DE102019106301A1 - Verpackungsmaschine - Google Patents
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Abstract
Backenanordnung (10), die ein schlauchförmiges Tütenmaterial (11) aufnimmt, das zur Ausbildung von mit Snack-Esswaren gefüllten Tüten 12 von der Backenanordnung (10) in Querrichtung versiegelt und in Querrichtung geschnitten wird. Das schlauchförmige Tütenmaterial (11) wird in einer Abwärtsrichtung (13) zugeführt. Die Backenanordnung (10) umfasst Siegelbacken (27, 28), wobei die Backen (27, 28) in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial (11) in Querrichtung zu versiegeln. Jede der Backen (27, 28) weist eine Endfläche (29) auf, die erhitzt wird und das schlauchförmige Tütenmaterial (11) zur Ausbildung der Versiegelung darin in Eingriff nimmt. Jede Fläche (29) ist von ihrer jeweiligen Drehachse in einem Radius (31) beabstandet. Am stärksten bevorzugt beträgt der Radius (31) weniger als 85 mm, jedoch mehr als 65 mm.
Description
- GEBIET
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Backenanordnungen für Verpackungsmaschinen, die mit Produkt gefüllte Tüten, wie z. B. mit Snack-Esswaren gefüllte Tüten, erzeugen.
- HINTERGRUND
- Verpackungsmaschinen nehmen Tütenmaterial in Schlauchform auf. Zu verpackendes Produkt wird in das Innere des schlauchförmigen Tütenmaterials zugeführt, wobei die Verpackungsmaschine dann das schlauchförmige Tütenmaterial zur Ausbildung der mit Produkt gefüllten Tüten in Querrichtung versiegelt und schneidet. Das schlauchförmige Tütenmaterial wird von einer Formschulter ausgebildet, der die Verpackungsfolie in Streifenform zugeführt wird. Former und Verpackungsmaschinen werden in den US-Patenten 4910943, 5622032, 4663917, 6655110, 7159376, 7600630, 7383672, 4753336, 7124559, 7415809, 7152387 und 7472528 sowie den australischen Patentanmeldungen 2012258403, 20122584, 2012258497, 2012201494 and 2012201595 und 2011360138 und der internationalen Anmeldung PCT/EP2013/052754 beschrieben.
- Das schlauchförmige Material, das von der Formschulter bereitgestellt wird, wird längs versiegelt. Diese Funktion erfolgt durch Erhitzen des schlauchförmigen Tütenmaterials entlang seiner in Längsrichtung überlappenden Ränder und durch Aufbringen von Druck auf die überlappenden Längsränder.
- Über dem Former ist eine Wägemaschine positioniert, die Dosiermengen von Produkt zu einer Rinne zuführt, die sich zu der Formschulter hin erstreckt.
- Das schlauchförmige Tütenmaterial passiert die Formschulter, wird längs versiegelt und dann der Verpackungsmaschine zugeführt. Währenddessen werden dem Inneren des schlauchförmigen Tütenmaterials von der Wägevorrichtung Dosiermengen von Produkt zugeführt, wobei die Dosiermengen aus Produkt bestehen, das entlang einer Länge des schlauchförmigen Tütenmaterials verstreut wird. Eine Folientriebanordnung ist unter der Formschulter und über der Verpackungsmaschine positioniert. Die Folientriebanordnung nimmt das schlauchförmige Tütenmaterial dahingehend in Eingriff, zu bewirken, dass das Streifmaterial den Former passiert, und führt das schlauchförmige Tütenmaterial der Verpackungsmaschine darunter zu. In der Regel umfasst die Folientriebanordnung ein Paar angetriebener Riemen, die das schlauchförmige Tütenmaterial mit einer gewünschten Geschwindigkeit vorantreiben. Es können auch Laufrollen eingesetzt werden. Die Verpackungsmaschine umfasst mindestens ein Paar drehangetriebener Backen, wobei die Backen eine Umfangsgeschwindigkeit (beim Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial) aufweisen, die mit der Geschwindigkeit des schlauchförmigen Tütenmaterials gemäß der Bestimmung durch die Folientriebanordnung übereinstimmt.
- Insbesondere in Bezug auf Snack-Esswaren gibt es einen Trend zur und Drängen auf Bereitstellung von Snack-Esswaren in Tüten mit reduzierter Größe. Die kleineren Tüten werden weiter verpackt und werden im Allgemeinen in größeren Tüten positioniert, obgleich dies nicht stets der Fall ist. Die kleineren Tüten stellen also eine Einzelportion für den Verbraucher bereit.
- Die oben erwähnten Verpackungsmaschinen weisen zwei an jeder Welle befestigte Backen auf, wobei jede Drehung der Wellen um 360° zwei Tüten erzeugt. Die Siegelflächen jeder Backe sind von der Drehachse der Welle in einem Abstand von etwa 100 mm beabstandet.
- Mit Backenanordnungen gemäß obiger Beschreibung, d. h. bei denen die Siegelflächen der Backen um etwa 100 mm von der Drehachse beabstandet sind, sind mit dem Nachteil behaftet, dass sie zur Erzeugung von Tüten mit größerer Größe am besten geeignet und dazu konfiguriert sind, und daher mit dem weiteren Nachteil behaftet sind, dass sie nicht gut für die Erzeugung kleinerer Tüten mit hohen Produktionsraten ausgelegt sind. Insbesondere müssen die Backen, wenn die Backen ein variierendes Geschwindigkeitsprofil aufweisen, vor der Ineingriffnahme des schlauchförmigen Tütenmaterials beschleunigt und verzögert werden, und nach der Ineingriffnahme des schlauchförmigen Tütenmaterials, während des Dichtungskontakts mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial, müssen sich die Backen mit derselben Geschwindigkeit wie das schlauchförmige Tütenmaterial bewegen. Diese Änderung der Geschwindigkeit und somit der Beschleunigung stellt ein Problem hinsichtlich der Trägheitskräfte dar.
- AUFGABE
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zumindest einen der obigen Nachteile zu überwinden oder wesentlich zu verbessern.
- KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Es wird hier eine Verpackungsmaschinenbackenanordnung offenbart, die Folgendes umfasst:
ein Paar Antriebswellen, wobei die Wellen parallel und in Querrichtung beabstandet sind, wobei jede Welle eine Längsachse aufweist und wiederholt um 360° um ihre jeweilige Achse gedreht wird, wobei die Wellen in entgegengesetzten Winkelrichtungen gedreht werden; und mindestens eine Siegelbacke, die jeweils derart an einer Welle angebracht ist, dass die Backen in zusammenwirkenden Paaren angeordnet sind, und wobei jede Siegelbacke eine Siegelfläche zur Ineingriffnahme von sich abwärts bewegendem schlauchförmigem Tütenmaterial zur Ausbildung einer Querversiegelung darin aufweist, wobei jede Siegelfläche von ihrer jeweiligen Drehachse in einem Radius von weniger als 85 mm beabstandet ist. - Vorzugsweise ist jede Siegelfläche in einem Radius von mehr als 65 mm, jedoch weniger als 85 mm, von ihrer Drehachse beabstandet.
- Vorzugsweise ist jede Siegelfläche in einem Radius von weniger als 80 mm, jedoch mehr als 70 mm, von ihrer jeweiligen Achse beabstandet.
- Vorzugsweise ist jede Siegelfläche in einem Abstand von etwa 76 mm von ihrer Drehachse beabstandet.
- Vorzugsweise ist die Längsachse allgemein horizontal.
- Vorzugsweise bewegen sich die Backen im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts.
- Vorzugsweise umfasst die Backenanordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Abstreifstange, so dass zusammenwirkende Paare von Abstreifstangen das Tütenmaterial vor dem Eingriff der Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abstreifen.
- Vorzugsweise umfasst die Anordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Schließstange, wobei die Schließstangen in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial zu verschließen, wenn sich die Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial in Dichtungskontakt befinden.
- Vorzugsweise bewegen sich die Abstreifstangen und die Schließstangen im Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts.
- Figurenliste
- Es werden nun bevorzugte Formen der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine schematische isometrische Ansicht der Backenanordnung einer Verpackungsmaschine; und -
2 einen schematischen Endaufriss der Backenanordnung von1 . - BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- In den beiliegenden Zeichnungen wird eine Backenanordnung
10 einer Verpackungsmaschine schematisch dargestellt. - Die Verpackungsmaschine wäre unterhalb einer Folientriebanordnung positioniert, die der Backenanordnung
10 schlauchförmiges Tütenmaterial11 zuführt, das zur Ausbildung von mit Snack-Esswaren gefüllten Tüten12 von der Backenanordnung10 in Querrichtung versiegelt und in Querrichtung geschnitten wird. Das schlauchförmige Tütenmaterial11 wird in einer Abwärtsrichtung13 zugeführt. - Die Folientriebanordnung würde eine Siegelstange umfassen, die eine Längsversiegelung in dem schlauchförmigen Tütenmaterial
11 ausbildet, wobei die Backenanordnung10 die Querversiegelungen für jede Tüte12 ausbildet. - Über der Folientriebanordnung ist ein Former positioniert, der das schlauchförmige Tütenmaterial
11 in Streifenform aufnimmt, wobei der Former das Streifen-Tütenmaterial aufnimmt und das schlauchförmige Tütenmaterial11 bildet. Über dem Former ist eine Wägemaschine positioniert, die Dosiermengen von Produkt zum Inneren des schlauchförmigen Tütenmaterials11 durch eine mittige Öffnung in dem Former zuführt. - Die Backenanordnung
10 umfasst ein Paar Wellen14 und15 , die in entgegengesetzten Drehrichtungen16 und17 angetrieben werden. Jede Welle14 oder15 wird wiederholt um 360° um ihre jeweilige Längsdrehachse18 oder19 gedreht. Die Achsen18 und19 sind allgemein horizontal. - Die Wellen
14 und15 sind allgemein parallel und in Querrichtung beabstandet und sind im Wesentlichen koextensiv. - An jeder Welle
14 /15 ist ein Antriebszahnrad20 fixiert, wobei die Zahnräder20 die Wellen15 und16 in entgegengesetzten Drehrichtungen16 /17 antreiben. - An einem der Zahnräder
20 ist eine Riemenscheibe21 fixiert, die mit einem Antriebsriemen22 in Eingriff steht, der sich um eine Antriebsriemenscheibe23 erstreckt. - Die Riemenscheibe
23 wird von einem Getriebe24 angetrieben, das wiederum von einem Servomotor25 angetrieben wird. - Der Servomotor
25 wird im Hinblick auf seinen Betrieb von einer Steuerung (einem Computer)26 gesteuert. Die Steuerung26 lenkt den Betrieb der oben beschriebenen Folientriebanordnung und Wägemaschine. - An jeder Welle
14 /15 ist ein Paar Siegelbacken27 oder28 befestigt. Jede Backe27 ist einer jeweiligen der Backen28 zur Ineingriffnahme des schlauchförmigen Tütenmaterials11 zur Ausbildung der Querversiegelung darin wirkzugeordnet. Im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 bewegen sich die Backen27 und28 in der Richtung13 mit derselben Geschwindigkeit wie das schlauchförmige Tütenmaterial11 abwärts. - Im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial
11 bewegen sich die Backen27 /28 mit derselben Geschwindigkeit wie das schlauchförmige Tütenmaterial11 fort. Außer Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 werden die Wellen14 und15 jedoch mit sich ändernden Winkelgeschwindigkeiten angetrieben, so dass die Backen27 /28 zwischen Eingriffen mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 so schnell wie möglich bewegt werden, wodurch eine höhere Produktionsrate der Tüten12 ermöglicht wird. - Bei dieser Ausführungsform weist jede Welle
14 /15 ein Paar Backen27 /28 auf. Bei alternativen Ausführungsformen ist jedoch mindestens eine Backe27 /28 an jeder entsprechenden Welle14 /15 befestigt. - Jede Backe
27 /28 weist eine Endfläche29 auf, die erhitzt wird und das schlauchförmige Tütenmaterial11 zur Ausbildung einer Querversiegelung darin in Eingriff nimmt. Nicht dargestellt ist eine in jeder Backe27 /28 befestigte Schneide, die das schlauchförmige Tütenmaterial11 neben den Querversiegelungen zur Ausbildung der Tüte12 durchschneidet. Dazu sind die Flächen29 jeweils in Teilflächen angeordnet, wobei die Teilflächen einen Teil der Querversiegelung auf gegenüberliegenden Seiten der Schneide bilden, so dass beim Durchschneiden der Tüte12 die ausgebildete Tüte12 eine Endversiegelung aufweist, während die nächste Tüte eine untere Endversiegelung aufweist. - In jeder Backe
27 /28 ist ein Heizelement30 befestigt, das die Backen27 /28 beheizt, so dass die Flächen29 die Querversiegelungen ausbilden. - Jede Fläche
29 ist von ihrer jeweiligen Achse18 /19 in einem Radius31 beabstandet. D. h. jede Fläche29 ist von ihrer jeweiligen Achse in einem vorbestimmten Abstand beabstandet. - Vorzugsweise beträgt der Radius weniger als 85 mm, jedoch mehr als 65 mm.
- Bei einer alternativen bevorzugten Ausführung beträgt der Radius
31 weniger als 80 mm, jedoch mehr als 70 mm. - Am stärksten bevorzugt beträgt der Radius
31 etwa 76 mm. - Bei dem Radius
31 gemäß obiger Beschreibung sind die Trägheitskräfte, die von den Backen27 /28 erzeugt werden, stark reduziert. Dies ermöglicht, dass die Backen27 /28 schneller beschleunigt und dann verlangsamt werden, um die Produktionsrate der Tüten12 hochzufahren. - Jeder Siegelbacke
27 /28 ist eine Abstreif- und Schließanordnung32 wirkzugeordnet. - Jede Anordnung
32 umfasst ein Paar Befestigungsarme33 , die wiederum ein Paar Schließstangen34 und ein Paar Abstreifstangen35 stützen. - Die Schließstangen
34 sind in entgegengesetzten Paaren34 angeordnet, während die Abstreifstangen35 in zusammenwirkenden Paaren35 angeordnet sind. - Bei Annäherung jeder Siegelbacke
27 /28 an das schlauchförmige Tütenmaterial11 nehmen die Stangen34 und35 das schlauchförmige Tütenmaterial zum Abstreifen des schlauchförmigen Tütenmaterials und zum dahingehenden Verschließen des schlauchförmigen Tütenmaterials, sicherzustellen, dass sich kein Produkt in dieser von den Backen27 /28 ausgebildeten Versiegelung befindet, in Eingriff. - Insbesondere bewegen sich die Abstreifstangen
35 entlang dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 nach unten fort, um das schlauchförmige Tütenmaterial zum unteren Ende der ausgebildeten Tüte12 zu bewegen und dabei Produkt, das sich in der Versiegelung befinden kann, zu entfernen. Die Schließstangen34 nehmen das schlauchförmige Tütenmaterial11 über den Abstreifstangen35 in Eingriff und verschließen das schlauchförmige Tütenmaterial11 dahingehend, sicherzustellen, dass die Zufuhr der nächsten Dosiermenge nicht zum Eindringen von Produkt in den versiegelten Bereich führt. - Vorzugsweise weist jede der Abstreifstangen
35 eine Abschirmung45 auf, die neben dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 platziert wird, um die Isolierung der Flächen29 gegen unbeabsichtigten Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 zu unterstützen. - Jede der Stangen
34 /35 ist an dem Ende eines Arms36 /37 befestigt, wobei jeder Arm36 /37 an den Armen33 zur Winkelbewegung um Achsen, die allgemein parallel zu den Drehachsen18 /19 sind, schwenkbefestigt ist. Die Arme36 , die die Abstreifstangen35 stützen, werden durch Federn38 in eine vorbestimmte Stellung bezüglich der Wellen14 und15 gedrückt. - Darüber hinaus weist jede der Stangen
34 /35 einen Endvorsprung39 /40 auf, der einer Nockenbahn41 /42 zur Positionierung der Stangen34 /35 für einen korrekten Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 wirkzugeordnet ist. - Während des Betriebs der oben beschriebenen Stangen
34 /35 nehmen die Abstreifstangen35 das schlauchförmige Tütenmaterial11 in Eingriff und weisen eine größere Abwärtsgeschwindigkeit als das schlauchförmige Tütenmaterial11 auf, wodurch sie sich an dem schlauchförmigen Tütenmaterial11 zum „Abstreifen“ des schlauchförmigen Tütenmaterials11 nach unten bewegen. Eine „Abstreif“-Funktion beinhaltet lediglich Sicherstellen, dass dem Inneren des schlauchförmigen Tütenmaterials11 zugeführtes Produkt nach unten bewegt wird, so dass es sich nicht in der Querversiegelung, die ausgebildet wird, befindet. - Die Schließstangen
34 nehmen das schlauchförmige Tütenmaterial11 in Eingriff und verschließen das schlauchförmige Tütenmaterial11 , um sicherzustellen, dass die nächstfolgende Dosiermenge von Produkt nicht in den Verriegelungsbereich, der ausgebildet wird, gelangt. Im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial bewegen sich die Stangen34 abwärts.
Claims (20)
- Verpackungsmaschinenbackenanordnung, die Folgendes umfasst: ein Paar Antriebswellen, wobei die Wellen parallel und in Querrichtung beabstandet sind, wobei jede Welle eine Längsachse aufweist und wiederholt um 360° um ihre jeweilige Achse gedreht wird, wobei die Wellen in entgegengesetzten Winkelrichtungen gedreht werden; und mindestens eine Siegelbacke, die jeweils derart an einer Welle angebracht ist, dass die Backen in zusammenwirkenden Paaren angeordnet sind, und wobei jede Siegelbacke eine Siegelfläche zur Ineingriffnahme von sich abwärts bewegendem schlauchförmigem Tütenmaterial zur Ausbildung einer Querversiegelung darin aufweist, wobei jede Siegelfläche von ihrer jeweiligen Drehachse in einem Radius von weniger als 85 mm beabstandet ist.
- Backenanordnung nach
Anspruch 1 , wobei jede Siegelfläche in einem Radius von mehr als 65 mm, jedoch weniger als 85 mm, von ihrer Drehachse beabstandet ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 2 , wobei jede Siegelfläche in einem Radius von weniger als 80 mm, jedoch mehr als 70 mm, von ihrer jeweiligen Achse beabstandet ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 3 , wobei jede Siegelfläche in einem Abstand von etwa 76 mm von ihrer Drehachse beabstandet ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 1 , wobei die Längsachse allgemein horizontal ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 1 , wobei sich die Backen im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 1 , wobei die Backenanordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Abstreifstange umfasst, so dass zusammenwirkende Paare von Abstreifstangen das Tütenmaterial vor dem Eingriff der Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abstreifen. - Backenanordnung nach
Anspruch 7 , wobei die Anordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Schließstange umfasst, wobei die Schließstangen in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial zu verschließen, wenn sich die Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial in Dichtungskontakt befinden. - Backenanordnung nach
Anspruch 8 , wobei sich die Abstreifstangen und die Schließstangen im Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 3 , wobei die Längsachse allgemein horizontal ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 3 , wobei sich die Backen im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 3 , wobei die Backenanordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Abstreifstange umfasst, so dass zusammenwirkende Paare von Abstreifstangen das Tütenmaterial vor dem Eingriff der Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abstreifen. - Backenanordnung nach
Anspruch 12 , wobei die Anordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Schließstange umfasst, wobei die Schließstangen in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial zu verschließen, wenn sich die Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial in Dichtungskontakt befinden. - Backenanordnung nach
Anspruch 13 , wobei sich die Abstreifstangen und die Schließstangen im Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 5 , wobei sich die Backen im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 5 , wobei die Backenanordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Abstreifstange umfasst, so dass zusammenwirkende Paare von Abstreifstangen das Tütenmaterial vor dem Eingriff der Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abstreifen. - Backenanordnung nach
Anspruch 16 , wobei die Anordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Schließstange umfasst, wobei die Schließstangen in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial zu verschließen, wenn sich die Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial in Dichtungskontakt befinden. - Backenanordnung nach
Anspruch 17 , wobei sich die Abstreifstangen und die Schließstangen im Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen. - Backenanordnung nach
Anspruch 18 , wobei jede Siegelfläche in einem Abstand von etwa 76 mm von ihrer Drehachse beabstandet ist. - Backenanordnung nach
Anspruch 19 , wobei die Längsachse allgemein horizontal ist, sich die Backen im Eingriff mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen, die Backenanordnung eine jeder Backe wirkzugeordnete Abstreifstange, so dass zusammenwirkende Paare von Abstreifstangen das Tütenmaterial vor dem Eingriff der Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abstreifen, und eine jeder Backe wirkzugeordnete Schließstange umfasst, wobei die Schließstangen in Paaren dahingehend zusammenwirken, das schlauchförmige Tütenmaterial zu verschließen, wenn sich die Siegelbacken mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial in Dichtungskontakt befinden, wobei sich die Abstreifstangen und die Schließstangen im Kontakt mit dem schlauchförmigen Tütenmaterial abwärts bewegen.
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