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Title:
METHOD FOR FORMING AND FILLING SPOUT FILM BAGS AND DEVICE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/025459
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for forming and filling spout film bags (2) which are transferred, by means of a transfer wheel (3) that comprises blowing nozzles (9), to a filler arranged downstream of the transfer wheel (3), wherein in each case one blowing nozzle is placed on the spout upper edge (11) of the spout (8) of a spout film bag and then a defined pressure pulse is introduced into the interior of the spout film bag through the spout by means of the blowing nozzle to form the spout film bag. Furthermore, the invention relates to a device for forming and filling spout film bags and for carrying out the method, wherein the device comprises a transfer wheel having a plurality of receiving stations and blowing nozzles assigned to the receiving stations, said blowing nozzles being able to be placed on the spout upper edges of the spouts in order to introduce a defined pressure pulse, and a filler, arranged downstream of the transfer wheel, for filling the formed spout film bags.

Inventors:
HARTH ROLF (DE)
LECHERT FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/068745
Publication Date:
February 16, 2017
Filing Date:
August 05, 2016
Export Citation:
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Assignee:
INDAG GES FÜR IND MBH & CO BETR KG (DE)
International Classes:
B65B43/50; B65B3/04; B65B31/04; B65B43/36; B65B55/02; B65B57/02; B65B59/02
Domestic Patent References:
WO2005100164A12005-10-27
Foreign References:
JP2001058602A2001-03-06
US5722221A1998-03-03
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln (2), die mittels eines Transferrads (3), das Blasdüsen (9) umfasst, einem dem Transferrad (3) nachgeordneten Füller zugeführt werden dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Blasdüse (9) auf die Spout-Oberkante (1 1 ) des Spouts (8) eines Spout- Folienbeutels (2) aufgesetzt und danach ein definierter Druckimpuls zum Ausformen des Spout-Folienbeutels (2) mittels der Blasdüse (9) durch den Spout (8) hindurch in das Innere des Spout-Folienbeutels (2) einge- bracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem vor dem Aufsetzen der Blasdüse (9) auf die Spout- Oberkante (1 1 ) der Spout (8) des Spout-Folienbeutels (2) in eine Aufnahmestation (4) des Transferrads (3) mit mehreren Aufnahmestationen (4) aufgenommen wird, wobei die Aufnahmestation (4) der Blasdüse (9) zugeordnet ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Stärke des definierten Druckimpulses basierend auf Typangaben der Spout-Folienbeutel (2), wie Füllvolumen, Folienbeutelformat und/oder Folienmaterial, berechnet wird, wobei die Stärke eine Zeitangabe für eine Dauer des Einbringens des Druckimpulses und eine Mengenangabe für ein einzubringendes Medium umfasst. 4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Berechnen der Stärke mittels einer Auswerte- und Steuereinheit durchgeführt wird und ein Eingeben der Typangaben und/oder ein Einlesen der Typangaben aus einem Datenspeicher erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem zudem die Blasdüse (9) mittels der Auswerte- und Steuereinheit gesteuert wird, wodurch der definierte Druckimpuls mit der berechneten Stärke ins Innere des Spout-Folienbeutels (2) eingebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nach dem Ausformen des Spout- Folienbeutels (2) der Spout-Folienbeutel (2) mittels des Transferrads (3) dem nachgeordneten Füller zugeführt wird und ein Füllen des Spout-Folienbeutels (2) in dem Füller erfolgt.

7. Vorrichtung (1 ) zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln (2) und zum Durch- führen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Transferrad

(3) mit mehreren Aufnahmestationen (4) und mit den Aufnahmestationen (4) zugeordneten Blasdüsen (9), die auf die Spout-Oberkanten (1 1 ) der Spouts (8) zum Einbringen eines definierten Druckimpulses aufsetzbar sind und mit einem dem Transferrad (3) nachgeordneten Füller zum Füllen der ausgeformten Spout-Folienbeutel (2).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, die weiter eine Auswerte- und Steuereinheit umfasst, die dazu ausgelegt ist, eine Stärke des Druckimpulses basierend auf Typangaben der Spout-

Folienbeuteln (2), wie Füllvolumen, Folienbeutelformat, und/oder Folienmaterial, zu berechnen, wobei die Stärke eine Zeitangabe für eine Dauer des Einbringens des Druckimpulses und eine Mengenangabe für ein einzubringendes Medium umfasst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Auswerte- und Steuereinheit weiter dazu ausge- legt ist, die Blasdüsen (9) zu steuern, wodurch der definierte Druckimpuls mit der berechneten Stärke ins Innere des Spout-Folienbeutels (2) einbringbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei ein Ende der Blasdüsen (9) jeweils derart ausgebildet ist, dass es auf die Spout-Oberkante (1 1 ) des Spouts (8) eines Spout- Folienbeutels (2) aufsetzbar ist, und der definierte Druckimpuls durch das eine Ende und durch den Spout (8) hindurch in den Spout-Folienbeutel (2) einbringbar ist.

Description:
Verfahren zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln und Vorrichtung dazu

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln nach Anspruch 7. Stand der Technik

Es ist bekannt, dass Folienbeutel, die mit einem Füllprodukt befüllt werden sollen, vor dem Befüllen in einem zusammengelegten Zustand vorliegen. Um diese Folienbeutel während eines Füllprozesses befüllen zu können, werden die Folienbeutel vorher ausgeformt, wodurch ein Hohlraum in ihrem Inneren, d.h. zwischen den zwei Folienbeutelhälften, aus denen die Folienbeutel bestehen, geschaffen wird, in den das Füllprodukt dann eingefüllt werden kann. Im Allgemeinen werden die Folienbeutel durch Einbringen von Luft oder von Sterilisationsgas ausgeformt, wobei es aber vorkommen kann, dass nicht alle Folienbeutel in der gleichen Weise ausgeformt werden.

Aufgabe Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln und eine Vorrichtung dazu zur Verfügung zu stellen, die ein definiertes Ausformen der Spout-Folienbeutel ermöglichen.

Lösung

Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 7. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.

In dem Verfahren zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln werden die Spout- Folienbeutel mittels eines Transferrads, das Blasdüsen umfasst, einem dem Transferrad nachgeordneten Füller zugeführt, wobei jeweils eine Blasdüse auf die Spout-Oberkante des Spouts eines Spout-Folienbeutels aufgesetzt und danach ein definierter Druckimpuls zum Ausformen des Spout-Folienbeutels mittels der Blasdüse durch den Spout hindurch in das Innere des Spout-Folienbeutels eingebracht wird.

Durch das Aufsetzen der Blasdüse auf die Spout-Oberkante wird ein im Wesentlicher dichter Abschluss zu der Umgebung geschaffen, so dass der Druckimpuls, der mittels der Blasdüse in den Spout-Folienbeutel eingebracht wird, im Wesentlichen ganz im Innern des Spout- Folienbeutels ankommt, da er nicht in die Umgebung entweichen kann. Dadurch lässt sich für alle Spout-Folienbeutel der Aufblasvorgang unter gleichen Bedingungen ausführen, da der gleiche definierte Druckimpuls bei allen Spout-Folienbeuteln zur Anwendung kommt. Das führt bei allen Spout-Folienbeuteln zu einem gleichen Endergebnis des Ausblasvorgangs.

Vor dem Aufsetzen der Blasdüse auf die Spout-Oberkante kann der Spout eines Spout- Folienbeutels in eine Aufnahmestation des Transferrads mit mehreren Aufnahmestationen aufgenommen werden, wobei die Aufnahmestation der Blasdüse zugeordnet ist.

Das Ausformen der Spout-Folienbeutel erfolgt vor dem Befüllen mit Füllprodukt in dem Füller. Das Füllprodukt kann zumindest näherungsweise flüssiges Lebensmittel, wie Getränke oder Brei, oder zumindest näherungsweise flüssiges Tierfutter, wie Katzenmilch oder Nass- f utter sein.

Ein Spout-Folienbeutel kann ein Folienbeutel unterschiedlichster Art sein, der mit einem aufschraubbaren Wiederverschluss, z.B. einer Schraubkappe, versehbar ist. Insbesondere können Spout-Folienbeutel unterschiedliche Füllvolumina, Folienbeutelformate und/oder Fo- lienbeutelmaterialien aufweisen bzw. umfassen. Durch das Ausformen eines Spout-Folienbeutels mittels eines definierten Druckimpulses kann erreicht werden, dass der Spout-Folienbeutel anschließend eine definierte Form, d.h. auch einen definierten Hohlraum in seinem Inneren aufweist, der mit dem Füllprodukt befüllt werden kann. Da das Transferrad mehrere Aufnahmestationen mit zugeordneten Blasdüsen für das Ausformen von Spout-Folienbeuteln umfasst, können nach einem Ausformvorgang alle diese Spout-Folienbeutel die gleiche definierte Form und auch den gleichen definierten Hohlraum im Inneren aufweisen.

Eine Stärke des definierten Druckimpulses kann basierend auf Typangaben der Spout- Folienbeutel, wie Füllvolumen, Folienbeutelformat und/oder Folienmaterial, berechnet werden, wobei die Stärke eine Zeitangabe für eine Dauer des Einbringens des Druckimpulses und eine Mengenangabe für ein einzubringendes Medium umfasst. Solch eine auf Typangaben basierende, berechnete Stärke kann auch als Sollstärke bezeichnet werden. Die Stärke des definierten Druckimpulses ist relevant für die entstehende definierte Form und den entstehenden definierten Hohlraum im Inneren des Spout-Folienbeutels. Ist ein auszuformender Spout-Folienbeutel aus einem Folienmaterial mit einer kleineren Dicke hergestellt als ein bereits ausgeformter Spout-Folienbeutel, so ist für den auszuformenden Spout-Folienbeutel eine kleinere Stärke des definierten Druckimpulses im Vergleich zu dem bereits ausgeformten Spout-Folienbeutel ausreichend, um eine definierte Form und einen definierten Hohlraum während des Ausform prozesses zu erzeugen. Bei der Verwendung des gleichen Folienmaterials für einen kleinen bzw. einen großen Spout-Folienbeutel ist für den kleinen Spout-Folienbeutel eine kleinere Stärke des Druckimpulses im Vergleich zu dem großen Spout-Folienbeutel ausreichend, um eine definierte Form und einen definierten Hohlraum während des Ausform prozesses zu erzeugen. Für die Be- rechnung der Stärke des Druckimpulses kann eine Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen sein, wobei die Typangaben eingegeben und/oder aus einem Datenspeicher eigelesen werden können.

Zudem kann die Blasdüse mittels der Auswerte- und Steuereinheit gesteuert werden, wodurch der definierte Druckimpuls mit der berechneten Stärke ins Innere des Spout- Folienbeutels eingebracht wird. Wenn die Blasdüse ansteuerbar ausgelegt ist, ist es möglich bei einer Änderung des Typs der Spout-Folienbeutel, die aus den Typangaben der Spout- Folienbeutel bestimmbar bzw. erkennbar ist, auf einfache Weise eine Änderung der Stärke des Druckimpulses für einen Ausform prozess vorzunehmen, um immer definiert ausgeformte Spout-Folienbeutel nach einem Ausformprozess zu erhalten. Nach dem Ausformen des Spout-Folienbeutels kann der Spout-Folienbeutel mittels des Transferrrads dem nachgeordneten Füller zugeführt werden und es kann ein Füllen des Spout-Folienbeutels in dem Füller erfolgen.

Eine Vorrichtung zum Ausformen und Füllen von Spout-Folienbeuteln und zum Durchführen des Verfahrens wie oben oder weiter unten beschrieben umfasst ein Transferrad mit mehre- ren Aufnahmestationen und mit den Aufnahmestationen zugeordneten Blasdüsen, die auf die Spout-Oberkanten der Spouts zum Einbringen eines definierten Druckimpulses aufsetzbar sind und ein dem Transferrad nachgeordneten Füller zum Füllen der ausgeformten Spout-Folienbeutel. Mittels der Aufnahmestationen können die Spout-Folienbeutel aufgenommen und dann mit den den Aufnahmestationen zugeordneten Blasdüsen durch Ein- bringen von Gas mit einem Druckimpuls ins Innere ausgeformt werden.

Die Vorrichtung kann weiter eine Auswerte- und Steuereinheit umfassen, die dazu ausgelegt ist, einer Stärke des Druckimpulses basierend auf Typangaben der Spout-Folienbeuteln, wie Füllvolumen, Folienbeutelformat, und/oder Folienmaterial, zu berechnen, wobei die Stärke eine Zeitangabe für eine Dauer des Einbringens des Druckimpulses und eine Mengenanga- be für ein einzubringendes Medium umfasst. Um die Möglichkeit zu besitzen, verschiedene Typen von Spout-Folienbeuteln mit einer einzigen Vorrichtung zum Ausformen von Spout- Folienbeuteln ausformen zu können, ist es vorteilhaft, wenn eine Stärke des Druckimpulses auf den jeweiligen Typ der Spout-Folienbeutel ausgelegt werden kann. Für eine Berechnung der Stärke des Druckimpulses können dementsprechend das Füllvolumen, das Folienbeutel- format und/oder das Folienmaterial berücksichtigt werden. Die Auswerte- und Steuereinheit kann weiter dazu ausgelegt sein, eine Blasdüse zu steuern, wodurch der definierte Druckimpuls mit der berechneten Stärke, d.h. der Sollstärke, ins Innere eines Spout-Folienbeutels einbringbar ist. Entsprechend können mittels der Auswerte- und Steuereinheit alle Blasdüsen der mehreren Aufnahmestationen des Transferrads gesteuert werden. Durch das Steuern der Blasdüsen ist es möglich, bei einer Änderung des Typs der Spout-Folienbeutel auf einfache Weise eine Änderung der Stärke des Druckimpulses für einen Ausform prozess vorzunehmen, so dass mit einer einzigen Vorrichtung zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln verschiedene Typen von Spout-Folienbeuteln ausgeformt werden können. Ein Ende der Blasdüsen kann jeweils derart ausgebildet sein, dass es auf die Spout- Oberkante des Spouts eines Spout-Folienbeutels aufsetzbar ist, und der definierte Druckimpuls durch das eine Ende und durch den Spout hindurch in den Spout-Folienbeutel einbringbar ist.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Füller und dem Transferrad ein Sterilisations- rad angeordnet ist.

Die beigefügten Figuren stellen beispielhaft zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung Aspekte der Erfindung dar. Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln,

Figur 2 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln, Figur 3a eine schematische Ansicht einer Blasdüse und eines Spouts,

Figur 3b eine schematische Ansicht einer auf eine Spout-Oberkante aufgesetzten Blasdüse und

Figur 4 ein Verfahren zum Ausformen eines Spout-Folienbeutels.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln 2. Ein Transferrad 3 umfasst mehrere Aufnahmestationen 4, von denen hier acht Stück gezeigt sind. Das Transferrad 3 ist um eine Achse 5 in zumindest eine erste Richtung 6 drehbar ausgeführt. Die Vorrichtung 1 umfasst zudem ein Gestänge 7, an dem Blasdüsen - hier nicht dargestellt - angeordnet sind, die für ein Ausformen der Spout-Folienbeutel 2 verwendet werden. Hierbei ist jeweils einer Aufnahmestation 4 eine Blasdüse zugeordnet. Es kann vor- gesehen sein, dass eine Blasdüse mehrere Düsenöffnungen umfasst. Zum Einbringen eines definierten Druckimpulses ins Innere eines Spout-Folienbeutels 2 wird die Blasdüse auf der Spout-Oberkante aufgesetzt. An fünf der Aufnahmestationen 4 sind schematisch aufgenom- mene Spout-Folienbeutel 2 dargestellt, wobei jeweils eine der Aufnahmestationen 4 einen Spout 8 eines Spout-Folienbeutels 2 aufgenommen hat.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 1 zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln 2. Den zwei gezeigten Aufnahmestationen 4 ist jeweils eine Blasdüse 9 zugeordnet. Die Blasdüsen 9 sind mittels des Gestänges 7, an dem sie befestigt ist, in vertikaler Richtung 10 verfahrbar, so dass die Blasdüsen 9 auf die Spout-Oberkanten der jeweiligen Spouts 8 aufgesetzt werden können. Die Blasdüsen 9 sind hier nur schematisch dargestellt. Ihre Form ist derart ausgebildet, dass sie auf die Spout-Oberkante eines Spouts 8 aufsetzbar sind, so dass der definierte Druckimpuls in den Spout-Folienbeutel 2 einbringbar ist. Figuren 3a und 3b zeigen hierzu eine Detailansicht. Nach dem Aufsetzen einer Blasdüse 9 auf die Spout- Oberkante eines Spouts 8 wird Gas und/oder ein anderer Stoff mit einem Druckimpuls ins Innere des Spout-Folienbeutels 2 eingebracht, so dass ein Ausformen des Spout- Folienbeutels 2 erreicht wird, wobei eine definierte Form des Spout-Folienbeutels 2 sowie ein definierter Hohlraum im Innern des Spout-Folienbeutels 2 erzeugt werden. Die Blasdüsen 9, die den jeweiligen Aufnahmestationen 4 zugeordnet sind, sind hierbei an dem Gestänge 7 angeordnet, das zusammen mit dem Transferrad 3 um die Drehachse 5 drehbar ist, so dass eine Blasdüse 9, die einer Aufnahmestation 4 zugeordnet ist, jeweils zusammen mit dieser Aufnahmestation 4 bei einer Drehung des Transferrads 3 bewegt wird.

Figur 3a zeigt die relative Anordnung einer Düse 9 und eines Spouts 8 eines Spout- Folienbeutels 2. Der Übersichtlichkeit halber ist die zugehörige Aufnahmestation 4 nicht dargestellt. Die Blasdüse 9 ist mittels des Gestänges 7 in vertikaler Richtung 10 verfahrbar, so dass sie auf die Spout-Oberkante 1 1 aufsetzbar ist. Die dargestellte Blasdüse 9 umfasst einen Durchläse 12 für den definierten Druckimpuls. In dem Bereich 13 der Blasdüse 9, in der sie auf der Spout-Oberkante 1 1 aufsitzt, kann die Blasdüse 9 über den Spout 8 überstehen, d.h. der Außendurchmesser der Blasdüse 9 im Bereich 13 ist größer als der Außendurchmesser des Spouts 8. So kann erreicht werden, dass durch das Aufsetzen der Blasdüse 9 auf die Spout-Oberkante 1 1 ein im Wesentlicher dichter Abschluss zu der Umgebung geschaffen wird, so dass der Druckimpuls, der mittels der Blasdüse 9 in den Spout-Folienbeutel 2 eingebracht wird, im Wesentlichen ganz im Innern des Spout-Folienbeutels 2 ankommt, da er nicht in die Umgebung entweichen kann.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser der Blasdüse 9 im Bereich 13 im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Spouts 8 entspricht oder gleich diesem ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Blasdüse 9 im Bereich 13 zudem eine Zentriervorrichtung aufweist, beispielsweise einen hervorstehenden Kreishohlzylinder, der zumindest teilweise ins Innere 14 des Spouts 8 einbringbar ist. Dazu weist der Kreishohlzylinder vorzugsweise einen Durchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Spouts 8 ist, so dass beispielsweise ein Abstand von 0,5 mm vorliegt.

Figur 3b zeigt eine schematische Ansicht der auf die Spout-Oberkante 1 1 aufgesetzten Blasdüse 9. In dem Bereich 13 der Blasdüse 9, in der sie auf der Spout-Oberkante 1 1 aufsitzt, steht die Blasdüse 9 über den Spout 8 über. Der Durchlass 12 in der Blasdüse 9 für den definierten Druckimpuls ist derart über dem Inneren 14 des Spouts 8 angeordnet, dass der definierte Druckimpuls in den Spout-Folienbeutel 2 eingebracht werden kann, ohne dass er in die Umgebung entweicht.

Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausformen eines Spout- Folienbeutels. Im Schritt 100 wird ein Spout eines Spout-Folienbeutels in eine Aufnahmestation der oben beschriebenen Vorrichtung zum Ausformen von Spout-Folienbeuteln aufge- nommen. Mittels einer der Aufnahmestation zugeordneten Blasdüse wird im Schritt 101 Gas mit einem Druckimpuls ins Innere des Spout-Folienbeutels eingebracht. Zum Einbringen des Druckimpulses ins Innere des Spout-Folienbeutels wird die Blasdüse auf die Spout- Oberkante aufgesetzt. Da es erforderlich sein kann für verschiedene Typen von Spout- Folienbeuteln die Stärke des Druckimpulses unterschiedlich zu gestalten, um eine ge- wünschte Ausformung des Spout-Folienbeutels zu erreichen, können im Schritt 102 Typangaben des Spout-Folienbeutels in eine Auswerte- und Steuereinheit eingegeben und/oder aus einem Datenspeicher eingelesen werden. Basierend auf diesen Typangaben wird im Schritt 103 eine Stärke des Druckimpulses berechnet. Im Schritt 104 erfolgt mittels der Auswerte- und Steuereinheit ein Steuern der Blasdüse, wodurch die Stärke des Druckimpulses, die im Schritt 101 verwendet wird, gesteuert werden kann.