DE102011102245B4

DE102011102245B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Verpacken von stückigen Produkten

Info

Publication number: DE102011102245B4
Application number: DE102011102245.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hollmann; Peter Lökös; Schmachtel Markus
Original assignee: Hastamat Verpackungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Hastamat Verpackungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2014-07-17
Anticipated expiration: 2031-05-21
Also published as: DE102011102245A1

Abstract

Vorrichtung zum Verpacken von stückigen Produkten, wie Keksen, in Schlauchbeuteln, wobei die Produkte (3) horizontal zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stapeleinheit (4) vorgesehen ist, mit welcher wenigstens zwei Produkte (3) aufeinander stapelbar sind, dass die Produkte (4) gestapelt einem Füllbereich (E) zuführbar sind, dass eine Umlenkeinheit (1.2) zum Umlenken der Produkte (3) von der horizontalen Zuführrichtung in eine vertikale Einfüllrichtung (D) vorgesehen ist, dass die Umlenkeinheit (1.2) zum geführten Umlenken der Produkte (3) ausgebildet ist, dass die Produkte (3) in der Umlenkeinheit (1.2) in Halterungen (6, 24) gehalten sind, dass eine Haltestange (25) zum Verhindern eines Herausfallens der Produkte (3) aus den Halterungen (6, 24) beim Führen derselben aus der Horizontalen in die Vertikale vorgesehen ist, und die Produkte (3) mit Hilfe von zwei seitlich des Füllbereiches (E) angeordneten Transportbändern (16.1, 16.2) aufnehmbar und mit der Geschwindigkeit der Schlauchbeutel bildenden Folie (9) förderbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von stückigen Produkten, wie Keksen, in Schlauchbeuteln, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 12.
Unter stückigen Produkten werden Produkte verstanden, die als Einzelprodukte gleicher einfacher Form individuell gehandhabt werden müssen, wie quaderförmige, zylindrische Produkte, insbesondere auch mit gleicher Formgestaltung, d. h. größerer Länge und Breite als Höhe. Als Beispiel solcher Produkte seien kleine Backwaren, wie Kekse oder dergleichen genannt. Gattungsgemäße Vorrichtungen oder Schlauchbeutelmaschinen dienen zum Herstellen und Füllen von schlauchartigen Beuteln, welche bisher zur Verpackung von schütt- und rieselfähigen, bzw. frei fließenden Produkten verwendet werden. Schlauchbeutel als Verpackung sind variabel in ihren Einsatzmöglichkeiten insbesondere in ökonomischer Hinsicht, da ein sparsamer Umgang mit dem Verpackungsmaterial gewährleistet ist.
Schlauchbeutelmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Im Allgemeinen werden Schlauchbeutelmaschinen dazu verwendet, aus einem flachen Verpackungsmaterial, insbesondere unter Verwendung einer unter Wärmeeintrag siegelbaren Folie aus Kunststoff, einen Beutel zu formen, welcher dann mit einem Füllgut befüllt werden kann. Es sind horizontal und vertikal arbeitende Schlauchbeutelmaschinen bekannt. Eine vertikale Schlauchbeutelmaschine ist beispielsweise in der DE 10 2007 012 862 B3 beschrieben. Bei der Herstellung von solchen Schlauchbeuteln wird eine Folie von Rollen abgezogen, über eine Formschulter um ein Formatrohr geleitet, und in einen Schlauch mit überlappenden Längsrändern umgeformt.
Ein durch Herumlegen oder -führen der Folienränder gebildeter Beutelschlauch umschließt dann ein angepasstes Füllrohr, wobei die Querschnittsabmessungen des Füllrohrs auf die Beutelbreite abgestimmt sind. Die sich treffenden bzw. überlappenden Ränder der Folienbahn werden mittels einer Siegeleinrichtung zu einer Längsnaht verbunden und der Schlauch somit längsseitig geschlossen.
Für eine Fertigstellung des Beutels wird eine erste, den Boden des Schlauchbeutels bildende, Quernaht mittels einer Quersiegeleinheit geschlossen. Eine weitere Naht ergibt den Verschluss des Beutels. Bekannt ist, dass derartige Schlauchbeutel in großen Stückzahlen schnell herstellbar sind, wobei auch mehrere Schlauchbeuteleinheiten nebeneinander verwendbar sind.
Nachteilig an derartigen bekannten Vorrichtungen ist, dass nicht jede Beutelform mittels dieser Art von Maschine herstellbar ist. So sind rechteckige Beutel mit Seitenfalten für die Verpackung von stückigen Produkten, wie z. B. Keksen, nur in horizontaler Verpackungsweise herstellbar.
Die AT 003 731 U1 zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der ein Förderer um eine horizontale Achse schwenkbar gehalten ist und in einer Übernahmestellung an einem Horizontalförderer oder an einer im Wesentlichen horizontal endenden Rutsche anschließt. Anschließend wird der Förderer mittels einer Zylinder-Kolben-Anordnung in eine vertikale Abgabestellung gebracht, so dass nach Wegschwenken einer Klappe einer Rückhalteeinrichtung am Förderer, die einen Sack zunächst im Förderer hält, der Sack in das mit dem lichten Querschnitt des in vertikaler Stellung befindlichen Förderers fluchtende Füllrohr und im Weiteren unter Aufspreizung der gegen ihre Schließlage federbelastenden Bremsplatten nach unten gleiten kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Schlauchbeuteln zu schaffen, die Flach- und Seitenfaltbeutel in vertikaler Förderrichtung herstellt, mit stückigen Produkten befüllt, dabei sparsam im Materialverbrauch ist und bei hohem Durchsatz zuverlässig gute Dichtigkeitswerte bietet.
Die genannte Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine gelöst, welche die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Weiter sieht die Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein gattungsgemäßes Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 vor.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Schlauchbeutelmaschine ist mit einer mehrbahnigen Produktführung ausgestattet, wobei jede Bahn in vertikaler Förderrichtung folgende Elemente aufweist:

– wenigstens eine Abzugseinrichtung für ein Verpackungsmaterial zum Formen der Schlauchbeutel;
– eine der wenigstens einen Abzugseinrichtung zugeordnete Längssiegeleinrichtung zur Siegelung der Längsnaht des Schlauchbeutels;
– eine Umlenkeinheit zum Umlenken von Produkten in die zu bildenden Schlauchbeutel mit einer Stapeleinheit und einer Vorrichtung zum Transport der Produkte in einen Füllbereich;
– wenigstens eine der Längssiegeleinheit nachgeordnete Seitenfalteinrichtung zur Erzeugung von wenigstens einer Falte in wenigstens einer der Seiten des Schlauchbeutels;
– eine Quersiegeleinheit zur Erzeugung wenigstens einer Quernaht; und
– eine Schneideinheit, womit die fertig gestellten Schlauchbeutel voneinander trennbar sind.

Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Komponenten der einzelnen Produkteinheiten oder -linien mittels Verbindungsmechaniken, wie z. B. Wellen, untereinander verbunden und weitgehend gleichzeitig verwendbar sind. Für eine parallele Verpackung der Produkte ist insbesondere eine gemeinsame Steuereinrichtung vorgesehen, die einzelne Steuereinrichtungen der einzelnen Komponenten regelt und steuert. Bevorzugt können so viele Produkteinheiten wie nötig, insbesondere in gerader Anzahl nebeneinander angeordnet und angesteuert werden.
Um eine mehrbahnige Schlauchbeutelmaschine für stückige Produkte, insbesondere Kekse, zu realisieren, ist vorgesehen, dass horizontale Produktführungen in Form endlos laufender Transportbänder vorgesehen sind. Die Transportbänder können in unterschiedlich langen und/oder breiten Ausgestaltungen vorliegen, wobei mehrere kurze, hintereinander angeordnete Bänder als Portionierbänder verwendbar sind, um eine bestimmte Anzahl an Produkten durch unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten zusammen- oder auseinander zu führen.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass horizontale Produktführungen entlang ihrer Ausdehnung auf Förderbändern verlaufende Banden und Weichen aufweisen, wodurch Produkte von wenigstens zwei auf mindestens sechs Führungen verzweigbar sind. Die Weichen und Banden werden hierbei derart platziert, dass eine gleichmäßige Verteilung der Produkte auf die Produkteinheiten gewährleistet ist.
Die Umlenkeinheit der Schlauchbeutelmaschine erfüllt mehrere Aufgaben in einem Arbeitsschritt: Mittels einer Stapeleinheit sind die stückigen Produkte stapelbar und von einer horizontalen Transportrichtung in eine vertikal nach unten gerichtete Transportrichtung führbar. Die Produkte sind mittels der Umlenkeinheit gestapelt einem Füllbereich zuführbar, wobei der Füllbereich den Bereich begrenzt, in welchem ein Schlauchbeutel vorformbar und befüllbar ist. Hierzu ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Produkte in der Umlenkeinheit in Halterungen gehalten sind.
Es ist vorgesehen, dass eine Umlenkeinheit eine Stapeleinheit aufweist. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Stapeleinheit eine Stapelkette zugeordnet ist, die vertikal nach außen ausgebildete U-förmige Halterungen besitzt, wobei die Produkte von einem Ablageband in die Halterungen mittels von Ablegekeilen führbar sind. Die Stapelkette ist ein Endlosband und weist eine dem Füllbereich zugewandte Rechteckform mit abgerundeten Ecken und eine dem Ablageband zugewandte Ellipsenform auf. Die Halterungen können als L-förmige Wände ausgebildet sein, wobei parallel zur Stapelkette angeordnete Teile der L-förmigen Wände paarweise zueinander gerichtet sind, so dass U-förmige Halterungen für die Produkte ausgebildet sind. Die Abstände der Wände zueinander sind den Abmessungen der Produkte angepasst.
Um eine flexible Anpassung an unterschiedlich geformte bzw. bemessene Produkte zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass die Kette zweiteilig ausgestaltet ist, wobei eine erste L-förmige Wand auf einer ersten Kette und eine zweite L-förmige Wand auf einer zweiten Kette entgegengesetzt zur ersten L-förmigen Wand angeordnet ist. Die erste und die zweite Kette können nun zueinander derart verschiebbar sein, dass die Abstände der Wände zueinander dem Maß des Produkts entsprechen. Die Wände bestehen vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff oder aus einer Kombination beider Werkstoffe.
Die Produkte der Stapeleinheit zuführenden Förderbänder sind derart steuerbar, dass eine paarweise Anordnung der Produkte auf dem Ablageband gewährleistet ist. Das Ablageband ist der Stapelkette vorgeordnet, wobei die neben der Kette angeordneten Ablegekeile direkt unterhalb an das Ende des Ablagebandes anschließen und Produkte über diese Ablegekeile führbar sind, wobei die Produkte mittels der weiterführenden Bewegung der Kette zwischen den Wänden als Halterungen mitnehmbar und festhaltbar sind. Ein Ablegen der Produkte auf diese Ablegekeile bewirkt eine geringe, gleichbleibende Fallhöhe für die Produkte.
Weiterhin weist die Umlenkeinheit wenigstens eine Haltestange oberhalb der Stapelkette auf, die ein Herausfallen der Produkte aus der Halterung zwischen den Wänden verhindert. Die gestapelten Produkte sind mittels der Stapelkette in einer Umlenkbewegung von einer horizontalen in eine vertikale Lage führbar. Um die in den Halterungen gehaltenen Produkten einfach und schonend dem weiteren Füllbereich zuzuführen, sieht die Erfindung vor, dass dem vertikalen Teil der Stapelkette eine Seitenführung zugeordnet ist, die aus vor der Stapelkette angeordneten Seitenblechen und Führungskeilen aufgebaut ist. Die Seitenbleche weisen eine der Bahn nachempfundene Form auf, wobei eine Breite der gebogenen Bahn derart bemessen ist, dass die Kette mit den Wänden ohne Weiteres weiterlaufen kann. Hierbei wird ein Herausnehmen der Produkte aus ihrer Halterung durch Herausschieben mittels der stationären Seitenbleche bewirkt.
Die Umlenkeinheit weist weiterhin einen Produktportionierer auf, um einzelne Produkte bzw. eine bestimmte Anzahl an Produkten dem Füllbereich zuzuführen. Der Produktportionierer weist einen bandförmigen Mittelkörper mit wenigstens einem, vorzugsweise vier Übergabefingern auf, die zur Produktportionierung senkrecht zur Laufrichtung des Produktportionierers angeordnet sind. Der Produktportionierer selbst kann aus einem bzw. zwei separat laufenden Riemen bestehen, die mittels zweier Wellen separat antreibbar sind. Auf jeweils einem Riemen können wenigstens ein, vorzugsweise zwei Übergabefinger an einander gegenüberstehenden Bereichen des Riemens angeordnet sein. Beim Ausschieben der Produkte aus der Stapelkette sind die Produktstapel mittels dieser Übergabefinger teilbar bzw. auffangbar und ohne Beschädigungen dem Füllbereich zuführbar.
Die Erfindung sieht weiterhin zur optimalen Folienzuführung bevorzugt vor, dass eine erste Abzugseinrichtung eine Doppelwalze und eine zweite Abzugseinrichtung eine Formschulter mit Formrohr, ein Formelement und/oder eine Abzugsrolle aufweisen kann. Eine Folie ist von einer Folienrolle als Vorrat abziehbar, wobei mittels einer doppelten Folienführung die Folie in einer S-Form abziehbar ist. Dies gewährleistet einen faltenfreien Abzug der Folie von der Rolle. Um eine gerade Abziehrichtung einzuhalten, ist vorgesehen, dass die Folie mittels einer Doppelwalze unter Spannung haltbar sowie in der jeweiligen Geschwindigkeit abziehbar ist. Die Rollen sind vorzugsweise mit Gummi beschichtet, um eine gute Haftung an der Folie zu haben und diese mit so wenig Beschädigung wie möglich aus dem Folienvorrat abzuziehen. Sollte eine schlechte Qualität der Folienrolle zu erwarten sein, kann eine Kontrolle der Folienränder vorgesehen sein, wobei die Anordnung der Komponenten der ersten Abzugseinrichtung in ihren Abständen bewegbar ist, wodurch ein Versatz der Folie ausgleichbar ist. Der Doppelwalze nachgeordnet ist eine Schneideeinheit vorgesehen, welche rotierende Schneidemesser aufweist, wobei die Folie in einzelne Folienbahnen schneidbar ist, deren Breite dem späteren Umfang der Schlauchbeutel entspricht. Derartige Trennmesser sind zunächst als separate Funktion mit einem rotierenden Messersystem ausgelegt. Die Trennung kann aber auch mit Messern in einem Messerschlitz der Siegelwerkzeuge erfolgen.
Die Erfindung sieht bevorzugt vor, dass auf der Schlauchbeutelmaschine Produkte sowohl einlagig als auch zweilagig (d. h. zwei Produkte aufeinandergestapelt) verpackt werden können. Hieraus ergeben sich unabhängig von der Anzahl jedoch grundsätzlich zwei unterschiedliche Folienbreiten, was bei mehrbahnigen Schlauchbeutelmaschinen üblicherweise zu unterschiedlichen Mittelabständen der Füllbereiche zueinander führt. Um dies zu umgehen, kann eine Bahnspreizung mittels einer Spreizeinheit vorgesehen sein. Die Maschine selbst ist für das größte Folienformat ausgelegt. In diesem Fall laufen nach der Trennung der Folienbahnen mit rotierenden und/oder Stechmessern alle Folienbahnen geradeaus weiter. Wird auf eine einlagige Verpackung umgestellt, wird eine schmälere Rolle verwendet, wobei die nach der ersten Trennung resultierenden zwei Bahnen spreizbar sind, so dass nach einer weiteren Teiltrennung mit jeweils zwei Trennmessern für jede Bahn die nun entstandenen mittlere Folienbahnen eine gerade Laufrichtung vorgesehen sein kann, und die beiden benachbarten Bahnen mittels von Schwenkrahmen in die richtige Einlaufposition zum Füllbereich spreizbar sind.
Die zweite Abzugseinrichtung kann ein Formelement und/oder eine Abzugsrolle aufweisen, wobei Verpackungsmaterial, insbesondere eine Folie, von einer Folienrolle mittels einer Abzugswalze und der Abzugseinrichtung abziehbar ist, und die Folie mittels der zweiten Abzugseinrichtung in einen Folienschlauch mit rechteckiger oder runder Querschnittsform formbar ist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung eine zweite Abzugseinrichtung eine Formschulter mit Formrohr aufweist. Die Formschulter ist dabei ein Formteil, das aus der Richtung, aus der die die Beutel bildende flache Folienbahn zugeführt wird, die eine beidseitig um ein Füllrohr herumgeführte und dessen Mantelkontur folgende obere Kante aufweist, deren Höhe sich zu der der Zuführseite abgewandten Seite der Formschulter schräg verlaufend vermindert, wobei schließlich die auf dieser Gegenseite liegenden vertikalen Kanten des Formteils sich in Umfangrichtung treffen oder zumindest überlappen. Ein Folienrand ist zwischen dem Füllrohr oder einem dieses noch umgebenden Hüllrohr und der vertikalen inneren Kante des Schulterformteils, der andere Folienrand daneben führbar. Als Höhe des Formteils wird die Höhe bezeichnet, ab der sich die beiden Seiten der Kanten des Schulterformteils annähern.
Für einen im Querschnitt rechteckig geformten Schlauchbeutel ist weiterhin vorgesehen, dass ein Formelement für den Schlauchbeutel insbesondere eine rechteckige Form und einen in Längsrichtung ausgebildeten Schlitz aufweist, in welchen die Folienränder führbar sind. Das Formelement kann jedoch zur Ausbildung der Schlauchbeutelform auch einen anderen Querschnitt, wie z. B. einen runden Querschnitt, aufweisen. Zur Weiterführung der Folie ist innerhalb der zweiten Abzugseinrichtung insbesondere vorgesehen, dass rückwärtig des Formelements in diesem eine Ausnehmung ausgebildet ist, in welcher wenigstens eine Abzugsrolle angeordnet ist, womit die Folie gleichmäßig weiterführbar ist. Die Abzugsrollen der Produkteinheiten können mittels einer Welle verbunden sein, welche über eine Steuereinrichtung steuerbar ist.
Ein Formelement ist am unteren Ende der Formschulter angeordnet, wobei die Folie in Förderrichtung um das Formelement ziehbar ist. Für eine gute Folienführung und zum einfachen Befüllen ist einer der Formschulter zugewandten Stirnseite des Formelements eine leicht nach außen gebogene Lasche vorgesehen. Die Lasche kann Teil einer Fortführung der Formschulter sein. Um eine korrekte Folienform zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass das Formelement zu beiden Längsseiten offen ist bzw. längliche Zwischenräume aufweist, und dass das Formelement aus mehreren Teilen besteht, die ineinander angeordnet sind, so dass die Folie zwischen den Teilen führbar ist.
In einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, dass anstelle eines Formelements eine Falteinrichtung verwendbar ist. Die Folie ist über eine Formschulter abziehbar und es kann rückwärtig unterhalb der Formschulter ein Folienabzug mittels eines Abzugsriemens vorgesehen sein, der die Folie hinter den gummierten Antriebswalzen stramm zieht. An der Vorderseite des Füllbereichs befinden sich zwei rotierende Siegelbänder einer Längssiegeleinrichtung. Zwischen diesen Siegelbändern ist die aufgerichtete Finne des Beutels durchführbar und eine Längsnaht, hier eine Umlegenaht, ist siegelbar. Um hier Schlupfeffekte, d. h. Störungen in der Folienzuführung durch ungleichmäßigen Schlupf zwischen den Bahnen und unterschiedlichen Folientransporten, zu vermeiden, läuft der Antrieb dieses Abzugsriemens mit einer um ca. 15 bis 20% höheren Geschwindigkeit wie die Folie selbst, wobei die Rotation mit einem elastischen Element, z. B. einer mechanischen Feder auf den Riemen übertragbar ist. Bevorzugt kann ein Vakuumriemen verwendet werden, wodurch auf ein Gegenlager, d. h. ein Formelement, als solches vollständig verzichtet werden kann. Besonders vorteilhaft am Verzicht eines Formelements ist, dass – wie bei horizontalen Verpackungsmaschinen – die Folie um das Produkt herum eingeschlagen werden kann, was zu einem sehr kompakten Beutel bei minimalem Folieneinsatz führt.
Damit eine bestimmte Anzahl an Produkten ohne Beschädigungen in die Schlauchbeutel befüllbar sind, ist besonders bevorzugt vorgesehen, links und rechts der jeweiligen Längsseiten unterhalb der Formschulter wenigstens ein Transportband nebengeordnet ist, welches zur schonenden Einfüllung der Produkte dient. Vorzugsweise zwei Transportbänder pro Bahn weisen die Form von endlosen Raupenbändern auf, wobei sie eine weiche Oberfläche vorzugsweise aus Kunststoff besitzen. Die weiche Oberfläche besteht zumeist aus einem Schaumstoff oder schwammartigem Gummi. Besonders bevorzugt vorgesehen ist, dass die Transportbänder jeweils aus zwei parallel zueinander geführten Bändern zusammengesetzt sind, damit einerseits die doppelt gestapelten Kekse leichter einführbar sind und auch eine Seitenfalteinrichtung verwendbar ist, die aufgrund einer kompakten Anordnung der einzelnen Komponenten in die Lücke zwischen den Transportbändern eingreifen kann. Die Transportbänder sind mittels einer Feder vorspannbar, wobei die Federkraft in Richtung der Folie und somit in Richtung der Produkte zeigt. Aufgrund von Reibung sind die Produkte von beiden Seiten während des Einfüllens gehalten und im Abzugsprozess der Folie in den halbfertigen Schlauchbeutel leitbar.
Die auf der Vorderseite angeordnete Längssiegeleinheit kann eine Ultraschall-Längssiegeleinheit sein, bei welcher Amboss und Sonotrode kombiniert sind, wobei der Amboss einen mittig angeordneten Schlitz aufweist, durch welchen die Folie führbar ist, wie auch in der DE 20 2009 012 907 U1 beschrieben ist. Der Längssiegeleinrichtung ist bevorzugt eine Steuerelektronik zugeordnet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Längssiegeleinheit Blasdüsen zur Kühlung der Siegelnaht aufweist, womit die Dichtigkeit der Siegelnaht noch zusätzlich erhöht werden kann. Andere Methoden der Längsnahtsiegelung, z. B. Heißsiegelung oder Heißluftsiegelverfahren sind ebenfalls möglich. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann auch eine Heißsiegeleinrichtung vorgesehen sein, bei welcher zwei gegeneinander gelegte Siegelbänder vor dem Füllbereich angeordnet sind.
Die Erfindung sieht für ein Falten der Schlauchbeutelseiten nach innen besonders bevorzugt vor, dass die Seitenfalteinrichtung zur Einfaltung der Seiten des Schlauchbeutels Faltelemente aufweist, die über zwei seitlich zum Folienschlauch parallel zueinander angeordneten Wellen gegen- oder gleichsinnig in die Seiten des Folienschlauchs einführbar sind, wobei ein Faltelement jeweils wenigstens einen Nocken aufweist, dessen Abmessung der Tiefe des Seitenfalzes im Folienschlauch entspricht. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Seitenfalteinrichtung zum Einfalten der Seiten des Schlauchbeutels der Quersiegeleinheit vorgeordnet und/oder nachgeordnet ist. Eine Versiegelung der Seitenfalte kann weiterhin dadurch sichergestellt sein, dass die Seitenfalteinrichtung mit dem Querbackenantrieb in vertikaler Bewegungsrichtung mitführbar ist. Diese Anordnung erlaubt eine äußerst exakte Seitenfaltung und Siegelung der gefalteten Folie, wobei insbesondere ein Knittern in der Naht verhindert wird.
Um eine Quernaht des gefalteten Folienschlauchs zu erzeugen, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass eine Quersiegeleinheit als Ultraschall-Quersiegeleinheit ausgebildet ist, die insbesondere einen Amboss und eine Sonotrode aufweist, welche beide eine quer verlaufende Nut aufweisen, die Amboss oder Sonotrode in einen oberen und einen unteren Siegelbereich trennt, womit eine doppelte Quernaht siegelbar ist, wobei der Quersiegeleinrichtung eine Steuerelektronik zugeordnet ist. Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass eine Quersiegeleinheit als Heißsiegeleinheit ausgebildet sein kann, mit wenigstens zwei gegenläufig zueinander mittels jeweils einer Welle rotierbaren Siegelkörpern, die jeweils wenigstens zwei, insbesondere drei Siegelbacken aufweisen, die gegeneinander drückbar sind. Die Siegelbacken können zum Siegeln einer Doppelnaht eine quer verlaufende Nut aufweisen und je nach gewünschter Naht entsprechend ausgebildet sein.
Der Bereich zwischen einer Doppelnaht ist bevorzugt dazu verwendbar, den fertigen Schlauchbeutel von einem halbfertigen zu trennen. Grundsätzlich, insbesondere bei niedrigen Ausbringleistungen, kann die Beuteltrennung mit einem Steckmesser in den Quersiegelwerkzeugen erfolgen. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Schneideeinheit eine Welle aufweist, an welcher ein Messer befestigt ist. Dieses ist mittels einer Steuereinheit und mittels der Welle um seine Längsachse rotierbar, und weist eine Schneide auf, welche während der Rotation der Welle auf ein Gegenstück trifft, wodurch die Schlauchbeutel voneinander trennbar sind. Schneide und Gegenstück wirken hierbei wie eine Schere, was einen sauberen Schnitt zwischen zwei Beuteln gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass eine Vielzahl an Produkten mittels Förderbändern der Anlage zugeführt werden. Die Umlenkeinheit stapelt die Produkte und führt sie gestapelt einem Füllbereich in kontrollierter Weise zu. Die Produkte können auf kurze hintereinander angeordnete Portionierbänder gelangen, deren Geschwindigkeiten derart geregelt sein können, dass die Produkte paarweise einem Ablageband übergeben werden oder äquivalent angeordnet der Anlage zugeführt werden. Von den Zuführbändern werden die Produkte der Umlenkeinheit zugeführt, die eine Stapeleinheit aufweist, die die Produkte zu Stapeln von wenigstens zwei übereinander gelegten Produkten stapelt. Es ist dann bevorzugt vorgesehen, dass die gestapelten Produkte mittels der Umlenkeinheit von einer horizontalen in eine vertikale Transportrichtung geführt werden. Danach werden die Produkte in den Füllbereich transportiert, in welchem die Produkte mittels von seitlich des Füllbereichs angeordneten Transportbändern in die entstehenden Schlauchbeutel transportiert werden. Gleichzeitig wird eine Folie durch die erste Abzugseinheit von der Folienrolle abgezogen und mittels der zweiten Abzugseinheit in einen Schlauch geformt. Die vor dem Füllbereich angeordnete Längssiegeleinheit siegelt kontinuierlich eine Längsnaht. Unterhalb des Füllbereichs sorgt eine Seitenfalteinrichtung dafür, dass zu jeder Seite des Folienschlauchs eine seitliche Falte eingedrückt wird. Hiernach findet eine Quersiegelung mittels der Quersiegeleinheit statt. Die Schneideinheit trennt in einem letzten Schritt die fertigen Schlauchbeutel ab.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine mehrbahnige Schlauchbeutelmaschine für Flach- und Seitenfaltbeutel in platzsparender Weise bereitgestellt. Besonders vorteilhaft sind die durch die Umlenkeinheit vorgenommene Stapelung der Produkte sowie deren Übergabe zu den weiteren Füllkomponenten, die durch ihre kompakte Anordnung eine Minimierung der Fallhöhe der Produkte in die entstehenden Schlauchbeutel beinhaltet. Eine korrekte Faltung des Seitenfalzes ist besonders durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Faltelemente gegeben, wobei die Tiefe des Falzes durch einfache Anpassung der Faltelemente geändert werden kann. Auch die Trennung der fertigen Schlauchbeutel untereinander ist durch das rotierende Messer präziser als bisher verwendete Messer und ergibt saubere Schneidkanten.
Durch die Anordnung der Komponenten in vertikaler Weise und der Verwendung mehrerer parallel laufender Produkteinheiten, ist eine schnellere Verpackung der Füllgüter möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass somit verschiedene Einfüllmuster von Produkten, wie z. B. 1 × 2, 2 × 2, 3 × 2, 4 × 2 vorsehbar sind, einfach durch Verändern der Taktraten. Diese Art der Synchronisierung erlaubt es unterschiedliche Verpackungsmuster zu generieren und zur gleichen Zeit eine geeignete Lücke zwischen den Produkten zu erhalten, um eine Quersiegelung vorzunehmen. Aufgrund der kontinuierlichen Arbeitsweise, einer im Vergleich zu anderen Maschinen deutlich verkleinerten Fallhöhe und damit verbundener kompakter Bauweise ist eine Leistung von bis zu 400–500 Packungen pro Produkteinheit pro Minute möglich.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Hierbei zeigt:
1 eine erste Perspektivansicht von Komponenten, insbesondere der Folienzuführung, einer Schlauchbeutelmaschine von schräg oben;
2 eine zweite Perspektivansicht der Schlauchbeutelmaschine von schräg unten;
3 eine Seitenansicht der Schlauchbeutelmaschine der 1 und 2;
4 eine Detailansicht einer schlauchbeutelbildenden Produkteinheit mit Längs- und Quersiegeleinheit einer erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine;
5 eine detaillierte Ansicht auf die Ausgestaltung einer Seitenfalteinrichtung;
6 eine Detailansicht einer Schneideinheit;
7 eine perspektivische Ansicht auf eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine;
8 eine seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen Schlauchbeutelmaschine nach 7;
9 eine Detailansicht auf eine Produktführung und eine Stapeleinheit gemäß der Ausgestaltung der 7 und 8;
10 eine schematische Ansicht einer Folienzuführung;
11 eine detaillierte Darstellung der Folienzuführung der 10;
12 eine Detailansicht auf einen oberen Teil einer Produkteinheit gemäß der Ausgestaltung;
13 eine detaillierte Rückansicht des oberen Teils der Produkteinheit gemäß der Ausgestaltung; und
14 eine Detailansicht auf einen unteren Teil der Produkteinheit gemäß der Ausgestaltung.
Die 1 zeigt wesentliche Komponenten einer Schlauchbeutelmaschine 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Maschine 1 weist Produktführungen 2 in Form von Förderbändern 2.1 bis 2.6 mit Antriebsmitteln 2.7 auf, die stückige Produkte, vorzugsweise flachzylindrische Produkte, insbesondere Kekse 3, mittels mehrerer Stapeleinheiten 4 oder zumindest wenigstens einer Stapeleinheit weiteren Verarbeitungs- bzw. Verpackungskomponenten zuführen. Die Verpackungskomponenten bilden in vertikaler Richtung mit den Produktführungen 2 und der Stapeleinheit 4 (2–4) eine Produkteinheit 1.1 (4). In einer Schlauchbeutelmaschine 1 kann eine beliebige Anzahl an Produkteinheiten nebeneinander angeordnet sein. Die Produkteinheiten 1.1 und deren Komponenten sind insbesondere in den 1 bis 3 in einer Übersicht dargestellt. In 5 ist eine Produkteinheit 1.1 in einer Einzeldarstellung ohne Folienzuführung gezeigt.
Die Produktführungen 2 (insb. 1–3) sind in Form von endlos laufenden Förderbändern 2.1 bis 2.6 ausgebildet, die aus (metallenem) Blech bzw. aus Kunststoff bestehen, wobei die Förderbänder 2.1 bis 2.6 eine gummierte Lauffläche aufweisen. In dieser Ausgestaltung sind sechs Förderbänder als Produktführungen 2 vorgesehen, es sind jedoch auch ohne Weiteres mehr oder weniger Förderbänder 24.1 verwendbar. Die weiteren Verpackungskomponenten bzw. Komponenten der Maschine 1 sind am Förderende A der Förderbänder 2.1 bis 2.6 senkrecht zu diesen angeordnet, wobei die Kekse 3 zunächst mittels einer Stapeleinheit stapelbar sind und als Stapel umlenkbar sind. Die Stapeleinheit 4 bildet mit den Förderbändern und weiteren Komponenten eines Füllbereichs E eine Umlenkeinheit 1.2, die der Überführung der Kekse 3 in nach und nach geformte Schlauchbeutel dient.
Der Stapeleinheit 4 nebengeordnet ist insbesondere eine erste Abzugseinheit 7 (1–3), die neben einem Folienantrieb (nicht dargestellt) eine Folienrolle 8 mit einer Folie 9, Umlenkrollen (nicht dargestellt) und eine Doppelwalze 10 aufweist. Über die Umlenkrollen ist die Folie 9 in einer Abzugsrichtung C (siehe Pfeil in 3) in Verbindung mit der gummierten Doppelwalze 10 unter einer gewissen Spannung haltbar und nahezu faltenfrei von der Folienrolle 8 abziehbar. Der Doppelwalze 10 in Abzugsrichtung C nachgeordnet ist eine Achse mit rotierenden Schneidmessern 11, die zur Unterteilung der Folie 9 in schmälere Folienbahnen 9.1 ausgebildet sind.
Die Folie 9 bzw. eine einzelne Folienbahn 9.1 ist mittels jeweils einer jeder Produkteinheit 1.1 zugeordneten zweiten Abzugseinheit 12 den eigentlichen Verpackungskomponenten zuführbar. Hierbei ist jeweils eine Formschulter 12.1 vorgesehen, über welche die Folienbahn 9.1 ziehbar ist. Die Oberseite der Folie 9 (siehe auch 1) bildet später die Innenseite des fertigen Schlauchbeutels. Der Formschulter 12.1 ist in Förderrichtung D ein Formelement 13 nachgeordnet, wie insbesondere 4 zeigt. Auf der Höhe des Formelements 13 ist eine Längssiegeleinheit 14 angeordnet, mit welcher eine Längsnaht herstellbar ist. Hinter dem Formelement 13, rückwärtig zur Folienführung angeordnet, ist für jeweils eine Produkteinheit 1.1 eine Abzugsrolle 15 vorgesehen, mit Hilfe derer die Folie 9 weiterführbar ist. Hierdurch wird eine falten-/wellenfreie Führung der Folie 9 gewährleistet. Dem Formelement 13 in Förderrichtung (Pfeil D) direkt nachgeordnet ist eine Seitenfalteinrichtung 18 (siehe 4), mit welcher beidseitig jeweils eine Falte in die Seiten des entstehenden Schlauchbeutels faltbar ist. Unterhalb der Seitenfalteinrichtung 18 ist eine Quersiegeleinheit 19 angeordnet. Dieser in einem bestimmten Abstand, der einer oder zwei Schlauchbeutellängen eines fertigen Schlauchbeutels entspricht, nachgeordnet, ist eine Schneideinheit 20.
Die einzelnen Verpackungskomponenten der Produkteinheit 1.1 werden im Folgenden im Hinblick auf die Zeichnungen näher erläutert. In den 1–3 ist u. a. eine Stapeleinheit 4 gezeigt, wobei die Stapeleinheit 4 in ihrer Längsausdehnung senkrecht zu einem Förderende A der Kekse 3 angeordnet ist. Nicht Gegenstand der Erfindung ist die Stapeleinheit 4 der 1–3 in dieser Ausgestaltung aus vier rotierbaren Schwenkarmen 4.1 bis 4.4, die mittels ringförmiger Halterungen 4.5 auf einer Achse 5 montiert sind. Die Schwenkarme 4.1–4.4 sind gemeinsam in ihrer Längsausdehnung entlang der Achse 5 gleich lang wie diese. Die ringförmigen Halterungen 4.5 sind längs der Achse 5 unmittelbar hintereinander angeordnet. Die Schwenkarme 4.1–4.4 sind je nachdem an welcher der vier Halterungen 4.5 sie angeordnet sind, gegebenenfalls zu einer ihrer Längsseiten länger ausgebildet als zu der entgegengesetzten. Die Breite der Schwenkarme 4.1–4.4 ist der Anzahl der Förderbänder 2.1–2.6 angepasst, so dass in einem Arbeitsschritt stets von allen Bändern gleichzeitig Produkte 3 in die Stapeleinheit 4 abgebbar sind. So ist gewährleistet, dass möglichst viele Schwenkarme platziert werden können und die Breite der Förderbänder abdeckbar ist.
Die Schwenkarme 4.1 bis 4.4 sind hierbei mittels einer gemeinsamen Steuerung im Verbund oder auch einzeln ansteuerbar. Jeder Schwenkarm 4.1 bis 4.4 weist in dieser Ausgestaltung sechs Kassetten 6 als Halterungen für die Produkte 3 auf, die gabelförmig ausgebildet sind, wobei die zugehörigen Gabelzinken Halteplatten sind, die einen ersten Zwischenraum 6.1 und einen zweiten Zwischenräume 6.2 einschließen. Die Länge und Breite der Zwischenräume 6.1 und 6.2 sind im Wesentlichen derart bemessen, dass jeweils ein Keks 3 in seiner Höhe und Breite locker aufnehmbar ist. In einem Bewegungsablauf, d. h. einer Rotation z. B. eines Schwenkarmes 4.1 sind vorzugsweise zwei Kekse 3 in einem hintereinander einzeln in die Zwischenräume 6.1, 6.2 und damit in die Kassette 6 einpassbar.
Die Schwenkarme 4.1–4.4 weisen in einem Querschnitt eine konisch zur Mitte hin zulaufende Geometrie auf, wodurch auch Kassetten 6 mit unterschiedlichen Kassettengrößen/-höhen anbringbar sind. Diese Ausgestaltung zeigt eine Kassette 6 mit zwei Zwischenräumen 6.1, 6.2 für die Kekse, es sind jedoch auch Kassetten 6 mit nur einer Ausnehmung bzw. mehr Zwischenräume möglich, so dass 3 oder mehr Kekse 3 stapelbar sind. Eine Rotation der Schwenkarme 4.1 bis 4.4 erfolgt grundsätzlich entgegen dem Uhrzeigersinn (Rotationsrichtung B), wobei um die Strecke von der Produktführung 2 bis zu einer Einfüllposition zu überbrücken, eine Drehung von ca. 270° erfolgen muss (siehe auch 3).
Zur besseren Halterung der Kekse 3 in den Kassetten 6 sind an den dem Schwenkarm zugewandten Abschluss der Zwischenräume 6.1, 6.2 Luftzuführungen in Form von schlitzförmigen Kanälen (nicht dargestellt) angeordnet, wobei mittels hohler Schäfte innerhalb der Achse des Schwenkarmes Luftleitungen zuführbar sind, die einen von der Kassette 6 wegströmenden Luftstrom erlauben, wodurch die Kekse 3 in die Kassetten 6 einsaugbar und damit gehalten sind. Insbesondere in 4 ist gezeigt, wie ein derartiges Stapeln erfolgt.
Damit die Kekse 3 aus der Halterung der Kassetten 6 beschädigungsfrei auslösbar sind, ist knapp oberhalb des Formelements 13 ein Auswerfer 17 vorgesehen (insbesondere 4). Der Auswerfer 17 ist im Wesentlichen als eine längliche Gabel ausgebildet, deren Zinken 17.1 parallel zur Förderrichtung A der Kekse stark verlängert sind. Die Spitzen der Zinken 17.1 weisen Schutzpolster 17.2 auf, um Beschädigungen an den Keksen 3 zu verhindern. Der Auswerfer 17 ist in vertikaler Richtung beweglich gelagert, so dass zur Entfernung der Kekse 3 aus den Zwischenräumen der Kassetten 6 der Auswerfer 17 vertikal nach unten bewegbar ist. Der Abstand der Zinken 17.1 ist derart bemessen, dass die Kassetten 6 der Schwenkarme 4 ohne Weiteres den Auswerfer 17 passieren können.
Eine zweite Abzugseinrichtung 12 umfasst zur Kantenführung der Folie 9 insbesondere eine Formschulter 12.1 (3 und 8). Die Formschulter 12.1 hat in an sich bekannter Weise ein der Folie 9 zugewandtes Schulterblatt mit einem im Wesentlichen ebenen Einlaufbereich 12.2. Die Formschulter 12.1 geht weiterhin in Förderrichtung der Folie 9 mit abwärts gerichteten Schenkeln 12.3 in das Formelement 13 über. Die äußeren Kanten der Formschulter 12.1 sind derart geführt, dass beide parallel zueinander in ein formgebendes Füllrohr (nicht dargestellt) übergehen, welches in dieser Ausgestaltung zum ordnungsgemäßen Führen der Folie nur eine geringe Höhe aufweist. Radial dazu ist innerhalb des Füllrohrs ein sich weiter nach unten erstreckendes Formelement 13 vorgesehen, bei welchem es sich im Wesentlichen um einen seitlich offenen Führungsschaft mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt handelt. Das Formelement 13 ist in der Ausgestaltung in 4 im Verbund mit weiteren Komponenten der Produkteinheit gezeigt. Das Formelement 13 ist aus Metall gefertigt und kann als Führung mit offenen Längsseiten oder als Rohr ausgestaltet sein, wobei ein Rohr an seinen Längsseiten länglich ausgebildete Öffnungen hat. Es schließt sich unterhalb an die Formschulter 12.1 an und entspricht im Querschnitt dem späteren Beutelumfang. Zumeist ist das Formelement 13 aus 2 ineinandersteckbaren Teilen aufgebaut, so dass die Folie 9 eine konsequente Verformung erfährt. Die Führung der Folienränder ist so ausgestaltet, dass diese um das Formelement 13 herum führbar sind und letzteres dann um seinen Umfang von der Folie 9 umschlossen ist.
Um eine Zusammenführung der Folienränder für ein sogenanntes ”Fin-Seal”, bei welchem die Folienränder flach aneinanderliegen, ist vor dem Formelement 13 eine Einfädelplatte 13.1 mit einem Schlitz 13.2 vorgesehen, das somit zwischen Formelement 13 und der Längssiegeleinheit 14 angeordnet ist. Die Einfädelplatte 13.1 weist mittig in Längsrichtung den Schlitz 13.2 auf, der über die gesamte Länge der Einfädelplatte 13.1 ausgebildet ist. Der Schlitz 13.2 ist derart geformt, dass Folienränder der Folienbahnen 9.1 aus dem Schlitz 13.1 heraustreten können und an den Rändern aneinanderliegen. Das Formelement 13 weist auf der der Formschulter 12.1 gegenüberliegenden Seite eine nach oben gerichtete, leicht nach außen gebogene Lasche 13.3 auf. Diese dient insbesondere dazu ein Einführen der Kekse 3 zu erleichtern.
Dem Formelement 13 nebengeordnet ist eine Transporteinheit für die Kekse 3 innerhalb des entstehenden Schlauchbeutels, welche ein erstes Transportband 16.1 sowie ein zweites Transportband 16.2 aufweist. Diese Transportbänder 16.1, 16.2 sind Endlosbänder, die von einer Steuereinheit (nicht dargestellt) mit der gleichen Geschwindigkeit wie die der Folie 9 antreibbar sind. Die Transportbänder 16.1, 16.2 weisen eine Oberfläche auf, die mit einem Schaumstoff oder ähnlichem Material belegt ist, so dass Beschädigungen der Folie 9 weitgehend vermieden werden.
Die Transportbänder sind hierbei so angeordnet, dass sie in Öffnungen (nicht dargestellt) des Formelements 13 ragen, wobei die Bänder 16.1, 16.2 unter einer leichten Federspannung stehen, so dass sie unter Spannung stehend, in die Folie leicht eindrücken. Hierdurch wird gewährleistet, dass ankommende Kekse 3 nicht einfach in den Beutel fallen, sondern von den beidseitig laufenden Transportbändern 16.1, 16.2 auffangbar sind, und mit der Geschwindigkeit der Folie 9 zum Boden des entstehenden Schlauchbeutels beförderbar sind. Weiterhin sind die Bänder 16.1, 16.2 längs in der Mitte ihrer Breite geteilt ausgebildet, so dass jeder Keks 3 von beiden Seiten optimal innerhalb der Folie gehalten ist. Zudem kann somit eine nachfolgende Seitenfalteinrichtung 18 nah an die Keksbefüllung angeordnet werden, so dass Elemente der Seitenfalteinrichtung 18 in den Bereich der Transportbänder 16.1, 16.2 eingreifen können, ohne letztere in ihrer Funktionsweise zu behindern.
Des Weiteren weist die zweite Abzugseinrichtung 12, wie in 2, 3 und 5 gezeigt ist, wenigstens eine Abzugsrolle 15 auf, die rückwärtig unterhalb der Formschulter 12.1 am Formelement 13 angeordnet ist. In der vertikalen Fortführung der Formschulter 12.1 ist in geeigneter Weise der Abzugsrolle 15 zugewandt eine Aussparung vorgesehen, in welche die Abzugsrolle 16 an der Folie 9 angreift. Die Abzugsrolle 15 ist auf einer Welle 15.1 drehbar gelagert und kann mittels einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) angesteuert werden. Eine derartige Abzugsrolle 15 kann einen inneren zylindrischen Kern aus Metall aufweisen, der mit einer Schicht Kunststoff ummantelt ist, um die Folie vor Beschädigungen zu schützen. Durch die Anordnung der Abzugsrolle 15 an dieser Stelle ist die falten- und/oder wellenfreie Abziehbarkeit der Folie 9 wesentlich verbessert. Andere übliche Verfahren, z. B. Vakuumtransportrollen können ebenfalls vorgesehen sein.
In 3 sowie 4 ist eine Siegelung der Längsnaht des Schlauchbeutels dargestellt. Die Längssiegeleinheit 14 weist pro Produkteinheit einen Längssiegelamboss 14.1 zur Ultraschallsiegelung der Folie 9 auf. Der Amboss 14.1 hat hierbei eine im Wesentlichen zylindrische Form mit abgeschrägten Ecken. Zur Spitze hin ist der Amboss 14.1 als quaderförmiges Teil mit einem Schlitz (nicht dargestellt) an dessen Stirnseite ausgebildet ist. Der Schlitz ist in Längsrichtung durchgängig ausgeformt und weist eine derart bemessene Breite auf, dass wenigstens eine Doppellage der Folie 9 dazwischen passt. Die Stirnseite des Amboss 14.1 ist mittig vor dem Formelement 13 angeordnet, wobei der Schlitz 13.1 des Formelements 13 und der Schlitz des Amboss 14.1 in vertikaler Richtung sich deckend gegenüberliegen. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Folie 9 durch den Schlitz 13.1 in den Schlitz des Ambosses 14.1 ragt und dort in einer kontinuierlichen Betriebsweise versiegelbar ist. Andere Methoden der Längsnahtsiegelung, z. B. Heißsiegelung oder Heißluftsiegelverfahren sind ebenfalls möglich.
Ferner ist in 4 eine Teilansicht der Schlauchbeutelmaschine 1 gezeigt, wobei entlang der vertikalen Produktführung unterhalb des Formelements 13 die Seitenfalteinrichtung 18 dargestellt ist. Eine solche ist detaillierter in 5 gezeigt. Die Seitenfalteinrichtung 18 weist pro Produkteinheit jeweils zwei ringförmige Faltelemente 18.1 oberhalb und unterhalb der Quersiegeleinheit 19 auf. Diese sind an sich ringförmig ausgebildet und weisen jeweils einen teilhalbkreisförmige Nocken 18.2 an einer Seite auf. Die Faltelemente 18.1 sind in der 5 in einer Ausgangsposition dargestellt, bei der ihre Nocken 18.2 gegeneinander gerichtet sind und zwischen diesen, wie an der rechten Seite der 6 angedeutet ist, die Beutelbahn verläuft. Eine Welle 18.3 verbindet die Faltelemente 18.1 jeweils mit Lagern 18.5, in rechteckigen Gehäusen 18.4. Über eine Antriebseinheit 18.6, die aus jeweils einem Antriebsrad 18.7 und einen ein zweites gegenüberliegendes Antriebsrad 18.7 verbindenden Zahnriemen 18.8, einem Winkelgetriebe 18.9 sowie eine Welle 18.10 gebildet ist, sind mittels einer Steuereinheit mit einem Drehmotor 18.11 die Faltelemente 18.1 in Bewegung setzbar. Durch die Drehung der Faltelemente 18.1 drücken die Nocken 18.2 in den Folienschlauch ein. Die Länge des Nockens 18.2 bestimmt hierbei die spätere Tiefe der Falte.
Eine Seitenfalteinrichtung 18 – wie vorstehend beschrieben – ist jeweils oberhalb und unterhalb einer Quersiegeleinrichtung 19 angeordnet. Eine solche Quersiegeleinheit 19 ist neben 1 auch in den 2, 3 und 4 dargestellt. Diese ist in Abstand zum Formelement 13 angeordnet. Der Abstand bestimmt die Anzahl der Kekse, die in einem Schlauchbeutel verpackbar sind. Die Quersiegeleinheit 19 ist wiederum eine Ultraschallsiegeleinheit, wie sie auch zuvor beschrieben wurde. Die Quersiegeleinheit 19 weist jedoch einen Amboss 19.1 und eine Sonotrode 19.2 auf, die gegeneinander drückbar sind. Bei dem Amboss 19.1 handelt es sich um einen Doppelamboss, womit eine Doppelnaht mit zwei Quernähten in einem geringen Abstand zueinander gleichzeitig setzbar ist. Hierzu ist die vordere Stirnseite des Amboss 19.1 im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Quer mittig ist eine Nut (nicht dargestellt) ausgebildet, die eine Siegelung in diesem Bereich verhindert, wodurch die Doppelnaht regelbar ist. Die gegenüber diesem Amboss 19.1 angeordnete Sonotrode 19.2 kann somit gleichzeitig die genannte Doppelnaht mit einer oberen und einer unteren Einzelnaht siegeln. Die obere Naht bildet den unteren Beutelabschluss eines entstehenden Schlauchbeutels, die untere Naht bildet die obere Abschlussnaht eines bereits gefüllten Beutels. Über eine Regel- und Steuereinheit (nicht dargestellt) ist die Ultraschalleinheit 19 bedienbar.
6 zeigt eine Detailansicht einer Schneideinheit 20. In einer rechteckig geformten Halterung 20.1 ist mittig auf einer Welle 20.2 ein länglich ausgeformtes Messer 20.3 angeordnet. Mittels einer Steuereinheit 20.4 ist die Welle bzw. das Messer 20.3 vorzugsweise im Uhrzeigersinn drehbar. Das Messer 20.3 weist an seinem einem Gegenstück 20.5 zugewandten Ende eine Schneide 20.6 auf. Das Messer 20.3 ist mittels von Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben auf der Welle 20.2 in einer bestimmten Position befestigbar, wobei das Messer 20.3 derart in einen teilkreisförmigen Ausschnitt in die Welle 20.2 einsetzbar ist, dass die Schneide 20.6 waagrecht aus diesem Ausschnitt herausragt. Zur Befestigung weist das Messer Schraubenöffnungen 20.7 auf, womit ein leichtes Austauschen gegeben ist. Das Gegenstück 20.5 ist in einem bestimmten Winkel zur Messerschneide 20.6 angeordnet, so dass das Messer 20.3 mit seiner Schneide 20.6 in der Rotation auf die zwischen Messerschneide 20.6 sowie Gegenstück 20.5 durchlaufende Folie 9 einwirken kann. Das Messer kann weiterhin eine zweite Schneide aufweisen, die auf der gegenüberliegenden Seite der Welle 20.2 ausgebildet ist.
Im Folgenden soll ein erfindungsgemäßer Verfahrensablauf anhand der Ausgestaltung näher erläutert werden: Zunächst werden Kekse 3 über die verschiedenen Förderbänder 2.1 bis 2.6 der Anlage zugeführt, wobei in diesem Funktionsbeispiel eine Maschine 1 mit sechs Bahnen, d. h. sechs Produktionseinheiten 1.1, gezeigt ist. Am Ende der Förderbänder 2.1 bis 2.6 (Förderende A) werden die Kekse 3 mittels der Stapeleinheit 4 von einer waagerechten in eine senkrechte Füllposition gebracht. Hierbei wandert ein erster Keks 3.1 in einen ersten Zwischenraum 6.1 der Kassette 6 der Stapeleinheit 4, wobei der jeweilige Schwenkarm der Stapeleinheit 4 entgegen des Uhrzeigersinns in einer der Fördergeschwindigkeit der Kekse 3 angepasste Geschwindigkeit weiter rotiert. Der erste Keks 3.1 wird mittels Luftansaugung innerhalb der Kassette 6 im ersten Zwischenraum 6.1 gehalten. Durch gleichzeitiges Weiterrotieren des Schwenkarmes sowie Weiterlaufen des Förderbandes erreicht ein zweiter Keks 3.2 den zweiten Zwischenraum 6.2 der Kassette 6 der Stapeleinheit 4. Auch dieser wird mittels einfachen Ansaugens im Zwischenraum 6.2 gehalten. Die Schwenkarme 4.1 bis 4.4 rotieren, wie gesagt, entgegen des Uhrzeigersinnes, wobei ein Transport der Kekse um 270° erfolgt. Die Schwenkarme 4.1 bis 4.4 können einzeln angesteuert werden, um auf Schwankungen der Produktförderung zu reagieren.
Ist ein erster Schwenkarm 4.1 mit Keksen 3 bestückt und befördert die Kekse 3 weiter, kann bereits die nächste Fuhre Kekse 3 mittels eines zweiten Schwenkarmes 4.2 aufgenommen werden. Die Anzahl der verwendeten Schwenkarme ist auf die zu fahrende Taktrate abstimmbar. So sind auch nur zwei oder auch drei Schwenkarme denkbar.
Die befüllte Stapeleinheit 4 verschwenkt – wie in 1 dargestellt – um insgesamt 270° und die Kekse 3 gelangen so in eine nach unten weisende vertikale Position, wobei die Kassetten 6 der Schwenkarme 4.1–4.4 zwischen den Zinken 17.1 der Auswerfer 17 kurz zu liegen kommen, die jeweils zu jeder Produkteinheit vorgesehen sind. Der Auswerfer 17 führt eine kurze vertikale Bewegung nach unten durch, wodurch die Kekse 3 aus ihrer Halterung gelöst werden und in die weiteren Verpackungskomponenten fallen – nämlich über das Formelement 13 in den durch dieses gebildeten Verpackungsschlauch. Hiernach dreht sich der Schwenkarm in Rotationsrichtung B weiter, um – wieder am Förderende A der Förderbänder 2 angelangt – neue Kekse 3 aufzunehmen.
Gleichzeitig findet den Förderbändern 2.1 bis 2.4 gegenüberliegend ein Abzug der Folie 9 von der Folienrolle 8 mittels der ersten Abzugseinheit 7 statt, wobei die Folie 9 mittels der rotierenden Schneidmesser 11 in Folienbahnen 9.1 geschnitten wird und mittels der zweiten Abzugseinrichtung 12 über eine Formschulter 12.1 gezogen wird. Die Folie 9 mündet dann innerhalb der Formschulter 12.1 und wird um das sich nach unten anschließende Formelement 13 gezogen, wobei dieses durch die Folie 9 vollständig umschlossen wird. Das Formelement 13 formt den Schlauchbeutel in der gewünschten Form weiter, wobei die Folie 9 rückwärtig von einer Abzugsrolle 15 leicht unter Spannung gehalten wird.
Die Folienränder werden durch die Schenkel 12.3 der Formschulter 12.1 um das Formelement 13 geleitet und in den Schlitz 13.1 eingefädelt. Gleichzeitig ragen die Folienränder in einen Schlitz des Siegelambosses 14.1. Die Längssiegeleinheit 14 siegelt durch Ultraschall die besagten Ränder kontinuierlich zu einem Folienschlauch zusammen.
Die Kekse 3 fallen, wie schon gesagt, in den Folienschlauch, wobei diese bis zu den Transportbändern 16.1 und 16.2, die aufgrund ihrer jeweils nach außen gerichteten Spannung leicht in die Folie des Folienschlauchs drücken und in das Formelement 13 ragen, aufgefangen werden und aufgrund ihrer entgegengesetzten Spannung sorgfältig und vorsichtig in das Innere des Beutels geführt werden. Die Transportbänder 16.1, 16.2 und die Folie 9 weisen gleiche Fördergeschwindigkeiten auf. Gleichzeitig erfolgt unterhalb der Längssiegeleinheit 14 eine Seitenfaltung durch die Seitenfalteinrichtung 18, wobei die Faltelemente 18.1 nacheinander seitlich in den entstandenen Folienschlauch eindrücken und einen seitlichen Falz entstehen lassen. Die doppelt gefaltete Folie wird hiernach von der Quersiegeleinheit 19 in dieser Form versiegelt, wobei, wie oben beschrieben, eine Doppelnaht gesiegelt wird. Hiernach erfolgt wiederum eine Bedienung der zweiten Seitenfalteinrichtung 18, die für eine faltenlose Quersiegelnaht sorgt. Die Geschwindigkeit, bzw. Taktrate der Maschine kann hierbei so eingestellt werden, dass ein Stapel aus zwei Keksen 3 oder auch mehrere Stapel von Keksen 3 in einen solchen Beutel gefüllt werden können. Durch Verändern der Taktraten sind verschiedene Einfüllmuster von Produkten, wie z. B. 1 × 2, 2 × 2, 3 × 2, 4 × 2 möglich.
Im Weiteren, nach ca. einer oder zwei Schlauchbeutellängen, findet die Trennung von nach und nach entstehenden Schlauchbeuteln statt. Dies wird mit der Schneideeinheit 20 bewerkstelligt. Hierzu wird mittels der Steuereinheit 20.4 die Welle 20.2 angetrieben, womit das Messer 20.3 um die Längsachse der Welle 20.2 rotiert. Ein Schneidevorgang findet statt, wenn die Schneide 20.6 des Messers 20.3 auf das Gegenstück 20.5 trifft und an diesem scherenförmig abgleitet. Die Rotation der Welle 20.2 wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit gesteuert, damit jeweils der Zwischenbereich der Doppelnaht vom Messer 20.3 getroffen wird.
Die 7 bis 14 beschreiben im Folgenden eine Schlauchbeutelmaschine 1. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile. Die 7 zeigt die wesentlichen Komponenten der Ausgestaltung der Schlauchbeutelmaschine 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Schlauchbeutelmaschine 1 weist Produktführungen 2 in Form von Förderbändern 22.1 bis 22.5 mit Antriebsmitteln (nicht dargestellt) auf, die die stückigen Produkte, insbesondere Kekse 3, mittels einer Stapeleinheit 4 den weiteren Verarbeitungs- bzw. Verpackungskomponenten zuführen. Auch in dieser Ausgestaltung bilden die Verpackungskomponenten in vertikaler Richtung zusammen mit den Produktführungen 2 und der Stapeleinheit 4 Produkteinheiten 1.1. Die Produkteinheiten 1.1 und deren weitere Komponenten sind insbesondere in den 7 bis 9 dargestellt. Die Stapeleinheit 4 ist dabei in 9 ersichtlich. Die 12 bis 14 zeigen nebeneinander angeordnete Produkteinheiten 1.1 abschnittsweise in einer Einzeldarstellung ohne Folienzuführung zur besseren Übersicht.
Die Produktführungen 2 als Endlosförderbänder 22.1 bis 22.5 sind mit einer gummierten Lauffläche versehen. Die Kekse 3 sind von einem breiten Endlosförderband 22.1 auf die einzelnen Bahnen geführt, wobei der Bereich von der Produktführung 2 zur Stapeleinheit 4 mittels wenigstens vier als Endlosförderbänder ausgebildeten, hintereinander angeordneten Portionierbändern 22.2 bis 22.5 überbrückt ist. Diese sind pro Produkteinheit 1.1 gleich ausgebildet. Die Portionierbänder 22.2 bis 22.5 sind in ihrer Länge derart bemessen, dass wenigstens zwei Kekse 3 hintereinander Platz finden. Den Portionierbändern 22.2 bis 22.5 sind Antriebsmittel (nicht dargestellt) zugeordnet, die die vier Förderbänder mit unterschiedlichen Geschwindigkeit antreiben. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kekse 3 von einer kontinuierlichen Kette aus Keksen 3 mit gleichen Abständen, wie sie auf den Produktführungen 2 ersichtlich sind, zu einer paarweisen Anordnung geführt werden, wobei derartige Kekspaare je nach Anforderung und Geschwindigkeit der Maschine in einem bestimmten gewünschten Abstand zueinander beabstandet sind.
Den Portionierbändern 22.2 bis 22.5 ist ein Ablageband 24.1 nachgeordnet, welches der Stapeleinheit 4 vorgeordnet ist. Das Ablageband 24.1 überragt mit seinem der Stapeleinheit 4 zugewandten Ende 24.2 eine zur Stapeleinheit 4 gehörende Stapelkette 24.3 leicht. Das Ablageband 24.1 besitzt eine bewegbare Rückzugskante als Ende 24.2, mittels der Kippbewegungen durchführbar sind, um die Kekse 3 in Richtung der Stapelkette 24.3 abzusenken.
Die Stapelkette 24.3 ist eine endlos umlaufende, bandförmige Kette, auf welcher nach außen ragend vertikale Wände 24.4 angeordnet sind. Die Wände 24.4 bilden für die Kekse 3 eine im Wesentlichen U-förmige Halterung 24 oder Becher. Hierzu sind die Wände 24.4 L-förmig ausgebildet, wobei die zur Stapelkette 24.3 parallel anliegenden Teilstücke paarweise zueinandergerichtet sind. Hierdurch sind paarweise U-förmige Halterungen 24 für die Kekse 3 ausgebildet. Die Abstände zwischen zwei Wänden 24.4 entsprechen der Abmessung eines Kekses 3.
Um eine geringe Fallhöhe vom Ablageband 24.1 und eine sichere Aufnahme der Kekse 3 zwischen den Wänden 24.4 zu gewährleisten, ist zu beiden Seiten der Stapelkette 24.3 jeweils ein Absenkkeil 24.5 mit einem zwischen diesen gebildeten Spalt (9) zwischen Ablageband 24.1 und Stapelkette 24.3 angeordnet. Zwischen den Keilen 24.5 ist ein Spalt gebildet, durch welchen die Wände 24.4 während des Betriebes der Stapelkette 24.3 hindurchgleiten können. Die Stapelkette 24.3 hat in der Seitenansicht in 9 im Bereich des Förderendes A ein rechteckiges Endstück mit abgerundeten Ecken. Die zwischen den Wänden 24.4 zu stapelnden Kekse 3 sind mittels dieser Stapelkette 24.3 von einer horizontalen in eine vertikale Einfüllrichtung (Förderrichtung D) bringbar.
Um beim Führen aus der Horizontalen in die Vertikale ein mögliches Herausfallen der Kekse 3 aus ihrer Halterung zu verhindern, ist zu jeder Produkteinheit 1.1 eine Haltestange 25 vorgesehen, die im folgenden genau beschrieben ist. Die Haltestange 25 verhindert, dass Kekse 3 aus den Bahnen herausfallen bzw. ermöglicht eine optimale Führung der Kekse 3 in die weiteren Verpackungskomponenten. Die Haltestange 25 ist hierbei mittig kurz oberhalb der Höhe der Kekse 3 angeordnet.
Die Form der Haltestange 25 folgt der Ausgestaltung der Stapelkette 24.3, wie 12 zeigt. Die Wände 24.4 zeigen an ihrem oberen Ende eine Ausnehmung 24.6, die halbkreisförmig ausgebildet ist und eine Tiefe aufweist, die dem Durchmesser der Haltestange 25 entspricht, so dass für die Wände 24.4 der Bereich, den die Haltestange 25 absichert, beschädigungsfrei passierbar ist.
Um die gestapelten Kekse 3 den weiteren Verpackungskomponenten zuzuführen, sind entlang der der Förderrichtung D gerichteten Längsseite der Stapelkette 24.3 zu beiden Seiten seitliche Produktführungen 26 vorgesehen, die die Kekse 3 aus der Stapelkette 24.3 ausheben. Hierzu wird ein der zu folgenden Bahn nach geformtes Seitenblech 26.1 und diesem gegenüberliegend Führungskeile 26.2 und 26.3 als Führungsschiene angeordnet. Letztere dienen der Führung der Kekse 3 in einer horizontalen Richtung senkrecht zur Förderrichtung D, wie in 13 gezeigt ist.
In 12 ist weiter gezeigt, dass im Bereich der Produktführungen 26 vor einem Füllbereich E mittels zweier Wellen 27.1 und 27.2 ein bewegbarer Produktportionierer 27 angeordnet ist. Der Produktportionierer 27 ist als doppeltes Endlosband ausgebildet, wobei die Laufrichtung der Förderrichtung D entspricht. Am Produktportionierer 27 sind an dessen beiden Bandteilen jeweils zueinander entgegengesetzt angeordnete Übergabefinger 27.3 sowie 27.4 angebracht, die die Aufgabe haben die aus den Seitenblechen 26.1 bis 26.3 herausgeschobenen Kekse 3 vertikal in der gewünschten Formation, in dieser Ausgestaltung zwei Doppellagen hintereinander, vertikal stapelbar zu machen und eine Übergabe an den Füllbereich E zu erreichen. Je nach Ausführung bzw. Länge des Produktportionierers 27 können eine Vielzahl von gestapelten Produkten hintereinander gestapelt werden, so z. B. 1, 2, 3 oder 4 Produktstapel.
Unterhalb der Produktführungen 2 sowie der Stapeleinheit 4 ist die erste Abzugseinheit 7 angeordnet, die neben einem Folienantrieb 28.1 eine Folienrolle 8 mit einer Folie 9, diverse Umlenkrollen (nicht dargestellt) und wenigstens eine Doppelwalze 10 aufweist. Über die Umlenkrollen ist die Folie 9 wiederum in eine Abzugsrichtung C (siehe 8) in Verbindung mit der gummierten Doppelwalze 10 unter einer gewissen Spannung haltbar und nahezu faltenfrei von der Folienrolle 8 abziehbar. Die Abzugseinheit 7 weist weiterhin eine Achse mit rotierenden Schneidmessern 11, die zur Unterteilung der Folie 9 in schmälerer Folienbahnen 9.1 ausgebildet ist. Die Schneidmesser 11 sind in dieser Ausgestaltung nicht an einer einzigen Stelle auf einer Welle quer zur Folienbahn 9, sondern versetzt angeordnet, so dass eine große Folienbahn nach und nach in einzelne Folienbahnen mit versetzen Schneidmessern 11 zerteilbar ist. Die Folie 9 ist mittels weiterer Umlenkrollen 28.2 S-förmig unterhalb der Ablagebänder 24.1 geführt. Die Umlenkrollen 28.2 sind an einer Spreizeinheit 28.2 befestigt, die dem Spreizen der geschnittenen Folienbahnen 9.1 dient.
In der 10 und 11 ist der reine Folienverlauf gezeigt, wobei in die Folie 9 zunächst mittig ein Schnitt gesetzt wird. Die Folie 9 ist vor jedem neu gesetzten Schnitt durch eine s-förmige Anordnung gespannt. Die Spreizeinheit 28.2, die nahe einem Ende des Folienschnitts angeordnet ist, weist pro Folienbahn 9.1 eine Anordnung von Umlenkrollen 28.3 auf, die die Folie 9 S-förmig führen und innerhalb dieser S-Form quer zur Folienabzugsrichtung C zueinander bewegbar sind. Bei Bedarf ist hiermit der Abstand zwischen den Folienbahnen 9.1 insoweit veränderbar, dass die Schlauchbeutelmaschine 1 mit unterschiedlich breiten Folienrollen 8 nutzbar ist.
Eine Spreizeinheit 28.3 der Folie 9 besteht aus mehreren Umlenkrahmen 28.3a, die in ihrem Drehwinkel einstellbar sind. Die jeweilige Folienbahn 9.1 wird über einen Umlenkrahmen auf den benötigten Bahnversatz zur benachbarten Folie 9.1 umgelenkt. Der Drehwinkel muss einstellbar sein damit unterschiedliche Folienbreiten auf einen festgelegten Bahnversatz eingerichtet werden können. Die Folienbahn 9.1 wird in dem Umlenkrahmen 28.3a definiert zurückgeführt um dann mit dem gewünschten Versatz nach vorn aus dem Umlenkrahmen 28.3a herauszulaufen.
Die erste Spreizung führt zu einem Abstand zwischen den beiden, aus der Gesamtfolienrolle entstandenen, ersten Einzelbahnen 9.1. Die zweite Spreizung schafft einen Abstand der beiden äußeren Folienbahnen 9.1 zur mittleren Folienbahn. Ein Längenausgleich für die mittlere Folienbahn ist, für die Beibehaltung der Folienmittenlänge aller Folienbahnen 9.1, notwendig. Am Auslauf der vorderen sechs Umlenkrahmen wird ein gleicher Mittenabstand für alle Folienbahnen 9.1 erreicht.
Die Folie 9 bzw. eine einzelne Folienbahn 9.1 ist mittels jeweils jeder Produkteinheit 1.1 zugeordneten zweiten Abzugseinheit 12 den eigentlichen Verpackungskomponenten zuführbar. Die Folienbahn 9.1 ist über eine Formschulter 12.1 ziehbar. Eine Besonderheit der zweiten Ausgestaltung ist hierbei, dass anstelle eines Formelements, wie es in der ersten Ausgestaltung beschrieben wurde, eine Falteinrichtung verwendet wird, wobei der Folienabzug am hinteren Bereich angebracht ist, und an der Vorderseite mittels zweier rotierender Siegelbänder 29.1 erfolgt. Die Siegelbänder 29.1 sind einer Längssiegeleinheit 29 zugeordnet, die mittels eines Heißsiegelverfahrens eine kontinuierliche Längsnaht (hier eine Umlegenaht) erzeugt.
Zum besseren Folientransport ist dem Füllbereich E ein Abzugsriemen 30 zugeordnet. Der Abzugsriemen 30 befindet sich an der Unterseite der Formatschulter 12.1, und greift von hinten an die Folie 9 ein. Der Abzugsriemen 30 hat die Aufgabe, die Folie 9 strammzuziehen. Wie auch schon zur ersten Ausgestaltung beschrieben, sind seitlich des nun entstandenen Folienschlauches zwei Transportbänder 16 angeordnet, die ein erstes Transportband 16.1 sowie ein zweites Transportband 16.2 beinhalten und den geführten Produkttransport der Kekse 3 übernehmen. Die Transportbänder 16.1, 16.2 sind federnd gelagert und drücken seitlich die Folie gegen das Produkt. Die Geschwindigkeit mit welcher die Transportbänder 16.1, 16.2 laufen entspricht der Foliengeschwindigkeit.
In 14 ist ein unterer Bereich einer Produkteinheit 1.1 dargestellt, wobei insbesondere die Seitenfalteinrichtung 18, die dazwischen liegende Quersiegeleinheit 19 sowie die Schneideeinheit 20 gezeigt sind. Zur Beschreibung der Seitenfalteinrichtung 18 sowie der Schneideeinheit 20 wird auf die erste Ausgestaltung verwiesen.
Die in 14 dargestellte Quersiegeleinheit 19 weist einen zylindrischen Siegelkörper 31.1 mit einer im Wesentlichen dreieckigen Grundfläche auf, der an seinen Ecken jeweils eine Siegelbacke 31.2 besitzt. Der Siegelkörper 31.1 ist auf einer Welle 31.3 befestigt und mittels dieser Welle 31.3 rotierbar. Die Quersiegeleinheit 19 ist in dieser Ausgestaltung eine Heißsiegeleinheit und ist auf zwei den Querseiten des Folienschlauch angrenzenden Seiten jeder Produkteinheit 1.1 in gleicher Kombination bestehend aus Siegelkörper 31.1 und Welle 31.3 vorgeordnet. Die Siegelkörper 31.1 sind dabei so rotierbar, dass bei einer Rotation um 60° die Siegelbacken 31.2 beider gegenläufig rotierender Siegelkörper 31.1 aneinander drücken und so eine Siegelung der dazwischen liegenden Folie 9 auslösen.
Der Verfahrensablauf einer Schlauchbeutelerzeugung nach der zweiten Ausgestaltung wird wie folgt erläutert, wobei die Unterschiede zur ersten Ausgestaltung herausgehoben sind:
Die Kekse 3 werden über das Förderband 22.1 der Anlage zugeführt, und auf den Portionierbändern 22.2–22.5 abgelegt. Die Kekse 3 werden mittels der Portionierbänder 22.2–22.5 durch unterschiedliche Geschwindigkeiten der einzelnen Förderbänder paarweise zusammengeführt. Die Kekspaare gelangen auf ein Ablageband 24.1 und von dessen Rückzugskante 24.2 durch eine Kippbewegung nach unten über die Absenkkeil 24.5 nacheinander zwischen zwei aufeinanderfolgende Wände 24.4 auf die Stapelkette 24.3. Die Absenkkeile 24.5 verhindern hierbei, dass die Kekse 3 eine zu hohe Fallhöhe haben, und womöglich beschädigt werden. Die Geschwindigkeiten des Ablagebands 24.1 sowie der Stapelkette 24.3 werden zueinander so geregelt, dass die Kekse 3 nacheinander in den gleichen Zwischenraum fallen und somit aufeinander gestapelt werden. Die Stapelkette 24.3 bewegt sich kontinuierlich, wodurch die Wände 24.4 ebenfalls kontinuierlich in Förderrichtung bewegen. Die Wände 24.4 passieren den Spalt zwischen den Absenkkeilen 24.5 und ziehen eventuell auf den Absenkkeilen 24.5 gestapelte Kekse 3 mit sich. Die Kekse 3 werden auf der Stapelkette 24.3 liegend den weiteren Verpackungskomponenten zugeführt. Dies beinhaltet einen Wechsel der horizontalen Förderrichtung in eine vertikale Förderrichtung D, wobei die Haltestange 25 ein Herausfallen der Kekse 3 verhindert. Während die Stapelkette 24.3 in gleichbleibender Geschwindigkeit weiterläuft, werden die Kekse 3, erreichen sie die Seitenbleche 26.1, mittels dieser und der Führungskeile 26.2, 26.3 aus der Halterung der Wände 24.4 herausgeschoben. Die Kekse 3 werden um einen bestimmten Abstand, der der Breite der Wände 24.4 entspricht zur Seite gedrückt, und mittels des Produktportionierers 27 aufgefangen. Die Kekse 3 kommen als Stapel auf den Leitblechen 27.3 bzw. 27.4 zu liegen, wobei je nach Anordnung der Leitbleche 27.3, 27.4 die gestapelten Kekse 3 paarweise oder auch in anderen Konstellationen nach und nach dem Füllbereich E zugeführt werden.
Gleichzeitig findet unterhalb der Zuführeinrichtung 2 ein Abzug der Folie 9 von der Folienrolle 8 mittels der ersten Abzugseinheit 7 statt, wobei die Folie 9 mittels der Schneidmesser 11 in Folienbahnen 9.1 geschnitten wird und über eine Formschulter 12.1 abgezogen wird. Die Folie 9 mündet unterhalb der Formschulter 12.1 zwischen zwei Transportbänder 16.1, 16.2 und wird zwischen die Siegelbänder 29.1, 29.2 der Längssiegeleinheit 14 eingefädelt. Die Folie 9 wird mittels der Siegelbänder 29.1, 29.2 sowie vom Abzugsriemen 30 der rückwärts der Folie angeordnet ist, weitergeführt. Die Folienränder sind zwischen den Siegelbändern 29.1 und 29.2 festgehalten, wobei die Ränder leicht unter Spannung stehen. Die Längssiegeleinheit 14 siegelt mittels eines Heißsiegelverfahrens die Ränder der Folie 9 kontinuierlich zu einem Folienschlauch zusammen.
Die Kekse 3 werden weiterhin mittels der Umlenkeinheit 1.2 in den beginnenden Folienschlauch geleitet, wobei sie in den Einzugsbereich der Transportbänder 16.1 und 16.2 gelangen, die seitlich des Füllbereichs E angeordnet sind. Die Transportbänder 16.1 und 16.2 ragen, wie auch schon zuvor beschrieben, in die Folie des entstehenden Folienschlauchs ein, fangen dadurch die ankommenden Kekse 3 auf und leiten sie sorgfältig und vorsichtig in das Innere des entstehenden Beutels. Gleichzeitig erfolgt unterhalb der Längssiegeleinheit 14 wiederum eine Seitenfaltung durch die Seitenfalteinrichtung 18, und eine Quersiegelung mittels der Quersiegeleinheit 19. Hierbei rotieren die Siegelkörper 31.1 zu beiden Seiten der Anlage in entgegengesetzter Weise zueinander, so dass die Siegelbacken 31.2 der Siegelkörper 31.1 je nach Taktung derart zusammendrücken, dass eine Quernaht gesiegelt wird. Durch den Druck und durch die Hitze der Siegelbacken 31.2 wird die Folie an diesen Stellen zusammengeschweißt.
Im weiteren Verlauf findet die Trennung von nach und nach entstehenden Schlauchbeuteln statt, welche wiederum von der Schneideinheit 20 bewerkstelligt wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Komponenten ist es möglich eine mehrbahnige Schlauchbeutelmaschine 1 zu erstellen, die in der Lage ist, die gewünschten Seitenfaltbeutel in großer Stückzahl parallel herzustellen und insbesondere horizontal zugeführte stückige Produkte, wie Kekse 3, stapelweise anzuordnen und als Stapel in die vertikal ausgerichteten gebildeten Schlauchbeutel einzufüllen.

Claims

Vorrichtung zum Verpacken von stückigen Produkten, wie Keksen, in Schlauchbeuteln, wobei die Produkte (3) horizontal zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stapeleinheit (4) vorgesehen ist, mit welcher wenigstens zwei Produkte (3) aufeinander stapelbar sind, dass die Produkte (4) gestapelt einem Füllbereich (E) zuführbar sind, dass eine Umlenkeinheit (1.2) zum Umlenken der Produkte (3) von der horizontalen Zuführrichtung in eine vertikale Einfüllrichtung (D) vorgesehen ist, dass die Umlenkeinheit (1.2) zum geführten Umlenken der Produkte (3) ausgebildet ist, dass die Produkte (3) in der Umlenkeinheit (1.2) in Halterungen (6, 24) gehalten sind, dass eine Haltestange (25) zum Verhindern eines Herausfallens der Produkte (3) aus den Halterungen (6, 24) beim Führen derselben aus der Horizontalen in die Vertikale vorgesehen ist, und die Produkte (3) mit Hilfe von zwei seitlich des Füllbereiches (E) angeordneten Transportbändern (16.1, 16.2) aufnehmbar und mit der Geschwindigkeit der Schlauchbeutel bildenden Folie (9) förderbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapeleinheit (4) eine Stapelkette (24.3) zugeordnet ist, die vertikal nach außen ausgebildete U-förmige Halterungen (6, 24) besitzt, wobei die Produkte (3) von einem Ablageband (24.1) in die Halterungen mit Hilfe von Ablegekeilen (24.5) führbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Abzugseinrichtung (7, 12) für ein Verpackungsmaterial, wobei eine erste Abzugseinrichtung (7) eine Doppelwalze (10) aufweist und eine zweite Abzugseinrichtung (12) eine Formschulter (12.1) und/oder eine Abzugsrolle (15) und/oder einen Transportriemen (30) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verpackungsmaterial, insbesondere eine Folie (9), von einer Folienrolle (8) mittels der ersten Abzugseinrichtung (7) abziehbar ist.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (9) mittels der zweiten Abzugseinrichtung (12) in einen Folienschlauch mit rechteckiger oder runder Querschnittsform formbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Füllbereich zugeordnete Längssiegeleinheit (14) zur Siegelung der Längsnaht des Schlauchbeutels.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Quersiegeleinheit (19) zur Erzeugung wenigstens einer Quernaht.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Längssiegeleinheit (14) nachgeordnete Seitenfalteinrichtung (18) zum Einfalten wenigstens einer der Seiten des Schlauchbeutels Faltelemente (18.1) aufweist, die über zwei seitlich zum Folienschlauch geordnete Wellen (18.3) gegen- und/oder gleichsinnig in die Seiten des Folienschlauchs eingreifend bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faltelement (17.1) jeweils wenigstens einen Nocken (18.2) aufweist, dessen Abmessung der Tiefe des Seitenfalzes im Folienschlauch entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Seitenfalteinrichtung (18) zum Einfalten der Seiten des Schlauchbeutels der Quersiegeleinheit (19, 31) vorgeordnet und/oder nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schneideinheit (20), womit die fertig gestellten Schlauchbeutel voneinander trennbar sind, wobei die Schneideeinheit (20) eine Welle (20.2) aufweist, an welcher ein Messer (20.3) befestigt ist, welches mittels einer Steuereinheit (20.4) entlang seiner Längsachse mittels der Welle (20.2) rotierbar ist.
Verfahren zum Verpacken von stückigen Produkten, wie Keksen, in Schlauchbeuteln, wobei die Produkte (3) horizontal zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Produkte (3) von einer Stapeleinheit aufeinander gestapelt werden, dass die Produkte (3) gestapelt einem Füllbereich (E) zugeführt werden, dass die Produkte (3) durch eine Umlenkeinheit (1.2) von einer horizontalen Zuführrichtung in eine vertikale Einfüllrichtung (D) derart umgelenkt werden, dass die Produkte (3) durch die Umlenkeinheit (1.2) geführt umgelenkt werden, dass die Produkte (3) in der Umlenkeinheit (1.2) in Halterungen (6, 24) gehalten werden, dass die Produkte beim Führen von der Horizontalen in die Vertikale durch die Halterungen am Herausfallen aus den Halterungen gehindert werden, und die Produkte (3) mittels zwei seitlich des Füllbereiches (E) angeordneter Transportbänder (16.1, 16.2) aufgenommen und mit der Geschwindigkeit der Schlauchbeutel bildenden Folie (9) gefördert werden.