CN114655488A - 具有离心分离器的密封站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于包装机的密封工具(24)，该密封工具包括工具下部(25)，其具有用于分离载有颗粒的气流(G)的至少一个离心分离器(26a、26b)。本发明还涉及一种用于在包装机的密封工具(24)处分离载有颗粒的气流(G)的方法，其中载有颗粒的气流(G)借助于设置在密封工具(24)的工具下部(25)处的离心分离器(26a、26b)分离。

Description

具有离心分离器的密封站
技术领域
本发明涉及一种根据方案1所述的用于包装机的密封站。此外，本发明涉及一种根据方案13所述的用于在包装机的密封工具处分离载有颗粒的气流的方法。
背景技术
在实践中，深拉包装机和托盘密封器用于生产密封的包装。密封站在这种机器处可以用于分别利用顶膜密封所提供的未密封的深拉的凹陷或预制的托盘元件。为此目的，密封站包括可以形成可气密密封的腔室的工具下部和工具上部，在该腔室中，在利用从顶膜接收部中分配的顶膜进行密封之前，深拉的凹陷中或托盘元件中的大气可以被排空和/或可以通过利用例如替换气体的气体冲洗而被气体混合物替换。
例如，EP 3 733 536A1公开了一种密封站，其具有被构造用于大气交换的工具下部。
然而，在大气交换的情况下(特别是如果包装中的空气可选地以真空的方式被抽取并且被预设的气体混合物所替换)，特别是当包装在产品表面上具有松散成分的产品(例如涂有面包屑或药草的产品)时，可能会发生如下情况：即单个成分被从包装中被吹出，并且因此工具下部的抽取导管被污染。被污染的抽取导管必须定期清洁，并且导致相当长的机器停机时间。
虽然在专门构造用于清除气体的工具中不存在上述抽取导管，但是松散的产品成分(例如面包屑、药草等)之后直接被吹入机器空间中，于是污染用于食品包装的机器区域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于包装机的密封工具，利用该工具可以消除与已知工具相关的上述缺点。此外，本发明的目的还在于提供一种相应的方法。
该目的借助根据方案1的密封工具以及还根据方案13的方法来实现。本发明的有利的改进方案由相应的从属方案具体说明。
本发明涉及一种用于包装机的密封工具，例如深拉包装机或托盘密封器。根据本发明，密封工具包括工具下部，工具下部具有用于分离载有颗粒的气流的至少一个离心分离器。
根据本发明在工具下部处提供的离心分离器确保的是，在大气交换期间可能被卷起的产品颗粒(例如面包屑或药草颗粒)可以基本上从大气中(即从在密封工具内产生的气流中)滤出。这防止了从产品释放的颗粒扩散到密封工具内部(即产品包装外部)。由此，离心分离器可以有效地抵消密封工具的污染。特别地，这可以减少包装机处由于颗粒的积聚而需要的清洁间隔，从而减少机器停机时间。
有利的是，离心分离器被构造为切向气旋分离器。切向气旋分离器形成了能够以廉价的方式在工具下部处实施的简单的技术措施。使用切向气旋分离器将可能载有颗粒的气流分离成颗粒和纯气体可以在狭小的安装空间中进行，即其适合用于多功能的工具下部。
离心分离器优选地包括入口筒和朝向入口筒渐缩的入口。这使得可以捕获大体积流量的气流并可以将该气流精确地引导至离心分离器。朝向入口筒渐缩的入口还提供喷射效应，由此可以将载有颗粒的气流加速到入口筒中，从而由于作用在颗粒上的增加的离心力而将颗粒更好地与气流分离。
有利的变型方案提出，入口与工具下部的托盘接收部相关联。于是离心分离器以其入口定位在紧邻产品的位置，并向其开放，从而由于离心分离器的抽吸作用，可以容易地捕获任何可能被卷起的颗粒。
工具下部优选地包括至少一个抽取导管和/或至少一个气体冲洗导管。抽取导管可以用于在密封工具内(即在其上可以被关闭的腔室内)产生真空。可以考虑的是，抽取导管和离心分离器作为单独的部件存在或者被设计为工具下部的整体的功能单元。在单独的实施方式中，离心分离器可以直接与抽取导管相邻地定位，特别是与形成于抽取导管的抽取开口相邻。作为整体的功能单元，离心分离器可以直接形成在抽取导管的入口处。
特别地，有利的是，离心分离器被设置为较靠近抽取导管而不是气体冲洗导管(特别是形成于冲洗导管的气体冲洗开口)。例如，离心分离器和抽取导管可以一起形成在工具下部的一侧，工具下部的该侧与工具下部的在其上形成有一个或多个气体冲洗开口的另一侧相反。
可以考虑的是，在工具下部处可以用于大气交换的所有抽取导管均包括在形成于抽取导管的入口处(这意味着在所有抽取开口处)的离心分离器。这意味着可以完全清洁从密封工具中抽取的空气团。
根据有利的实施方式，工具下部包括用于离心分离器的颗粒收集容器。其中接收的可以是通过使用密封工具内的离心分离器从空气或从气流中分离的颗粒。它可以在短时间内容易地清空和清洁。颗粒收集容器为颗粒提供了中心收集点，颗粒可以以受控的方式被供给到该中心收集点。
可以考虑的是，工具下部包括用于颗粒收集容器的填充水平指示器。工具下部优选地包括窗口(例如透明壁)，其使得操作人员能够看到颗粒收集容器的内部。
工具下部可以包括多个离心分离器。多个离心分离器例如借助于为此目的设置的阀装置可以彼此功能性地连接或可以被单独驱动。特别地，离心分离器可以沿着工具下部的一侧彼此相邻地配置，在大气交换期间气流被引导至该侧。这具有如下效果：可能载有颗粒的气流沿着其流动方向进入一个或多个离心分离器的入口区域(即当时没有偏转)，这促进了其中所含颗粒的去除。
位于工具下部的离心分离器优选地被构造用于分离吹过离心分离器的载有颗粒的气流和/或用于分离被吸入到离心分离器中的载有颗粒的气流。于是可以在气体冲洗工序和/或密封工具排空期间使用离心分离器。
离心分离器优选地可以连接至泵，泵可以在工具下部处应用于进行大气交换。离心分离器可以至少临时地(例如在预先确定的排空间隔期间)连接至例如可以应用于密封工具处的排空工序的泵。可以考虑的是，当密封工具运行时，离心分离器可以永久地运行，以便不断地从其周围抽取飞散的颗粒。
优选的变型方案提出，工具下部由以一个在另一个上方堆叠的方式布置的多个板组装而成，其中离心分离器被形成为集成在以一个在另一个上方的方式布置的至少两个板内。通过这种夹层结构，可以在工具下部处不昂贵地制造离心分离器。
离心分离器优选地包括筒状插入件，筒状插入件内置在工具下部中并且具有用于载有颗粒的气流的锥形分离区段。这种插入构件可以单独且不昂贵地制造，并且随后可以毫无问题地作为部件安装在工具下部处。
本发明还涉及一种包装机，其特别地以深拉包装机的形式或以托盘密封器的形式存在，其中该包装机包括具有用于分离载有颗粒的气流的离心分离器的至少一个密封工具。
本发明还涉及一种用于在包装机的密封工具处分离载有颗粒的气流的方法，其中载有颗粒的气流借助于设置在密封工具的工具下部处的离心分离器分离。这可以防止任何在密封工具处进行的大气交换工序期间被卷起的颗粒(例如面包屑、药草片等)污染密封工具，特别是污染设置在其上的抽取导管。因此，离心分离器有利于符合最高卫生标准的运行。
离心分离器优选地借助在工具下部处应用于进行大气交换的泵运行。例如，用于密封工具处的排空工序的泵可以同时地，即在排空期间和/或在后续工序期间(例如在气体冲洗工序期间)功能性地连接至离心分离器。
可以考虑的是，离心分离器借助压力容器运行，该压力容器可以在工具下部处应用于进行大气交换。例如，这种压力容器可以将替换气体冲洗到密封工具中，特别是冲洗到其中预先排空的腔室中，其中密封工具内由此产生的气流至少部分地吹过离心分离器，使得其中可能所含的任何颗粒留在离心分离器中。
附图说明
将根据以下附图通过使用实施方式更详细地对本发明进行解释，其中：
图1示出了深拉包装机的立体图，
图2示出了托盘密封器的立体图，
图3示出了根据本发明的密封工具的立体图，
图4示出了根据本发明的密封工具的俯视图，以及
图5示出了在密封工具处彼此相邻形成的两个离心分离器的放大截面图。
具体实施方式
在所有附图中，相同的部件设有相同的附图标记。
图1以立体图示出了间歇性运行的深拉包装机1。该热成形包装机1包括沿输送方向R依次配置于机架6的成形站2、密封站3、横向切割装置4和纵向切割装置5。在入口侧，机架6上布置有给送辊7，从给送辊7拉出底膜8。此外，深拉包装机1包括输送链11(特别地，配置于两侧的输送链或夹持链11)，输送链11抓持底膜8并且在每个主工作周期沿输送方向R输送底膜前进。
在所示的实施方式中，成形站2被构造成深拉站，其中通过深拉(例如借助于压缩空气和/或真空)在底膜8中形成凹陷。成形站2可以被构造成使得在垂直于输送方向R的方向上彼此相邻地形成多个凹陷。沿输送方向R在成形站的下游设置有填充段12，在填充段12中利用产品填充在底膜8中形成的凹陷。
密封站3包括可气密密封的腔室3a，在腔室3a中在借助于从顶膜接收部9分配的顶膜10进行密封工序之前，凹陷中的大气例如可以被排空和/或通过利用交换气体或利用气体混合物进行气体冲洗来替换。
横向切割装置4可以被构造成冲裁器，横向切割装置4在横向于输送方向R的方向上在相邻的凹陷之间将底膜8和顶膜10切断。横向切割装置4以如下方式运行：底膜8不在整个宽度上被切割，而是至少在一个边缘区域中不被切断。这能够实现通过输送链11进行受控的向前输送。
纵向切割装置5可以被构造成刀具组件，借助于纵向切割装置5将底膜8和顶膜10在相邻的凹陷之间并且在底膜8的侧边缘处沿输送方向R切断，从而使单个的包装存在于纵向切割装置5的下游处。
深拉包装机1的在两侧抓持底膜8的右输送链11和左输送链11均在链引导部13中被引导。这些链引导部13向外均由深拉包装机1的侧挡板14保护并且可以附接至侧挡板14。侧挡板14可以是片状金属部件。
深拉包装机1还包括控制装置19。控制装置的任务在于控制和监控在深拉包装机1中进行的工序。具有控制元件20b的显示装置20a用于向操作人员显示在深拉包装机1中的工序流程或通过操作人员影响在深拉包装机1中的工序流程。
图2示出了托盘密封机15，其也被专家称为托盘密封器。托盘密封器15包括在运输方向R上依次配置于机架21的给送带16、密封站17和输出带18。此外，托盘密封器15包括被构造用于输送托盘S的抓持装置22，托盘S借助于给送带16输送到密封站17中以进行密封工序。利用顶膜23密封被输送到密封站17中的托盘S，然后借助于抓持装置22将托盘S输送到输出带18上以便输送离开。
图3示出了密封工具24(当前没有工具上部)。密封工具24包括工具下部25，工具下部25可以应用在包装机处，特别是图1的深拉包装机1的密封站3处或图2的托盘密封器15的密封站17处。
工具下部25包括第一离心分离器26a和第二离心分离器26b。然而，也可以在工具下部25处仅形成单个离心分离器26a、26b。
为了更好地示出离心分离器26a，在图3中的工具下部25处切掉了角部区域。第一离心分离器26a和第二离心分离器26b可以具有基本上相同的结构。这将根据第一离心分离器26a在下文中更详细地解释。
离心分离器26a被构造成根据图3的切向气旋分离器27。工具下部25包括第一板28、第二板29和第三板30。板28、29、30以堆叠的方式组装，其中离心分离器26a如离心分离器26b地被构造为集成在板28、29、30内。
离心分离器26a包括形成在第一板28中的颗粒收集容器31。颗粒收集容器31被制造为第一板28中的铣削凹部。此外，离心分离器26a包括入口筒32和朝向入口筒32渐缩的入口33。入口筒32和入口33均形成在第三板30中。抽取管34配置在入口筒32内。
图3还示出了，离心分离器26a设置有筒状插入件35，筒状插入件35内置于第二板29中并且具有用于载有颗粒的气流G的锥形分离区段36。此外，图3示出了纯气流G'，纯气流G'不再包含任何颗粒P并且其经由提取管34离开离心分离器26a。
离心分离器26a的入口33与工具下部25的托盘接收部37相关联。托盘接收部37被构造为在其中接收深拉的凹陷或预制的托盘S。此外，图3示出了抽取开口38设置在与两个离心分离器26a、26b相邻的第三板30中。当密封工具24关闭时，可以经由抽取开口38在密封工具24中产生真空。
也可以在没有抽取开口38的情况下进行密封工具24的排空。这意味着，被抽取以在密封工具24内部产生真空的空气团完全流过两个离心分离器26a、26b。
此外，如图3所示，在工具下部25的与抽取开口38相对地布置的一侧上形成有气体冲洗开口38'。替换气体可以通过气体冲洗开口38'吹入密封工具24中。图3中所示的抽取开口38可以用于密封工具24处的排空工序，并且气体冲洗开口38'可以用于密封工具24处的气体冲洗工序。
图4以俯视图示出了工具下部25。图4示出了离心分离器26a、26b彼此相邻地被构造为切向气旋分离器27、27'。第一离心分离器26a的入口33和第二离心分离器26b的入口33'以增加的截面朝向托盘接收部37打开。载有颗粒P的气流G可以经由两个入口33、33'被抽取，在相应的锥形分离区段36、36'内被清洁(即被分离)，并且可以作为无颗粒的气流G'离开相应的离心分离器26a、26b，无颗粒的气流G'可能被吹回工具下部25中，或直接通过抽取开口38离开工具下部25。
图5以截面图示出了两个离心分离器26a、26b。两个离心分离器26a、26b借助于共用的抽取导管39连接。相应的抽取管34、34'连接至抽取导管39。离心分离器26a、26b均借助于示意性示出的泵40驱动，泵40也可以主要用于执行排空工序。

Claims (15)

1.一种用于包装机的密封工具(24)，其特征在于，所述密封工具(24)包括工具下部(25)，所述工具下部(25)具有用于对载有颗粒的气流(G)进行分离的至少一个离心分离器(26a、26b)。
2.根据权利要求1所述的密封工具，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)被构造为切向气旋分离器(27、27')。
3.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)包括入口筒(32、32')和朝向所述入口筒(32、32')渐缩的入口(33、33')。
4.根据权利要求3所述的密封工具，其特征在于，所述入口(33、33')与所述工具下部(25)的托盘接收部(37)相关联。
5.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述工具下部(25)包括至少一个抽取导管(39)和/或至少一个气体冲洗导管。
6.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述工具下部(25)包括用于所述离心分离器(26a、26b)的颗粒收集容器(31、31')。
7.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述工具下部(25)包括多个离心分离器(26a、26b)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，位于所述工具下部(25)的所述离心分离器(26a、26b)被构造用于分离吹过所述离心分离器的载有颗粒的气流(G)和/或用于分离被吸入到所述离心分离器中的载有颗粒的气流(G)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)能够连接至泵(40)，所述泵(40)能够在所述工具下部(25)处被应用于进行大气交换。
10.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述工具下部(25)由以一个在另一个上方的堆叠的方式布置的多个板(28、29、30)组装而成，其中所述离心分离器(26a、26b)被形成为集成在以一个在另一个上方的方式布置的至少两个板(28、29、30)内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的密封工具，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)包括筒状插入件(35、35')，所述筒状插入件(35、35')内置在所述工具下部(25)中并且具有用于所述载有颗粒的气流(G)的锥形分离区段(36、36')。
12.一种包装机，其以托盘密封器(15)的形式或以深拉包装机(1)的形式存在，所述包装机包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的密封工具(24)。
13.一种用于在包装机的密封工具(24)处分离载有颗粒的气流(G)的方法，其特征在于，所述载有颗粒的气流(G)借助于设置在所述密封工具(24)的工具下部(25)处的离心分离器(26a、26b)分离。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)借助在所述工具下部(25)处应用于进行大气交换的泵(40)运行。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述离心分离器(26a、26b)借助压力容器运行，所述压力容器能够在所述工具下部(25)处应用于进行大气交换。
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