Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung zum Verschließen von Schlauchverpackungen, die insbesondere mit einem Lebensmittel oder einem chemischen Produkt, wie Silikon, Klebstoff oder Sprengstoff, befüllt sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen derartiger Schlauchverpackungen.
Zum Herstellen der Schlauchverpackungen werden diese mit dem entsprechenden Gut gefüllt und in regelmäßigen Abständen mit einer Verschlussklammer aus Metall verschlossen. Bei der Schlauchverpackung handelt es sich um ein Endlosmaterial, wobei die Verschlussklammern derart angeordnet werden, dass abwechselnd zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verschlussklammern eine mit Gut befüllte Schlauchverpackung und ein unbefüllter Schlauchabschnitt ausgebildet sind. Um eine einzelne mit Gut befüllte Schlauchverpackung herzustellen, kann nach dem Verschließen mit Verschlussklammern die Schlauchverpackung in den unbefüllten Abschnitt durch Schneiden zertrennt werden.
Aus WO 02/087974 ist eine Verschließvorrichtung zum Verschließen von Schlauchverpackungen mit einer Verschlussklammer bekannt. Die Verschließeinrichtung weist drei Verschließelemente auf, die vor dem Verschließen die Schlauchverpackung umgeben. Das Verschließen der Schlauchverpackung, das bei dem Verwenden von Verschlussklammern aus Metall durch Verquetschen der Verschlussklammern erfolgt, wird durch ein radiales Verschieben der Verschließelemente hervorgerufen. Hierdurch wird eine durch die Verschießelemente gebildete Verschließöffnung verkleinert bis die beiden Enden der Verschlussklammern aneinander stoßen. Bei dem Verwenden von Verschlussklammern aus Metall, bei der in WO 02/087974 beschriebenen Verschließvorrichtung muss die Länge der Verschlussklammer exakt auf die zusammen zu quetschende bzw. zu verschließende Schlauchverpackungsmenge abgestimmt sein. Die Schlauchverpackungsmenge ist beispielsweise von der Dicke des verwendeten Verpackungsmaterials sowie vom Umfang der Schlauchverpackung und der hierdurch hervorgerufenen unterschiedlichen Materialmenge abhängig. Es ist somit ein exaktes Ablängen der Verschlussklammer erforderlich.
Aus WO 02/100732 sind Verschlussklammern bekannt, die aus Kunststoff hergestellt sein können. Die hierin beschriebene Verschlussklammer weist zum Verbinden der beiden Enden Rastelemente auf. Diese sind an einer Innenseite der Verschlussklammer vorgesehen. Um insbesondere bei den mit Lebensmittel befüllten Schlauchverpackungen ein dichtes Verschließen zu gewährleisten, müssen die Verschlussklammern große, von der zusammengequetschten Schlauchverpackung ausgehende Kräfte aufnehmen können. Bei den in WO 02/100732 beschriebenen Verschlussklammern aus Kunststoff kann es bei hohen Kräften zu einem Öffnen bzw. Auseinanderrutschen der Verschlussklammerenden kommen. Ferner kann es beim Verschließen der Verschlussklammern dazu kommen, dass die Rastelemente nicht sicher ineinander einrasten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verschließvorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. bei dem die Verschlussklammer mit großer Sicherheit verschlossen werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 12.
Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung weist mindestens drei relativ zueinander bewegbare Verschließelemente auf. Die Verschließelemente wirken auf eine Verschlussklammer, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, zum Verschließen der Schlauchverpackung ein. Hierbei wird durch das Bewegen der Verschließelemente die Verschlussklammer um die Schlauchverpackung herum geführt und die beiden Enden der Verschlussklammer miteinander verbunden. Erfindungsgemäß ist zum sicheren Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer ein Positionierelement vorgesehen. Mit Hilfe des Positionierelements wird ein erstes Ende der Verschlussklammer in einer Verbindungslage positioniert bzw. gehalten. Insbesondere durch ein weiteres Verschieben der Verschließelemente wird das zweite Ende mit dem in Position gehaltenen ersten Ende in Eingriff gebracht. Vorzugsweise weisen die Verschlussklammern an den Enden, insbesondere über einen längeren Bereich, Rastelemente auf.
Besonders bevorzugt ist es, mit der Verschließeinrichtung Verschlussklammern zu verwenden, die an einem Ende eine Öffnung aufweisen, durch die das andere Ende hindurchgesteckt wird. Bei derartigen Klammern ist beispielsweise ein Öffnen der Rastverbindung auf Grund von Kräften, die durch die zusammengequetschte Schlauchverpackung hervorgerufen werden, vermieden. Besonders bevorzugte Klammern sind in der deutschen Patentanmeldung desselben Anmelders mit gleichem Zeitrang beschrieben und als bevorzugte Ausführungsform in den Figuren dargestellt.
Vorzugsweise weist das Positionierelement einen Anschlag auf, gegen den das erste Ende der Verschlussklammer beim Erreichen der Verbindungslage gleitet. Vorzugsweise gleitet das erste Ende der Verschlussklammer beim Bewegen der Verschließelemente in radialer Richtung an der Innenseite der Verschließelemente entlang, bis es zu dem Anschlag des Positionierelementes gelangt und dort in der Verbindungslage gehalten wird. Das Vorsehen des Anschlags hat den Vorteil, dass kein zu Betätigendes bzw. zu Bewegendes Positionierelement erforderlich ist, das zusätzlichen mechanischen Aufwand mit sich bringt.
Vorzugsweise weist die Verschließvorrichtung ferner ein Führungselement auf, durch das zum Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer das zweite Ende in Richtung des ersten Endes geführt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Führungselement um eine insbesondere rampenartige Führungsfläche, die das zweite Ende in Richtung der durch die Verschließelemente gebildeten Verschlussöffnung, d.h. nach innen, geführt wird. Insbesondere bei Verschlussklammern mit einem kopfartigen ersten Ende mit Öffnung ist somit sichergestellt, dass das zweite Ende durch die Öffnung hindurch geführt wird. Die Führungsfläche weist vorzugsweise zu einem benachbarten Verbindungselement einen Winkel von 90 - 170°, insbesondere 135 - 170° und besonders bevorzugt 150 - 170° in Gleitrichtung auf. Die Führungsfläche weist somit in Gleitrichtung des zweiten Endes der Verschlussklammer einen stumpfen Winkel mit dem benachbarten, im Bereich des Führungselements vorgesehenen Verschließelement auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Verschlussklammerband zugeführt, wobei die einzelnen Verschlussklammern mit einem ersten Schneidelement von dem Bandmaterial abgetrennt werden.
Insbesondere beim Verwenden von Verschlussklammern mit einem kopfförmigen Ende mit Öffnungen, durch das das zweite Ende hindurchgeführt wird, ist erfindungsgemäß vorzugsweise ein zweites Schneidelement vorgesehen, das zum Abtrennen eines Überstandes zur Verschlussklammer dient. Dieser Überstand entsteht beim Hindurchschieben des zweiten Endes durch die Öffnung und dem anschließenden weiteren Hindurchschieben durch die Öffnung um ein sicheres dichtes Verschließen der Schlauchverpackung zu gewährleisten. Zur Aufnahme des Überstandes während des Verschließvorgangs kann ein Aufnahmekanal vorgesehen sein, die insbesondere in einem der Verschließelemente angeordnet ist. In diesem Aufnahmekanal kann der Überstand beim Verschließen hineingleiten bzw. hineingeschoben werden.
Vorzugsweise ist zumindest an einem Verschließelement ein Führungskanal, insbesondere eine Führungsnut, vorgesehen. Der Führungskanal ist an einer Innenseite, d.h. an einer in Richtung der Verschließöffnung bzw. in Richtung der anderen Verschließelemente weisenden Innenseite des Verschließelements vorgesehen. Durch den Führungskanal ist eine seitliche Führung der Verschlussklammer während des Bewegens der Verschließelemente gewährleistet. Besonders bevorzugt ist es, dass sämtliche Verschließelemente einen derartigen Führungskanal aufweisen.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verschließen einer Schlauchverpackung wird in einem ersten Schritt die mit Gut gefüllte Schlauchverpackung in eine von mindestens drei Verschließelementen einer Verschließvorrichtung gebildeten Verschließöffnung eingeführt. Vorzugsweise wird als Verschließvorrichtung die vorstehend beschriebene Verschließvorrichtung verwendet. Im nächsten Schritt erfolgt das Zuführen einer Verschlussklammer in die Verschließöffnung und anschließend ein Verschieben der Verschließelemente in radialer Richtung. Hierbei verkleinert sich die Verschließöffnung. Die Zuführöffnung der Verschlussklammer muss vor dem Verschieben der Verschließelemente nicht abgeschlossen sein. Vielmehr können sich diese Schritte zeitlich überlagern. Durch das Verschieben der Verschließelemente in radialer Richtung erfolgt ein Herumführen der Verschlussklammer um die Schlauchverpackung. Das Verschieben der Verschließelemente, das vorzugsweise kontinuierlich erfolgt, erfolgt zunächst bis zum Erreichen einer Verbindungslage, in der das erste Ende der Verschlussklammer gehalten bzw. positioniert wird. Durch ein weiteres Verschieben der Verschließelemente in radialer Richtung werden die beiden Enden der Verschlussklammer miteinander verbunden. Es ist hierbei nicht erforderlich, dass das Verschieben der Verschließelemente beim Erreichen der Verbindungslage unterbrochen wird. Vielmehr kann ein kontinuierliches Verschieben der Verschließelemente erfolgen. Beim Verbinden der Enden der Verschlussklammer werden Rastelemente in Eingriff gebracht, so dass die Enden der Verschlussklammer formschlüssig miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist es, zur Durchführung des Verfahrens eine Verschlussklammer zu verwenden, die an ihrem ersten Ende bzw. an ihrem kopfförmig ausgebildeten Ende eine Öffnung aufweist, durch die das zweite Ende hindurchgeführt wird. Insbesondere ist innerhalb der Öffnung mindestens ein Rastelement vorgesehen, das mit den am zweiten Ende der Verschlussklammer vorgesehenen Rastelemente zusammenwirkt.
Vorzugsweise werden die Verschließelemente nach dem Verbinden der beiden Enden der Verschlussklammer weiter in radialer Richtung verschoben, wobei die Enden der Verschlussklammer gegeneinander verschoben werden. Hierdurch erfolgt ein weiteres Verkleinern der Verschließöffnung und ein dichtes Verschließen der Schlauchverpackung. Hierbei ist wiederum das Verwenden einer Verschlussklammer mit einer am ersten Ende vorgesehenen Öffnung, durch die das zweite Ende hindurchgeführt ist, vorteilhaft, da die Länge der Verschlussklammer unabhängig vom endgültigen Umfang der Schlauchverpackung an der Verschlussklammer ist. Die Verschlussklammer muss somit nicht exakt abgelängt werden. Vielmehr können dieselben Verschlussklammern für unterschiedliche Schlauchverpackungen mit unterschiedlicher zusammen zu quetschender Materialmenge verschlossen werden.
Der hierbei ggf. entstehende Überstand kann an einer Außenseite der Verschlussklammer entlang geführt werden. Vorzugsweise wird der Überstand jedoch aus der Verschließöffnung herausgeführt, um den Verschließvorgang nicht zu beeinträchtigen. Der herausgeführte Überstand kann sodann abgeschnitten werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung weist im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs im Wesentlichen dreieckige Verschließelemente 10 auf. Die Verschließelemente 10 sind sternförmig bzw. auf einem Kreis angeordnet, so dass innerhalb der Verschließelemente 10 eine im Wesentlichen sechseckige Verschließöffnung 12 ausgebildet ist. Die Verschließelemente 10 sind in einer Halterung 11, die beispielsweise eine Art Kulissenführung aufweist, gehalten. Durch Verschieben der Verschließelemente in Richtung der Pfeile 14 wird die Verschließöffnung 12 verkleinert.
Das Bewegen der Verschließelemente 10 kann beispielsweise wie in WO 02/087974 beschrieben erfolgen.
Über einen Zuführkanal wird ein mehrere Verschlussklammern 16 aufweisendes Verschlussklammerband 18 in die Verschließöffnung 12 eingeführt.
Durch Verschieben der einzelnen Verschließelemente 10 in Richtung der Pfeile 14 und das damit verbundene Verringern des Querschnitts der Verschließöffnung 12 führt dazu, dass die Verschlussklammer 16, die an Innenseiten 20 der Verschließelemente 10 anliegt, gebogen wird (Fig. 2). Durch dieses Biegen erfolgt ein Herumführen der Verschlussklammer 16 um eine Schlauchverpackung, die innerhalb der Verschließöffnung 12 angeordnet ist. Die Schlauchverpackung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Fign. 1-4 nicht dargestellt.
Bei einem weiteren Verschieben der Verschließelemente, d.h. einem weiteren Verkleinern der Verschließöffnung 12 wird die Verschlussklammer 16 weiter gebogen, bis sie in die Verbindungslage (Fig. 3) gelangt. Hierbei wird das Verschlussklammerband 18 ggf. nachgeschoben. In der Verbindungslage gelangt ein erstes Ende 22 bzw. ein Kopf der Verschlussklammer 16 an ein Positionierelement 24. Das Positionierelement 24, bei dem es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Anschlag handelt, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem ersten Schneideelement 26 angeordnet. Das Schneideelement 26 ist in einem Schlitz 28, der in einem Verschließelement 10 angeordnet ist, vorgesehen bzw. gehalten. Das erste Schneideelement 26 gleitet somit an der Innenkante 20 des benachbarten Verschließelementes 10. In der Verbindungslage wird das erste Ende 22 der Verschlussklammer 16 durch das Positionierelement bzw. den Anschlag 24 in der dargestellten Verbindungslage (Fig. 3) gehalten. Durch den Anschlag 24 ist ein Verrutschen des ersten Endes 22 bzw. ein weiteres Gleiten an den Innenseiten 20 der Verschließelemente 10, d.h. in Fig. 3 nach links, verhindert. Das Positionierelement kann auch unabhängig von dem ersten Schneideelement 26 vorgesehen und beispielsweise fest mit einem Verschließelement 10 verbunden sein.
Ferner ist erfindungsgemäß ein Führungselement 30 vorgesehen. Das Führungselement 30 dient dazu, ein zweites Ende 32 der Verschlussklammer 16 von einer Innenfläche 20 (Fig. 3) eines Verschließelementes 10 weg in Richtung des Kopfendes 22 der Verschlussklammer 16 zu führen. Hierdurch wird das zweite Ende 32 in Richtung einer Öffnung 34 der Verschlussklammer geführt. Das Führungselement 30, das im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem ersten Schneideelement 26 ist, weist eine schräge Führungsfläche auf, die mit einer Innenfläche 20 des benachbarten Verschließelements 10 einen Winkel α (Fig. 1) einschließt. Der Winkel α ist vorzugsweise zwischen 135° und 170°. Die Führungsfläche kann eben sein oder eine Führungsnut, um eine seitliche Führung des zweiten Endes 32 der Verschlussklammer 16 zu gewährleisten.
Das erste Schneideelement 26 weist eine Schneidkante 36 auf. Die Schneidkante 36 dient, wie insbesondere anhand Fig. 2 ersichtlich, zum Abschneiden einer Verschlussklammer 16 von dem Verschlussklammerband 18.
Bei einem nach Erreichen der Verbindungslage weiteren Verschieben der Verschließelemente, d.h. einem weiteren Verringern der Größe der Verschließöffnung 12, wird das zweite Ende 32 der Verschlussklammer 16 weiter durch die Öffnung 34 hindurch geschoben (Fig. 4). Hierbei gelangt der entstehende Überstand 38 bzw. das zweite Ende 32 in einen Aufnahmekanal 40. Der Aufnahmekanal 40 ist in einem der Verschließelemente 10 angeordnet. Mit Hilfe eines zweiten Schneidelements 42 kann nach vollständigem Verschließen der Schlauchverpackung der Überstand 38 abgeschnitten werden. Der Überstand 38 fällt sodann aus der Verschließvorrichtung. Vorzugsweise ist eine Absaugvorrichtung in dem Absaugkanal 40 vorgesehen, um sicherzustellen, d ass der abgeschnittene Überstand sicher aus der Verschließeinrichtung entfernt wird. Das zweite Schneidelement 42 ist vorzugsweise in Richtung eines Pfeils 44 von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung verschiebbar und in einem innerhalb eines Verschließelements 10 angeordneten Ausnehmung 46 angeordnet. Die Verschließelemente 10 weisen an ihrer Innenfläche 20 (Fig. 5) einen Führungskanal 48 auf. Der Führungskanal 48 verläuft in Gleitrichtung der Verschlussklammer 16, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Doppelverschlussklammer 50 (Fig. 6) vorgesehen ist. Der Führungskanal 48 weist zur seitlichen Führung der Verschlussklammern 16 Ansätze bzw. Seitenwände 52 auf.
Vorzugsweise wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die erfindungsgemäße Verschließvorrichtung eingesetzt, wobei vorzugsweise Doppelverschließelemente 50 vorgesehen werden, die ebenfalls zu einem Band miteinander verbunden sind. Ein einzelnes Doppelverschließelement 50 (Fig. 6) besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Verschlussklammern 16. Die beiden Verschlussklammern 16 weisen an ihrem ersten bzw. kopfförmigen Ende 22 eine Öffnung 34 auf. Durch die Öffnung 34 wird das zweite Ende 32 geführt. Um die beiden Enden in Eingriff zu bringen, weist die Öffnung 34 Rastelemente 54 auf, die mit an einer Außenseite der Verschlussklammer 16 angeordneten Rastelementen 56 zusammenwirken.
Zwei parallel nebeneinander angeordnete Verschlussklammern 16 sind zur seitlichen Führung mit einem Steg 60 verbunden, wobei der Steg 60 im Bereich der ersten Enden 22 angeordnet ist.
Zum Herstellen einzelner Schlauchverpackungen 62 (Fig. 8) werden diese als Endlosschlauch 64 in einer Befüllvorrichtung 66 mit einem Gut, insbesondere Lebensmittel, gefüllt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verschließvorrichtung werden die Schlauchverpackungen in einem nicht mit Gut befüllten Bereich 68 mit einer Doppelverschlussklammer 50 verschlossen. Zum Herstellen einzelner Schlauchverpackungen 62 wird die Schlauchhülle 62 zusammen mit dem Steg 60 zwischen zwei Verschlussklammern 16 getrennt. Hierzu ist ein Messer 70 vorgesehen. Das Messer 70 kann innerhalb der Verschließvorrichtung vorgesehen sein oder der Verschließvorrichtung nachgeordnet sein.
Zwischen der Befüllvorrichtung 66 und der Verschließeinrichtung kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die einen unbefüllten Bereich 68 durch Wegdrücken des Füllguts erzeugt.