Verfahren und Einrichtung zum Verseblieflen einer Packung durch Heisssiegelung
Die vorliegende Erfindung betrifft e-in Verfahren und eine Einrichtung zum Verschliessen einer Packung durch Hei¯siege lung. Sie ist insbesondere für Packungen bestimmt, die auf dem Lebensmittel- und Ge nussmittelsektor eingesetzt werden und bezweckt, eine wasserdampfdichte und aromadiehte Verpackung zu erhalten.
Bei diesen gefalteten Packungen kommen die Randleisten, mit denen die Pacfungs.. zuschnitte versehen sind, beim Faltvorgang übereinander zu liegen und bilden eine Ver schlussleiste. In dieser Versehlussleiste k¯nnen nun entsprechend dem Faltschema verschiedene Schichtdicken des gefalteten Alaterials vorhanden sein. Beispielsweise kann dm Zusehnittmaterial in einer Zone der Ver schlussleiste in acht Schichten übereinandcr- liegen und in einer andern Zone in zwölf.
Um die einzelnenSchichten in dieser Versehluss- leiste trotz ihrer unterschiedlichen Anzahl dielit aufeinander zu kleben, wurden das Verfahren und die Einrichtung nach vorliegen- der Erfindung gesehaffen.
Das Verkleben der einzelnen Schichten der Versehlussleiste kann insbesondere dureli eine thermoplast. isehe heisssiegelfahige Schieht be- wirkt werden, die zweckmϯig in Form eines d nnen ¯berzuges auf dem Zuschnittmaterial der Packung aufgebracht wurde.
Solch heisssiegelfähiges Material befindet sich in der versehiedenartigsten Form als thermoplastisehe Massen auf dem Markt.
Das Verfahren nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass zuerst die zu verschlie¯ende Zone der Packung aufgeheizt, dann zum Ausgleich von vorhandenen unter schiedlichen Schichtdicken mittels federnd angeordneter Druekorgane dticht verpre (At, hierauf die Versehlussleiste der Packung stu- fenweise abgekantet und im spitzen Winkel an die angrenzende Zone der Packung angelegt wird.
Das Verfahren kann so durehgeführt wer- den, dass der Druck, welcher zum Ausgleichen der unterschiedlichen Schichtdicken der Versehlussleiste auf letztere ausgeübt wird, nur in dem Bereich einer sehr schmalen, vorzugsweise an der Wurzel der Verschlussleiste ge- legenen Zone zur Einwirkung kommt. Durch die Verschweissung in einer sehr schmalen Zone kann nicht nur ein Ausgleich der unterschiedlichen Schichtdicke erfodgen, vielmehr kann dadurch auch eine Verschiebung der Schichten innerhalb der Sehweisszone-beim Abwickeln der Verschlussleiste vermieden werden.
Die zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dienende Einrichtung ist durch eine Heizstation, eine darauffolgende Station zum Ausgleichen der untersehiedlichen Schichtdicken und VerschweilSen der Ver schlussleiste der Packung, eine sich daran an- schliessende Abkantstation zum fortlaufend zunehmenden Abkanten der Verschlussleiste in Richtung gegen die zu versehliessende Packung sowie eine Verschliess-und Mach- falzstation gekennzeichnet.
Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des auf der Zeiehnung schematisch dargestellten Ausf hrungsbeispiels der erfindungsgemϯen Einrichtung.
Es zeigen :
Fig. 1 eine Seitenansicht der gesamten Einrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Heizvor- richtung nebst Antrieb in grösserem Ma¯stabe,
Fig. 3 eine Seitenansieht eines Rollenpaares zum Ausgleichen der unterschiedlichen Schichtdieke der Verschlussleiste nebst Getriebe und Lagerung im Schnitt,
Fig. 4 eine gleiche Darstellung der Ab- kant. vorrichtung und
Fig. 5 eine Ansicht der Versehliess-und Nachfalzvorrichtung.
Die auf der Zeichnung dargestellteEin- richtung besteht gemϯ Fig. 1 aus der sogenannten Heizstation 1, der daran sich an- schliessenden Station 2 zum Ausgleichen der unterschiedlichen Schichtdicke und Verschweissen der Versehlussleiste, der hierauf folgenden Abkantstation 3 und schliesslich der Verschlie¯- und Nachfalzstation 4.
Die gefüllten und zugefalteten Packungen 5 werden dure-h den Stössel 6 absatzweise an den Heizkörpern 8, 9 der Heizstation l vor beigeschoben. Dabei werden ihre Verschluss- leisten 7, wie es insbesondere Fig. 2 erkennen lϯt, zwisehen den Heizkörpern 8, 9 hinilurehgeführt. Hierbei dr ckt der obere Heizkörper 8 unter der Wirkung des ihn verschwenkenden, auf der Welle 11 sitzenden Nockens 10 die Verschlu¯leisten 7 gegen den untern Seiz- körper 9. Der obere Heizkörper 8 sitzt zu diesem Zwee-k an einem Hebelarm 15, der um die Achse 16 verschwenkbar ist und durch die Feder 14 mit seinem untern, mit einer Rolle 12 versehenen Ende gegen die Nockenscheibe 10 gezogen wird.
Vorteilhaft ist ferner der Heizkörper 8 drehbar in dem Hebel 15 gelagert und wird dureh eingebaute, auf der Zeichnung nicht dargestellte Druckfedern, bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Steilung auf den Heizkörper 9 gedrückt. Durch diese Anordnung werden die Stärkedifferenzen in der Verschlussleiste ausgeglichen. Die Heiz- körper 8, 9 haben vorzugsweise schienenartige Form. In der Stellung nach Fig. 2 druckt ausserdem der Teil 17 der Nockenseheibe 10 den Heizkörper 8 im Uhrzeigersinne, entgegen dem Zug der Feder 14, gegen den Heizkörper 9 bzw. die jeweils dazwischenliegenden Leisten 7.
In der entgegengesetzten Nocken scheibenstellung zieht die Feder 14 den Lebel 15 mit seinem untern, die Rolle 12 tragenden Ende gegen den Teil 13 der Nockenscheibe, wodureh der Heizk¯rper 8 vom Heiskörper 9 abgehoben ist. Diese Hebel- und Heizkorperbewegung erfolgt im Takt des Pacfungs- vorschubes.
Die Heizkörper 8, 9 sind so lang bemessen, dass eine intensive DurchwÏrmung der Ver schlussleiste und damit eine teilweise Hei¯siegelung erfolgt. Zwisehen den Heizkörpern 8, 9 befinden sich also die Verschlussleisten 7 einer Anzahl Packungen, die jeweils durch den Stössel 6 bei jedem Arbeitstakt weiterbewegt werden.
Nach dem Passieren der Heizstation 1 gelangen die Packungen in die Station 2. Diese besteht aus vier Rollenpaaren. Jedes Paar hat eine obere Rolle 18 und eine untere Rolle 19.
Die Fig. 3 zeigt ein solches Rollenpaar nebst Lagerung. Hiernach ist die untere Rolle 19 mit ihrer Welle in einem ortsfesten Lager drehbar gelagert, während die obere Rolle 18 mit ihrer Welle 22 in einem Kreuzlager 23 drehbar sitzt, das um die Achse 24 versehwenkbar ist. Der Antrieb beider Rollen 18, 19 erfolgt über das ZahnrÏdergetriebe 20, 21.
Die obere Rolle 18 wird durch die Druck- feder 25 ber das Gleitsteinlager 26 naeh unten gegen die Rolle 19 gepresst. Damit ist gewährleistet, dass sämtliche Sehichtdickenunterschiede der Versehlussleiste ausgeglichen werden. Die Zeichnung Fig. 3 lässt erkennen, dass beim Ausiuhrungsbeispiel die Leiste 7 nur an ihrer Wurzel von den Rollen 18, 19 gepresst wird.
Nach dem Durchgang durch diese Station. gelangen die Pacliungen, bedingt durch den St"ol3elvorschub, laufend in die Abkantstation 3. Die obern Rollen 27, 28, 29 der hier befind- lichen Rollenpaare sind mit ihren Kreuzlagern 23 auf der durchgehenden Achse oder Welle 24 kippbar gelagert und werden durch 7a3nz- räder 31, 32 untereinander angetrieben. Die Kippbewegung jeder obern Rolle ist dureh eine Anschlagsehraube 33 nach oben einstell- bar begrenzt. Die Rollen 27, 28, 29 haben untersehiedliche Kegelwinkel, wie es Fig. 4 erkennen lϯt.
Sie kanten die Verschlu¯leisten der Packungen über die untern Rollen 30 stufenweise ab, und zwar im Beispiel in drei Stufen.
Beim Verlassen der Abkantstation 3 werden die Packungen von den Mitnehmern 34 der Mitnebmerkctte 35 erfasst und zu der Verschliess-und Nachfalzstation 4 befordert. Hier arbeiten die beiden Doppelkegelrollen 36, ? 37, die drehbar auf den Achsen 38 gelagert sind, welche unter einen spitzen Winkel zueinander geneigt sind. Diese Anordnung ist insbeson- dere aus Fig. 5 ersichtlich. Die Aufgabe der Rolle 36 besteht darin, die Verschlussleiste 7 im spitzen Winkel gegen die angrenzende Zone der Packung Zll drüeken, um ein sauberes Anliegen und einen guten Versehluss zu gewährleisten. Die Rolle 37 hat die Aufgabe, die hintere Kante der Packung im rechten Winkel nachzufalzen.
Das Getriebe kann zum Bewegen des Heizkörpers 8 auch in anderer Weise als als Noekenantrieb ausgebildet werden, beispielsweise aus Lenkern und/oder Zahnrädern bestehen. Die Anordnung kann auch so sein, dass beide Heizkörper gegeneinander beweg- bar sind. Ferner können statt zwei mehrere Heizkörper vorgesehen sein. Ebenso kann die Lagerung und Bewegungsmögliehkeit der Rollen 18, 19 und die Zahl der Rollenpaare geändert werden. Dasselbe gilt von der Lagerung und der Bewegungsmögliehkeit der Rollen der Abkantstation 3. Schliesslich kann der Vorgang des endgültigen Verschliessfns und der des Nachialzens dex hintern Pak- kungskante, statt, wie dargestellt, gleichzei- tig, auch hintereinander vor sich gehen.
Die Rollen 36, 37 können mit Eigenantrieb versehen sein, falls es sich als vorteilhaft erweisen sollte. Unter Umständen kann das Nachkanten durch die Rolle 36 fortfallen und deren Arbeit von dem letzten Rollenpaar der Abkantstation 3 ausgeführt werden.
Method and device for sealing a pack by heat sealing
The present invention relates to a method and a device for closing a pack by heat sealing. It is intended in particular for packs that are used in the food and beverages sector and the purpose of which is to obtain a water-vapor-tight and aroma-tight packaging.
In the case of these folded packs, the edge strips with which the Pacfungs ... blanks are provided lie on top of one another during the folding process and form a sealing strip. In this sealing strip, different layer thicknesses of the folded aluminum material can now be present according to the folding scheme. For example, the cut material can lie on top of one another in one zone of the closure strip in eight layers and in twelve in another zone.
In order to glue the individual layers in this sealing strip to one another despite their different number, the method and the device according to the present invention were created.
The gluing of the individual layers of the sealing strip can, in particular, be a thermoplastic. A heat-sealable layer can be produced, which was expediently applied in the form of a thin coating to the cutting material of the pack.
Such a heat-sealable material is in the most diverse form as thermoplastic masses on the market.
The method according to the invention is characterized in that first the zone of the pack to be closed is heated, then to compensate for existing different layer thicknesses by means of resiliently arranged pressure elements dticht (At, then the sealing strip of the pack is gradually beveled and pointed Angle is applied to the adjacent zone of the pack.
The method can be carried out in such a way that the pressure which is exerted on the latter to compensate for the different layer thicknesses of the sealing strip only comes into effect in the area of a very narrow zone, preferably located at the root of the sealing strip. By welding in a very narrow zone, not only can the different layer thicknesses be compensated for, but a shifting of the layers within the welding zone can also be avoided when the closure strip is unwound.
The device used to carry out the method according to the invention consists of a heating station, a subsequent station for leveling out the different layer thicknesses and welding of the sealing strip of the pack, a subsequent folding station for continuously increasing folding of the sealing strip in the direction of the pack to be sealed and a closing and folding station marked.
Further details of the invention emerge from the following description of the exemplary embodiment of the device according to the invention shown schematically on the drawing.
Show it :
Fig. 1 is a side view of the entire device,
2 shows a side view of the heating device together with the drive on a larger scale,
3 shows a side view of a pair of rollers to compensate for the different layer thicknesses of the closure strip together with the gear and bearing in section,
4 shows the same representation of the fold. device and
5 shows a view of the sealing and re-folding device.
The device shown in the drawing consists according to FIG. 1 of the so-called heating station 1, the adjoining station 2 for equalizing the different layer thicknesses and welding of the sealing strip, the subsequent folding station 3 and finally the sealing and re-folding station 4th
The filled and folded packs 5 are pushed by the plunger 6 intermittently on the heating elements 8, 9 of the heating station 1. In this case, their closure strips 7, as can be seen in particular in FIG. 2, are guided between the radiators 8, 9. Here, the upper heating element 8 presses the locking strips 7 against the lower Seiz- body 9 under the action of the cam 10 which swivels it and is seated on the shaft 11. The upper heating element 8 is seated on a lever arm 15 for this purpose is pivotable about the axis 16 and is pulled by the spring 14 with its lower end, which is provided with a roller 12, against the cam disk 10.
Furthermore, the heating element 8 is advantageously rotatably mounted in the lever 15 and is pressed onto the heating element 9 by means of built-in compression springs (not shown in the drawing) at the pitch shown in FIG. This arrangement compensates for the differences in thickness in the closure strip. The heating elements 8, 9 preferably have a rail-like shape. In the position according to FIG. 2, the part 17 of the cam disk 10 also presses the heating element 8 in a clockwise direction, against the tension of the spring 14, against the heating element 9 or the strips 7 in between.
In the opposite cam disc position, the spring 14 pulls the lever 15 with its lower end, which carries the roller 12, against the part 13 of the cam disc, whereby the heating element 8 is lifted from the heating element 9. This lever and heating element movement takes place in time with the pacification feed.
The heating elements 8, 9 are dimensioned so long that intensive heating of the sealing strip and thus partial heat sealing takes place. Between the radiators 8, 9 there are therefore the sealing strips 7 of a number of packs, each of which is moved on by the plunger 6 during each work cycle.
After passing through the heating station 1, the packs arrive at the station 2. This consists of four pairs of rollers. Each pair has an upper roller 18 and a lower roller 19.
Fig. 3 shows such a pair of rollers together with storage. According to this, the lower roller 19 is rotatably mounted with its shaft in a stationary bearing, while the upper roller 18 with its shaft 22 is rotatably seated in a cross bearing 23 which can be pivoted about the axis 24. Both rollers 18, 19 are driven by toothed wheel gears 20, 21.
The upper roller 18 is pressed by the compression spring 25 via the sliding block bearing 26 near the bottom against the roller 19. This ensures that all visual thickness differences in the sealing strip are evened out. The drawing in FIG. 3 shows that in the exemplary embodiment the bar 7 is only pressed by the rollers 18, 19 at its root.
After passing through this station. Due to the stolus feed, the pacifications continuously reach the folding station 3. The upper rollers 27, 28, 29 of the roller pairs located here are tiltable with their cross bearings 23 on the continuous axis or shaft 24 and are supported by 7a3nz- The tilting movement of each upper roller is limited in an adjustable manner by a stop tube 33. The rollers 27, 28, 29 have different cone angles, as can be seen in FIG.
You edge the sealing strips of the packs over the lower rollers 30 in stages, in the example in three stages.
When leaving the folding station 3, the packs are picked up by the drivers 34 of the Mitnebmerkctte 35 and conveyed to the closing and re-folding station 4. The two double tapered rollers 36 work here,? 37, which are rotatably mounted on the axes 38, which are inclined at an acute angle to one another. This arrangement can be seen in particular from FIG. The task of the roller 36 is to press the closure strip 7 at an acute angle against the adjoining zone of the pack Z11 in order to ensure a clean fit and a good closure. The role of roller 37 is to re-fold the rear edge of the pack at a right angle.
For moving the heating element 8, the transmission can also be designed in a way other than a Noeken drive, for example it can consist of control arms and / or gear wheels. The arrangement can also be such that both radiators can be moved relative to one another. Furthermore, several radiators can be provided instead of two. Likewise, the storage and movement of the rollers 18, 19 and the number of pairs of rollers can be changed. The same applies to the storage and the possibility of movement of the rollers of the folding station 3. Finally, the process of final closing and the process of closing the rear edge of the package can also take place one after the other instead of at the same time as shown.
The rollers 36, 37 can be self-propelled if this should prove advantageous. Under certain circumstances, the re-edging by the roller 36 can be omitted and its work can be carried out by the last pair of rollers of the folding station 3.