einem Träger 2, einer auf diesem Träger befestigten Elektrode 3, einem Zusatzkörper 4 aus Isolierstoff zur Erzielung einer ebenen Oberfläche und einer aus Isolierstoff hergestellten, auf der Vorderseite der Elektrodenplatte liegenden Platte 5 besteht.

Gegenüber der genannten Elektrodenplatte befindet sich ein gegen dieselbe bewegbarer Träger 6, an dem die zweite Elektrode 7 befestigt ist. Der Träger 6 kann hydraulisch oder pneumatisch herunterbewegt werden, so dass die Elektroden 7 und 3 an die zusammengedrückten Wände des Rohres 1 anliegen.

Ein plattenförmiges Abschlussglied 8 ist mittels einer doppelten Schlitzführung verschiebbar an dem Träger 6 befestigt. Das Abschlussglied 8 wird von Federn 9 getragen, die auf der Unterseite an dem Abschlussglied und auf der Oberseite an einem mit dem Träger 6 verbundenen Stützglied befestigt sind.

Bei der Abwärtsbewegung des Trägers 6 kommt das Abschlussglied 8 zuerst auf das Rohr zu liegen, so daS das Abschlussglied zusammen mit der gegenüberliegenden Platte 5 eine bestimmte Menge der Flüssigkeit oder Paste in dem auf dieser Seite noch nicht zugeschweissten vorwärts- (links-) liegenden Fach des Rohres 1 einschliesst. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Trägers 6 werden die Federn 9 zusammengedrückt.

Auf beiden Seiten des Trägers 6 ist ein aus den Stangen 11 und 12 bestehendes Gestänge vorgesehen, das gelenkig an dem Träger 6 befestigt ist und auf der Unterseite eine Rolle 13 trägt, die drehbar in dem Ende der Stangen 12 gelagert ist. Auf die obern Stangen 11 wird durch Federn 14, die an auf den Träger 6 aufgeschweissten Stangen 15 befestigt sind, ein abwärts gerichteter Druck ausgeübt. Die Stangen 11 und 12 sind gelenkig aneinander befestigt.

Bei der Abwärtsbewegung des Trägers 6 wird nun die Rolle 13, nachdem das Abschlussglied 8 auf das Rohr aufgelegt ist, zwangläufig nach rechts verschoben, so dass die Flüssigkeit in dem rechts vom Abschlussglied 8 liegenden offenen Teil des Rohres 1 nach hinten verdrängt wird. In dem Zeitpunkt, in dem die Elektrode 7 auf das Rohr aufgelegt wird, ist durch die Wirkung der Rolle 13 alle Flüssigkeit oder Paste aus dem Rohr entfernt.

Die inder Fig. 3 perspektivisch dargestellte Vorrichtung beruht auf den gleichen Prinzipien, die auch der Vorrichtung nach den Fig. und 2 zugrunde liegen, weicht aber in Einzelheiten etwas von der letzteren Vorrichtung ab.

In der Fig. 3 sind zwei mit der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste gefüllte Rohre 1 und 1' ersichtlich, die über die flache Elektrodenplatte 16 durch eine nicht gezeichnete Transportvorrichtung von links nach rechts weiterbewegt werden. Auf der rechten Seite sieht man eine bereits fertiggestellte Schweissstelle 17; das in Fächer aufgeteilte Rohr wird dort über Transportrollen 18 weiterbewegt. Stützglieder 19 dienen zur Unterstützung des Rohres auf dem Weg zu diesen Transportrollen.

In dem Träger 6 der obern Elektrode ist wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, jedoch mittels einer Schwalbenschwanzführung, das plattenförmige Abschlussglied 8 verschiebbar. Der untere Teil 20 des Abschlussgliedes ist aus Isolierstoff hergestellt. Die Art und Weise, in der das Abschlussglied 8 unabhängig von dem Träger 6 herunterbewegt wird, ist in der Fig. 3 nicht näher angegeben.

Es kann dazu wie in den Fig. 1 und 2 eine federnde Unterstützung des Trägers verwendet werden, aber man kann erwünschtenfalls auch eine besondere hydraulische oder pneumatische Einrichtung für die Bewegung des Gliedes 8 verwenden.

Im Träger 6 sind zwei Stangen 21 befestigt, die durch einen Balken 22 miteinander verbunden sind.

An dem Balken ist eine Feder 23 der für das Schlie ssen von Türen üblichen Art befestigt, die auf die beiden Stangen 24 einen abwärts gerichteten Druck ausübt. An den untern Enden der Stangen 24 sind Stützglieder 25 befestigt, die über einen niedriger liegenden Teil 26 der Elektrodenplatte 16 verschiebbar sind und in denen die Druckrolle 13 gelagert ist.

Die Wirkung der Vorrichtung nach Fig. 3 entspricht derjenigen der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 und wird deutlichkeitshalber nochmals kurz zusammengefasst.

Nach dem schrittweisen Vorschub des gefüllten Rohres wird zuerst das Abschlussglied 8 herunterbewegt, so dass das Rohr abgeschlossen wird. Der Träger 6 der obern Elektrode bewegt sich herab, wobei die Rolle 13 nach hinten über das auf der Elektrodenplatte 16 liegende Rohr rollt und an dieser Stelle alle Flüssigkeit oder Paste aus demselben verdrängt, so dass der betreffende Rohrteil vollkommen leer ist in dem Zeitpunkt, in dem die obere Elektrode auf das Rohr aufgelegt wird. Zwischen die beiden Elektroden wird eine Hochfrequenzspannung angelegt, so dass die aufeinandergedrückten Rohrwände dielektrisch erwärmt und gemäss einem durch die Form der Elektroden bestimmten Umriss zusammengeschweisst werden.

Das Abschlussglied 8 und der Träger 6 werden hinaufbewegt; daraufhin findet ein neuer Vorschub der Rohre 1 und 1' durch die nicht gezeichnete Transportvorrichtung statt.

Neben dem Vorteil, dass der zu verschweissende Rohrteil immer völlig von der Flüssigkeit oder Paste befreit wird, hat die beschriebene Vorrichtung infolge der Anwendung einer flachen Elektrodenplatte noch den Vorteil, dass man ohne jegliches Bedenken während der Schweissung durch dielektrische Erwärmung Einschnitte in das Rohr machen kann, zum Beispiel in der Form einer Durchlochung, so dass die Fächer leicht voneinander getrennt werden können.

Dazu versieht man die obere Elektrode mit einer stumpfen Schneide, die um einige Zehntelmillimeter aus der Elektrodenoberfläche heraustritt, so dass eine örtliche Durchschneidung des Materials erfolgt. Bei Vorrichtungen, bei denen die Schweisselektroden gleichzeitig zur Verdrängung der Flüssigkeit dienen, ist dieses Verfahren erfahrungsgemäss nicht möglich.

Die Elektrodenplatte, über welche das Rohr bewegt wird, braucht nicht gemäss Fig. 1 einen scharf definierten Elektrodenteil zu haben, dessen Form derjenigen der obern Elektrode entspricht. Man kann nämlich auch als untere Elektrode eine leitende Platte verwenden, die zur Vermeidung von Uberschlägen mit einem dielektrischen Material, zum Beispiel Pertinax (eingetragene Marke), bekleidet ist.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass man zum Verpacken eines gegebenen Materials ein thermoplastisches Rohr mit geringerer Wandstärke verwendet bzw. bei gegebener Wandstärke schwieriger zu verarbeitende Materialien verpacken kann. Infolge des grösseren Abstandes der Elektroden muss dabei jedoch die Hochfrequenzenergie gesteigert werden, wodurch aber die obere Elektrode eine höhere Temperatur erhält. In manchen Fällen muss demzufolge die obere Elektrode gekühlt werden, was durch eine Durchleitung von Luft oder einer isolierenden Flüssigkeit erfolgen kann.

In der Fig. 4 ist schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der die Rolle 13, die zur Verdrängung der Flüssigkeit dient, mittels Stangen 27 und 28 von einem Organ 29 getragen wird, das während der Abwärtsbewegung der obern Elektrode zuerst eine abwärts gerichtete und daraufhin eine rückwärts gerichtete Bewegung macht. Die Bewegungen des Organs 29 können unter Steuerung durch die für die Wirkung der Vorrichtung sowieso erforderlichen Tempiermittel auf hydraulischem oder pneumatischem Wege zustande gebracht werden.

Bei der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird die Bewegung der Rolle 13 durch die Transportvorrichtung gesteuert, die für die schrittweise Weiterbewegung des Rohres 1 dient. Diese Transportvorrichtung besteht aus einem Organ 30, das über eine Stange 31 hin und her bewegt werden kann, und aus einem zweiten Organ 32, das auf das Organ 30 heruntergelassen werden kann, so dass das Rohr zwischen die Organe 30 und 32 eingeklemmt wird. Die Weiterbewegung des Rohres erfolgt, indem das Organ 30 zuerst rückwärtsbewegt wird, worauf die Organe 30 und 32 das Rohr einklemmen und das Organ 30 zusammen mit dem Rohr wieder nach vorn bewegt wird. Die Rolle 13 ist mittels Stangen 33 und 34 an dem Organ 30 befestigt, so dass die Rolle während der Rückholbewegung der Transportvorrichtung über den hinter dem Abschlussglied liegenden Teil des Rohres gezogen wird.

Wie durch Pfeile schematisch angegeben wird, sind Mittel vorgesehen, um die Rolle während der Vorwärtsbewegung der Transportvorrichtung aufzuheben und während der Rückwärtsbewegung eine abwärts gerichtete Kraft auf die Rolle auszuüben.

Um zu vermeiden, dass zwischen das Ab schluss- glied 8 und die Rolle 13 eine Menge der Flüssigkeit oder Paste eingeschlossen wird, die von der Rolle nicht aus dem zu verschweissenden Rohrteil entfernt werden könnte, ist es bei allen beschriebenen Ausführungsformen erwünscht, das Abschlussglied mit einer Ausnehmung zu versehen, in welche die Rolle in dem Zeitpunkt zu liegen kommt, in dem das Abschlussglied seine Abwärtsbewegung vollendet hat.

Diese Ausnehmung ist in der Fig. 3 mit 35 bezeichnet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Verpacken von Flüssigkeiten oder Pasten in Behälter aus einem biegsamen thermoplastischen Material, bei welchem ein mit der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste gefülltes Rohr stellenweise flachgedrückt und zugeschweisst wird, so dass Fächer entstehen, die daraufhin voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Abschlussglied in ein auf dieser Seite noch nicht zugeschweisstes Fach eine Menge der zu verpackenden Flüssigkeit oder Paste eingeschlossen wird, worauf ein Druckglied über einen hinter dem Ab schlussglied auf einer flachen Elektrodenplatte liegenden offenen Teil des Rohres bewegt wird, so dass die darin befindliche Flüssigkeit oder Paste nach hinten weggedrückt wird, und schliesslich die zweite Elektrode auf den genannten,

hinter dem Abschlussglied liegenden Rohrteil aufgelegt und die Schweissung durchgeführt wird.

II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine flache Elektrodenplatte, über welche das mit der Flüssigkeit oder Paste gefüllte Rohr vorwärtsbewegt wird; einen gegenüber dieser Elektrodenplatte angeordneten und gegen dieselbe bewegbaren Träger für die zweite Schweisselektrode; ein unabhängig von dem Träger bewegbares, vor der zweiten Elektrode liegendes Abschlussglied und ein hinter dem Abschlussglied liegendes, über die Elektrodenplatte verschiebbares Druckglied zur Verdrängung der Flüssigkeit oder Paste.

III. Gemäss dem Verfahren nach Patentanspruch I verpackte Flüssigkeit oder Paste.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schweissung durch Erwärmung Einschnitte in die aufeinandergedrückten Rohrwände gemacht werden, damit die Fächer leicht voneinander getrennt werden können.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckglied als eine Rolle ausgebildet ist, die über den hinter dem Abschlussglied liegenden Teil des Rohres gerollt wird.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckglied mittels Hebel gelenkig und unter einem gegen die Elektrodenplatte gerichteten Federdruck an dem Träger der zweiten Elektrode befestigt ist, so dass es bei der Bewegung der zweiten Elektrode automatisch über den hinter dem Abschlussglied liegenden Teil des Rohres bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckglied mittels gelenkiger Hebel an einer Zuführvorrichtung für das mit der Flüssigkeit oder Paste gefüllte Rohr befestigt ist, derart, dass das Druckglied bei der Rückholbewegung dieser Zuführvorrichtung über den hinter dem Abschlussglied liegenden Rohrteil bewegt wird.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckglied von einem besonderen Träger getragen wird, der in einem vorbestimmten Teil des Arbeitszyklus zuerst eine abwärts gerichtete und daraufhin eine rückwärts gerichtete Bewegung macht.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussglied gegen eine auf der Vorderseite der Elektrodenplatte befestigte Platte arbeitet.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussglied mittels einer Schwalbenschwanzverbindung verschiebbar in dem Träger der zweiten Elektrode gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussglied federnd an dem Träger der zweiten Elektrode angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussglied durch eine besondere hydraulische oder pneumatische Einrichtung gesteuert ist.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des Abschlussgliedes aus Isolierstoff besteht.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschlussglied eine Aussparung vorgesehen ist, in welcher das Druckglied liegt, bevor es mit der Rückwärtsbewegung anfängt.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenplatte eine plattenförmige Elektrode enthält, deren Form nicht mit derjenigen der zweiten Elektrode übereinstimmt und welche mit einer Schicht Isolierstoff bekleidet ist.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der genannten zweiten Elektrode stumpfe Schneiden vorgesehen sind, die aus der Elektrodenoberfläche hervortreten, um Einschnitte in das Rohrmaterial herbeizuführen.