DE2558733C2 - Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von flexiblen Behältern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 38 32 824 bekannt Sie weist eine mit ihrer Größe erste ίο und zweite Kammer auf, die durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. In der Trennwand ist eine unveränderbare öffnung für das Durchstecken eines Beuteloder Behälterhalses vorgesehen. Evakuierungseinrichtungen sorgen dafür, daß sowohl der Beutelinnenraum als auch die das Verpackungsgut enthaltende Kammer evakuierbar sind, so daß sich der Beutel eng an das Verpackungsgut anlegt

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen flexibler Behälter mit einer verbesserten Dichtungsvorrichtung zur Erzeugung eines dichten Abschlusses um das Äußere des Pexiblen Behälters, wobei die Dichtungsvorrichtung mit der Trennwand zwischen der ersten und der zweiten Vakuumkammer der Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen zusammenfällt und wobei die Größe und Form des verwendeten Behälters auf die Aufnahmeöffnung abgestimmt ist, die einen Bereich des Behälters bei geschlossener Vakuumkammer aufnimmt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einer Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die im Kennzeichenteildieses Anspruchsgenannten Merkmale.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer einstellbaren Dichtungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig.l;

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Dichtungsvorrichtung aus F i g. 1 mit abgenommener Einstellvorrichtung;
F i g. 4 eine schematische Schnittzeichnung einer Verpackungsvorrichtung mit der einstellbaren Dichtungsvorrichtung und einem eingelegten, befüllten Beutel;

Fig.5 eine perspektivische Teilansicht in teilweise geschnittener Darstellung des unteren Teils der Verpakkungsvorrichtung aus F i g. 4 mit der einstellbaren Dichtungsvorrichtung auf einer unteren Wand und einem Verpackungsgut enthaltenden Beutel von mittlerer Größe, dessen Hals zum Evakuieren durch die öffnung in der Dichtungsvorrichtung gesteckt ist;
Fig.6 eine teilweise geschnittene Ansicht der einstellbaren Dichtungsvorrichtung in einer Einstellung für die Aufnahme eines Beutels mit großem Hals;

Fig.7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 durch die Vorrichtung aus F i g. 6 zusammen mit einem Teil der Verpackungsvorrichtung aus F i g. 4.

Die hierin unter Anführungszeichen angegebenen Bezeichnungen haben folgende Bedeutungen:

»Behälter« bedeutet ein Behältnis zur Aufnahme eines darin zu verpackenden Gegenstandes oder Produktes und schließt Beutel und Säcke ein, ist auf diese jedoch nicht beschränkt.

Unter einem »Beutel« wird ein aus einem rohrförmigen Material durch Verschweißen eines Endes des Rohres gebildeter Behälter verstanden. Ein Beutel kann gefaltet sein oder einen Zwickel aufweisen.

Unter einem »Sack« wird ein aus einer oder mehreren Folien eines Folienstapels gebildeter Behälter verstanden. Ein Sack kann beispielsweise durch Falten ei-

nor Folic unj durch Verschweißen ihrer freien Enden gebildet wc den.

Mit »fVinung« ist ein Loch in einer Wand von beliebiger Form bezeichnet, es kann beispielsweise die Form eines Schlitzes, einer Ellipse, eines Kreises, eines Rechtecks oder eine unregelmäßige Form haben. Eine Öffnung ist durch Verbindung zweier Wandabschnitte herstellbar, die in einer oder in beiden miteinander verbundenen Flächen Ausnehmungen aufweisen.

Unter »Vakuum« wird ein unteratmosphärischer Druck von weniger als etwa 760 mm Quecksilbersäule verstanden. Mit »Hochvakuum« wird ein sehr geringer, wesentlich unter 760 mm liegender Druck bezeichnet

»Heißschrumpfbar« in Verbindung mit Materialeigenschaften bedeutet, daß das Material unter Anwendung von Wärme schrumpft

Unter »heißsiegelbar« wird in Verbindung mit Materialien verstanden, daß das Material unter Anwendung von Temperatur, Druck oder Temperatur und Druck mit einem gleichen Material verschweißbar ist

Als »öffnung« eines Behälters ist der Übergang vom Inneren zum Äußeren eines Behälters bezeichnet; im Falle eines Beutels wird der in der Nähe der öffnung des Beutels liegende Teil als Hals bezeichnet

F i g. 1 zeigt eine einstellbare Dichtungsvorrichtung 10 mit einer Wandkonstruktion 11 und einer Wand 12 mit einer durchgehenden öffnung. Die öffnung ist teilweise durch zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen 13 der Wand 12 mit bogenförmigen Abschnitten 36 gebildet.

Die einstellbare Dichtungsvorrichtung besitzt außerdem einen Schieber 14 zum Verschließen eines wesentlichen Teils der öffnung, wobei einander gegenüberliegende Seitenbereiche 42 des Schiebers 14 in zu Führungen ausgebildeten U-förmigen Kanälen oder Profilen 44 in der Wand 12 gemäß Fig.3 vertikal bewegbar sind. Die Wandkonstruktion hat im wesentlichen L-Form mit einer an der Wand 12 angeformten Plattform 40.

Der Schieber 14 weist eine vorzugsweise halbkreisförmige Ausnehmung 15 auf. die zusammen mit der öffnung einen Durchgang durch die Dichtungsvorrichtung bildet. Der Durchgang ist zur dichtenden Aufnahme von flexiblen Behältern gemäß der in F i g. 1 dargestellten Weise äußerst geeignet, wobei ein im Schnitt dargestellter Hals eines kleinen, flexiblen, thermoplastischen Beutels 16 dichtend an der Ausnehmung anliegt

Eine Einstellvorrichtung auf der Dichtungsvorrichtung weist einen Beschlag 22 auf, der an seinem unteren Ende durch einen oder mehrere Gewindebolzen 30 in ein oder mehrere Gewindebohrungen 34 in der Plattform 40 verschraubt ist. In der Einstellvorrichtung sitzen ein Stift 28 und eine zwischen einem oberen Federanschlag 26 und der Oberseite des Schiebers 14 Hegende Druckfeder 24. Der Stift 28 liegt koaxial in der Druckfeder und ist mit einem unteren Gewindeende in eine Gewindebohrung 32 im oberen Teil des Schiebers 14 eingeschraubt, während sich sein oberes Ende gleitfähig durch den Federanschlag 26 erstreckt. Die Einstellvorrichtung ist zum Vorspannen des Schiebers in die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Lage geeignet.

In der in den F i g. 4 bis 7 dargestellten Ausführung ist die einstellbare Dichtungsvorrichtung 10 lösbar über einer getrennten unteren Wand 20 angeordnet, an der vorzugsweise eine federnde Dichtung 38, beispielsweise aus Schaumstoff, zum Dichten tier Wand 12 befestigt ist. In einer anderen nicht dargestellten Ausführung bildet die untere Wand zusammen mit der Dichtungsvorrichtung ein Teil, so daß die in den Figuren dargestellte untere Wand 20 durch einen unteren Teil der Wand 12 der Dichtungsvorrichtung ersetzt ist

In einer weiteren Ausführung ist eine untere Wand als Teil der einstellbaren Dichtungsvorrichtung ausgebildet und mit der die öffnung enthaltenden Wand beispielsweise durch ein Scharnier 39 gemäß F i g. 1, schwenkbar verbunden.

Vorzugsweise weist die Wand 20 eine nicht dargestellte Ausnehmung auf, die im allgemeinen der Ausnehmung 15 entspricht und mit dieser zusammenwirkt.

Die F i g. 1 und 2 zeigen die Dichtungsvorrichtung in einer ersten Stellung mit tiefgestelltem Schieber 14, wobei der Pfeil 17 die Bewegungsrichtung des Schiebers anzeigt In der dargestellten Ausführung liegt ein kleiner Hals eines Beutels aufgeblasen an dem der Ausnehmung benachbarten Schieber 14 an und bildet einen Durchgang 18 in das Innere des Beutels zu dessen Evakuierung.

Die Dichtungsvorrichtung besitzt außerdem eine zweite herabhängende Wand 48 sowie eine vorzugsweise kreisbogenförmige Ausnehmung 46 an der Unterseite der Plattform 40, damit sich der Hals des Beutels unter der Plattform 40 beim Evakuieren nach außen wölben kann. Der untere Bereich der Wand 48 entspricht in seiner Form günstigerweise dem unteren Bereich der Wand 12, wobei die Ausnehmungen 37 mit den Ausnehmungen 36 fluchten.

Fig.4 zeigt eine Doppelkammer-Verpackungsvorrichtung 50 mit der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung. Fig.4 zeigt außerdem einen in die Verpakkungseinrichtung eingebrachten, ein Verpackungsgut enthaltenden, zu evakuierenden Beutel. Eine derartige Vorrichtung ist ohne die erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung aus der US-PS 38 32 824 bekannt. Die Verpackungsvorrichtung 50 besitzt eine an einer Grundplatte 54 angelenkte Abdeckung 52. Die Grundplatte 54 wird von der unteren Wand 20 in zwei Bereiche geteilt Eine obere Wand 70 wirkt mit der unteren Wand 20 zur Unterteilung der Verpackungsvorrichtung 50 in zwei Kammern oder Bereiche 56 und 58 zusammen. Der erste und größere Bereich oder die erste Kammer 56 ist die Produktkammer, in der ein Teil des Behälters, beispielsweise der ein Produkt 64 enthaltende Beutel 66 auf einem Produktförderband 74 liegt. Der die Beutelöffnung enthaltende Teil des Behälters, und zwar der Hals des Beutels, reicht in den zweiten und kleineren Bereich 58, der die Behälter- oder Beutel-Absaugkammer darstellt. Diese zweite Kammer wird durch eine Absaugöffnung 62 evakuiert, während die erste Kammer über eine Absaugöffnung 60 evakuiert wird.

Im Betrieb wird der gefüllte Beutel 66 auf das Produktförderband 74 gebracht und der Hals 67 nach unten durch eine Beutelhalsführung 72, über Wände 77 und 79 einer Sammelarmführung 78, über ein Verschlußkolbengehäuse 82, ein Trenngehäuse 84 und weiter über die Wand 20 gesteckt, so daß die Beutelöffnung 69 der gebildeten Verpackung in der mit einer Absaugöffnung 62 versehenen Kammer 58 liegt. Die obere Wand 70 bildet zusammen mit der unteren Wand 20 eine die Kammern 56 und 58 mittels der Dichtung 38 dichtend trennende Trennwand.

Die Trennwand 20, 70 ist dann vollständig, wenn die

Abdeckung in die in F i g. 4 gezeigte Lage geschwenkt ist. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung besitzt die Trennwand eine durch den Schieber 14 und die Wände 12,48 gebildete einstellbare Öffnung.

Nach dem Verschließen der Vakuum-Verpackungs-

Vorrichtung sind die Kammern 56 und 78 voneinander sowie von der Umgebungsluft getrennt und die das Produkt enthaltende Kammer 56 wird mittels einer nicht dargestellten, an die Absaugöffnung 60 anschließbaren Vakuumpumpe abgesaugt. Vorzugsweise ist die Kammer 56 sehr schnell, beispielsweise in zwei bis drei Sekunden auf Hochvakuum, das heißt auf einen geringen Druck, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 680 mm Hg evakuierbar.

Das Einsetzen der einstellbaren Dichtungsvorrichtung gewährleistet ein Anleger, des Halses des Beutels an die Öffnung zwischen den Kammern 56 und 58 und damit ein Dichten dieser Öffnung, so daß nur äußerst kleine Luft'ecks während dieser Absaugphase zwischen der Absaugkammer 58 und der Produktkammer 56 unabhängig von der Größe des Halses bestehen. In dieser Anfangsphase wird eine Druckdifferenz zwischen dem Beutelinneren und der Produktkammer 57 erzeugt, welche ein nach außen Wölben des Beutels gemäß der gestrichelten Linie 68 in F i g. 4 bewirkt.

Das nach außen Wölben oder das Aufblasen des Beutels erfolgt auch im Bereich des Halses und dieser legt sich dadurch dichtend an die Öffnung zwischen den beiden Kammern an.

Während der Beutel zu der durch die Linie 68 angedeuteten Form aufgeblasen ist, wird die Absaugkammer 58 über einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise etwa eine halbe Sekunde lang evakuiert. Das Evakuieren der kleineren Absaugkammer 58 erfolgt üblicherweise wesentlich schneller als das Evakuieren der größeren Produktkammer 56 und bewirkt in dieser eine größere Druckabsenkung, so daß der aufgeblasene Beutel wieder um das Produkt zusammenfällt. In der Absaugkammer 58 ist mittels einer nicht dargestellten Vakuumpumpe ein Druckabfall von 710 mm Hg oder mehr je nach Länge der Absaugzeit erzielbar. Sinkt der Druck in der Vakuumkammer 58 unter den Druck in der Produktkammer 56, dann beginnt der Beutel 66 um das Produkt die einstellbare Öffnung gesteckten Teils des Beutels verbessert.

Die Arbeitsweise der einstellbaren Dichtungsvorrichtung ist außerdem in den F i g. 6 und 7 näher erläutert, in denen der Schieber 14 in angehobener Stellung einen größeren Teii der Öffnung freigibt und somit einen größeren Durchgang bildet. Hierbei ist der Durchgang 118 durch die bogenförmige Ausnehmung 15 in Schieber 14, die bogenförmigen Enden 36 der Stirnflächen 13 und durch die mit einer Dichtung 38 überdeckte Oberfläche der Wand 20 gebildet, wobei die in Fig.2 dargestellte Ausnehmung 46 einen bogenförmigen, durchgangsähnlichen Fortsatz der Öffnung 118 für den größeren Hals bildet, !n der Öffnung 118 steckt ein verhältnismäßig großer Hals 116 eines eventuell mit einem Produkt befüliten Beutels. Der Hals ist in aufgeblasenem Zustand entsprechend eines teilweise aufgeblasenen Beutels 68 aus F i g. 4 dargestellt, wobei der Beutel dichtend an den einzelnen, die Öffnung bildenden Flächen anliegt und dadurch einen größeren Durchgang und eine wirksamere Absaugöffnung 118 als für kleine unveränderliche Öffnungen entsprechend dem Durchgang 18 gemäß F i g. 1 bildet.

Der Schieber ist von Hand oder mittels eines Werkzeugs in die in den Fig.6 und 7 gezeigte Stellung bewegbar. Er ist einfach und wirksam in dichtenden Eingriff mit unterschiedlichsten Halsgrößen bringbar, in dem lediglich die Dichtungsvorrichtung 10 auf einen über der unteren Wand 20 gemäß F i g. 7 liegenden Beutel abgesenkt wird. Vorzugsweise ist der Schieber aus Leichtbauweise und hat die eventuell vorhandene Druckfeder 24 vorzugsweise eine verhältnismäßig geringe Federkraft, dann läßt sich bezüglich des eingelegten Halses leicht ein Gleichgewichtszustand erreichen. Dieser Gleichgewichtszustand besteht darin, daß die Federwirkung des Halses 69 gegen die geringe Vorspannung der Spiralfeder 24 drückt, so daß sich der Schieber 14 selbsttätig in eine wirksame Siegelstellung für einen bestimmten Hals, beispielsweise gemäß der in

64 zusammenzufallen, und es wird vorzugsweise wieder

atmosphärischer Druck in der Produktkammer 56 durch 40 F i g. 6 dargestellten Lage einstellt

Abschalten oder Unterbrechen der nicht dargestellten Die Schieberführung besteht im wesentlichen aus U-

Vakuumpumpe hergestellt. Der dadurch entstehende förmigen Profilen 44 sowie aus der Einstellvorrichtung

Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äu- mit dem gleitfähig durch den Federanschlag 26 ragen-

ßeren des Beutels bewirkt ein sehr schnelles Zusam- den Stift 28. Es können außerdem weitere Führungsein-

menfallen des Beutels und ein plötzliches Austreiben 45 richtungen vorgesehen sein.

von eventuell verbliebener Luft. Anschließend wird der Zur Dichtung zwischen dem Schieber 14 und den

Beutel abgeschnitten und verschlossen.

Die Vakkuum-Verpackungsvorrichtur.g ist auf die in der US-PS 38 32 824 beschriebene Weise halbautoma-Wänden 13 und 48 um die Öffnung gehören vorzugsweise dichtend ineinandergreifende Flächen der U-Profile und der benachbarten Schieberbereiche. Zur Dichtung gehört außerdem vorzugsweise

unselbständige

Gemäß F i g. 4 weist die Vakuum-Verpackungsvor- Plattform oder Wand 40. Es hat sich gezeigt, daß die

richtung die einstellbare Dichtungsvorrichtung 10 auf, Erzeugung einer Druckdifferenz über den Schieber 14

die eine die Kammern verbindende Öffnung bildet. Die- die Bildung einer Dichtung zwischen dem Ende der

se Öffnung kann eine Wand mit einer Öffnung sein, Plattform 40 und dem Schieber unterstützt Zur Erzeudurch die ein Teil eines Beutels mit seiner Öffnung 55 gung einer derartigen Druckdifferenz dient vorzugswei-

steckbar ist. Die die Kammern trennende untere Wand se die anhand der F i g. 4 beschriebene Vakuum-Verpakweist gemäß der US-PS 38 32 824 eine Ausnehmung auf.

Die bekannte Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß die einstellbare Dichtungseinrichtung 10 eine Ausnehmung besitzt, beispielsweise eine nach oben gerichtete konkave, teilweise kreisförmige Ausnehmung entsprechend der nach unten gerichteten konkaven Ausnehmung 15 aus F i g. 1 in der unteren Wand 20 und in der teilweise durch die Stirnflächen 13 gebildeten Öffnung. Das in der US-PS 38 32 824 beschriebene Ver- b5 führen ist gemäß Fig. 5 durch zumindest teilweises Trennen der ersten und zweiten Bereiche mittels einer einstellbaren Dichtungsvorrichtung 10 und eines durch kungsvorrichtung 50. Hierzu können weitere Dichtungen gehören.

Befindet sich der Schieber 14 in der richtigen Stellung für die Größe des durchgesteckten Halses, dann wird der Hals 69 durch Evakuieren der Produktkammer an die Öffnung angedrückt Fig. 7 zeigt dieses Anliegen des Halses 116. Ein nachfolgendes Evakuieren des Beutelinneren ist somit für unterschiedlichste Halsgrößen mit maximaler Wirksamkeit erzielbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von flexiblen, undurchlässigen, mindestens einen Gegenstand enthaltenden und mit zumindest einer öffnung versehenen Behältern, die eine erste und zweite benachbarte Vakuumkammer aufweist, die über eine in einer Wand (12) befindliche öffnung (13,36) zur Aufnahme des Bereichs (67) des Behälters (66), in dem sich dessen Öffnung befindet, verbunden sind, und die mit einer Vorrichtung zum unabhängigen Evakuieren der ersten und zweiten Vakuumkammer sowie mit einer Vorrichtung zum Verschließen des Behälters (66) nach dessen Evaki-ierung verseLen ist, gekennzeichnet durch einen nahe der Wand (12) angeordneten beweglichen Schieber (14), der einstellbar einen größeren oder kleineren Bereich der öffnung (13, 36) zur Bildung eines Durchgangs (18) verschließt und damit die wirksame Größe der öffnung (13, 36) steuert und den Querschnitt des Gasdurchlasses durch den Bereich (67) des Behälters bestimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) zur Bewegung über die öffnung (13,36) von Führungen (28,44) gehalten wird, und daß eine dichtende Verbindung (42, 44) vorgesehen ist, die den Schieber (14) im Bereich des Durchganges (18) gegenüber der Wand (12) abdichtet

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (15) des Schiebers (14) derart gestaltet ist, daß im Zusammenwirken mit der öffnung (13,36) in der Wand (12) ein Durchgang (18) mit einer weitgehend glatten Umfangslinie erzielt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in der Kante (15) des Schiebers (14) teilkreisförmig ist, und daß die öffnung (13,36) in der Wand (12) einen Schlitz mit einem teilkreisförmigen Bereich aufweist, der sich in einer bestimmten Stellung des Schiebers (14) auf dessen Bewegungsbahn mit der Ausnehmung in der Kante (15) deckt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen für den Schieber (14) zwei im wesentlichen U-fönnige Führungsrinnen (44) in der Wand (12) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungsrinnen (44) und den Seitenbereichen (42) des Schiebers (14) eine Dichtung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste und zweite Vakuumkammer zum Teil von einem ortsfesten Wandbereich (20) und zum Teil von einem in seiner Ebene auf den ortsfesten Wandbereich (20) zu una von diesem weg verschiebbaren beweglichen Wandbereich (70) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (12) ein Teil der bewegbaren Wand (70) ist, und daß der Durchgang (18) mit veränderbarer Größe gegenüber dem Hals (67) des in der Kammer angeordneten Behälters (66) in der bewegbaren Wand (70) liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Feder (24), die den Schieber in Richtung des ortsfesten Wandbereiches (20) drückt, so daß sich der Schieber (14) nachgiebig an den Hals (67) eines zwischen dem ortsfesten Wandbereich (20) und dem bewegbaren Wandbereich (70) angeordneten Behälters (66) anlegt