EP3452376A1 - Verfahren und maschinen zur befüllung von flexiblen schlauchbeutelverpackungen - Google Patents

Verfahren und maschinen zur befüllung von flexiblen schlauchbeutelverpackungen

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Publication number
EP3452376A1
EP3452376A1 EP17719500.5A EP17719500A EP3452376A1 EP 3452376 A1 EP3452376 A1 EP 3452376A1 EP 17719500 A EP17719500 A EP 17719500A EP 3452376 A1 EP3452376 A1 EP 3452376A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction
product
tubular bag
during
metering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17719500.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Kuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rovema GmbH
Original Assignee
Rovema GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rovema GmbH filed Critical Rovema GmbH
Publication of EP3452376A1 publication Critical patent/EP3452376A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/28—Controlling escape of air or dust from containers or receptacles during filling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/10—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by rotary feeders
    • B65B1/12—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by rotary feeders of screw type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B37/00—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged
    • B65B37/08—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged by rotary feeders
    • B65B37/10—Supplying or feeding fluent-solid, plastic, or liquid material, or loose masses of small articles, to be packaged by rotary feeders of screw type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • B65B51/146—Closing bags

Definitions

  • the invention relates to a method for continuous or intermittent production of tubular bag packaging with a
  • Tubular bag machine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a tubular bag machine for carrying out the method.
  • Known flow wrap machines pack a multitude of different products in tubular bag packaging. These products may be powders or granules.
  • the product contained in the product gas for example, air or a protective gas is removed during processing on the tubular bag machine, thereby to densify the product.
  • the product gas for example, air or a protective gas
  • such a densification of the product is often very important in order to prevent unwanted descent of the product, which may then possibly fall into the molten zone of the tubular bags to be welded.
  • compression device can in principle be used at j eder point of the metering tube.
  • the compression device can be arranged in front of or behind the metering tube. It is also conceivable to arrange the compression device in the course of the metering tube, for example in the middle of the metering tube.
  • Tubular bag machines with generic compression devices are known, for example, from DE 39 15 144 A I and EP 1 033 332 A2.
  • These compression devices comprise a fine-pored, gas-permeable suction bushing, with the product to be degassed being guided past the inside of the suction bushing.
  • the suction bush itself is surrounded on its outer side by a vacuum chamber, which can be acted upon by a corresponding pressure supply with negative pressure. As soon as negative pressure is applied to the vacuum chamber, the gas is sucked through the pores of the suction bushes from the outside into the vacuum chamber, thereby degassing the product passed by the suction bushing.
  • the pores of the suction bushing must have a pore size which is smaller than the average particle size of the product in order to prevent the suction of the product particles into the vacuum chamber.
  • a problem of the known vacuum compression devices on generic tubular bag machines is that the suction cups clog more and more after a certain period of operation.
  • This blockage of the suction bushings is caused by product particles, which are deposited in the pores of the suction cups and completely or at least partially seal them.
  • the vacuum present in the vacuum chamber can no longer be transmitted through the pores of the suction bush, so that the Degassing of the product with increasing blockage of the suction bush is becoming smaller.
  • the increasing blockage of the suction bush can also lead to the compaction of the product becoming more irregular due to the removal of gas. This irregularity is undesirable because it results in greater dosage tolerances in the amount of product to be dispensed per package.
  • the object of the present invention is therefore to propose a novel process for the continuous or intermittent production of tubular bag packaging with a tubular bag machine, with which the expense for cleaning the clogged Verdichtungsein- direction is reduced and downtime avoided. Furthermore, the compression of the product should be kept within freely adjustable limits, in order to achieve a high dosing accuracy and process reliability of the dosing process, resulting in economic benefits. It is a further object of the invention to propose a tubular bag machine for carrying out the method.
  • a suction phase is carried out during the tube bag manufacturing process with its cyclically repeating work cycles for producing a tubular bag in a known manner during the working cycle.
  • a negative pressure is built up in the vacuum chamber in a known manner in order to densify the product by suction of gas through the pores of the suction sleeve.
  • the negative pressure in the vacuum chamber can be raised to the ambient pressure.
  • the suction phases associated with the individual working cycles merge into each other without transition for a while. This means that the negative pressure in the vacuum chamber remains the same for several work cycles, thereby realizing a permanent compression during these work cycles.
  • the gas can usually be air.
  • the tubular bag machine is operated under protective gas in order to avoid oxidation processes in the product, and the gas can of course also be a corresponding protective gas.
  • the basic idea of the method according to the invention is that the cleaning of the pores of the suction bushing during the tubular bag manufacturing process is carried out with its cyclically repeating work cycles in order to avoid downtime, as caused by the interruption of the tubular bag manufacturing process.
  • the actual cleaning of the pores of the suction bush is thereby effected by providing a blow-out phase during at least one working stroke in which the vacuum chamber is subjected to overpressure. Due to the overpressure in the vacuum chamber during the Ausblasphase the gas flows in the opposite direction from the vacuum chamber through the pores of the suction sleeve in the direction of the product, so that fixed in the pores product particles are at least partially removed.
  • the frequency of the blow-out phases is dependent on the product to be filled in each case, since in particular pulverulent products are more likely to clog the pores of the suction bushing.
  • the blow-out phases are in each case carried out after a regular number of power strokes. For example, it may thus be provided that in each case three, five or ten tubular bags in each case next working cycle, a short Ausblasphase is carried out to blow out the adhering in the pores particles that have accumulated in the previous work cycles there again.
  • a short blow-out phase is provided during each working cycle, so that in this case a suction phase and a blow-out phase are passed through during each working cycle.
  • the blowing out of the suction bush can also be carried out as a function of the process time during which the suction bush was used during compacting of the product.
  • the suction bush is cleaned at regular intervals of, for example, three, five or ten minutes during the then next working cycle in each case by blowing.
  • the number of work cycles or the duration of the process time must be set by the operating personnel until the next blow-out phase is carried out. This setting is then based on the experience of the operator, how much the suction cup clogged when processing a corresponding product. Naturally, this can lead to errors, so that the number of Ausblasphasen is too small to a sufficient
  • the effective negative pressure during the Absaugphasen is measured with a pressure sensor. Namely, the degree of clogging of the suction bush can be judged by these vacuum readings and the type of cleaning can be varied as a function of the reading by blowing out the suction bushing.
  • the process parameters during the blowing out of the suction bush are changed as a function of the vacuum values measured with the pressure sensor.
  • the duration of the individual blow-out phases can be varied as a function of the measured vacuum values in order, for example, to realize a greater cleaning of the suction bush by longer blow-out phases in the case of deteriorating vacuum values.
  • the overpressure level in the blow-out phases can be changed as a function of the vacuum values measured with the pressure sensor. Namely, if the pressure level is increased during the Ausblasphasen, thereby a stronger cleaning effect is achieved. If the measured negative pressure values indicate an increasing blockage of the suction bushing, it can therefore be increased by increasing the Overpressure levels are strengthened the cleaning of the pores in the suction sleeve.
  • the distance between the individual blow-off phases can also be varied as a function of the measured negative pressure values. For example, if the negative pressure values indicate an increased clogging of the pores in the suction port, the frequency of the purging phase can be increased. For example, at the beginning of the tube bag manufacturing process with unclogged pores in the suction bushing, a blowout phase frequency can be started in which the pores of the suction bushing are cleaned by blowing out only every ten power strokes.
  • the blow-by phase frequency can be increased step by step so that, for example, every nine, then every eight, then every seven, then every six, then every five, then all four, then all three, then every two, and at the end of each work cycle.
  • the cleaning effect achievable by blowing out the suction bush is at some point no longer sufficient to ensure that the pores of the suction bushing are kept free.
  • the cleaning effect for example, by increasing the Ausblasphasenfrequenz or by increasing the duration of the individual Ausblasphasen or by increasing the pressure level in the Ausblasphasen exhausted and the negative pressure during the vacuum phases still reaches a certain level, the tube bag manufacturing process be interrupted, since due to the insufficient vacuum levels, a process-safe operation of the tubular bag machine is no longer guaranteed.
  • a limit value is stored, the jwe in each case measured negative pressure may not fall below. If the limit value is then no longer reached during the tubular bag manufacturing process, the tubular bag manufacturing process is interrupted or an error message is issued.
  • the limit value for the negative pressure during the suction phases depends not only on the degree of cleaning of the pores in the suction bushing but also on the product to be filled in each case, so that this limit value must in each case be specified product-specifically.
  • the effective negative pressure is measured during a suction phase using a cleaned suction bush with the pressure sensor and stored as an initial pressure value.
  • This initial vacuum value represents the marginal conditions released with the cleaned suction bushing and, when the corresponding pressure is filled, the maximum achievable negative pressure.
  • the limit value for interrupting the tubular bag production process or for canceling an error message can then be determined as a function of this measured initial vacuum value.
  • the tubular bag machine has a conventional construction with a screw-type metering device and a device provided thereon. henen compression device with suction on.
  • the vacuum chamber can not only be connected to a vacuum source, as in the prior art, but also to a positive pressure source.
  • the compression device is then controlled by the control device in such a way that, depending on the process, blow-out phases are carried out in which the vacuum chamber from the overpressure source is subjected to overpressure. Due to the overpressure during the blow-out phases, the pores of the suction bush are cleaned by blowing out product particles adhering in the pores. The cleaning of the pores of the suction bush takes place during the
  • a pressure sensor is provided on the flow wrapper with which the effective negative pressure in the vacuum chamber and / or or in the vacuum lines can be measured.
  • the process parameters of the blow-out process can be varied as a function of the measured negative pressure, which gives information about the blockage of the pores of the suction bush.
  • the screw feeder of the tubular bag machine is basically arbitrary. Most preferably, it can be a filling metering screw, which is located immediately above the sealing jaws, which are provided for sealing the tubular bag. At this filling metering screw compressors that work with negative pressure have very wide
  • Dissemination as a downsizing of the product in the welding zone of the underlying sealing jaws can be reliably prevented.
  • the Schneckenendosiervoriques may also be formed in the manner of a feed screw, which is arranged in front of a storage vessel for temporarily storing the product.
  • Fig. 1 is a schematically illustrated flow wrapper with
  • FIG. 3 shows the compacting device according to FIG. 2 in a perspective lateral view
  • FIG. 4 shows the process parameters of a first method for cleaning the compacting device according to FIG. 2 in a time diagram
  • FIG. 5 shows the process parameters of a second method for cleaning the compression device according to FIG. 2 in a time diagram
  • FIG. 6 shows the process parameters of a third method for cleaning the compacting device according to FIG. 2 in a time diagram
  • FIG. 7 shows the process parameters of a fourth method for cleaning the compacting device according to FIG. 2 in a time diagram.
  • Fig. 1 shows a tubular bag machine O l for the production of
  • Tubular bag packaging 02 in a schematic side view.
  • the tubular bag machine O l is shown in Fig. 1 only with the components that are necessary for understanding the invention.
  • this is first conveyed into a storage vessel 04 and then conveyed by rotary drive of a metering screw 05 from the storage vessel 04 into the tubular bag packaging 02 in a proper manner.
  • a compression device 07 At the lower end of the metering tube 06 is a compression device 07, with the air or inert gas can be sucked out of the product tile filed personallynden at the end of the metering tube 06.
  • sucking the air or the protective gas from the product at the end of the metering tube 06 is achieved that the product is not between the sealing jaws 08, with which the
  • Tubular bag packaging 02 are welded, trickles down in an uncontrolled manner.
  • the drive 09, the storage vessel 04, the metering screw 05 and the metering tube 06 form the main components of the metering device 10 in the tubular bag machine 01.
  • the compression device 07 can optionally be connected to a positive pressure source 1 1 and a vacuum source 12.
  • a switching valve 13 is provided, which is controlled by a control device 14.
  • the control device 14 for controlling the pressure supply to the compression device 07 can of course also be integrated into the main control of the tubular bag machine 01.
  • a pressure sensor 15 is provided, with which the negative pressure acting on the compression device 07 during operation of the compression device 07 can be measured.
  • the pressure sensor may alternatively be arranged on one of the pressure lines.
  • the data of the pressure sensor 1 5 are over a Data line transmitted to the control device 14.
  • the control device 14 is connected via a data line to the drive 09. In this way, the operating state when driving the metering screw 05 can be transmitted to the control device 14.
  • the overpressure from the overpressure source 1 1 and the negative pressure from the vacuum source 12 is transmitted via a pressure line 16, starting from the switching valve 1 3 to the compression device 07.
  • Fig. 2 shows the compression device 07 with the pressure sensor 1 5 and the pressure line 16 in an enlarged sectional view.
  • the compression device 07 is located at the lower end of the metering tube 06, in which the metering screw 05 for the metering of the product 03 is rotationally drivable.
  • the metering tube 06 is shown in the unfilled state to facilitate the understanding of the compacting device 07.
  • a suction bushing 17 is provided for the extraction of gas from the product to be conveyed by the metering screw 05.
  • the suction bush 17 consists of a perforated support plate 1 8, on which a fine-pored filter mat 19 is applied.
  • the suction bushing 17 is surrounded on its outer side by a vacuum chamber 20, which can be acted upon via the pressure line 16 either with positive pressure or negative pressure. If the negative pressure chamber 20 is subjected to negative pressure, the gas is sucked out of the product conveyed by the dosing screw 05 through the pores of the filter mat 19 into the vacuum chamber 20, thereby compacting the product in the desired manner. If the vacuum chamber 20 is then subjected to an overpressure in another working cycle, the gas flows in the opposite direction through the pores of the filter mat 19, so that product particles adhering in the pores are blown out.
  • FIG. 3 shows the lower end of the suction tube 06, the metering screw 05, the compression device 07 with the pressure sensor 15 and the pressure line 16 and a product die 21 in a perspective assembly drawing.
  • FIG. 4 shows in a time diagram a first method for cleaning the compacting device 07 according to the invention by blowing out.
  • FIG. 4 illustrates the sequence of a tubular bag manufacturing process in the section of three work cycles, wherein the individual work cycles are separated from each other by dashed vertical lines. In the upper part of Fig. 4, the rotational speed of the metering screw 05 is applied during the individual work cycles.
  • the metering screw is stationary until time t1 and then driven by the drive 09 for a predefined constant speed process time in order to feed a certain amount of the product 03 into a tubular bag 02.
  • the rotational speed of the metering screw 05 is then reset to zero.
  • the time t3 is just after the shutdown time t2 of the metering screw to ensure by appropriate compression of the product even after stopping the metering screw 05 that the product 03 does not fall out of the metering tube 06 in the weld zone between the sealing jaws 08.
  • a cleaning of the pores in the filter mat 19 in each third working cycle during a blow-out phase 28 is performed.
  • the switching valve 1 3 is switched over and the negative-pressure chamber 20 is then subjected to overpressure from the overpressure source 1 1 via the pressure line 16.
  • the overpressure pulse then ends at time t5 shortly before the beginning of each fourth working cycle.
  • the pores in the filter mat 19 of the suction bushing 17 are briefly blown out and the product particles adhering to them are moved back in the direction of the
  • FIG. 5 shows an alternative process variant in a time diagram, in which the rotational speed of the metering screw 05 in the upper part and the pressure supply of the compacting device 07 in the lower part is indicated.
  • the cleaning of the suction bushing 17 in the method illustrated in FIG. 5 takes place with blow-out phases 28 during each individual working cycle.
  • the pressure supply is switched to overpressure at time t6 and thereby the pores in the filter mat 1 9 are blown out.
  • time t7 shortly before the end of the respective working cycle, the pressure supply is then reduced again to zero.
  • FIG. 6 schematically illustrates the time diagram of a further process variant for cleaning the compression device 07 by blowing out the pores in the filter mat 19 during the tubular bag production process.
  • the individual working cycles of the tubular bag production process are again separated by vertical dashed lines.
  • the negative pressure chamber 20 is in turn subjected to the negative pressure from the negative pressure source 12 during each individual operating cycle between the times t 1 and t 3.
  • the pressure sensor 15 measures the effective negative pressure in the vacuum chamber when subjected to the negative pressure from the vacuum source 12. This effective negative pressure in the vacuum chamber 20 during the first cycle is stored as the initial negative pressure value 22.
  • the initial depression value 22 is below the negative pressure level from the negative pressure source 12.
  • a limit value 23 is determined, which is the triggering of a cleaning of the compression device 07 by blowing out the pores in the suction bush 17 is used.
  • the limit value 23 may, for example, be the doubling of the initial negative pressure value 22.
  • two working cycles of the tube bag manufacturing process are applied at a later time, for example after passing through a few hundred work cycles. It can be seen that the negative pressure value 24 measured with the pressure sensor 15 has largely approached the limit value 23 due to the increasing blockage of the pores in the suction bush 17.
  • FIG. 7 shows the process parameters of a further process variant for cleaning the compacting device according to FIG. 2 in one embodiment
  • the measured negative pressure value 3 1 is just below the limit value 23.
  • the measured negative pressure value 32 is then just above the limit value 23, whereby a cleaning cycle with a blow-out phase 33 is triggered by the controller to clean the pores by blowing out accumulated particles.
  • the vacuum chamber is then re-pressurized permanently from the next power stroke to compress the product by suction of gas.
  • a cleaning cycle with a blow-out phase 33 is triggered again.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlauchbeutelmaschine sowie ein Verfahren zur kontinuierlichen oder intermittierenden Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen (02), die in einer derartigen Schlauchbeutelmaschine (01) mit einem Produkt (03) befüllt werden, wobei die Schlauchbeutelmaschine (01) eine Schneckendosiervorrichtung (10) umfasst, in der eine Dosierschnecke (05) relativ zu einem Dosierrohr (06) zur Dosierung des Produkts (02) rotatorisch antreibbar ist, und wobei vor, hinter oder im Dosierrohr (06) eine Verdichtungseinrichtung (07) vorgesehen ist, mit der das Produkt (03) durch Anlegen eines Unterdrucks und Absaugen von Gas verdichtet werden kann, wobei die Verdichtungseinrichtung (07) eine feinporig gasdurchlässige Saugbuchse umfasst, die sich koaxial zum Dosierrohr (06) erstreckt, und wobei die Saugbuchse zumindest bereichsweise von einer Unterdruckkammer umfasst ist. Durch Anlegen eines Überdrucks können die Poren der Saugbuchse gereinigt werden.

Description

VERFAHREN UND MASCHINEN ZUR BEFÜLLUNG VON
FLEXIBLEN SCHLAUCHBEUTELVERPACKUNGEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu kontinuierlichen oder intermittierenden Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen mit einer
Schlauchbeutelmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Weiter betrifft die Erfindung eine Schlauchbeutelmaschine zur Durchführung des Verfahrens .
Mit bekannten Schlauchbeutelmaschinen wird eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte in Schlauchbeutelverpackungen verpackt. Bei diesen Produkten kann es sich um Pulver oder Granulate handeln. Insbesondere bei körnigen oder feinkörnigen Produkten ist es vielfach wünschenswert, dass dem Produkt während der Verarbeitung auf der Schlauchbeutelmaschine das im Produkt enthaltene Gas, beispielsweise Luft oder ein Schutzgas entzogen wird, um dadurch das Produkt zu verdichten. Insbesondere am Ausgang des Dosierrohrs ist eine solche Verdichtung des Produkts häufig sehr wichtig, um ein unerwünschtes Herabrieseln des Produkts, das dann gegebenenfalls in die Schmelzzone der zu verschweißenden Schlauchbeuteln geraten kann, zu verhindern. Die zur Verdichtung des Produkts durch Entzug von Gas gattungsgemäß in der Schlauch- beutelmaschine vorgesehene Verdichtungseinrichtung kann dabei im Prinzip an j eder Stelle des Dosierrohrs zum Einsatz kommen. Die Verdichtungseinrichtung kann vor oder hinter dem Dosierrohr angeordnet sein. Auch ist es denkbar, die Verdichtungseinrichtung im Verlauf des Dosierrohrs, beispielsweise in der Mitte des Dosierrohrs anzuordnen.
Schlauchbeutelmaschinen mit gattungsgemäßen Verdichtungseinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 39 15 144 A I und der EP 1 033 332 A2 bekannt. Diese Verdichtungseinrichtungen umfassen eine feinporig gasdurchlässige Saugbuchse, wobei das zu entgasende Produkt an der Innenseite der Saugbuchse vorbeigeführt wird. Die Saugbuchse selbst wird an ihrer Außenseite von einer Unterdruckkammer umfasst, die über eine entsprechende Druckversorgung mit Unterdruck beaufschlagt werden kann. Sobald die Unterdruckkammer mit Unterdruck beaufschlagt wird, wird das Gas durch die Poren der Saugbuchsen von außen in die Unterdruckkammer eingesaugt und dadurch das an der Saugbuchse vorbeigeführte Produkt entgast. Die Poren der Saugbuchse müssen dabei eine Porenweite aufweisen, die kleiner als die durchschnittliche Partikelgröße des Produkts ist, um das Absaugen der Produktpartikel in die Unterdruckkammer zu verhindern. Bei Betrieb der bekannten Schlauchbeutelmaschinen zur Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen werden zyklisch wiederholende Arbeitstakte durchfahren. Während j edem Arbeitstakt wird ein Schlauchbeutel befüllt und durch die Siegelbacken verschlossen.
Ein Problem der bekannten Unterdruck-Verdichtungseinrichtungen an gattungsgemäßen Schlauchbeutelmaschinen ist es, dass die Saugbuchsen nach einer bestimmten Betriebszeit immer stärker verstopfen. Diese Verstopfung der Saugbuchsen wird durch Produktpartikel verursacht, die sich in den Poren der Saugbuchsen ablagern und diese ganz oder zumindest teilweise verschließen. Mit zunehmender Verstopfung der Saug- buchse kann der in der Unterdruckkammer vorhandene Unterdruck nicht mehr durch die Poren der Saugbuchse übertragen werden, so dass die Entgasung des Produkts mit zunehmender Verstopfung der Saugbuchse immer geringer wird. Die zunehmende Verstopfung der Saugbuchse kann insbesondere auch dazu führen, dass die Verdichtung des Produkts durch Gasentzug unregelmäßiger wird. Diese Unregelmäßigkeit ist uner- wünscht, da sie zu größeren Dosierungstoleranzen bei der pro Verpackung zu dosierenden Produktmenge führt.
Um dennoch die gewünschte Verdichtung des Produkts zu erreichen, ist es bei gattungsgemäßen Schlauchbeutelmaschinen vorgesehen, dass die Saugbuchse in bestimmten Wartungsintervallen ausgebaut und vom Bedienpersonal gereinigt wird. Eine solche Reinigung der Saugbuchse bedeutet j edoch einen erheblichen Montageaufwand. Außerdem kann die Schlauchbeutelmaschine während der Demontage der Saugbuchse nicht zur Herstellung von Schlauchbeuteln eingesetzt werden, weshalb unerwünschte Stillstandzeiten durch die notwendige Reinigung der Saug- buchsen verursacht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein neues Verfahren zur kontinuierlichen oder intermittierenden Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen mit einer Schlauchbeutelmaschine vorzuschlagen, mit dem der Aufwand für die Reinigung der verstopften Verdichtungsein- richtung verringert und Stillstandzeiten vermieden werden. Des Weiteren soll die Verdichtung des Produkts in frei einstellbaren Grenzen gehalten werden, um eine hohe Dosiergenauigkeit und Prozesssicherheit des Dosierungsprozesses zu erreichen, woraus sich wirtschaftliche Vorteile ergeben. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schlauchbeutelma- schine zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und eine Schlauchbeutelmaschine nach der Lehre der unabhängigen Hauptansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird während des Schlauchbeu- telherstellungsprozesses mit seinen sich zyklisch wiederholenden Arbeitstakten zur Herstellung von j eweils einem Schlauchbeutel in bekannter Art und Weise während des Arbeitstakts eine Absaugphase durchge- führt. Während dieser Absaugphase wird in der Unterdruckkammer in bekannter Weise ein Unterdruck aufgebaut, um das Produkt durch Absaugen von Gas durch die Poren der Saugbuchse zu verdichten. Zwischen den einzelnen Absaugphasen kann der Unterdruck in der Unterdruckkammer auf den Umgebungsdruck angehoben werden. Es ist aber auch denkbar, dass die den einzelnen Arbeitstakten zugeordneten Absaugphasen eine Zeit lang überganglos ineinander übergehen. Das bedeutet, dass der Unterdruck in der Unterdruckkammer für mehrere Arbeitstakte gleich bleibt und dadurch eine permanente Verdichtung während dieser Arbeitstakte realisiert wird. Bei dem Gas kann es sich in aller Regel um Luft handeln. Wird die
Schlauchbeutelmaschine allerdings unter Schutzgas betrieben, um Oxida- tionsprozesse im Produkt zu vermeiden, kann es sich bei dem Gas selbstverständlich auch um ein entsprechendes Schutzgas handeln.
Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Reini- gung der Poren der Saugbuchse während des Schlauchbeutelherstellungs- prozesses mit seinen sich zyklisch wiederholenden Arbeitstakten durchgeführt wird, um Stillstandzeiten, wie sie durch die Unterbrechung des Schlauchbeutelherstellungsprozesses verursacht werden, zu vermeiden. Die eigentliche Reinigung der Poren der Saugbuchse wird dabei dadurch bewirkt, dass während zumindest eines Arbeitstakts eine Ausblasphase vorgesehen ist, in der die Unterdruckkammer mit Überdruck beaufschlagt wird. Durch den Überdruck in der Unterdruckkammer während der Ausblasphase strömt das Gas in entgegengesetzter Richtung aus der Unterdruckkammer durch die Poren der Saugbuchse in Richtung des Produkts, so dass in den Poren festgesetzte Produktpartikel zumindest teilweise entfernt werden. Durch diese Art der Reinigung der Saugbuchse durch Ausblasen während zumindest eines Arbeitstakts des Schlauchbeu- telherstellungsprozesses vorgesehenen Ausblasphase werden Stillstandzeiten verringert bzw. ganz vermieden, da die zur Vermeidung der Verstopfung der Saugbuchse notwendige Reinigung während des eigent- liehen Schlauchbeutelherstellungsprozesses durchgeführt wird. Die Länge und Intensität der Reinigung durch Ausblasen der Poren der Saugbuchse ist dabei so zu wählen, dass zum einen ein ausreichender Reinigungseffekt erzielt wird und zum anderen genug Prozesszeit für die Durchführung der Verdichtung in den Absaugphasen verbleibt. In welchen Abständen die erfindungsgemäßen Ausblasphasen zur Reinigung der Saugbuchse während des Schlauchbeutelherstellungsprozesses durchgeführt werden, ist grundsätzlich beliebig, solange ein ausreichender Reinigungseffekt erzielt wird. Insbesondere ist die Frequenz der Ausblasphasen nämlich von dem j eweils abzufüllenden Produkt abhän- gig, da insbesondere pulverförmige Produkte eher zum Verstopfen der Poren der Saugbuchse neigen. Gemäß einer besonders einfachen Strategie zur Reinigung der Saugbuchse ist es vorgesehen, dass die Ausblasphasen j eweils nach einer regelmäßigen Anzahl von Arbeitstakten durchgeführt werden. Beispielsweise kann es also vorgesehen sein, dass nach j eweils drei, fünf oder zehn Schlauchbeuteln im j eweils nächsten Arbeitstakt eine kurze Ausblasphase durchgeführt wird, um die in den Poren anhaftenden Partikel, die sich in den vorhergehenden Arbeitstakten dort angesammelt haben, wieder auszublasen. Bei Produkten mit starker Verstopfungsneigung kann es auch vorgesehen werden, dass während j edes Arbeitstakts eine kurze Ausblasphase vorgesehen ist, so dass in diesem Fall während j edes Arbeitstakts eine Absaugphase und eine Ausblasphase durchlaufen wird.
Alternativ bzw. additiv zur Strategie der Durchführung der Ausblasphasen in Abhängigkeit der Arbeitstakte kann das Ausblasen der Saugbuchse auch in Abhängigkeit der Prozesszeit durchgeführt werden, während der die Saugbuchse beim Verdichten des Produkts im Einsatz war. Bei- spielsweise ist es denkbar, dass die Saugbuchse in regelmäßigen Abständen von beispielsweise drei, fünf oder zehn Minuten während des dann j eweils nächstfolgenden Arbeitstakts durch Ausblasen gereinigt wird.
Wird die Durchführung der Ausblasphasen in Abhängigkeit der Arbeits- takte bzw. der Prozesszeit durchgeführt, so muss die Anzahl der Arbeitstakte bzw. die Dauer der Prozesszeit bis zur Durchführung der j eweils nächsten Ausblasphase vom Bedienpersonal eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt dann aufgrund der Erfahrungen des Bedienpersonals, wie stark die Saugbuchse bei Verarbeitung eines entsprechenden Pro- dukts verstopft. Naturgemäß kann es dabei zu Fehlern kommen, so dass die Anzahl der Ausblasphasen zu gering ist, um eine ausreichende
Reinigung der Saugbuchse zu gewährleisten. Zur Vermeidung solcher Fehler ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn der wirksame Unterdruck während der Absaugphasen mit einem Drucksensor gemessen wird. Durch diese Unterdruckmesswerte kann nämlich der Verstopfungsgrad der Saugbuchse beurteilt und die Art der Reinigung durch Ausblasen der Saugbuchse messwertabhängig variiert werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Prozessparameter beim Ausblasen der Saugbuchse in Abhängigkeit von den mit dem Drucksensor gemessenen Unterdruckwerten verändert werden. So kann die Dauer der einzelnen Ausblasphasen in Abhängigkeit der gemessenen Unterdruckwerte variiert werden, um beispielsweise bei sich verschlechternden Unterdruckwerten eine stärkere Reinigung der Saugbuchse durch längere Ausblasphasen zu realisieren. Alternativ bzw. additiv dazu kann das Überdruckniveau in den Ausblasphasen in Abhängigkeit von den mit dem Drucksensor gemessenen Unterdruckwerten verändert werden. Wird nämlich das Überdruckniveau während der Ausblasphasen erhöht, wird dadurch ein stärkerer Reinigungseffekt erzielt. Zeigen die gemessenen Unterdruckwerte eine zu- nehmende Verstopfung der Saugbuchse an, kann also durch Erhöhen des Überdruckniveaus die Reinigung der Poren in der Saugbuchse verstärkt werden.
Wird der Unterdruck in der Unterdruckkammer während der Absaugphasen gemessen, kann insbesondere auch der Abstand zwischen den einzel- nen Ausblasphasen in Abhängigkeit von den gemessenen Unterdruckwerten variiert werden. Zeigen die Unterdruckwerte beispielsweise eine zunehmende Verstopfung der Poren in der Saugbuchse an, kann die Frequenz der Ausblasphase erhöht werden. Zu Beginn des Schlauchbeu- telherstellungsprozesses mit unverstopften Poren in der Saugbuchse kann beispielsweise mit einer Ausblasphasenfrequenz begonnen werden, bei der die Poren der Saugbuchse beispielsweise lediglich alle zehn Arbeitstakte durch Ausblasen gereinigt werden. Steigt dann während des fortdauernden Schlauchbeutelherstellungsprozesses die Verstopfung der Poren in der Saugbuchse an, kann die Ausblasphasenfrequenz stufenwei- se erhöht werden, so dass dann gegebenenfalls beispielsweise alle neun, danach alle acht, danach alle sieben, danach alle sechs, danach alle fünf, danach alle vier, danach alle drei, danach alle zwei und am Ende bei j edem Arbeitstakt durchgeführt werden.
Abhängig vom j eweils abzufüllenden Produkt kann es selbstverständlich vorkommen, dass der durch das Ausblasen der Saugbuchse erreichbare Reinigungseffekt irgendwann nicht mehr ausreicht, um für eine notwendige Freihaltung der Poren der Saugbuchse zu sorgen. Sind also alle Möglichkeiten zur Erhöhung des Reinigungseffekts, beispielsweise durch Erhöhung der Ausblasphasenfrequenz bzw. durch Erhöhung der Dauer der einzelnen Ausblasphasen bzw. durch Erhöhung des Druckniveaus in den Ausblasphasen ausgeschöpft und der Unterdruck während der Unterdruckphasen trotzdem ein bestimmtes Niveau nicht mehr erreicht, sollte der Schlauchbeutelherstellungsprozess unterbrochen werden, da aufgrund des nicht ausreichenden Unterdruckniveaus ein prozesssicherer Betrieb der Schlauchbeutelmaschine nicht mehr gewährleistet ist. Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante ist es deshalb vorgesehen, dass in der Steuerung der Schlauchbeutelmaschine ein Grenzwert hinterlegt wird, den der j eweils gemessene Unterdruck nicht unterschreiten darf. Wird der Grenzwert dann während des Schlauchbeutelherstellungsprozesses nicht mehr erreicht, wird der Schlauchbeutelherstellungsprozess unter- brochen oder eine Fehlermeldung abgesetzt.
Der Grenzwert für den Unterdruck während der Absaugphasen hängt neben dem Reinigungsgrad der Poren in der Saugbuchse auch von dem j eweils abzufüllenden Produkt ab, so dass dieser Grenzwert j eweils produktspezifisch vorgegeben werden muss. Um diese produktspezifische Vorgabe des einzuhaltenden Grenzwerts zu erleichtern, ist es gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante vorgesehen, dass der wirksame Unterdruck während einer Absaugphase unter Verwendung einer gereinigten Saugbuchse mit dem Drucksensor gemessen und als Anfangsun- terdruckwert abgespeichert wird. Dieser Anfangsunterdruckwert reprä- sentiert die mit gereinigter Saugbuchse freigegebenen Randbedingungen und bei Abfüllung des entsprechenden Drucks den maximal erreichbaren Unterdruck. Der Grenzwert zur Unterbrechung des Schlauchbeutelher- stellungsprozesses bzw. zur Absetzung einer Fehlermeldung kann dann in Abhängigkeit dieses gemessenen Anfangsunterdruckwerts bestimmt werden. Beispielsweise kann vorgegeben werden, dass der Grenzwert 10 %, 20 %, 30 %, 40 % oder 50 % unterhalb des Anfangsunterdruckwerts liegt. Unterschreitet der gemessene Unterdruck dann diese aus dem Anfangsunterdruckwert abgeleitete Grenzwertschwelle, d.h. liegt der gemessene Unterdruckwert 10 %, 20 %, 30 %, 40 % bzw. 50 % unterhalb des Anfangsunterdruckwerts, so wird der Schlauchbeutelherstellungspro- zess unterbrochen bzw. eine Fehlermeldung abgesetzt, um dem Bedienpersonal geeignete Gegenmaßnahmen, beispielsweise den Ausbau und die Reinigung der Saugbuchse bzw. den Ersatz der verstopften Saugbuchse durch eine neue Saugbuchse zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Schlauchbeutelmaschine weist einen konventionellen Aufbau mit Schneckendosiervorrichtung und einer daran vorgese- henen Verdichtungseinrichtung mit Saugbuchse auf. Um eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen ist an der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine vorgesehen, dass die Unterdruckkammer nicht nur wie aus dem Stand der Technik mit einer Unter- druckquelle sondern erfindungsgemäß auch mit einer Überdruckquelle verbindbar ist. Abhängig von den Prozessparametern des Schlauchbeu- telherstellungsprozesses wird die Verdichtungseinrichtung dann von der Steuerungseinrichtung so angesteuert, dass prozessabhängig Ausblasphasen durchgeführt werden, in denen die Unterdruckkammer aus der Über- druckquelle mit Überdruck beaufschlagt wird. Durch den Überdruck während der Ausblasphasen werden die Poren der Saugbuchse durch Ausblasen von in den Poren anhaftenden Produktpartikeln gereinigt. Die Reinigung der Poren der Saugbuchse erfolgt dabei während des
Schlauchbeutelherstellungsprozesses, so dass Stillstandzeiten für diese Art der Reinigung vermieden werden.
Um die während der Schlauchbeutelherstellung prozessabhängig durchzuführenden Ausblasphasen in Abhängigkeit der j eweils in den Poren der Saugbuchse vorhandenen Verstopfung durchführen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn an der Schlauchbeutelmaschine ein Druck- sensor vorgesehen ist, mit dem der wirksame Unterdruck in der Unterdruckkammer und/oder in den Unterdruckleitungen gemessen werden kann. Auf diese Weise können die Prozessparameter des Ausblasprozesses in Abhängigkeit des gemessenen Unterdrucks, der Auskunft über die Verstopfung der Poren der Saugbuchse gibt, variiert werden. In welcher Bauweise die Schneckendosiervorrichtung der Schlauchbeutelmaschine ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Ganz bevorzugt kann es sich dabei um eine Abfülldosierschnecke handeln, die unmittelbar oberhalb der Siegelbacken, die zur Versiegelung der Schlauchbeutel vorgesehen sind, angeordnet ist. An diesen Abfülldosierschnecken haben Verdichtungseinrichtungen, die mit Unterdruck arbeiten, sehr weite
Verbreitung gefunden, da ein Herabrieseln des Produkts in die Schweiß- zone der darunterliegenden Siegelbacken zuverlässig verhindert werden kann.
Alternativ dazu kann die Schneckendosiervorrichtung auch in der Art einer Zuführschnecke ausgebildet sein, die vor einem Speichergefäß zur Zwischenspeicherung des Produkts angeordnet ist.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Schlauchbeutelmaschine mit
Verdichtungseinrichtung in seitlicher Ansicht;
Fig. 2 die Verdichtungseinrichtung der Schlauchbeutelmaschine
gemäß Fig. 1 im Querschnitt;
Fig. 3 die Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in perspektivischer seitlicher Ansicht;
Fig. 4 die Prozessparameter eines ersten Verfahrens zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einem Zeitdiagramm;
Fig. 5 die Verfahrensparameter eines zweiten Verfahrens zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einem Zeitdiagramm;
Fig. 6 die Prozessparameter eines dritten Verfahrens zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einem Zeitdiagramm;
Fig. 7 die Prozessparameter eines vierten Verfahrens zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einem Zeitdiagramm. Fig. 1 zeigt eine Schlauchbeutelmaschine O l zur Herstellung von
Schlauchbeutelverpackungen 02 in schematisierter seitlicher Ansicht. Die Schlauchbeutelmaschine O l ist dabei in Fig. 1 nur mit den Bestandteilen dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. Zur Befüllung der Schlauchbeutelverpackungen 02 mit dem körnigen oder feinkörnigen Produkt 03 wird dieses zunächst in ein Speichergefäß 04 eingefördert und dann durch rotatorischen Antrieb einer Dosierschnecke 05 aus dem Speichergefäß 04 in die Schlauchbeutelverpackungen 02 mengengerecht eingefördert. Am unteren Ende des Dosierrohrs 06 befindet sich eine Verdichtungseinrichtung 07, mit der Luft oder Schutzgas aus dem am Ende des Dosierrohrs 06 auszufördernden Produkt abgesaugt werden kann. Durch das Absaugen der Luft bzw. des Schutzgases aus dem Produkt am Ende des Dosierrohrs 06 wird erreicht, dass das Produkt nicht zwischen die Siegelbacken 08 , mit denen die
Schlauchbeutelverpackungen 02 verschweißt werden, unkontrolliert herunterrieselt. Der Antrieb 09, das Speichergefäß 04, die Dosierschnecke 05 und das Dosierrohr 06 bilden die Hauptbestandteile der Dosiervorrichtung 10 in der Schlauchbeutelmaschine 01 .
Die Verdichtungseinrichtung 07 kann wahlweise mit einer Überdruck- quelle 1 1 und einer Unterdruckquelle 12 verbunden werden. Zur Um- schaltung zwischen der Überdruckquelle 1 1 und der Unterdruckquelle 12 ist ein Umschaltventil 13 vorgesehen, das von einer Steuerungseinrichtung 14 angesteuert wird. Die Steuerungseinrichtung 14 zur Ansteuerung der Druckversorgung an der Verdichtungseinrichtung 07 kann selbstver- ständlich auch in die Hauptsteuerung der Schlauchbeutelmaschine 01 integriert sein.
An der Verdichtungseinrichtung 07 ist ein Drucksensor 15 vorhanden, mit dem der an der Verdichtungseinrichtung 07 wirksame Unterdruck während des Betriebs der Verdichtungseinrichtung 07 gemessen werden kann. Der Drucksensor kann alternativ auch an einer der Druckleitungen angeordnet werden. Die Daten des Drucksensors 1 5 werden über eine Datenleitung an die Steuerungseinrichtung 14 übermittelt. Außerdem ist die Steuerungseinrichtung 14 über eine Datenleitung mit dem Antrieb 09 verbunden. Auf diese Weise kann der Betriebszustand beim Antrieb der Dosierschnecke 05 an die Steuerungseinrichtung 14 übermittelt werden. Der Überdruck aus der Überdruckquelle 1 1 und der Unterdruck aus der Unterdruckquelle 12 wird über eine Druckleitung 16 ausgehend von dem Umschaltventil 1 3 an die Verdichtungseinrichtung 07 übermittelt.
Fig. 2 zeigt die Verdichtungseinrichtung 07 mit dem Drucksensor 1 5 und der Druckleitung 16 in vergrößerter Schnittdarstellung. Die Verdich- tungseinrichtung 07 befindet sich am unteren Ende des Dosierrohrs 06, in dem die Dosierschnecke 05 zur Dosierung des Produkts 03 rotatorisch antreibbar ist. In Fig. 2 ist das Dosierrohr 06 im unbefüllten Zustand dargestellt, um das Verständnis der Verdichtungsvorrichtung 07 zu erleichtern. In der Verdichtungseinrichtung 07 ist eine Saugbuchse 17 zur Absaugung von Gas aus dem mit der Dosierschnecke 05 zu fördernden Produkt vorgesehen. Die Saugbuchse 17 besteht dabei aus einem gelochten Stützblech 1 8 , auf dem eine feinporige Filtermatte 19 anliegt. Die Saugbuchse 17 wird an ihrer Außenseite von einer Unterdruckkammer 20 umfasst, die über die Druckleitung 16 wahlweise mit Überdruck oder Unterdruck beaufschlagt werden kann. Wird die Unterdruckkammer 20 mit Unterdruck beaufschlagt, wird das Gas aus dem mit der Dosierschnecke 05 geförderten Produkt durch die Poren der Filtermatte 19 hindurch in die Unterdruckkammer 20 eingesogen und dadurch das Produkt in der gewünschten Weise verdichtet. Wird dann in einem anderen Arbeitstakt die Unterdruckkammer 20 mit einem Überdruck beaufschlagt, strömt das Gas in Gegenrichtung durch die Poren der Filtermatte 19 hindurch, so dass in den Poren anhaftende Produktpartikel ausgeblasen werden.
Dadurch wird der gewünschte Reinigungseffekt zur Reinigung der Saugbuchse 17 erzielt. Fig. 3 zeigt das untere Ende des Saugrohrs 06, die Dosierschnecke 05 , die Verdichtungseinrichtung 07 mit dem Drucksensor 15 und der Druckleitung 16 und eine Produktmatrize 21 in einer perspektivischen Zusammenstellungszeichnung. Fig. 4 zeigt in einem Zeitdiagramm ein erstes Verfahren zur erfindungsgemäßen Reinigung der Verdichtungseinrichtung 07 durch Ausblasen. Fig. 4 stellt dabei den Ablauf eines Schlauchbeutelherstellungsprozesses im Ausschnitt von drei Arbeitstakten dar, wobei die einzelnen Arbeitstakte durch strichlinierte Vertikallinien voneinander getrennt sind. Im oberen Teil von Fig. 4 ist die Drehgeschwindigkeit der Dosierschnecke 05 während der einzelnen Arbeitstakte angetragen. Man erkennt, dass die Dosierschnecke bis zum Zeitpunkt t l stillsteht und dann für eine vordefinierte Prozesszeit mit konstanter Drehgeschwindigkeit vom Antrieb 09 angetrieben wird, um eine bestimmte Menge des Produkts 03 in einen Schlauchbeutel 02 hinein zu fördern. Zum Zeitpunkt t2 wird die Rotationsgeschwindigkeit der Dosierschnecke 05 dann wieder auf Null gesetzt.
Im unteren Teil von Fig. 4 ist der Druck, mit dem die Unterdruckkammer 20 über die Druckleitung 16 beaufschlagt wird, angetragen. In dem Diagramm sind dabei Unterdrücke P- nach oben und Überdrücke P+ nach unten angetragen. Man erkennt, dass während j edes einzelnen Arbeitstakts zum Zeitpunkt t l synchron zur Rotation der Dosierschnecke 05 Unterdruck aus der Unterdruckquelle 12 über die Druckleitung 16 in der Unterdruckkammer 20 aufgebaut wird, um während der dadurch definierten Absaugphasen 29 Gas aus dem Produkt 03 , das im Dosierrohr an- steht, abzusaugen. Der Unterdruck wird dabei während j edes Arbeitstakts innerhalb der Absaugphasen 29 beginnend zum Zeitpunkt t l bis zum Zeitpunkt t3 aufrechterhalten. Der Zeitpunkt t3 liegt dabei kurz hinter dem Abschaltzeitpunkt t2 der Dosierschnecke, um durch entsprechende Verdichtung des Produkts auch nach Abstellen der Dosierschnecke 05 zu gewährleisten, dass das Produkt 03 nicht aus dem Dosierrohr 06 in die Schweißzone zwischen den Siegelbacken 08 herunterfällt. Gemäß der in Fig . 4 dargestellten Verfahrensvariante ist es vorgesehen, dass eine Reinigung der Poren in der Filtermatte 19 in j edem dritten Arbeitstakt während einer Ausblasphase 28 durchgeführt wird. Zum Zeitpunkt t4 des j eweils dritten Arbeitstakts wird deshalb das Umschalt- ventil 1 3 umgeschaltet und die Unterdruckkammer 20 dann aus der Überdruckquelle 1 1 über die Druckleitung 16 mit Überdruck beaufschlagt. Der Überdruckimpuls endet dann zum Zeitpunkt t5 kurz vor Beginn des j eweils vierten Arbeitstakts . Durch den Überdruckimpuls werden die Poren in der Filtermatte 19 der Saugbuchse 17 kurz ausgebla- sen und die darin haftenden Produktpartikel zurück in Richtung der
Dosierschnecke 05 ausgeblasen. Da die Reinigung der Saugbuchse 17 in der Verdichtungseinrichtung 07 während des Schlauchbeutelherstel- lungsprozesses, nämlich in j edem dritten Arbeitstakt erfolgt, können die ansonsten regelmäßig durchzuführenden Reinigungsarbeiten an der Verdichtungseinrichtung 07, durch die unerwünschte Stillstandzeiten verursacht werden, stark verringert bzw. ganz vermieden werden.
Fig. 5 zeigt eine alternative Verfahrensvariante in einem Zeitdiagramm, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit der Dosierschnecke 05 im oberen Teil und die Druckversorgung der Verdichtungseinrichtung 07 im unte- ren Teil angetragen ist. Im Unterschied zu dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren erfolgt die Reinigung der Saugbuchse 17 bei dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren mit Ausblasphasen 28 während j edes einzelnen Arbeitstakts. Während j edes einzelnen Arbeitstakts wird die Druckversorgung zum Zeitpunkt t6 auf Überdruck umgeschaltet und dadurch die Poren in der Filtermatte 1 9 ausgeblasen. Im Zeitpunkt t7 kurz vor Ende des j eweiligen Arbeitstakts wird die Druckversorgung dann wieder auf Null herabgesetzt.
In Fig. 6 ist das Zeitdiagramm einer weiteren Verfahrensvariante zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung 07 durch Ausblasen der Poren in der Filtermatte 1 9 während des Schlauchbeutelherstellungsprozesses schematisch dargestellt. Die einzelnen Arbeitstakte des Schlauchbeutel- herstellungsprozesses sind dabei wiederum durch vertikale Strichlinien voneinander getrennt. Wie in den zuvor erläuterten Verfahren gemäß Fig. 4 und Fig. 5 wird die Unterdruckkammer 20 wiederum während j edes einzelnen Arbeitstakts zwischen den Zeitpunkten t l und t3 mit dem Unterdruck aus der Unterdruckquelle 12 beaufschlagt. Im ersten Arbeitstakt zu Beginn des Schlauchbeutelherstellungsprozesses wird mit dem Drucksensor 15 der wirksame Unterdruck in der Unterdruckkammer bei Beaufschlagung mit dem Unterdruck aus der Unterdruckquelle 12 gemessen. Dieser wirksame Unterdruck in der Unterdruckkammer 20 während des ersten Arbeitstakts wird als Anfangsunterdruckwert 22 abgespeichert. Da die Poren der Saugbuchse 17 zu Beginn des Schlauchbeutelher- stellungsprozesses noch nicht verstopft sind, liegt der Anfangsunter- druckwert 22 unterhalb des Unterdruckniveaus aus der Unterdruckquelle 12. Aus dem gemessenen Anfangsunterdruckwert 22 wird ein Grenzwert 23 ermittelt, der der Auslösung einer Reinigung der Verdichtungseinrichtung 07 durch Ausblasen der Poren in der Saugbuchse 17 dient. Bei dem Grenzwert 23 kann es sich beispielsweise um die Verdopplung des Anfangsunterdruckwerts 22 handeln. Auf der rechten Seite von Fig. 6 sind zwei Arbeitstakte des Schlauchbeu- telherstellungsprozesses zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nach Durchlaufen einiger Hundert Arbeitstakte angetragen. Man erkennt, dass sich der mit dem Drucksensor 15 gemessene Unterdruckwert 24 aufgrund der zunehmenden Verstopfung der Poren in der Saugbuchse 17 weitgehend an den Grenzwert 23 angenähert hat. Überschreitet nun der Unterdruckwert 25 im nächsten Arbeitstakt den Grenzwert 23 wird dadurch von der Steuerungseinrichtung 14 automatisch eine Ausblasphase 26 ausgelöst, bei der die Unterdruckkammer 20 während der Zeitpunkte t8 und t9 aus der Überdruckquelle 1 1 mit Überdruck beaufschlagt wird, um die Poren der Saugbuchse 17 auszublasen. In Fig. 7 sind die Prozessparameter einer weiteren Verfahrensvariante zur Reinigung der Verdichtungseinrichtung gemäß Fig. 2 in einem
Zeitdiagramm dargestellt. Diese Verfahrensvariante entspricht großenteils der in Fig. 6 dargestellten Verfahrensvariante. Allerdings ist es bei dieser Verfahrensvariante vorgesehen, dass die Ausblasphasen 30 beginnend vom Anfangszeitpunkt t l O des ersten Arbeitstaktes übergangslos ineinander übergehen. Wiederum wird aus dem gemessenen Anfangsun- terdruckwert 22 der Grenzwert 23 ermittelt, der der Auslösung einer Reinigung der Verdichtungseinrichtung 07 durch Ausblasen der Poren in der Saugbuchse 1 7 dient.
Im beispielsweise 40igsten Arbeitstakt liegt der gemessenen Unterdruckwert 3 1 gerade noch unter dem Grenzwert 23. Im darauffolgenden 41 igsten Arbeitstakt liegt der gemessenen Unterdruckwert 32 dann gerade über dem Grenzwert 23 , wodurch von der Steuerung ein Reini- gungstakt mit einer Ausblasphase 33 ausgelöst wird, um die Poren durch Ausblasen von angelagerten Partikeln zu Reinigen. Danach wird dann die Unterdruckkammer ab dem nächsten Arbeitstakt wieder permanent mit Unterdruck beaufschlagt, um das Produkt durch Absaugen von Gas zu Verdichten. Sobald der gemessene Unterdruckwert dann den Grenzwert 23 wieder überschreitet, wird wieder ein Reinigungstakt mit einer Ausblasphase 33 ausgelöst.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur kontinuierlichen oder intermittierenden Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen (02), die in einer Schlauchbeutelmaschine (01 ) mit einem Produkt (03) befüllt werden, wobei die Schlauchbeutelmaschine (01 ) eine Schneckendosiervorrichtung ( 10) umfasst, in der eine Dosierschnecke (05) relativ zu einem Dosierrohr (06) zur Dosierung des Produkts (02) rotatorisch antreibbar ist, und wobei vor, hinter oder im Dosierrohr (06) eine Verdichtungseinrichtung (07) vorgesehen ist, mit der das Produkt (03) durch Anlegen eines Unterdrucks und Absaugen von Gas verdichtet werden kann, wobei die Verdichtungseinrichtung (07) eine feinporig gasdurchlässige Saugbuchse ( 1 7) umfasst, die sich koaxial zum Dosierrohr (06) erstreckt, und wobei die Saugbuchse ( 17) zumindest bereichsweise von einer Unterdruckkammer (20) umfasst ist,
mit folgenden Verfahrensschritten, die während eines Schlauchbeu- telherstellungsprozesses mit mehreren sich zyklisch wiederholenden Arbeitstakten durchzuführen sind:
- Aufbau eines Unterdrucks in der Unterdruckkammer (20) in einer Absaugphase (27, 29 , 30) während zumindest eines Arbeitstakts, um das Produkt (03) durch Absaugen von Gas zu verdichtet,
- Aufbau eines Überdrucks in der Unterdruckkammer (20) in einer Ausblasphase (26, 28 , 33) während zumindest eines Arbeitstakts, um die Poren der Saugbuchse ( 17) durch Ausblasen von in den Poren anhaftender Produktpartikeln während des Schlaubeutelherstellungspro- zesses zu reinigen. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausblasphasen (28, 33) jeweils nach einer regelmäßigen Anzahl von Arbeitstakten, insbesondere während jedes Arbeitstakts, durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausblasphasen jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Prozesszeit durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wirksame Unterdruck während der Absaugphasen (27, 29, 30) mit einem Drucksensor (15) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prozessparameter beim Ausblasen der Saugbuchse (17) während der Ausblasphasen (26, 28, 33) in Abhängigkeit von den mit dem Drucksensor (15) gemessenen Unterdruckwerten verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauer der Ausblasphasen (26, 28) in Abhängigkeit von den mit dem Drucksensor (15) gemessenen Unterdruckwerten verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Überdruckniveau in den Ausblasphasen in Abhängigkeit von den mit dem Drucksensor (15) gemessenen Unterdruckwerten verän- dert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausblasphasen (26) in Abhängigkeit von einem mit dem Drucksensor (15) gemessenen Unterdruckwert (25) ausgelöst wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wirksame Unterdruck während einer Absaugphase unter Verwendung einer gereinigten Saugbuchse mit einem Drucksensor gemessen und als Anfangsunterdruckwert (22) abgespeichert wird, wobei ein Grenzwert (23) zur Auslösung der Ausblasphasen in Abhängigkeit vom Anfangsunterdruckwert bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schlauchbeutelherstellungsprozess unterbrochen oder eine Fehlermeldung abgesetzt wird, wenn der mit dem Drucksensor (15) gemessene Unterdruck während der Absaugphasen (27, 29, 30) einen vorgegeben Grenzwert (30) überschreitet. Schlauchbeutelmaschine (01 ) zur kontinuierlichen oder intermittierenden Herstellung von Schlauchbeutelverpackungen (02), die mit einem Produkt (03) befüllt werden, mit einer Dosiervorrichtung ( 10), in der eine Dosierschnecke (05) relativ zu einem Dosierrohr (06) zur Dosierung des Produkts (03 ) rotatorisch antreibbar ist, wobei vor, hinter oder im Dosierrohr (06) eine Verdichtungseinrichtung (07) vorgesehen ist, mit der das Produkt (03) durch Anlegen eines Unterdrucks und Absaugen von Gas verdichtet werden kann, und wobei die Verdichtungseinrichtung (07) eine feinporig gasdurchlässige Saug- buchse ( 17) umfasst, die sich koaxial zum Dosierrohr (06) erstreckt, und wobei die Saugbuchse ( 17) zumindest bereichsweise von einer Unterdruckkammer (20) umfasst ist, und wobei die Unterdruckkammer (20) mit einer Unterdruckquelle ( 12) verbindbar ist, und wobei die Verdichtungseinrichtung (07) abhängig vom Schlauchbeutelher- stellungsprozess von einer Steuerungseinrichtung ( 14) angesteuert wird, um prozessabhängig in der Unterdruckkammer (20) in Absaugphasen (27, 29, 30) einen Unterdruck aufzubauen und das Produkt (03) durch Absaugen von Gas zu verdichten,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Unterdruckkammer (20) wahlweise auch mit einer Überdruckquelle ( 1 1 ) verbindbar ist, wobei die Verdichtungseinrichtung (07) von der Steuerungseinrichtung ( 14) abhängig vom Schlauchbeu- telherstellungsprozess gesteuert wird, um prozessabhängig in Ausblasphasen (26, 28, 33 ) einen Überdruck in der Unterdruckkammer (20) aufzubauen, wobei während der Ausblasphasen (26, 28 , 33) die
Poren der Saugbuchse ( 17) durch Ausblasen von in den Poren anhaftenden Produktpartikeln während des Schlauchbeutelherstellungspro- zess gereinigt werden können.
12. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der wirksame Unterdruck in der Unterdruckkammer (20) und/oder den Unterdruckleitungen (16) mit einem Drucksensor (15) gemessen werden kann.
13. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dosiervorrichtung (10) eine Dosierschnecke (05) mit zugehörigem Dosierrohr (06) umfasst, die unmittelbar oberhalb der Siegelbacken (08) zur Versiegelung der Schlauchbeutelverpackungen (03) angeordnet sind.
14. Schlauchbeutelmaschine nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneckendosiervorrichtung in der Art einer Zuführschnecke ausgebildet ist, die vor einem Speichergefäß (04) zur Zwischenspei- cherung des Produkts angeordnet ist.
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