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Vorrichtung zum Verpacken von einzufrierenden, beim Abkühlen erstarrenden oder sonstigen festen, breiförmigen oder pulverförmigen Stoffen sowie damit hergestellte
Verpackung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Verpacken von einzufrierenden, beim Abkühlen erstarrenden oder sonstigen festen, breiförmige'1 oder pulverförmigen Stoffen durch Falten einer von einer Rolle fortlaufend abgezogenen Bahn aus mit thermoplastischem Material oder sonstigen Kunststoffen beschichtetem Papier od. dgl. in sich aneinander anschliessenden Füllraumformen, welche nach dem Füllen Verschliessvorrich- tungen zugeführt werden.
Bisher mussten derartige Stoffe, wie Kokosfett od. dgl., in besondere Formen gegossen wer- den, worauf man sie dann in fettdichte Papiere od. dgl. einpackte.
Nach vorliegender Erfindung sollen die Pakkungen in Form von sogenannten Reihenpackungen hergestellt werden. An sich kennt man ge- zogene oder geprägte Reihenpackungen aus all- seitig dehnbarem Papier, Blech, Kunststoffen oder Kunststoff-Folien, so vor allem für Tabletten usw. Daneben ist auch der Vorschlag gemacht worden, Reihenpackungen auf vollmechanischem Wege durch Faltung zu bilden.
Die vorliegende Erfindung besteht aus einer Maschine zum Herstellen von Packungen, deren neue Merkmale darin beruhen, dass eine ortsfeste Stanz- oder Schneidevorrichtung zum Vorformen der unzerteilten Materialbahn, sowie für die Faltung der Behälter eine Reihe jeweils die Materialbahn an zwei gegenüberliegenden Seiten erfassende Matrizen und in diese eingreifende ortsfeste Formstempel, und seitlich an die Matrizen anlegbare Formplatten vorgesehen sind und dass den Verschliessvorrichtungen, welche nach dem Füllen die miteinander zusammenhängenden Behälterkörper allseitig an seitlich nach aussen stehenden Rändern mit einer fortlaufenden Deckbahn verschliessen, Vorrichtungen zum Unterteilen und Fertigformen der Einzelpackungen nachgeschaltet sind.
Bei kontinuierlicher Zuführung der von einer Rolle abgezogenen und mit thermoplastischem
Material bzw. Kunststoffen beschichteten Papier- bahn od. dgl. werden die kettenförmig aneinan- dergereihten Matrizen schrittweise in Überein- stimmung mit den verschiedenen ortsfesten Vor- richtungen vorgeschaltet.
Es ergibt sich gemäss der Erfindung eine sehr genau arbeitende Maschine, welche bei grossen
Arbeitsgeschwindigkeiten die Herstellung der vornehmlich aus Papier gefalteten Einzelpackungen ohne Beanspruchung des Ausgangsmateriales, d. h. der Papierbahn, gestattet. Die mit der erfindungsgemässen Maschine hergestellten Flachpackungen ersetzen Kartonpacikungen, die gesonderte Deckel besitzen oder bei Verwendung von Kunststoff-Innenschichten ebenfalls Blechpakkungen.
In den Packungen gemäss der Erfindung lassen sich nicht nur Gefrier-Füllgüter wie Fisch, Fleisch, Obst, Gemüse, beim Abkühlen erstarrende Stoffe wie z. B. Kokosfett, sondern auch Frischkonserven wie z. B. ölsardinen od. dgl. oder pastöse, halbfette, feste und pulverförmige Füllgüter verpacken so u. a. auch Trockene- black, Speisequark, Käse, Butter usw.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, u. zw.
Fig. 1 Ansicht einer flachen Bahn nach dem Beschneiden, Fig. 2 schaubildliche Darstellung eines Verpadkungskörpers vor dem Einfalten der Seitenwandungen, Fig. 3 eine weitere schaubildliche Darstellung eines fertiggefalteten Formkör- pers, Fig. 4 eine Packung nach dem Füllen mit aufgeklebtem Dedkblatt mit noch abstehenden Eckfeldern, Flg. 5 eine verkaufsfertige Packung, Fig. 6 eine Seitenansicht der Fig. 5, Fig. 7 schematische Seitenansicht einer Maschine zur Faltung der Füllräume, Fig. 8 Teilansicht der Fig. 7 von A aus gesehen, Fig. 9 schematische Seitenansicht des sich an Fig. 7 anschliessenden Teiles der
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Maschine zum Verschliessen und Fertigstellen der Packungen, Fig.
10 eine weitere Ausführungform'der Station zum Herstellen der Verpackungen auf einem gesonderten Transportband, Fig. 11 schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung zum Fertigstellen der Verpackungen, welche sich unmittelbar an die Fig. 10 anschliesst, Fig. 12 sohematische Seitenansicht einer Füllstation mit Abdeckband, Fig. 13 Teiloberansicht der Fig. 12, Fig. 14 Schaubild noch aneinander hängender Packungen mit Aufreissfaden, Fig. 15 Schaubild
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tung, Fig. 17 Oberansicht einer weiteren Ausführung eines Ausgangswerkstückes, Fig. 18 schaubildliche Darstellung der ersten Faltstufe einer (einer fertiggefalteten) Verpackung nach
Fig. 17, Fig. 19 schaubildliche Darstellung einer fertiggefalteten Verpackung nach Fig. 17, Fig. 20 eine der Fig. 19 entsprechende schaubildliche Darstellung einer Verpackung mit Deckblatt, Fig.
21 gefüllte und fertigverschlossene Verpackung nach Fig. 20 nach der ersten Verschlussstufe, Fig. 22 schaubildliche Darstellung einer fertiggefalteten Verpackung nach Fig. 20.
Mit 1 ist eine Rolle aus Papier od. dgl. bezeichnet. Diese Papierbahn besitzt vornehmlich auf ihrer oberen Seite eine Beschichtung oder Folienauflage aus thermoplastischem Material. Mit Walzen 2 wird die Papierbahn von der Rol- le 1 abgezogen und einer Schneidstation I zugeführt. Diese besteht a'us einer Auflageplatte 3 und den Stanz-oder Schneidmesserpaaren , , welche in vertikaler Richtung Schneidbewegungen ausführen. Die Papierbahn wird über der Auflageplatte 3 z. B. mit dem endlosen För- deriband 5 niedergehalten. In dieser Schneidstation I werden beispielsweise die in Fig. 1 dargestellten H-förmigen Ausstanzungen und Einschnitte in regelmässigen Abständen eingearbeitet.
Nach dem Beschneiden gelangt die Papierbahn zu einer Faltstation II. In dieser Station
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die in Fig.gestellten Verpaokungsformen. durch Falten ge- bildet. Zu diesem Zweck sind kettenartig anein- ander gereihte Matrizen, d. h. Unterformen 6 vorgesehen, welche in der Bewegungsrichtung je- weils an der Vorder-imd Rückseite Formbacken 7, 8 besitzen. An den beiden Aussenseiten sind diese Formkörper offen. In diese Fomnkörper 6, 7, 8 wird die Papierbahn mit einem Formstempel 9 eingedrückt. Um bei dem U-förmigen Falten. der Papierbahn Beschädigungen zu verhüten, ist an dem Formstempel 9 die Vorderkante 10 abgefedert angesetzt.
Beispielsweise kann dieses vordere Ende 10 mit Bolzen 11 unter Zwischenschaltung von Federn 12 zwischen Halterungen 13, 13a des Formstempel 9 in Höhenrichtung abgefedert verschiebbar eingesetzt sein. Hiebei wird mit dem Vorderteil 10 die Bahn zunächst niedergedrückt,. und dabei in entsprechender Länge vorgezogen, worauf dann der ungefederte Teil
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FormgebungFormplatten 14, 14a (Fig. 8), welche an den Kettengliedern 6 angelenkt sind, senkrecht nach oben eingeschwenkt, wobei unter gleichzeitiger Bildung von Eckfeldern 16 (Fig. 3) die Seitenwandungen 17 der Packungen nach oben umgefaltet werden. Die Seitenklappen 14, 14a können so bemessen sein, dass der obere Rand sich In Papierstärke entfernt gegenüber dem nach aussen abgesetzten oberen Teil 9a der Formstempel. 9 befindet.
Es werden hiebei seitliche, nach aussen umgebogene, obere Verpackungsränder 18 gebildet. Bei Verwendung von thermoplastisch beschichtetem Papier können die Seitenlappen mit Heizvorrichtungen in Verbindung stehen, um die Eckfelder 16 in sich verschweissen zu können,
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ter Packungskörper entsteht.
Nach Fertigstellung der kettenartig aneinan- der gereihten Packungskörper gelangen diese im
Anschluss an einen Niederhalter 19 zu einer
Füllstation lI1. Hier wird das Füllgut in die
Packungen eingebracht, worauf dann mit einem
Niederhalter, z. B. mit einem Stempel 20 das
Füllgut von der Oberseite eingeebnet wird. Im
Anschluss hieran gelangen die Packungen in eine 'Kühlzone (nicht dargestellt).
Die Materialbahn wird fortlaufend zugeführt, und die Matrizenikette 6 wird schrittweise in
Obereinstimmung mit den verschiedenen ortsfe- sten Vorrichtungen wie Schneid-, Falt- und Arre- tiervorrichtungen vorgeschaltet. Die entsprechen- den Steuereinrichtungen sind von an sich be- kannter Art und in der Zeichnung nicht darge- stellt. Beispielsweise lassen sich die Stanz- oder
Schneidmesser, die Form- und Arretierstempel auf pneumatischem oder hydraulischem Wege oder 1 in mechanischer Weise mit Kurvenscheiben aufund abwärts bewegen. Diese Steuerung erfolgt zwangsläufig in Übereinstimmung mit den die Matrizenkette vorschaltenden Treibrädern.
Nach dem Erstarren des Füllgutes in den Ein- zelpackungen wird der Oberseite eine von einer Rolle 21 abgezogene fortlaufende Deckbahn 22, z. B. unter einem als Niederhalter dienenden endlosen Förderband zugeführt. In der Verschliessstation IV wird ein Stempel 24 aufgedrückt, der mit einer der Packung entsprechenden, ringsherum laufenden Sohweissleiste 25 ausgestattet ist, die in an sich bekannter Weise beheizt wird und beim Aufdrücken der oberen Abdeckbahn diese an allen vier Rändern mit den seitlich abstehenden Packungsrändern 18 verschweisst.
Im Bedarfsfalle kann man an die Heizbacken od. dgl., die unter Umständen auch durch eine Hochfrequenz-Beheizung ersetzbar sind, Kühlwalzen od. dgl. anschliessen, um durch Abküh-i lung unter Druck eine bessere Verbindung der Schweissstellen zu erreichen.
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Nach dem Verschliessen verlassen die Packun- gen die Matrizenkette 6 und werden von einer
Führungsbahn 26 übernommen.
In der nächsten Station V werden mit einem
Stanzwerkzeug 27 die hervorstehenden Ränder abgeschnitten und mit Seitenkla. ppen 28 die ver- schweissten Dreiecke 16 an den Paekungskörper herangebogen. Mit dem gleichen Werkzeug 27 werden ausserdem die am Packungskörper ver- bleibenden Ränder nach unten umgebördelt. Das ausgestanzte Band 29 wird mit den Walzen 30 schrittweise abgezogen, und hiedurch wird gleich- zeitig das Herausziehen der Packung aus dem
Stanzwerkzeug 27 erreicht. Auf einer geneigten
Bahn 31 verlässt die fertiggestellte Packung 32 die Maschine und rutscht in einen Sammelbe- hälter.
In Fig. 10 gelangt nach dem Verlassen der
Schneidstation I, welche aus Stanz- oder Schneid- messerpaaren be. steht, die Papierbahn la zu einer
Faltstation il, in der sie in fortlaufender Reihe zu oben offenen Packungen verformt wird. Die der gewünschten Verpaokungs-Form-und-Grösse an- gepassten Unterformen sind kettenartig aneinan- der gereiht, u. zw. bestehen diese Unterformen ebenfalls aus einer Bodenplatte 6 sowie einer
Vorderwand 7 und Rückwand 8, welche zusam- men mit der Bodenplatte 6 in das Scharnier 6a der Kette ausläuft. In diese Formkörper 6, 7, 8 wird die Papierbahn wie schon beschrieben mit einem Formstempel 9 eingedrückt. Die Bildung der Seitenwandungen erfolgt mit einschwenkfbaren Seitenfaltklappen 14, 14a.
An die über zwei Leiträder 40, 41 geführte Kette mit den Formkörpern 6, 7, 8 schliesst sich über eine Gleitbahn 42, Förderband od. dgl. zum Weiterleiten der vorgeformten Reihenpackungen P eine weitere endlose Transportkette an, die in Fig. 2 näher beschrieben wird. Im Bereich der Gleitbahn 42 od. dgl. befindet sich die Füllstation, an die unter Umständen Trocknungs- oder Kühlzonen nachgeschaltet sein können (nicht dargestellt).
Wie Fig. 11 zeigt, besteht die zweite endlose Kette aus den beiden Leiträdern 43,44 und den jeweils aus einer Bodenplatte 45 mit Kettenscharnier 46 bestehenden Kettengliedern. Diese sind jeweils oberhalb des Kettenscharniers 46 mit einer Formplatte 47 besetzt, die sich an beiden Enden nur teilweise über die Breite der Grundplatte 45 erstreckt. In dieser Station IV werden die in der vorangehenden Station gefüllten Pakkungen verschlossen.
Zum Verschliessen der Verpackung wird eine von einer Rolle 21 abgezogene Papierbahn 22 nach dem Durchleiten unter einer Umlenkwalze 23 über die gefüllten Packungen hinweggeführt, worauf mit dem Stempel 24, der mit einer Schweissleiste od. dgl. ausgestattet sein kann, die aufgelegte Papierbahn 22 an ihren Rändern mit den abstehenden Rändern der Verpackung verbunden wird.
In der nächsten Station V wird die von der
Kette 43-47 über eine Gleitbahn 51 abgeleitete Packungsreihe Pj, welche mit dem fortlaufenden
Deckblatt 22 oben abgeschlossen ist, fertig ge- formt. Diese Station besteht im wesentlichen aus einem unteren Stanzwerkzeug 52, welches mit einem oberen Stanzwerkzeug 53 zusammenarbei- tet. Mit diesen Stanzwerkzeugen werden die all- seitig hervorstehenden Rander beschnitten und nach unten umgeschlagen, worauf auf einer Bahn
31 die fertiggestellte Packung 32 die Maschine verlässt.
Damit beim Einfüllen der zu verpackenden
Stoffe die Siegel-oder Klebeflächen vollständig sauber bleiben, kommen gemäss den Fig. 12 und
13 Aibdedklbänder in Verwendung. Hier sind mit
6 die Glieder der Formkette bezeichnet, welche mit seitlichen Formplatten 14 besetzt sind. In- nerhalb der zwischen den Formkörpern gebilde- ten Hohlräume befindet sich die bereits gefaltete
Packung P, bei welcher oben allseitige Ränder horizontal abstehen. Es kommt für diese Pak- kungen hauptsächlich Papier in Verwendung, das an der Innenseite mit einer heisssiegelfähigen
Kunststoffschicht versehen ist.
Im Bereich der Füllstation ist nun ein umlau- fendes Abdeckband 140 vorgesehen, das an bei- den Enden über Leitrollen 141 nach oben geführt wird. Mit 142 ist eine Waschkammer und mit
143 eine Trockenkammer bezeichnet. Das Ab- deckband ist auf der Oberseite mit Ausschnitten
144 versehen, welche etwas kleiner gehalten sind als der obere Fullraumquerschnitt der Packung.
Beim Einfüllen der Ware bzw. der Füllgüter werden nun je nach der Konsistenz derselben die den Füllraumquerschnitt 144 umgebenden Rän- der des Bandes 140 mehr oder weniger weitgehend überzogen, wobei verhindert wird, dass die
Inhaltsstoffe auf die Kleb- bzw. Siegelflächen der Packung gelangen.
Nach der Füllung wird das Abdeckband in die Waschkammer hochgeführt, wo mit Düsen 145 das Band wieder gesäubert wird, um dann im Anschluss an einen Durchlauf durch eine Trok- kenkammer 143 das Band 140 wieder auf die Oberseite der Kette 6, 14 zurückzuführen. Eine der Rollen 141 wird als Treibrolle ausgebildet, mit welcher das Band mit einer Geschwindigkeit vorbewegt wird, welche der Geschwindigkeit der Kette 6, 14 entspricht.
An Stelle der in den Zeichnungen dargestellten Heizbacken für die Ecklappen-und Deok- blatt-Verschweissung können ebenfalls an sich bekannte Hochfrequenz-Beheizungen verwendet werden. Um die fertiggestellte, gefüllte und mit dem Deckblatt verschlossene Packung leicht öffnen zu können, lässt sich ein Aufreissfaden diagonal unter dem Deckblatt in den miteinander zu verbindenden Rändern z. B. durch Einsiegeln befestigen.
Die Fig. 14 und 15 zeigen derartige Packungen. Der Aufreissfaden 60 ist in diagonaler Rich-
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tung über den Füllraum in die Ränder 18 eingeschweisst. Bei der zum Verkauf'kommenden Einzelpackung sind neben dem im Rand 18 bee- stigten Fadenende 61 Einschnitte 62 vorzusehen, um nach dem Einreissen des Randes das Fadenende 61 erfassen zu können.
Das Einlegen solcher Aufreissfäden erfolgt bei den noch zusammenhängenden Packungen vor dem Aufsiegeln des Deckblattes in Zickzack-Form (Fig. 14) mit einer in Fig. 16 dargestellten Vorrichtung.
Ein Schwenkhebel 63, an dessen freiem Ende 64 ein von einer Spule (nicht dargestellt) abgewickelter Faden 60 eingezogen ist, besitzt bei 65 eine Drehachse und kann mit einem Hebel 66 hin- und hergeschwenikt werden. Bei 67 ist der Hebel 66 drehbar an einem Tragarm 68 befe- stigt. Das lange Ende ist an den Schwenkhebel 63 mit einem Langloch 69 angelenkt. Das andere Hebelende gleitet mit einer Schaltrolle 70 auf einer Kurvenscheibe 71, deren Antrieb über ein Schaltrad 72 und Treibriemen 73 von der Antriebachse 74 aus erfolgt.
Die Eckenfaltung zur Bildung der oberen horizontal abstehenden Ränder 81, 82, 83 erfolgt nach Fig. 17-22 in der Weise, dass bei gleichzeitigem Hochrichten der Seitenwandungen 84 die beiden Eckfelder 85, 86 mit aussenliegender Faltkante 87 so aufeinander gelegt werden, dass die hiedurch gebildeten Ecken in Verlängerung der Seitenwandungen verlaufen.
An den Rand 83 schliesst sich nun der Rand 88 unmittelbar an und über diesen Rand legt sich unter Zwischenschaltung einer kleinen Eckfaltung 89 der obere Rand 81. iras kleine Eckfeld 89 wird durch eine Falzlinie 90 gebildet, welche von der Seitenbegrenzung 91 der Seitenwandung an über den Rand 81, wie in Fig. 18, dargestellt, hin-
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Nimmt man an, dass in Fig. 17 die obere Seite und somit bei der fertigen Packung die Innenseite mit einer thermoplastischen Beschichtung versehen ist, so werden bei dem Heisssiegeln der Edkfelder 86, 86 und der oberen Ränder 83, 88 und 81 an der abgewickelten Ecke im Bereich der.
kleinen Eckfelder 89 die heisssiegelfähigen Schichten aufeinander gebracht und beim Aufbringen eines Deckblattes 22, das an der Unterseite eine heisssiegelfähige Beschichtung aufweist, wird der gesamte obere Rand jeweils durch Verschweissen der einander zugekehrten heisssiegelfähigen Schichten allseitig abdichtend über dem ganzen Umfang abgeschlossen.
Ist eine gefüllte Packung, wie vorstehend beschrieben, mit dem Deckblatt 22 an den Ränder allseitig verschlossen, so werden in einem weiteren Arbeitsgang die abstehenden Ränder 83 mit der seitlichen Verlängerung der Paokungs- ränder 81 nach unten umgebogen, worauf man die Ränder 81 und 82 nach Einfaltung an den Ecken nach unten abbiegt, u. zw. jeweils zusam-
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22 dargestellt ist. Hiebei werden die Ränder 81 und 82 in Form von Dreiecken darübergefaltet.
Eine derartige Eckenfaltung wird bei Anordnung eines rechteckigen Ausschnittes 180 zwischen den einzelnen Packungszuschnitten ermöglicht (vergl. Fig. 17).
Für die Durchführung dieser Faltungen können beliebige maschinelle Vorrichtungen verwendet werden.
An Stelle der kettenförmig aneinander hängenden Matrizen 6,7, 8 kann man diese im Rahmen der Erfindung auch als Sonderkörper, d. h. als jeweils in sich abgeschlossene Formen auf Gleitbahnen hintereinander stellen. Zur Verminderung der Reibung setzt man zweckmässig die Fomnikörper mit Rollen od. dgl. auf die Gleitbahnen auf.
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faden erwünscht ist, kann man auch durchgehende längs verlaufende Aufreissfäden zwischen den Rändern der Stirnseiten festlegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Verpacken von einzufrie- renden,'beim Abkühlen erstarrenden oder sonstigen festen, brei. förmigen oder pulverförmigen Stoffen durch Falten einer von einer Rolle fortlaufend abgezogenen Bahn aus mit thermoplastischem Material oder sonstigen Kunststoffen beschichtetem Papier od. dgl.
in sich aneinander anschliessenden Füllraumformen, welche nach dem Füllen Verschliessvorrichtungen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine ortsfeste Stanz- oder Schneidvorrichtung (4, 4d) zum Vorformen der unzerteilten Materialbahn (1, la), sowie für die Faltung der Behälter eine Reihe jeweils die Materialbahn an zwei gegenüberliegenden Seiten erfassende Matrizen (6, 7, 8) und in diese eingreifende ortsfeste Formstempel (9), und seitlich an die Matrizen anlegbare Formplatten (14, 14a) vorgesehen sind und dass den Verschliessvorrichtungen, welche nach dem Füllen die miteinander zusammenhängenden Behälterkörper allseitig an seitlich nach aussen stehenden Rändern mit einer fortlaufenden Deckbahn (22)
verschliessen, Vorrichtungen zum Unterteilen und
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tet sind.