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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verschließeinrichtung für eine Form-,
Füll- und Verschließvorrichtung,
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Solch
eine Vorrichtung ist aus der US-A-5 937 615 bekannt.
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Aus
der US-A-6 131 370 ist eine Vorrichtung bekannt, um einen Zipp-
bzw. Reißverschluss
in einer Richtung quer zur Bahnrichtung in einer Form-, Füll- und
Verschließvorrichtung
auf ein Netz bzw. Gewebe anzubringen. Ein gekrümmter Schließbalken/Walzenführung klemmt
von oben die Bahnen mit Reißverschluss
auf einen Film und gegen ein Füllrohr. Walzen
bewegen den Profilabschnitt des Reißverschlusses in die gewünschte Position,
bevor dann die Schließbalken
aktiviert werden.
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Im
Stand der Technik ist eine Form-, Füll- und Verschließvorrichtung
bekannt. Während
diese Verfahren und Vorrichtungen für das sehr schnelle Verpacken
von Nahrungsmitteln verschiedener Art sehr erfolgreich waren, ist
in Bezug auf die Anbringung schmaler Reißverschlüsse in der Richtung quer zu
der Richtung des Filmes eine Verbesserung erwünscht. Eine Verbesserung ist
speziell in Bezug auf die Handhabung von schmalen Reißverschlüssen während der
Anbringung erwünscht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Es ist ein Applikator
bzw. eine Anbringungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Reihe von
gerillten Walzen oder eine gerillte Führungsplatte verwendet, um
den Reißverschluss aufzunehmen,
während
er über
die Materialbahn zugeführt
wird. Wenn er in Position ist, stoppt die Bahn vorübergehend,
um zu erlauben, dass der Schließbalken
den Reißverschluss
von der Unterseite des Filmes her an den Film anheftet. Die Walzen
und die Führungsplatte
wirken als ein Amboss, um den Druck mit dem Schließbalken aufzubauen.
Die Walzen, die Führungsplatte
und die Schließbalken
fahren dann zurück,
um zu erlauben, dass der Film nach vorne vorrückt. Nachdem die zylindrische
Form des Beutels oder anderen Behälters geformt worden ist, werden der
obere und untere Beutelverschluss geschlossen. Die Reißverschluss-Schließbalken
führen
dem Reißverschluss
Hitze zu und üben
Druck aus, um den Reißverschluss
an beide Seiten des Beutels anzuheften und dichtend anzubringen.
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Insbesondere
wird ein Führungssystem
verwendet, um den Reißverschluss
senkrecht oder schräg
zu der Richtung der Bahn in eine präzise Position zu führen und
zu bewegen. Dieses System aus Walzen setzt den Reißverschluss
mittels einer ansteigenden Geschwindigkeit über die Reißverschluss-Zuführwalzen
unter eine positive Spannung. Es ermöglicht auch die Zuführung über einen
großen Längenbereich,
denn es wird immer mindestens eine Walze in Kontakt mit dem Reißverschluss
sein. Die Walzenanordnung wird ferner von der Reißverschluss-Führungsplatte zurückgefahren
werden, um zu erlauben, dass der Reißverschluss, der an dieser Station
an den Film befestigt wird, sich mit dem Film ohne störende Einwirkung
mitbewegt.
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Zusätzlich werden
Schließbalkenanordnungen
mit einem ersten Schließbalken,
zum Bilden des oberen Querverschlusses an einer Packung, zusammen
mit einem zweiten Schließbalken,
zum Bilden des unteren Querverschlusses an einer nachfolgenden Packung,
verwendet.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden
Beschreibung und Ansprüche
und anhand der begleitenden Zeichnungen deutlich werden.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht, welche die Anbringungsvorrichtung für den Reißverschluss, die gerillte Walzen
verwendet, zeigt.
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2 ist eine Draufsicht, welche
die Positionierung der Führungsplatte
relativ zu den Führungswalzen
zeigt.
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3 ist eine perspektivische
Ansicht des oberen Schließbalkens,
des unteren Schließbalkens und
des Reißverschluss-Schließbalkens
der vorliegenden Erfindung.
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Die 4a–4d sind
Draufsichten, welche den Betriebsablauf der vorliegenden Erfindung
in einer Form-, Füll-
und Verschließvorrichtung
zeigen.
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5 ist eine Draufsicht, welche
die Position der verschiedenen Schließbalken zeigt, nachdem ein vorhergehender
Beutel fertiggestellt worden ist und herausfällt und der neue Beutel bereit
steht, in die Position zum Befüllen
und Verschließen
vorgerückt zu
werden.
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6 ist eine Draufsicht, welche
die Position der verschiedenen Schließbalken zeigt, nachdem der neue
Beutel der 5 in Position
vorgerückt
und befüllt
worden ist, wobei ein Schließbalken
einen oberen Querverschluss an dem neuen Beutel formt und ein weiterer
Schließbalken
einen unteren Querverschluss an dem nachfolgenden Beutel formt.
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7 ist eine Draufsicht, welche
die Position des Reißverschluss-Schließbalkens
beim Fertigstellen der dichtenden Anbringung des Reißverschlusses
an die Bahn an der Oberseite des aktuellen Beutels zeigt.
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8 ist eine Draufsicht, welche
die Position der verschiedenen Schließbalken zeigt, wenn das Messer
den neuen Beutel von dem nachfolgenden Beutel abtrennt, was die
Vorbereitung dafür
ist, dass der neue Beutel, nachdem die verschiedenen Schließbalken
zurückgefahren
sind, herausfällt,
wie es in 5 gezeigt
ist.
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9 ist eine perspektivische
Ansicht der Bahn beim Hindurchlaufen zwischen den separierten Schließbalken,
wobei dies ähnlich
zu der in 5 gezeigten
Konfiguration ist.
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10 ist eine perspektivische
Ansicht des Gewebes, wobei mehrere aufeinanderfolgende Beutel zwischen
den separierten Schließbalken
hindurchlaufen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird detailliert auf die Zeichnungen Bezug genommen, in
denen in den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugsziffern auf gleiche Elemente
Bezug nehmen: 1 ist
eine perspektivische Ansicht der Bahn 100, welche sich
in der Richtung, die mit A bezeichnet ist, in der Umgebung einer Form-,
Füll- und
Verschließvorrichtung
bewegt. Eine Bahn aus Reißverschlussmaterial 200 wird
in der Richtung, die mit B bezeichnet ist und die quer zu der mit
A bezeichneten Richtung verläuft,
zugeführt.
Das Reißverschlussmaterial 200 umfasst
nacheinanderfolgende Reißverschlusssegmente 202.
Ferner ist vorgesehen, dass das Reißverschlussmaterial 200 relativ
schmal ist. Ferner sind angebrachte Reißverschlusssegmente 202' gezeigt, die
zuvor an die Bahn 100 angeheftet wurden. Reißverschlussmaterial 200 wird
von einer Anbringungsvorrichtung 10 positioniert, die eine
Reihe von gerillten Walzen 12 aufweist, deren Drehachsen
im Wesentlichen parallel zu der Richtung, die mit A bezeichnet ist,
ausgerichtet sind. Die Anbringungsvorrichtung 10 bewegt
und positioniert das Reißverschlussmaterial 200 und
weist ferner eine Führungsplatte 14 auf,
die ähnlich
gerillt sein kann.
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Wie
in 2 abgebildet, ist
der Schließbalken 16 unterhalb
der Bahn 100, gegenüber
den gerillten Walzen 12 und der Führungsplatte 14 positioniert.
Wenn die Bahn 100 in der richtigen Position zur Anbringung
eines Reißverschlusssegments 202 ist, stoppt
die Bahn 100 vorübergehend,
um zu erlauben, dass der Schließbalken 16 das
Reißverschlusssegment
an die Bahn 100 von der Unterseite der Bahn 100 her
dichtend anheftet. Die gerillten Walzen 12 und die Führungsplatte 14 wirken
als ein Amboss für den
Schließbalken 16 und
verbleiben in einer statischen Position, wenn der Schließbalken 16 gegen die
Unterseite der Bahn 100 in der Richtung, die mit C bezeichnet
ist, gepresst wird. Der Schließbalken 16 wird
dann in der Richtung, die mit D bezeichnet ist, zurückgezogen.
Durch Zurückziehen
des Schließbalkens 16 wird
erlaubt, dass die Bahn 100 in der Richtung A weiter vorrückt.
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Statt
einem Anheft-Versiegeln könnte
ein Verschließabschnitt
der unteren Reißverschluss-Grundfläche bei
dem Schließbalken 16 dazu verwendet
werden, die innere Öffnungskraft
des Beutels zu erhöhen.
Solch ein System wäre
noch geeigneter bei Doppelstrang-Reißverschlüssen, Zusammendrück-Stiel-Reißverschlüssen oder
anderen Reißverschlüssen allgemeinerer
Art. Das Ansiegeln der verbleibenden Bereiche der Reißverschluss-Grundfläche wird
nachfolgend beschrieben.
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Der
Applikator 10 kann durch Bereitstellen eines Systems an
Walzen verbessert werden, welches ein Reißverschlusssegment 202' durch Erhöhen ihrer
Geschwindigkeit über
diejenige der Reißverschluss-Zuführwalze
unter positive Spannung setzt. Dies erlaubt auch, dass ein breiter
Bereich an Reißverschlusslängen zuführbar ist,
da mindestens eine Walze mit dem Reißverschlusssegment 202' in Kontakt
sein wird. Die Walzenanordnung würde
sich von der Reißverschluss-Führungsplatte zurückziehen,
um zu erlauben, dass das Reißverschlusssegment 202', das an dieser
Station an die Bahn 100 angebracht wird, sich mit der Bahn 100 ohne
jegliche störende
Einwirkung mitbewegt.
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Die
Form-, Füll-
und Verschließvorrichtung formt
die Materialbahn dann in eine zylindrische Form und befüllt und
verschließt
sie in der Abfolge, die in den 4–8 gezeigt ist. Entsprechend
zeigt 3 die Schließbalken-Anordnung 20,
die in dieser Abfolge verwendet wird. Wie in den 5–8 gezeigt ist, werden zwei
gegenüberliegende
Schließbalken-Anordnungen 20, 20' verwendet.
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Der
untere Teil der Schließbalken-Anordnung 20 weist
einen oberen, beutelformenden Schließbalken 22 zum Bilden
des oberen Querverschlusses 302 (siehe 4–8) eines Beutels 300 auf,
was im Wesentlichen simultan zu der Bildung eines unteren Querverschlusses 304' an einem nachfolgenden
Beutel 300' mittels
eines die Beutelunterseite formenden Schließbalkens 24 erfolgt,
welcher an einem oberen Teil der Schließbalken-Anordnung 20 ausgebildet
ist.
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Wenn
Reißverschluss-Schließbalken 32 verwendet
werden, wenn ein Teil der unteren Reißverschluss-Grundfläche zuvor
durch den Schließbalken 16 angesiegelt
wurde, um die innere Öffnungskraft des
Beutels zu erhöhen,
werden die Teile der Schließbalken 32,
die in Kontakt mit den zuvor dichtend angebrachten Bereichen sind,
unerhitzt bleiben. Die gegenüberliegenden
Reißverschluss-Schließbalken 32 sollten
breit genug sein, um die gesamte Grundfläche des Reißverschlusses anzusiegeln,
um zwischen den verbleibenden Abschnitten der Grundfläche und
dem teilweise (scharnierartig) angesiegelten Abschnitt zu differenzieren.
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In
beiden Fällen
des Verschließens
des Beutels ist ein Spalt 26 zwischen dem oberen beutel-formenden
Schließbalken 22 und
dem beutel-formenden unteren Schließbalken 24 gebildet.
Der Spalt 26 der Schließbalkenanordnung 20' weist eine
Messerklinge 28 auf, welche von dort ausfährt und
wieder zurückfährt. Der
Spalt 26 der Schließbalkenanordnung 20 bietet
eine Bahn, entlang welcher die Messerklinge 28 ausfahren
und zurückfahren
kann.
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Eine
Aussparung 30 ist zentral in dem oberen Schließbalken 22 angeordnet.
Der Reißverschluss-Schließbalken 32 fährt aus
der Aussparung 30 aus und fährt wieder in diese zurück.
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Die
Reißverschluss-Schließbalken 32 sind entlang
der Maschinenrichtung ausreichend groß, um ein richtiges Ansiegeln
des Reißverschlusssegments 202', das man sich
relativ schmal vorzustellen hat, an die gegenüberliegende Beutelwand zu gestatten,
bei gegebener Eignung der Vorrichtung, den Beutelfilm über die
Länge der
Packung richtig zuzuführen.
Deshalb können
während
der Herstellung mehrerer aufeinanderfolgender Packungen verschiedene
Bereiche der Reißverschluss-Schließbalken 32 den
Verschließvorgang
durchführen.
Reißverschluss-Schließbalken 32 sind
konfiguriert, derart weit zu schließen, so dass es ausreicht,
das Reißverschlusssegment 202' an die gegenüberliegende
Beutelwand anzusiegeln. Wenn jedoch ein Sensor (nicht gezeigt) verwendet
wird, um die Position des Reißverschlusssegments 202' zu erfassen,
kann dies verwendet werden, um den verschließenden Bereich der Reißverschluss-Schließbalken 32 entlang
der Maschinenrichtung zu reduzieren. Reißverschluss-Schließbalken 32 können konfiguriert
sein, um den Druck, der auf den Reißverschluss während des
Ansiegelns ausgeübt
wird, zu begrenzen, wobei damit eine Deformation des Reißverschlusses vermieden
wird. Reißverschluss-Schließbalken 32 können auch
auf die Gesamtlänge
des Schließbalkens 20 konzipiert
sein, was einen über
die gesamte Breite des Beutels reichenden Reißverschluss erlaubt. Der Reißverschluss-Schließbalken 32,
der in 2 abgebildet
ist, würde
einen Beutel mit einem Reißverschluss
ausstatten, der kürzer
als die Breite bzw. Weite des Beutels ist und bei welchem der Rest
des Beutels dichtend geschlossen wird.
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Im
Weiteren kann das Reißverschlusssegment 202' eine Verschließbrücke 203' aufweisen, welche
ein schnelles Verschließen
unterstützt
und eine Beschädigung
der Reißverschluss-Verriegelungselemente
verhindert. Solch eine Beschädigung kann
verursacht werden, wenn der Reißverschluss an
den Film direkt hinter den Reißverschluss-Verriegelungselementen
angesiegelt wird. Die Verschließbrücke 203', wie sie in 4b gezeigt ist, ist ein
Pufferstreifen aus ansiegelbarem Material, der an das Reißverschlusssegment 202' vorbefestigt
ist. Wie es in 4a gezeigt
ist, würde
die Verschließbrücke 203' auf der Stirnseite
des Reißverschlusssegments 202' sein, welche
als ein Ergebnis der Reißverschluss-Schließbalken 32 permanent
abdichtet. Die Verschließbrücke 203' kann in jedem
Bereich, in dem das Reißverschlusssegment 202' an die Beutelstruktur
befestigt oder dichtend angebracht wird, verwendet werden.
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In ähnlicher
Weise kann die Rückseite
des Reißverschlusssegments 202' derart gestaltet
sein, dass sie an den Film in einer Weise, welche die produktseitige Öffnungskraft
erhöht,
angesiegelt wird. Das Reißverschlusssegment 202' kann auch ein Merkmal
aufweisen, welches einen Eingriff offensichtlich macht, wie beispielsweise
einen Abziehverschluss oder ein verbundenes Gewebe. Zusätzlich kann
der obere beutel-formende Schließbalken 22 gestaltet
sein, um eine Lösung
zum einfachen Öffnen zu
schaffen, wie beispielsweise einen geformten Verschluss mit einem
Reißschlitz.
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Wie
aus den 5–8 ersichtlich ist, wird die Schließbalkenanordnung 20' von einem Pneumatikzylinder 40 oder
einem ähnlichen
mechanischen oder elektromechanischen Gerät angetrieben, um sich in die
Position, in welcher in die Bahn 100 eingegriffen wird,
und aus dieser Position heraus hin- und herzubewegen, während die
Schließbalkenanordnung 20 als
stationär
dargestellt wird. Die Schließbalkenanordnung 20' kann durch
eine Feder vorgespannt sein, um ein Zurückfahren zu unterstützen. Jedoch
kann die Schließbalkenanordnung 20 gleichermaßen von
einem Pneumatikzylinder oder einem ähnlichen mechanischen oder
elektromechanischen Gerät
angetrieben werden. Gleichermaßen werden
die Reißverschluss-Schließbalken 32 durch Pneumatikzylinder 42 oder ähnliche
mechanische oder elektromechanische Geräte angetrieben, um sich in
die Position, in welcher in die Bahn 100 eingegriffen wird,
und aus dieser Position heraus hin- und herzubewegen. Das Gerät, das ausgebildet
ist, um die Reißverschluss-Schließbalken 32 zu
bewegen, kann gestaltet sein, um den Druck, der auf den Reißverschluss
ausgeübt
wird, zu begrenzen, um eine Deformation des Reißverschlusses zu verhindern.
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Die
typische Abfolge der Ereignisse ist wie folgt. Ein vorhergehender
Beutel 400 fällt
heraus, wie es in 5 gezeigt
ist. Der obere Querverschluss 402 des vorhergehenden Beutels 400 ist
simultan mit dem unteren Querverschluss 304 des Beutels 300 bei
der vorhergehenden Betätigung
der Schließbalken 22, 24 geformt
worden. Die Bahn 100 wird nach unten in die Position vorgerückt, die
in 4a gezeigt ist, und
mit Nahrungsmitteln oder ähnlichen
Inhalten 1000 befüllt.
Das Reißverschlusssegment 202' ist an dieser
Stelle zuvor an eine Seite der Bahn 100 angeheftet worden.
Die Schließbalkenanordnung 20' wird dann von
einem Pneumatikzylinder 40 bewegt, um die Bahn 100 zwischen
den Schließbalkenanordnungen 20 und 20' in Eingriff
zu bringen, wie es in 6 gezeigt
ist. Obere Schließbalken 22 bilden
den oberen Querverschluss 302 während untere Schließbalken 24 den
unteren Querverschluss 304' des
nachfolgenden Beutels 300' bilden.
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Nachfolgend
oder gleichzeitig mit der Bildung der Querverschlüsse 302, 304' bewegen Pneumatikzylinder 42 die
Reißverschluss-Schließbalken 32 zusammen,
wobei diese das Reißverschlusssegment 202' und einen Abschnitt
des Gewebes 100 dazwischen in Eingriff bringen, wie es
in den 4b und 7 gezeigt ist, und dabei
das Reißverschlusssegment 202' permanent an
beide Seiten der Bahn 100 dichtend angebracht wird.
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Dann
fährt das
Messer 28 aus dem Spalt 26 der Schließbalkenanordnung 20' aus und zum
Teil in den Spalt 26 der Schließbalkenanordnung 20 hinein, wobei
es den Beutel 300 von der Bahn 100 abtrennt, wie
es in den 4c und 8 gezeigt ist. Die Schließbalkenanordnungen 20, 20' werden voneinander
weg zurückgefahren,
das Messer 28 wird zurück
in den Spalt 26 der Schließbalkenanordnung 20' gefahren, und
die Reißverschluss-Schließbalken 32 werden voneinander
weg zurückgefahren,
wie es in 4d gezeigt
ist. Der gefüllte
Beutel 300 fällt
dann in der gleichen Weise heraus, in welcher der vorhergehende
Beutel 400 in 5 herausgefallen
ist.
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Eine
Abwandlung von dieser Vorrichtung und diesem Verfahren würde ungefüllte, vorgefertigte Beutel
ohne das Bilden des unteren Querverschlusses 304 fertigen,
um ein nachfolgendes Füllen
und Verschließen
zu erlauben.
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Folglich
werden die verschiedenen vorhergehend erwähnten Ziele und Vorteile auf
eine sehr effektive Weise erreicht. Obwohl bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden sind, sollte
eingesehen werden, dass diese Erfindung in keiner Weise dadurch
begrenzt wird und dass ihr Schutzbereich anhand der anhängenden
Ansprüche
zu bestimmen ist.