Vorrichtung zum Umhüllen von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umhüllen von sich kontinuierlich bewegenden Gegenständen mittels heissiegelbaren Materials, bei der verbesserte Mittel zum Einsatz gelangen sollen, die zur Verarbeitung zusammenhängender Bahnen aus einem schrumpffähigen Kunststoff geeignet sind, und zwar derart, dass die Gegenstände kontinuierlich auf wirtschaftliche Weise und automatisch in eine Umhüllung eingeschlossen werden können, wobei eine Packung von gefälligem Aussehen entsteht.
Die Verwendung thermoplastischer Materialien zur Erzeugung von Umhüllungen für Gegenstände, wie verpacktes Fleisch und andere Nahrungsmittel usw., ist bereits bekannt.
Wegen der ständig steigenden Personalkosten und der Zeit, die eine Arbeitskraft benötigt, um mehrere ähnliche Gegenstände mit einer Schutzhülle zu versehen, wird ständig versucht, Mittel zu entwickeln, die es ermöglichen, kontinuierlich mehrere ähnliche Gegenstände der vorstehend bezeichneten Art mit einer Umhüllung zu versehen und sie zu schützen, wobei der Aufwand an Handarbeit möglichst klein gehalten werden soll und wobei eine zuverlässige und schnelle Arbeitsweise erzielt wird.
Im Hinblick auf den in dieser Richtung bestehenden Bedarf soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht, Gegenstände mit einer relativ hohen Geschwindigkeit mit einer Umhüllung zu versehen, wobei sich die Gegenstände kontinuierlich längs einer geraden Linie bewegen, und daher Filme oder dergleichen verwendet werden, die durch Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen gebracht werden können, und wobei mit sich kontinuierlich bewegenden, periodisch einzuschaltenden Heizwiderständen oder durch Impulse zu erhitzenden Stangen gearbeitet werden soll, die periodisch in einem Abstand voneinander auf entgegengesetzten Seiten eines zu verpackenden Gegenstandes angeordnet werden können, um abgedichtete Verbindungs- oder Verschlusstellen zwischen einander benachbarten zusammenhängenden Bahnen aus mittels Wärme schrumpfbaren Filmen zu erzeugen und ausserdem den zu verschliessenden bzw.
zu versiegelnden Teil der Filme im wesentlichen abzutrennen oder zu durchschneiden. Weiterhin soll die Impulserhitzung der zum Einhüllen dienenden Filme mit dem Aufbringen eines ständig wirkenden Druckes kombiniert werden, wobei dieser Druck ständig zur Wirkung gebracht wird, auch nachdem die Heizstäbe abgeschaltet worden sind, mittels deren zunächst die Versiegelung durchgeführt wird und die Filme durchgetrennt werden.
Die Vorrichtung zum Umhüllen von sich kon tinuieilich bewegenden Gegenständen mittels heisssiegelbaren Materials weist Fördermittel auf, welche einen Stetigförderer mit einem im wesentlichen waagerechten kontinuierlichen oberen Strang enthalten, der die einzige Förderebene darstellt und dessen obere Fläche zum Aufnehmen der in Abständen verteilten Gegenstände dient; ferner enthält sie eine kombinierte Einrichtung zum Heissiegeln sowie zur Druckanwendung, die im Abstand längs des gesamten Förderstrangs diesen überdeckend angeordnet ist und die aus einer Anzahl von im Abstand längs der Vorrichtung angeordneten Heissiegelstäben besteht, die derart angeordnet sind, dass sie entlang des Förderstranges quer zu diesem und auf dessen oberer Fläche aufliegend bewegt werden können, um dabei auf die Fläche einen Druck auszuüben.
Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstäbe an ihrem Ende Stützteile besitzen sowie Kontaktelemente, die mit einer Stromquelle in Verbindung stehen, wodurch die Heizstäbe mit Energie versorgt werden, und welche Energiequelle aus einer sich längs erstreckenden Sammelschiene besteht, die parallel und seitlich ausserhalb des oberen Förderstranges angeordnet ist und mit den Kontaktelementen in Verbindung steht, um die Heizstäbe während der fortschreitenden Bewegung des Förderers und der Heizstäbe mit Energie zu versorgen;
ferner der Druckanwendung dienende Führungselemente in Form sich längs erstreckender Schienen parallel zu jeder Seite des Förderstranges angeordnet sind, gegen die sich die an den Enden der Heizstäbe befindlichen Stützteile während der fortschreitenden Bewegung abstützen, um dadurch die Heizstäbe während ihrer Aufheizung in Druckanlage gegen die Oberfläche des Förderstranges zu halten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Umhüllen von Gegenständen.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Grundriss und bei Betrachtung derselben von der Linie 2-2 in Fig. 1 aus, wobei mit gestrichelten Linien die Einstellung der Stromleitschienen der Vorrichtung angedeutet ist.
Fig. 3 ist ein in grösserem Masstabe gezeichneter senkrechter Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.
Fig. 4 ist ein noch stärker vergrösserter senkrech- ter Teilschnitt längs der Linie 1 4 in Fig. 3 und zeigt Einzelheiten eines Heizstabes und eines Schneiddrahtes der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 5 ist ein in grösserem Masstabe gezeichneter senkrechter Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 1 und lässt die zum Verschliessen der seitlichen Ränder dienenden Stäbe der Vorrichtung erkennen.
Bevor auf die Einzelheiten der erfindungsgemässen Vorrichtung eingegangen wird, sei bemerkt, dass es sich bei dem Material zum Einhüllen mehrerer sich kontinuierlich bewegender Gegenstände um eine zusammenhängende Bahn oder einen Film aus einem mittels Wärme schrumpfbaren Material beliebiger geeigneter Art handeln kann, dass es jedoch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung auch möglich ist, andere Materialien zu verwenden, die nicht mittels Wärme zum Schrumpfen gebracht werden können, z. B. Materialien, die in Verbindung mit wärmeempfindlichen Klebstoffen zu verwenden sind.
Die in Fig. 1 und 2 insgesamt mit 10 bezeichnete erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst ein insgesamt mit 12 bezeichnetes endloses Förderband, eine insgesamt mit 14 bezeichnete erste Zuführungsquelle für ein heissversiegelbares Material, eine insgesamt mit 16 bezeichnete zweite Zuführungsquelle für ein heissversiegelbares Material, ferner insgesamt mit 18 bezeichnete kombinierte Mittel für die Heissversiegelung und zum Aufbringen von Druck, insgesamt mit 20 bezeichnete Mittel zum Zuführen von Energie sowie insgesamt mit 22 bezeichnete, zum Aufbringen von Druck dienende Führungsmittel.
Das Förderband 12 umfasst in einem Abstand voneinander parallel angeordnete Stützrollen 24 und 26, über die ein endloser Gurt läuft, der aus einem hitzebeständigen Material, z. B. mehreren Schichten aus Silicongummi oder dergleichen mit einem Ueberzug aus Glasfasern bestehen kann. Das Förderband umfasst einen waagerechten oberen Strang 30, unter dem eine waagerechte Bettplatte 32 aus einem beliebigen geeigneten Material angeordnet ist. Der Strang 30 des Förderbandes oder Gurtes bewegt sich gemäss Fig. 2 z. B. von links nach rechts und nimmt mehrere Gegenstände A auf, die auf dem Strang 30 in Längsabständen verteilt werden.
Bei der ersten Zuführungsquelle für ein heissversiegelbares Umhüllungsmaterial kann es sich um eine Vorratsrolle 34 handeln, die um eine waagerechte Achse 36 drehbar ist, wobei der Film, bzw. die Bahn 38 aus dem Umhüllungsmaterial an der Stütztrommel 34 über die äussere Endfläche des Gurtes 28 läuft, so dass sie sich in der Längsrichtung über die Oberseite des Förderbandstrangs 30 erstreckt und sich an ihn anlegt.
Die zweite Zuführungsquelle für ein heissversiegelbares Material kann ebenfalls durch eine Rolle 40 gebildet werden, von der aus sich die Bahn, bzw. der Film 42 nach vorn über das vordere Ende der kombinierten Mittel 18 für die Heissversiegelung und zum Aufbringen von Druck erstreckt; die Mittel 18 werden nachstehend näher erläutert. Der Filmabschnitt 42 erstreckt sich längs des oberen Strangs 30 des Förderbandes 28 und überdeckt die Gegenstände A in der aus den Zeichnungen ersichtlichen Weise.
Man kann beliebige geeignete Mittel verwenden, um das Förderband 12 und die kombinierten Mittel zum Aufbringen von Druck und für die Heissversiegelung zu betätigen, wobei bewirkt wird, dass die Bahnabschnitte 38 und 42 dem oberen Förderbandstrang 30 in der Längsrichtung zugeführt werden.
Die schon erwähnten kombinierten Mittel 18 umfassen mehrere gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder 44 und 46, zwischen denen sich in der Querrichtung als Gelenkachsen Heissversiegelungsstäbe 48 erstrecken, die in Längsabständen verteilt sind. Jeder der Stäbe 48 trägt an seinen Enden ausserhalb der Längskanten des Förderband strangs 30 Druckrollen 50. Ferner umfassen die kombinierten Mittel 18 auf parallelen Drehachsen 54 und 56 angeordnete, jeweils durch einen Abstand getrennte Paare von scheibenförmigen Organen 58 und 60 mit in Umfangsabständen verteilten radialen Einschnitten 62 und 64, deren Abstände gemäss Fig. 1 den Abständen zwischen benachbarten Heizstäben 48 entsprechen.
Im Gegensatz zur Zeichnung kann man auch andere Ausführungsarten von Gliederketten bei den kombinierten Mitteln 18 verwenden, z. B. Gliederketten bekannter Art, die über Kettenräder laufen.
Die Drehung der Scheiben 58 und 60 in der in Fig. 1 durch Pfeile angedeuteten Richtung bewirkt, dass die Heizstäbe 48 in der richtigen zeitlichen Ab stimmung über den oberen Strang 30 des Förderbandes 28 hinweg bewegt werden, wobei die Abstände zwischen benachbarten Heizstäben so gewählt sind, dass man die Gegenstände A zwischen je zwei benachbarten Heizstäben anordnen kann.
Die Heizstäbe 48 tragen an ihren Enden Stromabnehmer 64, die mit ihren freien Enden an den Energiezuführungsmitteln 20 angreifen. Letztere umfassen in einem Abstand voneinander angeordnete parallele Leitungsschienen 66, die an eine elektrische Stromquelle angeschlossen werden; die Zuleitungen von der Stromquelle sind in Fig. 3 bei 68 schematisch angedeutet; die Leitungsschienen 66 erstrecken sich parallel zu dem oberen Förderbandstrang 30 und sind etwas tiefer angeordnet als dieser, wie es aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist.
Zwar befinden sich die Leitungsschienen bei der bevorzugten Ausbildungsform auf einer geringeren Höhe als der obere Förderbandstrang 30, doch könnte man die Leitungsschienen auch oberhalb dieses Förderbandstrangs und der Führungsschienen der zum Aufbringen von Druck dienenden Mittel 22 anordnen.
Die Leitungsschienen 66 sind gegenüber dem oberen Förderbandstrang 30 in der Längsrichtung verstellbar, damit man die Dauer der Energiezufuhr zu den Heizstäben 48 und die Stellung der Heizstäbe während der Energiezufuhr bestimmen kann. Die Stromabnehmer der Heizstäbe 48 an den Enden der Heizstäbe kommen periodisch zur Anlage an den Leitungsschienen 66; hierbei wird der Stromkreis 68 geschlossen, so dass die Heizstäbe durch einen Stromimpuls oder unter Ausnutzung ihres Widerstandes beheizt werden; hierbei wird den an den Enden der Gegenstände A aufeinander liegenden Filmen 38 und 42 Wärmeenergie zugeführt, so dass querliegende Heissversiegelungsnähte an den Enden der Gegenstände A erzeugt werden.
Man kann die Leitungsschienen 66 auf verschiedene Weise längsverstellbar anordnen, um die Dauer der Stromzufuhr zu den Heizstäben 48 in Beziehung zur Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung und den Erfordernissen bezüglich der Heissversiegelung und des Durchtrennens des Materials zu variieren; man kann z. B. einen'hier nicht gezeigten Streifen aus elektrisch isolierendem Material verstellbar auf den Leitungsschienen 66 anordnen, um zu verhindern, dass der Strom in die Stromabnehmer 64 eingeleitet wird.
Gemäss Fig. 4 tragen die Heizstäbe 48 längs ihrer Unterseite einen feinen Draht 69, der eine Konzentration der Wärme zwischen den aufeinander liegenden Bahnen 38 und 42 bewirkt; wegen der Wärmekonzentration an dieser linienförmigen Berührungsstelle mit dem Draht 68 werden die physikalischen Eigenschaften des Umhüllungsmaterials in einem solchen Ausmass verändert, dass das Material entweder tatsächlich durchtrennt wird, oder dass es in einem solchen Ausmass kristallisiert, dass man benachbarte, mit Umhüllungen versehene Gegenstände A leicht voneinander trennen kann.
Zusätzlich zu der Schneid- wirkung des Drahtes 68 bewirkt die Wärmekonzentration beim periodischen Einschalten der Heizstäbe 48, dass eine Heissversiegelung auf entgegengesetzten Seiten des Drahtes erfolgt, so dass durch einen Abstand getrennte Quernähte an den Enden der Gegenstände A erzeugt werden.
Die zum Aufbringen von Druck dienenden Fülh- rungsmittel 22 umfassen zwei in einem Abstand voneinander angeordnete parallele waagerechte Führungsschienen 70, deren vordere Enden bei 72 nach oben umgebogen sind, so dass die Druckrollen 50 leicht zur Anlage an den Schienen kommen können; es sei bemerkt, dass die Druckrollen 50 an der Unterseite der Führungsschienen 70 angreifen, wobei sie sich oberhalb der Leitungsschienen 66 befinden, und dass sich die Führungsschienen jenseits der Leitungsschienen über diese hinaus erstrecken, so dass auch dann noch ein Druck aufgebracht wird, nachdem die Stromzufuhr zu den Heizstäben 48 unterbrochen worden ist.
Diese Massnahme gewährleistet, dass weiterhin ein Druck aufrechterhalten wird, während sich die Naht nach der Impulserhitzung ausbildet, so dass eine einwandfreie luftdichte Naht entsteht.
Wenn die Nähte mit Hilfe der soeben beschriebenen Vorrichtung erzeugt werden, entsteht eine schlauchähnliche Umhüllung, die sich über die Enden der Gegenstände A erstreckt, wenn man annimmt, dass sich die Enden der Gegenstände längs des oberen Förderbandstrangs 30 von links nach rechts erstrecken.
Bei 74 ist in Fig. 5 angedeutet, dass ausserdem Heizmittel vorgesehen sind, die aus ständig oder periodisch einschaltbaren Heizstäben 76 bestehen, deren Anschlüsse in Fig. 5 fortgelassen wurden; diese Heizstäbe 76 sind nach innen versetzt bzw. oberhalb der Längskanten des oberen Förderbandstrangs 30 und der Filme 38 und 42 angeordnet und weisen einen oberen Abschnitt 78 auf, der sich gemäss Fig. 5 nach unten erstreckt und zur Oberseite des Förderbandstrangs 30 konvergiert. Die Heizstäbe 76 greifen somit an dem oberen Film 42 an dessen Längskanten an und drücken die Längsränder des Films 42 gegen die Längsränder 80 des unteren Films 38, so dass die entstehende Umhüllung auch mit in der Längsrichtung des Förderbandes verlaufenden Heissversiegelungsnähten versehen wird.
Man erkennt, dass die Gegenstände A nicht nur leicht mit Umhüllungen versehen werden können, sondern dass die Umhüllungen und ihre Nähte im Falle leicht verderblicher Lebensmittel wie Fleisch, Gemüse oder dergleichen im wesentlichen luftdicht sind, so dass sich die eingehüllten Gegenstände in einer nach aussen abgeschlossenen Atmosphäre befinden.
Es sei bemerkt, dass man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.