Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern

Abstract

 2.1. Beim Herstellen und Füllen von Schlauchbeutel (10) und ähnlichen Verpackungen mit grobstückigem Schüttgut, insbesondere mit Kartoffel-Chips, gestaltet sich der Füllvorgang wegen der wechselseitigen Verhakung der zu verpackenden Stücke als schwierig. Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, mindestens während einer Phase des Füllvorgangs und vor allem unmittelbar danach Erschütterungen bzw. Vibrationen des Schlauchbeutels (10) bzw. eines Folienschlauchs (14) zum Herstellen derselben zu bewirken. Dadurch wird der Füllvorgang bescheunigt und vor allem der Bereich zum Anbringen der Verschlußnaht (mit Bodennaht 20) von Rückständen des Füllguts befreit.
2.2. Die Vibrationen bzw. Rüttelwirkungen werden durch Schwingungsgeneratoren (29, 30) erzeugt, die vorzugsweise nach dem Prinzip eines Lautsprechers arbeiten, also Schwingungen einer Luftsäule erzeugen. Diese werden dann auf den Folienschlauch (14) und den Packungsinhalt übertragen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere von großformatigen, stückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie (Kartoffel-)Chips, in Verpackungsbehältern, vorzugsweise (Schlauch-)Beuteln aus Kunststoffolie. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Die Handhabung von sperrigen Schüttgütern, insbesondere von leichtgewichtigen Kartoffel-Chips, bereitet besondere Schwierigkeiten in der Verpakkungstechnik. Es ist üblich, derartige Schüttgüter in Schlauchbeuteln zu verpacken. Besondere Probleme treten bei der Herstellung von Verschlußnähten dieses Verpackungstyps auf. In diesem Bereich befinden sich häufig Teile des Verpackungsguts, die das Anbringen der Verschlußnaht durch thermisches Siegeln erschweren.

[0003] Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verpakken von Kartoffel-Chips in Schlauchbeuteln ist Siegelorganen zum Anbringen der quer zum Folienschlauch gerichteten Verschlußnaht ein Abstreiforgan zugeordnet. Dieses wird nach Beendigung eines Füllvorgangs im Bereich der herzustellenden Verschlußnaht an der Verpackungsfolie bzw. am Folienschlauch außen entlang geführt im Sinne einer Abstreifbewegung. Dabei sollen Rückstände des Verpackungsguts innerhalb des Folienschlauchs aus diesem Bereich herausgefördert werden. (EP-A-165 819).

[0004] Die Abstreifbewegung an der Außenseite des Folienschlauchs führt bei entsprechend empfindlichen Verpackungsgütern, insbesondere bei sperrigen Kartoffel-Chips, nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit zur Beseitigung aller Rückstände aus dem Bereich der anzubringenden Verschlußnaht. Da die Rückstände des Verpackungsguts durch mechanische Abstreiforgane beseitigt werden sollen, die außen an der Folie angreifen, besteht die Gefahr einer Zerstörung des Verpackungsgutes ohne wirksames Abstreifen desselben.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verpacken von empfindlichen Schüttgütern in insbesondere Schlauchbeuteln zu verbessern, dahingehend, daß im Bereich der anzubringenden Verschlußnaht der Verpackung keine Rückstände des Verpackungsguts vorhanden sind.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut während des Einfüllens in die Verpackung und/oder innerhalb derselben vor dem Verschließen durch Rüttel- bzw. Vibrationsbeaufschlagung zur Förderung des Füllprozesses und/oder der Dichtigkeit des Schüttguts innerhalb der Verpackung beeinflußt wird.

[0007] Gemäß dem vorstehenden Erfindungsgedanken wird das Verpakkungsgut bzw. das Verpakkungsmaterial mindestens während einer Phase des Verpackungsvorgangs zum Vibrieren gebracht. Dadurch wird das Verpackungsgut schneller und schonender in die Verpackung eingeführt. Besonders wichtig aber ist die Beseitigung von Rückständen des Verpackungsguts aus dem oberen Bereich der Verpackung (Schlauchbeutel), so daß hier anschließend die quergerichtete Verschlußnaht durch Siegeln angebracht werden kann.

[0008] Die Vibration im Verpackungsgut bzw. in der Kunststoffolie des Schlauchbeutels kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, z.B. durch mechanische Organe, die den Schlauchbeutel zur Erzeugung der Schwingungen berühren. Vorteilhafter ist aber die berührungslose Erzeugung von Schwingungen im Schüttgut und/oder Verpakkungsmaterial, insbesondere durch Luftschwingungen. Diese können taktweise wirksam werden, insbesondere während einer Schlußphase des Verpackungsvorgangs oder lediglich unmittelbar danach vor Anbringen der Verschlußnaht.

[0009] Die Luftschwingungen können durch ausschließlich mechanisch arbeitende Generatoren, wie Kompressoren, erzeugt werden. Besonders vorteilhaft sind elektrodynamische Schwingungsgeneratoren, die nach dem Prinzip eines Lautsprechers arbeiten. Eine Membran wird elektrodynamisch zum Schwingen gebracht. Die Schwingungen werden über eine Luftsäule weitergeleitet und auf das benachbarte Verpackungsmaterial, nämlich auf den Folienschlauch bzw. Folienbeutel übertragen. Dadurch kommt es zu Schwingungen auch innerhab des Folienbeutels, nämlich im Verpakkungsgut.

[0010] Weitere Einzelheiten der Erfindung beziehen sich auf die Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Verpacken von empfindlichen, sperrigen Schüttgütern. Ein Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern, wie Kartoffel-Chips, in schematischer Seitenansicht,

Fig. 2 eine Einzelheit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt bei vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Einzelheit gemäß Fig. 2 in der Schnittebene III-III,

Fig. 4 eine Ansicht IV der Einzelheit gemäß Fig. 2.

[0011] Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Herstellung von Beutelverpackungen, nämlich Schlauchbeuteln 10. Die Schlauchbeutel dienen zur Aufnahme von Schüttgütern, z.B. von Kartoffel-Chips.

[0012] Die Schlauchbeutel 10 werden in konventioneller Weise aus einer Folienbahn 11 aus thermisch siegelbarem Kunststoff gefertigt. Die Folienbahn 11 wird dabei von einer Bobine 12 abgezogen und einer Verpackungsstation 13 zugeführt. Im Bereich derselben wird aus der ursprünglich flachen Folienbahn 11 ein Folienschlauch 14 geformt. Zu diesem Zweck läuft die Folienbahn 11 über ein Formstück 15, welches den Folienschlauch 14 mit einander überdeckenden Längslappen formt. Im Bereich derselben wird durch ein Siegelwerkzeug 16 eine Längsnaht angebracht, so daß der im Querschnitt geschossene Folienschlauch 14 entsteht. Dieser wird in Abwärtsrichtung gefördert, und zwar durch seitliche Förderbänder 17.

[0013] Der Packungsinhalt, z.B. Kartoffel-Chips, wird über einen Fülltrichter 18 zugeführt. Das Material gelangt in ein aufrechtes Füllrohr 19. Dieses führt in den Folienschlauch 14, der das Füllrohr 19 umgibt.

[0014] Der Packungsinhalt wird portionsweise dosiert zugeführt. Das Verpackungsgut gelangt unter Eigengewicht durch das Füllrohr 19 hindurch in einen freien Abschnitt des Folienschlauchs 14 unterhalb des Füllrohrs 19. Am unteren Ende des Folienschlauchs 14 ist eine Bodennaht 20 quer zur Längserstreckung des Folienschlauchs 14 angebracht. Im Bereich der Bodennaht 20 wird der gefüllte Schlauchbeutel 10 vom Folienschlauch 14 abgetrennt durch quergerichtete Schneidwerkzeuge.

[0015] Die Bodennaht 20 wird durch umlaufende Siegelbacken 21, 22 hergestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Paare von synchron umlaufenden Siegelbacken 21, 22 im Bereich einer Siegelstation angeordnet. Die Siegelbacken 21, 22 sind jeweils an einem gemeinsamen Tragarm 23 angebracht, der auf einer Welle 24 gelagert ist und drehend angetrieben wird. Die Siegelbacken 21, 22 an den Enden der Tragarme 23 sind schwenkbar gelagert und in einer geschlossenen Kurvenbahn 25 geführt. Die Siegelbacken 21, 22 laufen mit Führungsrollen 26, 27 in der Kurvenbahn 25. Diese ist so ausgebildet, daß benachbart zum Folienschlauch 14 bzw. Schlauchbeutel 10 ein geradliniger, aufrechter Führungsabschnitt 28 gebildet ist. Im Bereich desselben werden zwei Siegelbacken 21, 22 zu beiden Seiten des Folienschlauchs 14 von oben nach unten bewegt unter örtlichem Zusammendrücken des Folienschlauchs 14 und zur Bildung der Bodennaht 20. Diese hat doppelte Breite, so daß in der Mitte ein Trennschnitt ausgeführt wird. Es entsteht dadurch eine obere Verschlußnaht eines fertigen, gefüllten Schlauchbeutels und zugleich eine Bodennaht 20 am unteren Ende des Folienschlauchs 14 für den nächstfolgenden Schlauchbeutel 10.

[0016] Nach Anbringen einer Bodennaht 20 am unteren Ende des Folienschlauchs 14 wird jeweils eine Portion des Beutelinhalts zugeführt. Während dieses Füllvorgangs wird mindestens zeitweilig der Folienschlauch 14 und/oder der Beutelinhalt zum Vibrieren gebracht. Dadurch wird eine gewisse Orientierung und Verdichtung des Beutelinhalts bewirkt. Insbesondere wird aber die Vibration gegen Ende des Füllvorgangs und unmittelbar danach erzeugt, nämlich vor dem Anbringen der oberen Verschlußnaht (mit neuer Bodennaht 20). Durch den Vibrations- bzw. Rütteleffekt wird erreicht, daß der Bereich zum Anbringen der Bodennaht 20 und oberen Verschlußnaht frei von zu verpackendem Gut bleibt. Dadurch können die quergerichteten Nähte durch Siegeln störungsfrei angebracht werden.

[0017] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zweck oberhalb der durch die Siegelbacken 21, 22 gebildeten Siegelstation für die Bodennaht und Verschlußnaht ein Schwingungs- bzw. Vibrationsaggregat angeordnet, welches zeitweilig Schwingungen im Folienschlauch 14 und/oder im Verpackungsgut erzeugt. Das Vibrationsaggregat besteht hier aus zwei einander gegenüberliegenden Schwingungsgeneratoren 29, 30. Diese befinden sich zu beiden Seiten des Folienschlauchs 14. Im Bereich der Schwingungsgeneratoren 29, 30 ist eine hülsenartige Führung 31 gebildet, durch die der Folienschlauch 14 hindurchgeleitet wird. Die oben und unten offene, rohrförmige Führung 31 kann im Querschnitt kreisförmig, oval, quadratisch oder - wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 - rechteckig ausgebildet sein.

[0018] Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 sind an der Führung 31 seitlich befestigt, und zwar mit trichterförmigen Gehäusen 32. Die Führung 31 ist im Bereich der Schwingungsgeneratoren 29, 30 jeweils mit einer Öffnung 33 versehen, die den Durchtritt von Luftwellen von den Schwingungsgeneratoren 29, 30 zum Folienschlauch 14 ermöglicht. Ränder 34 der Öffnungen 33 sind nach außen geformt, um Beschädigungen des Folienschlauchs 14 zu vermeiden.

[0019] Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 arbeiten im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf elektrodynamischer Basis, nach Art eines Lautsprechers. Dabei wird eine Membran 35 in Schwingungen versetzt. Diese erzeugt ihrerseits Schwingungen in der Luftsäule, die durch die Öffnungen 33 hindurchgeleitet werden zum Folienschlauch 14 und zum Verpackungsgut innerhalb desselben. Die erzeugten Schwingungen liegen im unteren Frequenzbereich, z.B. unterhalb 1000 Hz.

[0020] Schwingungen im Verpackungsmaterial bzw. Verpackungsgut werden nur während einer Teilphase des Füllvorgans erzeugt. Die Schwingungsgeneratoren 29, 30 werden demnach taktweise eingeschaltet, mindestens unmittelbar vor der Herstellung der oberen Verschlußnaht eines gefüllten Schlauchbeutels 10 (einschließlich Bodennaht 20). Die Vibration kann aber auch bereits während des Einfüllens des Packungsgutes erzeugt werden. Die durch die Schwingungsgeneratoren 29 einerseits und 30 andererseits erzeugten Schwingungen können phasengleich oder zueinander phasenversetzt sein.

[0021] Das Füllrohr 19 endet unmittelbar oberhalb der Schwingungsgeneratoren 29, 30 bzw. der Führung 31.

[0022] Die gesamte Vorrichtung ist, wie Fig. 1 zeigt, an einem Maschinengestell 36 gelagert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere von großformatigen, stückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie (Kartoffel- )Chips, in Verpackungsbehältern, insbesondere (Schlauch-)Beuteln aus Kunststoffolie, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut während des Einfüllens in die Verpackung und/oder innerhalb derselben vor dem Verschließen durch Rüttel- bzw. Vibrationsbeaufschlagung zur Förderung des Füllprozesses und/oder der Dichtigkeit des Schüttguts innerhalb der Verpackung beeinflußt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung (Schlauchbeutel 10) berührungslos zeitweilig (taktweise) zum Schwingen gebracht wird, insbesondere durch Luftschwingungen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung (Schlauchbeutel 10 bzw. Folienbahn 11) (ausschließlich) während einer Endphase des Füllvorgangs bzw. unmittelbar danach mit Schwingungen beaufschlagt werden zur Beseitigung von Schüttgut- Rückständen aus dem Bereich einer mit einer Verschlußnaht zu versehenen Einfüllöffnung.

4. Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Luftschwingungen von wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Verpackung (Schlauchbeutel 10/Folienschlauch 14) auf diese einwirken.

5. Verfahren nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Luftschwingungen von wenigstens einem elektrodynamischen Schwingungsgenerator (29, 30) - nach dem Lautsprecherprinzip - erzeugt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß phasengleiche oder phasenversetzte Schwingungen durch die Schwingungsgeneratoren (29, 30) erzeugt werden.

7. Vorrichtung zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere großstückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie (Kartoffel-)Chips, in Verpakkungen, insbesondere in Schlauchbeuteln aus Kunststoffolie, in einer Füllstation mit einem Einfüllorgan (Füllrohr) zum Einfördern des Schüttguts im freien Fall in die oben offene Verpackung, die nach Beendigung des Füllvorgangs verschließbar ist, insbesondere durch eine quergerichtete, durch thermisches Siegeln hergestellte Verschlußnaht, gekennzeichnet durch wenigstens eine Schwingungs- oder Vibrationsquelle im Bereich der Verpackungsstation (13) zur Erzeugung von Vibrationen der Verpackung (Schlauchbeutel 10/Folienschlauch 14) und/oder des Schüttguts während des Füllvorgangs bzw. danach.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Befüllung von Schlauchbeuteln (10) in der Verpackungsstation (13) zu beiden Seiten eines Folienschlauchs (14) zur Herstellung der Schlauchbeutel (10) bzw. der Schlauchbeutel (10) selbst wenigstens ein Schwingungsgenerator (29, 30) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsgeneratoren (29, 30) im Bereich einer hülsenförmigen Führung (31) für den Folienschlauch (14) angeordnet sind, wobei die Führung (31) mit Öffnungen (33) benachbart zu den Schwingungsgeneratoren (29, 30) versehen ist.

Zeichnung