Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Schüttgütern, insbesondere von großformatigen, stückigen Nahrungs- und Genußmitteln, wie Kartoffel-Chips, in Verpackungsbehältern, insbesondere Schlauchbeuteln aus Kunststoffolie, wobei 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. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Die Handhabung von sperrigen Schüttgütern, insbesondere von leichtgewichtigen Kartoffel-Chips, bereitet insbesondere Schwierigkeiten in der Verpackungstechnik. 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.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Verpacken 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 entlanggeführt im Sinne einer Abstreifbewegung. Dabei sollen Rückstände des Verpackungsguts innerhalb des Folienschlauchs aus diesem Bereich herausgefördert werden (EP-A-0 165 819).
Aus der GB-A-1 278 562 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 bekannt, bei denen die Verpackung im Bereich einer Verschlußnaht durch bewegbare Backen mechanisch im Sinne einer Vibration beaufschlagt wird. Diese Art der Vibrationserzeugung ist nachteilig, da mechanische Bauteile unmittelbar im Bereich der Verpackung bewegt werden. Die Möglichkeit der Verletzung des Packungsguts sowie der Verpackung selbst ist relativ groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene Verpackungsweise von insbesondere empfindlichen Schüttgütern weiter zu verbessern. Auf möglichst schonende Weise soll erreicht werden, daß im Bereich der anzubringenden Verschlußnaht der Verpackung keine Rückstände des Verpackungsguts vorhanden sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut und/oder die Verpackung berührungslos durch Luftschwingungen zum Schwingen gebracht werden. Durch die Schwingungen wird das Verpackungsgut schneller in die Verpackung eingeführt. Dabei kommt es auch auf eine besonders schonende Weise zur Beseitigung von Rückständen des Verpackungsguts aus dem oberen Bereich der Verpackung (Schlauchbeutel), so daß hier anschließend die quergerichtete Verschlußnaht durch Siegeln angebracht werden kann.
Die Aufgabe wird weiterhin durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst. Die Vibration im Verpackungsgut bzw. in der Kunststoffolie des Schlauchbeutels wird durch berührungslos wirkende Schwingungs- oder Vibrationsquellen erzeugt. Diese können taktweise wirksam werden, insbesondere während einer Schlußphase des Verpackungsvorgangs oder lediglich unmittelbar danach vor Anbringen der Verschlußnaht.
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 innerhalb des Folienbeutels, nämlich im Verpackungsgut.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das Füllrohr 19 endet unmittelbar oberhalb der Schwingungsgeneratoren 29, 30 bzw. der Führung 31.
Die gesamte Vorrichtung ist, wie Fig. 1 zeigt, an einem Maschinengestell 36 gelagert.