DE102020118058A1 - Cell traverse for a transport device of a filling machine for filling composite packs, method for their production, cell chain and use of a cell traverse and filling machine - Google Patents

Cell traverse for a transport device of a filling machine for filling composite packs, method for their production, cell chain and use of a cell traverse and filling machine Download PDF

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Abstract

Dargestellt und beschrieben sind eine Zellentraverse für eine Transportvorrichtung einer Füllmaschine, wobei die Zellentraverse wenigstens eine Aufnahmetasche (PT) mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt zur Aufnahme von Packungskörpern (C) aufweist, welche zum Befüllen und anschließenden Verschließen in die Aufnahmetaschen (PT) einer Zellenkette eingebracht und als gefüllte und verschlossene Verbundpackungen (P) aus den Aufnahmetaschen (PT) entnommen werden; ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zellentraverse sowie eine Zellenkette und eine Füllmaschine zum Füllen und Verschließen von Verbundpackungen mit fließfähigen Produkten. Um den Herstellprozess im Vergleich zu den bekannten Verfahren wirtschaftlicher zu gestalten, ist vorgesehen, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) der Rahmenstruktur (31) der Zellentraverse vor ihrem Zusammenbau in ihren Kontaktbereichen jeweils eine Mehrzahl Zungen (38) und/oder korrespondierende Schlitze (39) zum Zusammenstecken der Bauteile aufweisen, dass die Zungen (38) an ihren Enden verdrehbar ausgeführt sind und dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) nach dem Zusammenstecken und Verdrehen der Zungenenden in einer exakt positionierten und fixierten Lage zueinander miteinander verlötet sind.A cell traverse for a transport device of a filling machine is shown and described, the cell traverse having at least one receiving pocket (PT) with a substantially rectangular cross-section for receiving packaging bodies (C) which are to be filled and then closed in the receiving pockets (PT) of a cell chain introduced and removed from the receiving pockets (PT) as filled and closed composite packs (P); a method for the production of such a cell traverse and a cell chain and a filling machine for filling and closing compound packs with free-flowing products. In order to make the manufacturing process more economical compared to the known methods, it is provided that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) of the frame structure (31) of the cell cross member each have a plurality of tongues (38) and /or have corresponding slots (39) for plugging the components together, that the tongues (38) are designed to be rotatable at their ends and that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) after the tongue ends have been plugged together and rotated in an exactly positioned and fixed position are soldered to each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellentraverse für eine Transportvorrichtung einer Füllmaschine, wobei die Zellentraverse wenigstens eine Aufnahmetasche mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt zur Aufnahme von, bevorzugt einseitig verschlossenen, Packungskörpern aufweist, welche zum Befüllen und anschließenden Verschließen in die Aufnahmetaschen einer Zellenkette eingebracht und als gefüllte und verschlossene Verbundpackungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, aus den Aufnahmetaschen entnommen werden, wobei die Zellentraverse als Rahmenstruktur ausgebildet ist, die zwei seitliche Längselemente und eine Mehrzahl von Querelementen aufweist und wobei die Längselemente und Querelemente jeweils aus plattenartigen Blechen bestehen.The invention relates to a cell traverse for a transport device of a filling machine, wherein the cell traverse has at least one receiving pocket with an essentially rectangular cross-section for receiving pack bodies, preferably closed on one side, which are placed in the receiving pockets of a cell chain for filling and subsequent sealing and used as a filled and closed composite packs, in particular cardboard/plastic composite packs, are removed from the receiving pockets, with the cell traverse being designed as a frame structure which has two lateral longitudinal elements and a plurality of transverse elements, and with the longitudinal elements and transverse elements each consisting of plate-like metal sheets.

Durch gattungsgemäße Füllmaschinen werden an ihrer Oberseite offene Packungskörper vorzugsweise mit fließfähigen Lebensmitteln gefüllt und anschließend zu fertigen Packungen verschlossen. Die Packungen können beispielsweise Karton/Kunststoff-Verbundpackungen sein, die aus einem Packstoff in Form eines Laminats umfassend eine Kartonschicht und äußeren, insbesondere thermoplastischen, Kunststoffschichten, etwa aus Polyethylen (PE), gebildet sind. Der Karton verleiht den Packungen eine ausreichende Stabilität, damit die Packungen einfach gehandhabt und beispielsweise gestapelt werden können. Die Kunststoffschichten schützen den Karton innen und außen vor Feuchtigkeit und erlauben ein Siegeln des Packstoffs zur Bildung einer dichten Packung. Zusätzlich können noch weitere Schichten, wie etwa eine Sauerstoffsperrschicht aus Aluminium, vorgesehen sein, die eine Diffusion von Sauerstoff und anderen Gasen durch die Packung verhindern.Packing bodies that are open at the top are preferably filled with free-flowing foodstuffs by generic filling machines and then closed to form finished packs. The packs can be cardboard/plastic composite packs, for example, which are formed from a packaging material in the form of a laminate comprising a cardboard layer and outer, in particular thermoplastic, plastic layers, for example made of polyethylene (PE). The cardboard gives the packs sufficient stability so that the packs can be easily handled and stacked, for example. The plastic layers protect the carton from moisture inside and out and allow the packaging material to be sealed to form a tight pack. In addition, further layers, such as an oxygen barrier layer made of aluminum, can be provided, which prevent the diffusion of oxygen and other gases through the packing.

Das Füllen der Verpackungen mit Lebensmitteln erfolgt typischerweise unter sterilen Bedingungen. Dabei ist nicht nur das abzufüllende Lebensmittel, sondern auch die Verpackung zu sterilisieren. Dazu werden die Lebensmittel normalerweise für eine bestimmte Zeitspanne erhitzt. Die oben noch offenen Packungskörper werden zunächst meist mit steriler Heißluft ausgeblasen. In die so aufgeheizten Packungen wird dann ein Sterilisierungsmittel eingeleitet, das typischerweise Wasserstoffperoxid ist oder wenigstens aufweist. Da die Packungskörper vorgeheizt sind, werden hohe Reaktionsgeschwindigkeiten bei der Sterilisierung erreicht und zuverlässig vermieden, dass sich im Packungskörper Kondensat bildet. Feuchtigkeit und restliches Wasserstoffperoxid werden anschließend durch Trocknen der Packungskörper mit, vorzugsweise heißer und steriler, Trocknungsluft aus dem Packungskörper entfernt. Anschließend wird der nun sterile Packungskörper ebenfalls unter sterilen Bedingungen mit dem ebenfalls sterilen Produkt befüllt, das vorwiegend fließfähig, insbesondere flüssig ist. Entsprechende Produkte sind typischerweise Lebensmittel, wie etwa Säfte, Milch, Soßen und dergleichen. Dabei können die Lebensmittel neben der wenigstens einen flüssigen Komponente auch stückige Anteile aufweisen. Nachdem die Packungskörper gefüllt sind, werden diese ebenfalls noch unter steriler Atmosphäre verschlossen.The packaging is typically filled with food under sterile conditions. Not only the food to be filled, but also the packaging has to be sterilized. To do this, the food is usually heated for a certain period of time. The pack bodies, which are still open at the top, are usually first blown out with sterile hot air. A sterilizing agent, which typically is or at least comprises hydrogen peroxide, is then introduced into the packages thus heated. Since the pack bodies are preheated, high reaction speeds are achieved during sterilization and reliably prevent condensate from forming in the pack body. Moisture and residual hydrogen peroxide are then removed from the package body by drying the package body with, preferably hot and sterile, drying air. The now sterile packaging body is then filled with the likewise sterile product, which is predominantly flowable, in particular liquid, also under sterile conditions. Corresponding products are typically foods such as juices, milk, sauces and the like. In addition to the at least one liquid component, the foodstuffs can also have chunky portions. After the packaging bodies have been filled, they are also sealed under a sterile atmosphere.

Während des Sterilisierens und/oder des Füllens können die Verpackungen kontinuierlich, bedarfsweise mit konstanter Geschwindigkeit, durch die Füllmaschine transportiert werden. Alternativ werden die Verpackungen jedoch taktweise, also schrittweise, durch die Füllmaschine bewegt. Dabei können die Verpackungen nacheinander jeweils für eine bestimmte Zeitspanne bestimmte Positionen einnehmen, in denen die Verpackungen stillstehend über wenigstens eine Düse mit Heißluft, Sterilisierungsmittel und/oder Trocknungsluft beaufschlagt bzw. mit dem abzufüllenden Produkt gefüllt werden können.During sterilization and/or filling, the packaging can be transported through the filling machine continuously, if necessary at a constant speed. Alternatively, however, the packaging is moved through the filling machine in cycles, i.e. step by step. The packages can be in certain positions one after the other for a certain period of time, in which the packages can be impinged with hot air, sterilizing agent and/or drying air via at least one nozzle or filled with the product to be filled.

Dem gezielten Transport der Packungen durch die Füllmaschine dient häufig eine Transporteinrichtung, die eine endlose Zellenkette mit umlaufend bewegbaren Zellentraversen mit jeweils einer Mehrzahl von Aufnahmetaschen aufweist. Die Aufnahmetaschen jeder Zellentraverse durchlaufen typischer Weise gleichzeitig den gleichen Verfahrensschritt der Füllmaschine. Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Zellentraversen hintereinander entsteht eine endlose Kette mit einer Vielzahl hintereinander angeordneter Zellen. In einem Zuführbereich werden die Verpackungen von einer Zuführeinrichtung nacheinander in die Zellen der hintereinander angeordneten Zellentraversen übergeben. Die Verpackungen werden dann in den Zellen durch einen Füllbereich zu einem Abgabebereich bewegt, währenddessen die Packungen wie beschrieben sterilisiert, befüllt und verschlossen werden. Vom Sterilisieren bis zum Verschließen der Verpackung und insbesondere beim Füllen der Verpackungen ist ein aseptischer oder keimfreier Bereich (Aseptikbereich) erforderlich. Die Zellentraversen dürfen daher keine Keime oder andere Verunreinigungen in den Aseptikbereich einschleppen. Gleichzeitig müssen die Zellentraversen den Bedingungen im Aseptikbereich (hohe Temperaturen, Wasser, Sterilisierungsmittel wie beispielswiese Wasserstoffperoxid) standhalten können. Im Abgabebereich werden die gefüllten und unverschlossenen Packungen dann über eine entsprechende Abgabeeinrichtung abgegeben. Die nun leeren Zellen werden dann über einen Rückführbereich zum Zuführbereich zurückbewegt, um dort wieder zu füllende, insbesondere einseitig offene, Packungskörper aufnehmen zu können. Typischerweise sind der Füllbereich und der Rückführbereich etwa geradlinig ausgebildet, während dazwischen Umlenkbereiche vorgesehen sind, in den die Transportrichtung der Zellen umgekehrt wird. Die Zuführeinrichtung und die Abgabeeinrichtung sind dabei aus Platzgründen typischerweise den Umlenkbereichen zugeordnet.The targeted transport of the packs through the filling machine is often served by a transport device which has an endless chain of cells with cell traverses that can be moved in a circumferential direction, each with a plurality of receiving pockets. The receiving pockets of each cell traverse typically go through the same process step of the filling machine at the same time. Arranging a number of cell traverses one behind the other creates an endless chain with a number of cells arranged one behind the other. In a feed area, the packs are transferred from a feed device one after the other into the cells of the cell traverses arranged one behind the other. The packages are then moved in the cells through a filling area to a dispensing area during which the packages are sterilized, filled and sealed as described. An aseptic or sterile area (aseptic area) is required from sterilization to sealing of the packaging and especially when filling the packaging. The cell traverses must therefore not introduce any germs or other contaminants into the aseptic area. At the same time, the cell traverses must be able to withstand the conditions in the aseptic area (high temperatures, water, sterilizing agents such as hydrogen peroxide). In the delivery area, the filled and unsealed packs are then delivered via a corresponding delivery device. The cells, which are now empty, are then moved back to the feed area via a return area in order to be able to receive pack bodies there that are to be filled again, in particular pack bodies that are open on one side. Typically, the filling area and the return area are formed approximately in a straight line, while in between Deflection areas are provided in which the transport direction of the cells is reversed. For reasons of space, the feed device and the delivery device are typically assigned to the deflection areas.

In 8 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Füllen von oben offenen Verpackungen C, insbesondere mit fließfähigen Lebensmitteln, zur Bildung von Packungen P, also eine sogenannte Füllmaschine, umfassend ein Magazin 1 zum Bereithalten von Packungsmänteln S und eine Vorrichtung zum Formen von oben offenen Verpackungen C aus den Packungsmänteln S, die einseitig verschlossen sind und somit durch die verbleibende Öffnung beispielsweise ein fließfähiges Lebensmittel aufnehmen können, dargestellt. Die bekannte Füll- und Siegelvorrichtung weist eine Reihe von parallelen Bearbeitungslinien auf, von denen in der 8 lediglich eine einzige Bearbeitungslinie 2 dargestellt ist. Jeder Bearbeitungslinie 2 ist ein Magazin 1 mit einem Stapel 3 bzw. ein Bündel von um zwei Faltlinien flachgefalteten Packungsmänteln S zugeordnet. Die Packungsmäntel S sind aus Zuschnitten eines Packstoffs gebildet worden, deren Längsränder zur Bildung einer Längsnaht aneinander gesiegelt sind. Die Packungsmäntel S werden von einer Zuführeinrichtung 4 aufgefaltet. Das Auffalten der Packungsmäntel S erfolgt dabei durch Wegziehen einer späteren Seitenfläche des entsprechenden Packungsmantels S vom Stapel 3 ohne weiteres Zutun um entsprechend vorgefaltete Faltlinien, die die Kanten des Packungsmantels S sowie der späteren Packung P bilden. Bedarfsweise könnte auch noch eine Applikationseinrichtung, zum Applizieren von nicht dargestellten Ausgießelementen an die Packungsmäntel S vorgesehen sein.In 8th is a device known from the prior art for filling open-topped packaging C, in particular with free-flowing foodstuffs, to form packs P, i.e. a so-called filling machine, comprising a magazine 1 for holding pack casings S and a device for forming open-topped packaging Packaging C from the packaging jackets S, which are closed on one side and can thus, for example, accommodate a free-flowing foodstuff through the remaining opening. The well-known filling and sealing device has a series of parallel processing lines, one of which in FIG 8th only a single processing line 2 is shown. Each processing line 2 is assigned a magazine 1 with a stack 3 or a bundle of packaging casings S folded flat about two fold lines. The packaging jackets S have been formed from blanks of a packaging material, the longitudinal edges of which are sealed to one another to form a longitudinal seam. The pack jackets S are unfolded by a feed device 4 . The packaging jackets S are unfolded by pulling a subsequent side surface of the corresponding packaging jacket S from the stack 3 without further action around correspondingly pre-folded fold lines which form the edges of the packaging jacket S and the subsequent packaging P. If necessary, an application device for applying pouring elements (not shown) to the packaging jackets S could also be provided.

Eine bekannte Vorrichtung 5 zum Formen und einseitigen Verschließen der Packungsmäntel S weist ein Dornrad 6 auf, das sechs Dorne 7 umfasst und sich zyklisch, also schrittweise, (in der Zeichnung) gegen den Uhrzeigersinn dreht. In der ersten Dornradstellung I wird ein aufgefalteter Packungsmantel S auf den Dorn 7 geschoben. Anschließend wird das Dornrad 6 in die nächste Dornradstellung II weitergedreht, in der das gegenüber dem Dorn 7 vorstehende Längsende des Packungsmantels S über eine Heizeinheit 8 mit Heißluft erwärmt wird. In der nächsten Dornradstellung III wird das erwärmte Längsende des Packungsmantels S durch eine Presse 9 vorgefaltet und in der nachfolgenden Dornradstellung IV in der gefalteten Position durch eine nur schematisch angedeutete Siegeleinrichtung 10 dicht verschlossen, insbesondere zu einem Boden B gesiegelt. Es wird auf diese Weise ein einseitig verschlossener Packungskörper C, also eine oben offene Verpackung, erhalten, die in der nachfolgenden Dornradstellung V vom Dorn 7 entnommen und an eine Zelle 11 einer im Kreis geführten endlosen Zellenkette 12 als mögliche Fördervorrichtung übergeben wird. In der nächsten Dornradstellung VI ist dem Dorn 7 kein Arbeitsschritt zugeordnet.A known device 5 for forming and one-sided closing of the packaging casings S has a mandrel wheel 6 which comprises six mandrels 7 and rotates cyclically, ie step by step, counterclockwise (in the drawing). In the first mandrel wheel position I, an unfolded packaging jacket S is pushed onto the mandrel 7 . The mandrel wheel 6 is then rotated further into the next mandrel wheel position II, in which the longitudinal end of the packaging jacket S protruding from the mandrel 7 is heated with hot air by a heating unit 8 . In the next mandrel wheel position III, the heated longitudinal end of the packaging casing S is prefolded by a press 9 and in the following mandrel wheel position IV in the folded position it is tightly closed by a sealing device 10 (only schematically indicated), in particular sealed to form a base B. In this way, a package body C closed on one side, i.e. a package open at the top, is obtained, which is removed from the mandrel 7 in the subsequent mandrel wheel position V and transferred to a cell 11 of a circular endless cell chain 12 as a possible conveyor device. In the next mandrel wheel position VI, mandrel 7 is not assigned a work step.

Die Anzahl von Dornradstellungen bzw. Dornen 7 und die dort vorgesehenen Bearbeitungsschritte können bedarfsweise von der Darstellung gemäß 8 und der zugehörigen Beschreibung abweichen. Zudem kann noch in wenigstens einer bedarfsweise weiteren Dornradstellung ein Ausgießelement mit dem Packstoff verbunden werden. Dann handelt es sich bei dem auf dem Dornrad verschlossenen Längsende des Packungsmantels vorzugsweise um den Kopf der späteren Packung. Ob der Packungskörper durch den späteren Kopf oder durch den späteren Boden gefüllt wird, spielt vorliegend nur eine untergeordnete Rolle.The number of mandrel wheel positions or mandrels 7 and the processing steps provided there can, if necessary, vary according to the illustration 8th and the associated description. In addition, a pouring element can be connected to the packaging material in at least one further mandrel wheel position, if required. In that case, the longitudinal end of the packaging casing closed on the mandrel wheel is preferably the head of the later packaging. Whether the pack body is filled by the later head or by the later base plays only a subordinate role in the present case.

Der vom Dornrad 6 genommene Packungskörper C wird mit dem offenen Ende nach oben weisend in einer Zelle 11, insbesondere einer Zellenkette 12, durch eine Füllmaschine 13 transportiert. Die endlose Zellenkette 12 besteht dabei aus einer Vielzahl von Zellentraversen, die in der schematischen Darstellung gemäß 9 jeweils nur einen Packungskörper C transportieren können. Jede Traverse kann jedoch auch - gerade bei kleineren Packungsformaten - eine Mehrzahl von Zellen zur Aufnahme von Packungskörpern C aufweisen. Dabei gelangt der Packungskörper C in eine Aseptikkammer 14, die eine Sterilisationszone 15 und eine Füll- und Siegelzone 16 umfasst, durch die die Packungskörper C in der durch einen Pfeil symbolisierten Transportrichtung (in der Zeichnung von links nach rechts) transportiert werden. Der Transport der Packungskörper C muss nicht geradlinig erfolgen, sondern kann auch in wenigstens einem in einer waagerechten Ebene liegenden Bogen oder auch Kreis erfolgen.The package body C taken from the mandrel wheel 6 is transported through a filling machine 13 in a cell 11, in particular a cell chain 12, with the open end pointing upwards. The endless chain of cells 12 consists of a large number of cell traverses, which are shown in the schematic representation according to FIG 9 can only transport one package body C. However, each traverse can also have a plurality of cells for accommodating pack bodies C—particularly in the case of smaller pack formats. The pack body C enters an aseptic chamber 14, which includes a sterilization zone 15 and a filling and sealing zone 16, through which the pack bodies C are transported in the transport direction symbolized by an arrow (from left to right in the drawing). The transport of the packing bodies C does not have to be in a straight line, but can also be in at least one arc or circle lying in a horizontal plane.

Der Aseptikkammer 14 wird Sterilluft über entsprechende Sterilluftanschlüsse 17 zugeführt. Die Packungskörper C werden durch eine Vorwärmeinrichtung 18 nacheinander durch Anblasen mit heißer Sterilluft vorgewärmt. Anschließend werden die Packungskörper C mittels einer Sterilisiereinrichtung 19, vorzugsweise mittels H2O2 (Wasserstoffperoxid), sterilisiert, woraufhin die Packungskörper C durch Beaufschlagen mit Sterilluft über eine Trocknungseinrichtung 20 getrocknet und nach dem Übergang von der Sterilisationszone 15 in die Füll- und Siegelzone 16 in eine Füllposition 21 unterhalb eines Füllauslaufs 22 gebracht werden. Dort werden die Packungskörper C nacheinander mit einem Produkt 23, insbesondere mit einem fließfähigen Lebensmittel, gefüllt. Die gefüllten Packungskörper C werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 24 durch Falten des oberen Bereichs des Packungskörpers C und Siegeln des Packungsgiebels verschlossen. Die gefüllten und verschlossenen Packungen P werden anschließend aus den Zellen 11 der Transporteinrichtung 12 entnommen. Die nun leeren Zellen 11 werden mit der Transporteinrichtung 12 weiter in Richtung des Dornrads 6 bewegt, um dort erneut weitere Packungskörper C aufzunehmen.Sterile air is supplied to the aseptic chamber 14 via corresponding sterile air connections 17 . The packing bodies C are successively preheated by a preheating device 18 by blowing hot sterile air on them. The packaging bodies C are then sterilized by means of a sterilization device 19, preferably by means of H 2 O 2 (hydrogen peroxide), whereupon the packaging bodies C are dried by exposure to sterile air via a drying device 20 and after the transition from the sterilization zone 15 to the filling and sealing zone 16 are brought into a filling position 21 below a filling outlet 22 . There the packaging bodies C are successively filled with a product 23, in particular with a free-flowing foodstuff. The filled pack bodies C are then sealed with a closing device 24 by folding the upper portion of the pack body C and sealing the top of the pack closed. The filled and closed packs P are then removed from the cells 11 of the transport device 12 . The cells 11, which are now empty, are moved further in the direction of the mandrel wheel 6 by the transport device 12, in order to receive further packaging bodies C there again.

Zellentraversen für Zellenketten von Füllmaschinen sind für sich bereits seit langem bekannt (beispielsweise aus der DE 10 2017 114 759 A1 ). Diese bekannten Zellentraversen weisen Aufnahmetaschen für die zu befüllenden Packungskörper mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf.Cell traverses for cell chains of filling machines have been known for a long time (e.g. from DE 10 2017 114 759 A1 ). These known cell traverses have receiving pockets for the pack bodies to be filled with a rectangular or square cross-section.

Die einzelnen Bauteile jeder Zellentraverse werden in der Regel miteinander verschraubt, verschweißt oder vernietet. Die DE 10 2017 114 759 A1 ist zeigt eine Zellentraverse, bei der die Längselemente mit den Querelementen vernietet sind.The individual components of each cell traverse are usually screwed, welded or riveted together. the DE 10 2017 114 759 A1 Fig. 1 shows a cell traverse in which the longitudinal elements are riveted to the transverse elements.

Eine Verschraubung erfolgt hierbei durch die Verwendung von Abstandshülsen, welche an ihren Enden jeweils ein Innengewinde aufweisen. Die Seitenteile einer Zellentraverse weisen an vorgegebenen Stellen eine Vielzahl von Bohrungen auf, an denen die Bauteile mittels Schrauben miteinander verbunden werden. Beim Verschrauben verzieht sich die Rahmenstruktur, so dass aufwendige Nacharbeiten zum Richten der Zellentraverse notwendig sind.In this case, screwing takes place through the use of spacer sleeves, which each have an internal thread at their ends. The side parts of a cell traverse have a large number of bores at predetermined points, at which the components are connected to one another by means of screws. When screwing, the frame structure warps, so that time-consuming reworking is necessary to straighten the cell traverse.

Bei einer verschweißten Version wird die Rahmenstruktur durch die folgenden Prozesse hergestellt:

  • - Die Bleche werden ausgelasert und Klemmkuppen werden geprägt
  • - Die Bleche werden in einer Vorrichtung zusammengebaut und punktuell miteinander verschweißt
  • - Die Rahmenstruktur wird händisch gerichtet
  • - Die Rahmenstruktur wird elektrochemisch poliert und gereinigt
In a welded version, the frame structure is made through the following processes:
  • - The sheets are lasered and clamping tips are embossed
  • - The sheets are assembled in a device and spot welded together
  • - The frame structure is adjusted manually
  • - The frame structure is electrochemically polished and cleaned

Nachteilig an diesem Herstellverfahren ist, dass die Zellen aufwendig gerichtet werden müssen, da trotz Vorrichtung die geforderten Toleranzen nicht in ausreichender Qualität herstellbar sind und dass die Zellen im Bereich der Schweißstellen Kapillaren haben in denen Beizrückstände, Reinigungsmedien oder Produktreste verbleiben können. Diese Bereiche können nicht ausreichend gereinigt werdenThe disadvantage of this manufacturing process is that the cells have to be aligned at great expense, since the required tolerances cannot be manufactured in sufficient quality despite the device and that the cells have capillaries in the area of the welds in which pickling residues, cleaning media or product residues can remain. These areas cannot be adequately cleaned

Bei einer vernieteten Version wird die Rahmenstruktur durch die folgenden Prozesse hergestellt:

  • - Die Bleche werden ausgelasert und Klemmkuppen werden geprägt
  • - Bolzen werden gedreht
  • - Bauteile werden montiert und vernietet
  • - Die Rahmenstruktur wird elektrochemisch poliert und gereinigt
In a riveted version, the frame structure is made through the following processes:
  • - The sheets are lasered and clamping tips are embossed
  • - Bolts are rotated
  • - Components are assembled and riveted
  • - The frame structure is electrochemically polished and cleaned

Die geschweißte Rahmenstruktur hat eine unzureichende Qualität (Zellenstich - Abstand Packung zu Packung quer zur Transportrichtung). Gerade bei 6-bahnigen Maschinen kann das zu Problemen hinsichtlich der verwendeten Ultraschall-Einheit und Lage der Längsnaht führen.The welded frame structure is of insufficient quality (cell stitch - distance from pack to pack transverse to the direction of transport). Especially with 6-lane machines, this can lead to problems with the ultrasonic unit used and the position of the longitudinal seam.

Die genietete Rahmenstruktur ist deutlich teurer und hat aufwendiger zu fertigende Bauteile. Gerade bei der Montage muss sehr sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Bolzen mit der richtigen Ausrichtung an der richtigen Stelle eingenietet werden. Die genietete Rahmenstruktur hat dieselbe Problematik der Kapillaren wie die zuvor beschriebene geschweißte Ausführung.The riveted frame structure is significantly more expensive and has components that are more complex to manufacture. Especially during assembly, great care must be taken to ensure that the bolts are riveted in the correct position with the correct orientation. The riveted frame structure has the same capillary issues as the previously described welded design.

Die geschweißten Rahmenstrukturen haben Stoßstellen, in denen Flüssigkeiten wie in einer Kapillare hineingezogen werden. Da die Zellentraversen innerhalb der Füllmaschine einen Aseptik-Bereich durchlaufen, ist die Reinigung der vorgenannten Stoßstellen äußerst aufwendig und problematisch.The welded frame structures have joints where liquids are drawn in like in a capillary. Since the cell traverses pass through an aseptic area within the filling machine, cleaning the aforementioned joints is extremely expensive and problematic.

Insbesondere bei Zellentraversen mit einer Mehrzahl, beispielsweise sechs, Zellen wurde in der Regel eine genietete Ausführung gewählt, da eine geschweißte Variante nicht die geforderten Toleranzen hergibt. Wie bereits erwähnt, ist der Herstellungsprozess für vernietete Rahmenstrukturen relativ aufwendig.A riveted version was generally selected, particularly in the case of cell cross members with a plurality, for example six, cells, since a welded variant does not yield the required tolerances. As already mentioned, the manufacturing process for riveted frame structures is relatively complex.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Zellentraverse für eine Transportvorrichtung einer Füllmaschine so auszugestalten und weiterzubilden, dass der Herstellprozess im Vergleich zu den genannten bekannten Verfahren wirtschaftlicher sein soll, indem die Herstellungskosten gesenkt werden, die Toleranzen der Zellen verbessert werden und ein thermischer Verzug vermieden werden soll, um aufwendige Nacharbeiten nach dem Fügen der Bauteile zu vermeiden. Außerdem soll die Rahmenstruktur insbesondere auch im Bereich ihrer Verbindungsstellen aseptische Vorteile und insbesondere keine Kapillaren aufweisen.Proceeding from this, the invention is based on the object of designing and developing the cell traverse mentioned at the outset and previously described in more detail for a transport device of a filling machine in such a way that the manufacturing process should be more economical in comparison to the known methods mentioned by reducing the manufacturing costs, the tolerances of the cells should be improved and thermal distortion should be avoided in order to avoid costly rework after joining the components. In addition, the frame structure should also have aseptic advantages, especially in the area of its connection points, and in particular no capillaries.

Diese Aufgabe wird bei einer Zellentraverse mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Längselemente und Querelemente vor dem Zusammenbau der Rahmenstruktur in ihren Kontaktbereichen jeweils eine Mehrzahl Zungen und/oder korrespondierende Schlitze zum Zusammenstecken der Bauteile aufweisen, dass die Zungen an ihren Enden verdrehbar ausgeführt sind, und dass die Längselemente und Querelemente nach dem Zusammenstecken und Verdrehen der Zungenenden in einer exakt positionierten und fixierten Lage zueinander miteinander verlötet sind.This object is achieved in a cell traverse with the features of the preamble of claim 1 in that the longitudinal elements and transverse elements before assembly of the frame structure tur have in their contact areas a plurality of tongues and/or corresponding slots for plugging the components together, that the tongues are designed to be rotatable at their ends, and that the longitudinal elements and transverse elements are in an exactly positioned and fixed position relative to one another after the tongue ends have been plugged together and twisted are soldered together.

Die Bauteile werden erfindungsgemäß zunächst formschlüssig zusammengesteckt, anschließend erfolgt ein Kraftschluss durch das Verdrehen der Zungenenden und abschließend erhält die Rahmenstruktur durch das Verlöten zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung. Dies führt zu einer einfachen und wirtschaftlichen Montage. Es ist keine Nacharbeit mehr notwendig: Ein nachträgliches elektrochemischen Beizen entfällt ebenso wie das zuvor notwendige, zeit- und kostenintensive, händische Richten. Die fertige Zellentraverse weist keine Kapillaren auf. Die Lotbereiche sind deutlich größer als die Schweißstellen und somit steigt die Festigkeit der Zellentraverse. Durch die größere Stabilität der Gesamtkonstruktion der Zellentraverse können sogar dünnere Bleche für die einzelnen Bauteile eingesetzt werden, so dass sich die bewegte Gesamtmasse merklich reduzieren lässt. Dadurch lassen sich die Antriebsleistung reduzieren und auch der Verschleiß verringern, so dass auch die CO2-Bilanz der Füllmaschine verbessert werden kann.According to the invention, the components are first plugged together in a form-fitting manner, then a frictional connection takes place by twisting the tongue ends and finally the frame structure is additionally given a material connection by soldering. This leads to a simple and economical installation. Reworking is no longer necessary: Subsequent electrochemical pickling is no longer necessary, nor is the previously necessary, time-consuming and costly manual straightening. The finished cell traverse has no capillaries. The solder areas are significantly larger than the welds, which increases the strength of the cell traverse. Due to the greater stability of the overall construction of the cell traverse, even thinner sheet metal can be used for the individual components, so that the total mass moved can be noticeably reduced. As a result, the drive power can be reduced and wear can also be reduced, so that the CO 2 balance of the filling machine can also be improved.

Eine bevorzugte Lehre der Erfindung sieht ferner vor, dass die Rahmenstruktur zur weiteren Verstärkung der Längselemente und Aufnahmetaschen ein plattenartiges Deckblech aufweist. Auch ein solches Deckblech kann mittels Zungen und korrespondierenden Schlitzen durch Form- und Kraftschluss spielfrei mit den Längselementen verbunden und mit diesen und ggf. auch mit den Aufnahmetaschen verlötet sein.A preferred teaching of the invention also provides that the frame structure has a plate-like cover plate for further reinforcement of the longitudinal elements and receiving pockets. Such a cover plate can also be connected without play to the longitudinal elements by means of tongues and corresponding slots by positive and non-positive locking and can be soldered to these and possibly also to the receiving pockets.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung entspricht die Länge der Zungen etwa der doppelten Wanddicke des zu verbindenden Elements.According to another expedient development of the invention, the length of the tongues corresponds approximately to twice the wall thickness of the element to be connected.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Längselemente und die Querelemente sowie gegebenenfalls auch das Deckblech vakuumverlötet. Dies führt zu besonders guten Lotbereichen mit einer glatten Oberfläche.According to a further embodiment of the invention, the longitudinal elements and the transverse elements and possibly also the cover plate are vacuum-soldered. This leads to particularly good solder areas with a smooth surface.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Längselemente und gegebenenfalls auch das Deckblech eine Vielzahl von Ausnehmungen zur Gewichtreduktion aufweisen. Dies ist vor dem Hintergrund, dass die Zellentraversen in der Füllmaschine umlaufen und somit eine zu bewegende Masse darstellen, von nicht unerheblicher Bedeutung. Durch die höhere Stabilität der erfindungsgemäßen Konstruktion lässt sich durch eine Vergrößerung der Ausnehmungen auch eine Materialeinsparung erreichen.A further preferred embodiment of the invention provides that the longitudinal elements and possibly also the cover plate have a large number of recesses for weight reduction. This is of not insignificant importance against the background that the cell traverses rotate in the filling machine and thus represent a mass to be moved. Due to the higher stability of the construction according to the invention, material savings can also be achieved by enlarging the recesses.

Eine weitere bevorzugte Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Längselemente und Querelemente zum definierten Verklemmen der Packungskörper im Innenbereich der von Ihnen gebildeten Aufnahmetaschen jeweils eine Mehrzahl von Klemmkuppen aufweisen. Die Klemmkuppen sind dabei in die Längselemente und Querelemente vor deren Zusammenbau geprägt.A further preferred teaching of the invention provides that the longitudinal elements and transverse elements each have a plurality of clamping tips for defined clamping of the pack bodies in the interior of the receiving pockets formed by them. The clamping caps are embossed in the longitudinal elements and transverse elements before they are assembled.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung sind die Längselemente und Querelemente sowie gegebenenfalls das Deckblech nach dem Poka-Yoke-Prinzip konstruiert, um eine falsche Montage zu verhindern. Hierbei erfolgt die Anordnung der Zungen sowie der korrespondierenden Schlitze in den einzelnen Bauteilen beispielsweise so, dass die Klemmkuppen stets zum Inneren der Aufnahmetaschen zeigen.According to a further teaching of the invention, the longitudinal elements and transverse elements and, if applicable, the cover plate are designed according to the poka-yoke principle in order to prevent incorrect assembly. Here, the tongues and the corresponding slots in the individual components are arranged, for example, in such a way that the clamping tips always point towards the inside of the receiving pockets.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zellentraverse an ihren beiden Enden jeweils ein Verbindungsblech zur Befestigung an einer Zellenkette aufweist. Im Rahmen der Erfindung kann auch das Verbindungsblech, ähnlich wie die Querelemente, mittels Zungen und korrespondierenden Schlitzen mit den Längselementen verbunden sein.Another preferred embodiment of the invention provides that the cell traverse has a connecting plate at each of its two ends for attachment to a cell chain. Within the scope of the invention, the connecting plate, like the transverse elements, can also be connected to the longitudinal elements by means of tongues and corresponding slots.

Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens einer solchen Zellentraverse erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die folgenden Schritte:

  • - Ausschneiden der zwei seitlichen Längselemente und der erforderlichen Anzahl von Querelementen sowie ggf. eines Deckblechs aus einem plattenartigen Metallblech,
  • - Bearbeitung der Zungen zur Herstellung eines knebelartigen Endbereichs,
  • - Zusammenstecken der Einzelteile der Zellentraverse,
  • - Verdrehen der Zungenenden zum exakten Positionieren und Fixieren aller Bauteile und
  • - Verlöten der einzelnen Bauteile der Zellentraverse.
With regard to the manufacturing process of such a cell traverse, the task is solved by the following steps:
  • - Cutting out the two lateral longitudinal elements and the required number of transverse elements and, if necessary, a cover sheet from a plate-like metal sheet,
  • - processing of the tongues to produce a toggle-like end area,
  • - Assembling the individual parts of the cell traverse,
  • - Twisting the tongue ends for exact positioning and fixing of all components and
  • - Soldering the individual components of the cell traverse.

Eine weitere Lehre der Erfindung sieht hinsichtlich des Herstellungsverfahrens vor, dass das Ausschneiden der einzelnen Bauteile mittels Laser erfolgt. Dies erlaubt eine sehr genaue und automatisierte Fertigung.A further teaching of the invention, with regard to the manufacturing process, provides that the individual components are cut out by means of a laser. This allows a very precise and automated production.

Bevorzugt werden zum Verlöten als Lötmaterial Hartlote, besonders bevorzugt Nickelbasis-Hartlote, wie LNi-2, LNi-5 oder LNi-7, verwendet. Dabei werden die Lotbereiche der Längselemente und Querelemente sowie gegebenenfalls des Deckblechs und der Verbindungsbleche mit Lotmaterial bepastet und die Zellentraverse in einem Vakuum- oder Durchlaufofen bei der entsprechend erforderlichen Lottemperatur gelötet.Hard solders, particularly preferably nickel-based hard solders such as LNi-2, LNi-5 or LNi-7, are preferably used as the soldering material for soldering. The solder areas of the longitudinal elements and Transverse elements and, if necessary, the cover plate and the connecting plates are pasted with soldering material and the cell traverse is soldered in a vacuum or continuous furnace at the correspondingly required soldering temperature.

Die Erfindung betrifft auch eine Zellenkette aus einer Mehrzahl von zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Zellentraversen, wobei die Zellentraversen bzw. die sie aufnehmenden Glieder der Zellenkette gelenkig miteinander verbunden sind.The invention also relates to a cell chain made up of a plurality of cell cross members according to the invention described above, the cell cross members or the links of the cell chain receiving them being articulated to one another.

Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung einer zuvor näher beschriebenen Zellentraverse für eine Füllmaschine zum Füllen von Packungen mit fließfähigen Produkten.Furthermore, the invention relates to the use of a cell traverse, described in more detail above, for a filling machine for filling packs with free-flowing products.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch eine Füllmaschine zum Füllen und Verschließen von Verbundpackungen mit fließfähigen Produkten mit einer eine endlos umlaufende Zellenkette aufweisenden Transportvorrichtung zum Transportieren der Packungen durch die Füllmaschine, wobei die Transportvorrichtung eine Zellenkette mit einer Mehrzahl von Zellentraversen umfasst. Bei einer solchen Füllmaschine können auch mehrere beispielsweise vier, sechs oder acht Verarbeitungslinien nebeneinander angeordnet sein, um einen möglichst großen Durchsatz von zu füllenden Verbundpackungen zu erreichen.Finally, the present invention also includes a filling machine for filling and closing compound packs with free-flowing products with a transport device having an endlessly circulating cell chain for transporting the packs through the filling machine, the transport device including a cell chain with a plurality of cell traverses. In such a filling machine, several processing lines, for example four, six or eight, can also be arranged next to one another in order to achieve the greatest possible throughput of composite packs to be filled.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing that merely shows a preferred exemplary embodiment.

In der Zeichnung zeigen:

  • 1 Eine erfindungsgemäße Zellentraverse mit sechs Aufnahmetaschen in perspektivischer Ansicht,
  • 2 eine vergrößerte Aufnahmetasche der Zellentraverse aus 1 in gebrochener perspektivischer Ansicht,
  • 3 die Aufnahmetasche aus 2 mit einem eingeschobenen Packungskörper in perspektivischer Ansicht,
  • 4 das hintere Längselement aus 2 oder 3 mit einer vergrößerten Darstellung einer Verbindungszunge in gebrochener Draufsicht,
  • 5 ein einzelnes Querelement aus 2 oder 3 mit einer vergrößerten Darstellung einer Verbindungszunge in Draufsicht,
  • 6 das Deckblech der Zellentraverse aus 2 oder 3 in gebrochener Draufsicht,
  • 7A - 7E einzelne Schritte des Zusammenbaus der Einzelteile einer erfindungsgemäßen Zellentraverse in vergrößerter schematischer Darstellung und
  • 8 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Füllen von oben offenen Verpackungen in schematischer Seitenansicht.
Show in the drawing:
  • 1 A cell traverse according to the invention with six receiving pockets in a perspective view,
  • 2 an enlarged receiving pocket of the cell traverse 1 in broken perspective view,
  • 3 the receiving bag 2 with an inserted packing body in a perspective view,
  • 4 the rear longitudinal element 2 or 3 with an enlarged representation of a connecting tongue in broken plan view,
  • 5 a single cross element 2 or 3 with an enlarged representation of a connecting tongue in top view,
  • 6 the cover plate of the cell traverse 2 or 3 in broken top view,
  • 7A - 7E individual steps of assembling the individual parts of a cell traverse according to the invention in an enlarged schematic representation and
  • 8th a device known from the prior art for filling open-topped packaging in a schematic side view.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zellentraverse. Die Zellentraverse ist für einen Aseptikbereich einer Füllmaschine (wie sie beispielhaft in 8 dargestellt ist) zum Füllen von oben offenen Packungskörpern C mit fließfähigen Produkten geeignet. Die Zellentraverse umfasst eine Rahmenstruktur 31 mit einem ersten seitlichen Längselement 32A und einem dem ersten Längselement 32A gegenüber liegenden zweiten seitlichen Längselement 32B. Zwischen dem ersten und dem zweiten Längselement 32A und 32B sind eine Mehrzahl von Querelementen 33 angeordnet, welche zur Verbindung der Längselemente 32A und 32B dienen. Die Längselemente 32A, 32B und die Querelemente 33 sind im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet. Zwischen den Längselementen 32A, 32B und den Querelementen 33 werden mehrere, im dargestellten und insofern bevorzugten Ausführungsbeispiel sechs, in Längsrichtung der Zellentraverse nebeneinander liegende, aber zueinander beabstandet angeordnete Aufnahmetaschen PT zur Aufnahme von zu füllenden Packungskörpern C bzw. gefüllten Packungen P (vgl. 8) gebildet. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a cell traverse according to the invention. The cell traverse is designed for an aseptic area of a filling machine (as exemplified in 8th shown) suitable for filling open-topped packing bodies C with free-flowing products. The cell traverse comprises a frame structure 31 with a first lateral longitudinal element 32A and a second lateral longitudinal element 32B lying opposite the first longitudinal element 32A. A plurality of transverse elements 33 are arranged between the first and second longitudinal elements 32A and 32B and serve to connect the longitudinal elements 32A and 32B. The longitudinal elements 32A, 32B and the transverse elements 33 are essentially plate-shaped. Between the longitudinal elements 32A, 32B and the transverse elements 33, several receiving pockets PT, in the illustrated and in this respect preferred exemplary embodiment six, are arranged next to one another in the longitudinal direction of the cell traverse, but spaced apart from one another, for receiving pack bodies C to be filled or filled packs P (cf. 8th ) educated.

Die Querelemente 33 sind dabei mittels weiter unten näher erläuterten Lötverbindungen an formschlüssig ineinandergreifenden Stellen jeweils beidseitig mit den Längselementen 32A und 32B kraft- und stoffschlüssig verbunden. Sowohl die Längselemente 32A und 32B als auch die Querelemente 33 der Rahmenstruktur 31 der Zellentraverse 1 weisen im Bereich der Aufnahmetaschen PT in die Aufnahmetaschen PT hineinragende als Klemmkuppen 35 (vgl. auch 2 ff.) ausgebildete Kontaktelemente zur klemmenden Kontaktierung von zu füllenden Packungskörpern C bzw. gefüllten Packungen P (vgl. auch 8) auf. Auf die genauen Unterschiede der einzelnen Querelemente 33 wird weiter unten eingegangen werden.The transverse elements 33 are connected to the longitudinal elements 32A and 32B on both sides in a force-fitting and material-locking manner by means of soldered connections, which are explained in more detail further below, at points which engage in one another in a form-fitting manner. Both the longitudinal elements 32A and 32B and the transverse elements 33 of the frame structure 31 of the cell traverse 1 have, in the region of the receiving pockets PT, protruding into the receiving pockets PT as clamping tips 35 (cf. also 2 ff.) trained contact elements for the clamping contact of pack bodies C to be filled or filled packs P (cf. also 8th ) on. The precise differences between the individual transverse elements 33 will be discussed further below.

Das erste Längselement 32A und das zweite Längselement 32B sind als im Wesentlichen flächige Seitenwände ausgebildet und weisen Aussparungen 34 zur Gewichtsreduktion auf. Zur besseren Stabilisierung der dargestellten und insofern bevorzugten erfindungsgemäßen Zellentraverse sind die Längselemente 32A und 32B zusätzlich mit einem Deckblech 36 verbunden, das von oben auf die Rahmenstruktur 31 aufgesetzt ist und dort an bevorzugt wiederum formschlüssig ineinandergreifenden Stellen mit den Längselementen 32A und 32B verlötet sind. The first longitudinal element 32A and the second longitudinal element 32B are designed as essentially flat side walls and have recesses 34 for weight reduction. For better stabilization of the illustrated and in this respect preferred cell traverse according to the invention, the longitudinal elements 32A and 32B are additionally connected to a cover plate 36, which is placed on the frame structure 31 from above and is soldered there to the longitudinal elements 32A and 32B at preferably positively interlocking points.

Zur weiteren Stabilisierung der erfindungsgemäßen Zellentraversen und auch zum Verbinden mit der Zellenkette dienen am Ende der Rahmenstruktur 31 eingesetzte Verbindungsbleche 37, welche wiederum mit der Rahmenstruktur 31 verlötet sind.For further stabilization of the cell trusses according to the invention and also for connecting with The cell chain is used at the end of the frame structure 31 used connecting plates 37, which are in turn soldered to the frame structure 31.

2 zeigt nun eine vergrößerte Darstellung der in 1 rechts unten angeordneten Aufnahmetasche PT am Ende der Rahmenstruktur 31 in gebrochener perspektivischer Ansicht. Es ist gut zu erkennen, dass die oberen Kanten der Aufnahmetasche PT nach außen aufgebogen ist, um als Einführhilfe für die einzuschiebenden (nicht dargestellten) Packungskörper zu dienen. Hier erkennt man auch deutlich die an den Innenseiten der Aufnahmetasche PT verteilt angeordneten Klemmkuppen 35, welche den einzuschiebenden Packungskörper zuverlässig im Inneren der Aufnahmetasche PT fixieren sollen. Hergestellt werden die Klemmkuppen 35 durch Prägen der entsprechenden Längselemente 32A und 32B sowie der dazwischen verlaufenden Klemmelemente 33. An den Stellen, an denen im Inneren der Aufnahmetasche PT Klemmkuppen 35 vorgesehen sind, erkennt man auf der anderen Seite der entsprechenden Elemente kreisförmige Dellen 35'. 2 now shows an enlarged view of the in 1 right bottom arranged receiving pocket PT at the end of the frame structure 31 in broken perspective view. It is easy to see that the upper edges of the receiving pocket PT are bent outwards in order to serve as an insertion aid for the pack bodies (not shown) to be inserted. Here one can also clearly see the clamping caps 35 distributed on the insides of the receiving pocket PT, which are intended to reliably fix the pack body to be inserted inside the receiving pocket PT. The clamping caps 35 are produced by embossing the corresponding longitudinal elements 32A and 32B and the clamping elements 33 running between them. At the points at which clamping caps 35 are provided inside the receiving pocket PT, circular indentations 35' can be seen on the other side of the corresponding elements.

Ferner lässt sich 2 auch die Art der Verbindung der einzelnen Elemente 32A, 32B, 33 bzw. 36 untereinander entnehmen. Dazu weisen die einzelnen Elemente an den Verbindungsstellen die Längselemente 32A, 32B, Querelemente 33 und das Deckblech 36 an ihren Kontaktbereichen jeweils eine Mehrzahl Zungen 38 bzw. korrespondierende Schlitze (hier nicht zu erkennen) auf, die ein gegenseitiges (formschlüssiges) Zusammenstecken erlauben. Diese Art der Konstruktion ermöglicht eine kostengünstige Herstellung und dennoch eine stabile Konstruktion der Rahmenstruktur 31 der erfindungsgemäßen Zellentraverse. 3 zeigt den Gegenstand aus 2, jedoch mit einem eingeschobenen Packungskörper C.Furthermore, you can 2 also refer to the type of connection of the individual elements 32A, 32B, 33 and 36 to each other. For this purpose, the individual elements at the connection points, the longitudinal elements 32A, 32B, transverse elements 33 and the cover plate 36, each have a plurality of tongues 38 or corresponding slots (not visible here) in their contact areas, which allow mutual (positive) plugging together. This type of construction enables the frame structure 31 of the cell traverse according to the invention to be manufactured at low cost and yet to be stable. 3 shows the item 2 , but with an inserted packing body C.

4 zeigt nun das gelaserte Blech des hinteren Längselements 32B aus 2 oder 3 vor dem Zusammenbau der Rahmenstruktur 31 in einer Draufsicht. Über den gesamten Bereich der (späteren) Aufnahmetasche befinden sich verteilt angeordnete Klemmkuppen 35. Das Längselement 32B weist darüber hinaus an seinem oberen Rand rechts und links von der Aufnahmetasche Zungen 38 auf, von denen die eine zusätzlich vergrößert wiedergegeben ist. Diese Zungen 38 dienen zur Aufnahme und Befestigung des zuletzt auf die Rahmenstruktur zu montierenden Deckblechs 36. Ferner erkennt man rechts und links neben der (späteren) Aufnahmetasche senkrecht verlaufende Schlitze 39, in welche die Zungen 38 der Querelemente 33 eingesteckt werden können, auf die nachfolgend eingegangen wird. Die Länge der Schlitze 39 ist dabei auf die Breite der Zungen 38 abgestimmt. In der Vergrößerung der Zunge 38 aus 4 ist auch gut ein etwa parallel zur Endkante der Zunge 38 verlaufender Schlitz 40 zu erkennen, der dazu dient, das freie (in der Zeichnung rechte) Ende der Zunge 38 nach dem Zusammenbau leichter zu verdrehen, um eine kraftschlüssige Verspannung zu erreichen. Wenigstens das Ende des Schlitzes verläuft in einem Abstand t parallel zur Oberkante (Auflagefläche für das Deckblech 36) des Längselements 32B. Der Abstand entspricht dabei der Wanddicke des Deckblechs 36. Die Länge der Zungen 38 entspricht etwa der doppelten Wanddicke der zu verbindenden Elemente. 4 now shows the lasered sheet metal of the rear longitudinal element 32B 2 or 3 before assembling the frame structure 31 in a plan view. Clamping tips 35 are distributed over the entire area of the (later) receiving pocket. The longitudinal element 32B also has tongues 38 on its upper edge to the right and left of the receiving pocket, one of which is also shown enlarged. These tongues 38 are used to hold and fasten the cover plate 36 to be mounted last on the frame structure. Furthermore, one can see to the right and left of the (later) receiving pocket vertical slots 39, into which the tongues 38 of the transverse elements 33 can be inserted, onto which the following is received. The length of the slots 39 is matched to the width of the tongues 38 . In the enlargement of the tongue 38 from 4 a slot 40 running approximately parallel to the end edge of the tongue 38 can also be clearly seen, which serves to twist the free end (on the right in the drawing) of the tongue 38 more easily after assembly in order to achieve frictional bracing. At least the end of the slot runs a distance t parallel to the upper edge (support surface for the cover plate 36) of the longitudinal element 32B. The distance corresponds to the wall thickness of the cover plate 36. The length of the tongues 38 corresponds to approximately twice the wall thickness of the elements to be connected.

5 zeigt nun ein einzelnes Querelement 33 aus 2 oder 3 mit einer vergrößerten Darstellung einer Verbindungszunge 38 in Draufsicht (gesehen vom Ende der späteren Rahmenstruktur, man sieht also gewissermaßen auf die Außenseite der Aufnahmetasche PT, erkennbar an den Dellen 35'). Während das dargestellte Querelement 33 im gezeigten Ausführungsbeispiel über vier identische und symmetrisch angeordnete Zungen 38 verfügt, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die einzelnen Zungen unterschiedlich breit auszugestalten und/oder ihre jeweilige Position etwas zu variieren, um beispielsweise eine eindeutige Zuordnung für den späteren Zusammenbau zu erreichen. Dabei müssen dann natürlich auch die Schlitze in den beiden Längselemente entsprechend angeordnet werden und auch entsprechend dimensioniert sein. Hierbei kann dann das sogenannte Poka-Yoke-Prinzip angewendet werden. Das ist insbesondere deshalb wichtig, damit die geprägten Klemmkuppen 35 auch aus allen vier Seiten der Innenwandung der Aufnahmetasche PT hervorstehen. 5 12 now shows a single transverse element 33. FIG 2 or 3 with an enlarged depiction of a connecting tongue 38 in plan view (seen from the end of the subsequent frame structure, so you can see the outside of the receiving pocket PT, recognizable by the dents 35'). While the transverse element 33 shown has four identical and symmetrically arranged tongues 38 in the exemplary embodiment shown, it is also possible within the scope of the invention to design the individual tongues with different widths and/or to vary their respective position somewhat, for example in order to ensure a clear assignment for the to achieve later assembly. In this case, of course, the slots in the two longitudinal elements must also be arranged accordingly and also be dimensioned accordingly. The so-called poka-yoke principle can then be applied here. This is particularly important so that the embossed clamping tips 35 also protrude from all four sides of the inner wall of the receiving pocket PT.

In der Vergrößerung der Zunge 38 aus 5 sind zwei Schlitze 41 und 42 zu erkennen, wobei das Ende des ersten geraden Abschnitts beider Schlitze 41 und 42, ähnlich wie beim Schlitz 40 aus 4, in einem Abstand t parallel zur Seitenkante (Anlagefläche für die Längselemente 32A und 32B) des Querelements 33 verläuft. Der Abstand t entspricht dabei der Stärke der Längselemente 32A und 32B. Durch die Ausführung der Schlitze 41 und 42 lässt sich das Ende der Zunge 38 nach dem Zusammenstecken ähnlich einem Knebel aus der Plattenebene des Querelements 33 verdrehen.In the enlargement of the tongue 38 from 5 Two slots 41 and 42 can be seen, with the end of the first straight section of both slots 41 and 42 being similar to slot 40 4 , at a distance t parallel to the side edge (contact surface for the longitudinal elements 32A and 32B) of the transverse element 33 runs. The distance t corresponds to the thickness of the longitudinal elements 32A and 32B. The design of the slots 41 and 42 allows the end of the tongue 38 to be twisted out of the plate plane of the transverse element 33 in a manner similar to a toggle after it has been plugged together.

In 6 ist das Ende des gelaserten Deckblechs 36 aus 2 oder 3 vor dem Zusammenbau der Rahmenstruktur 31 in einer Draufsicht dargestellt. Das Deckblech 36 weist vier in Längsrichtung vor und hinter einer Ausnehmung 43 verlaufende Schlitze 39 auf, die zur Aufnahme der von den Längselementen 32A und 32B ausgehenden Zungen 38 (vgl. 4) dienen. Die Ausnehmung 43 dient dabei, wie deutlich in den 2 oder 3 zu erkennen, zur Anlage der Bleche der Aufnahmetasche PT.In 6 the end of the lasered cover plate 36 is off 2 or 3 before assembly of the frame structure 31 shown in a plan view. The cover plate 36 has four slots 39 running in the longitudinal direction in front of and behind a recess 43, which are used to accommodate the tongues 38 (cf. 4 ) serve. The recess 43 is used, as clearly shown in the 2 or 3 to recognize, for the system of the sheets of the receiving pocket PT.

Die Montage der erfindungsgemäßen Zellentraverse lässt sich am besten anhand der 7A bis 7E beschreiben: In 7A sind die drei Bauteilgruppen anhand von Ausschnitten eines Längselements 32A, eines Querelements 33 sowie eines Deckblechs 36 an ihren Verbindungsbereichen explosionsartig dargestellt. Der Pfeil I beschreibt dabei die Montagerichtung des ersten Schrittes des Zusammenbaus, nämlich des Einsteckens der Zunge 38 des Querelements 33 in den entsprechenden Schlitz 39 des Längselements 32A zum Erzeugen eines Formschluses, wie dies im Einzelnen der 7B entnommen werden kann. Anschließend werden die Enden der Zungen 38, wie in 7C gezeigt, leicht verdreht. So entsteht ein spielfreier Kraftschluss zwischen den beiden Längselementen 32A und 32B mit den dazwischen angeordneten Querelementen 33.The assembly of the cell traverse according to the invention can best be based on the 7A until 7E describe: In 7A the three groups of components are shown in an exploded manner at their connection areas using cutouts of a longitudinal element 32A, a transverse element 33 and a cover plate 36 . The arrow I describes the assembly direction of the first step of the assembly, namely the insertion of the tongue 38 of the transverse element 33 in the corresponding slot 39 of the longitudinal element 32A to create a positive fit, as is detailed in FIG 7B can be removed. Then the ends of the tongues 38, as in 7C shown, slightly twisted. This creates a play-free frictional connection between the two longitudinal elements 32A and 32B with the transverse elements 33 arranged between them.

In einem zweiten Schritt wird dann, wie in 7A mit dem Pfeil II dargestellt, das Deckblech 36 auf die durch die Querelemente 33 verbundenen Längselemente 32A und 32B abgesenkt, deren Zungen 38 dabei zur Erzeugung eines Formschlusses in die Schlitze 39 des Deckblechs 36 gesteckt werden, wie in 7D dargestellt. Anschließend werden auch die Enden der Zungen 38 der Längselemente an ihren durch den (hier nicht gezeigten) Schlitz „freien“ Seiten, wie in 7E dargestellt, zum Erzeugen eines spielfreien Kraftschlusses leicht verdreht und es entsteht so eine feste Verbindung zwischen aller Bauteile der Zellentraverse in einer exakt positionierten und fixierten Lage zueinander.In a second step, as in 7A shown by the arrow II, the cover plate 36 is lowered onto the longitudinal elements 32A and 32B connected by the transverse elements 33, the tongues 38 of which are inserted into the slots 39 of the cover plate 36 to produce a form fit, as shown in FIG 7D shown. Subsequently, the ends of the tongues 38 of the longitudinal elements are also fixed on their “free” sides due to the slot (not shown here), as shown in FIG 7E shown, slightly twisted to create a friction-free connection and this creates a firm connection between all components of the cell traverse in an exactly positioned and fixed position to each other.

Als letztes werden die Bauteile der Zellentraverse an den zu lötenden Bereichen mit Lotmaterial bepastetet und in einem Vakuum- oder Durchlaufofen bei der entsprechend erforderlichen Lottemperatur gelötet. Die stoffschlüssige Verbindung ist nicht nur stabil sondern führt auch zu einer sehr glatten Oberfläche der Lotbereiche, so dass sich die Zellentraverse auch äußerst gut reinigen und sterilisieren lässt.Finally, the components of the cell traverse are pasted with soldering material in the areas to be soldered and soldered in a vacuum or continuous furnace at the correspondingly required soldering temperature. The material connection is not only stable but also leads to a very smooth surface of the solder areas, so that the cell traverse can also be cleaned and sterilized extremely well.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102017114759 A1 [0011, 0012]DE 102017114759 A1 [0011, 0012]

Claims (19)

Zellentraverse für eine Transportvorrichtung einer Füllmaschine, wobei die Zellentraverse wenigstens eine Aufnahmetasche (PT) mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt zur Aufnahme von, bevorzugt einseitig verschlossenen, Packungskörpern (C) aufweist, welche zum Befüllen und anschließenden Verschließen in die Aufnahmetaschen (PT) einer Zellenkette eingebracht und als gefüllte und verschlossene Verbundpackungen (P), insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, aus den Aufnahmetaschen (PT) entnommen werden, wobei die Zellentraverse als Rahmenstruktur (31) ausgebildet ist, die zwei seitliche Längselemente (32A, 32B) und eine Mehrzahl von Querelementen (33) aufweist und wobei die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) jeweils aus plattenartigen Blechen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) vor dem Zusammenbau der Rahmenstruktur (31) in ihren Kontaktbereichen jeweils eine Mehrzahl Zungen (38) und/oder korrespondierende Schlitze (39) zum Zusammenstecken der Bauteile aufweisen, dass die Zungen (38) an ihren Enden verdrehbar ausgeführt sind und dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) nach dem Zusammenstecken und Verdrehen der Zungenenden in einer exakt positionierten und fixierten Lage zueinander miteinander verlötet sind.Cell traverse for a transport device of a filling machine, wherein the cell traverse has at least one receiving pocket (PT) with a substantially rectangular cross-section for receiving pack bodies (C), preferably closed on one side, which are used for filling and subsequent sealing in the receiving pockets (PT) of a chain of cells are introduced and removed from the receiving pockets (PT) as filled and closed composite packs (P), in particular cardboard/plastic composite packs, the cell traverse being designed as a frame structure (31), which has two lateral longitudinal elements (32A, 32B) and a plurality of transverse elements (33) and wherein the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) each consist of plate-like metal sheets, characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) are removed before the assembly of the frame structure (31) a plurality of tongues (38) and/or corresponding in their contact areas e have slots (39) for plugging the components together, that the tongues (38) are designed to be rotatable at their ends and that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) are precisely positioned and fixed after the tongue ends have been plugged together and twisted Location are soldered to each other. Zellentraverse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstruktur (31) zur Verstärkung der Längselemente (32A, 32B) ein plattenartiges Deckblech (36) aufweist.cell traverse claim 1 , characterized in that the frame structure (31) to reinforce the longitudinal elements (32A, 32B) has a plate-like cover plate (36). Zellentraverse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Deckblech (36) mittels Zungen (38) und korrespondierenden Schlitzen (39) formschlüssig mit den Längselementen (32A, 32B) verbunden und mit diesen verlötet ist.cell traverse claim 2 , characterized in that the cover plate (36) is also positively connected to the longitudinal elements (32A, 32B) by means of tongues (38) and corresponding slots (39) and is soldered to them. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Zungen (38) etwa der doppelten Materialdicke des zu verbindenden Elements entspricht.Cell traverse after one of Claims 1 until 3 , characterized in that the length of the tongues (38) corresponds approximately to twice the material thickness of the element to be connected. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) sowie gegebenenfalls auch das Deckblech (36) in einem Durchlaufofen mit Schutzgasatmosphäre verlötet sind.Cell traverse after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) and optionally also the cover plate (36) are soldered in a continuous furnace with a protective gas atmosphere. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) sowie gegebenenfalls auch das Deckblech (36) vakuumgelötet sind.Cell traverse after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) and optionally also the cover plate (36) are vacuum-soldered. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) sowie gegebenenfalls auch das Deckblech (36) eine Vielzahl von Ausnehmungen (34, 44) zur Gewichtsreduktion aufweisen.Cell traverse after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and optionally also the cover plate (36) have a large number of recesses (34, 44) for weight reduction. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) im Innenbereich der von ihnen gebildeten Aufnahmetaschen (PT) jeweils eine Mehrzahl von Klemmkuppen (35) aufweisen.Cell traverse after one of Claims 1 until 7 , characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) in the interior of the receiving pockets (PT) formed by them each have a plurality of clamping tips (35). Zellentraverse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkuppen (35) in die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) geprägt sind.cell traverse claim 8 , characterized in that the clamping tips (35) are stamped into the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33). Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) sowie ggf. das Deckblech (36) nach dem Poka-Yoke-Prinzip konstruiert sind, um eine falsche Montage zu verhindern.Cell traverse after one of Claims 1 until 9 , characterized in that the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) and possibly the cover plate (36) are constructed according to the poka-yoke principle in order to prevent incorrect assembly. Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellentraverse an ihren beiden Enden jeweils ein Verbindungsblech (37) zur Befestigung an einer Zellenkette aufweist.Cell traverse after one of Claims 1 until 10 , characterized in that the cell traverse has at each of its two ends a connecting plate (37) for attachment to a cell chain. Verfahren zur Herstellung einer Zellentraverse nach einem der Ansprüche I bis 11, wobei die Zellentraverse als Rahmenstruktur (31) ausgebildet ist, die zwei seitliche Längselemente (32A, 32B) und eine Mehrzahl von Querelementen (33) sowie ggf. ein Deckblech (36) aufweist, welche in ihren Kontaktbereichen jeweils eine Mehrzahl Zungen (38) und/oder Schlitze (39) aufweisen, die ein gegenseitiges Ineinanderstecken erlauben, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Ausschneiden der zwei seitlichen Längselemente (32A, 32B) und der erforderlichen Anzahl von Querelementen (33) sowie ggf. eines Deckblechs (36) aus einem plattenartigen Metallblech, - Bearbeitung der Zungen (38) zur Herstellung eines knebelartigen Endbereichs, - Zusammenstecken der Einzelteile der Zellentraverse, - Verdrehen der Zungenenden zum exakten Positionieren und Fixieren aller Bauteile (32A, 32B, 33 und ggf. 36 oder 37) und - Verlöten der einzelnen Bauteile der Zellentraverse.Method for producing a cell cross member according to one of claims I to 11, wherein the cell cross member is designed as a frame structure (31) which has two lateral longitudinal elements (32A, 32B) and a plurality of transverse elements (33) and optionally a cover plate (36). each having in their contact areas a plurality of tongues (38) and/or slots (39) allowing mutual nesting, characterized by the following steps: - cutting out the two lateral longitudinal elements (32A, 32B) and the required number of transverse elements (33) and possibly a cover plate (36) made of a plate-like metal sheet, - processing the tongues (38) to produce a toggle-like end area, - plugging together the individual parts of the cell traverse, - twisting the ends of the tongues for the exact positioning and fixing of all components (32A, 32B, 33 and, if necessary, 36 or 37) and - Soldering the individual components of the cell traverse. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschneiden der Bauteile (32A, 32B, 33 und ggf. 36 oder 37) mittels Laser erfolgt.procedure after claim 12 , characterized in that the components (32A, 32B, 33 and optionally 36 or 37) are cut out by means of a laser. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Lotmaterial Hartlote verwendet werden.procedure after claim 12 or 13 , characterized in that hard solders are used as the soldering material. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Lotmaterial Nickelbasis-Hartlote, wie LNi-2, LNi-5 oder LNi-7, verwendet werden.procedure after Claim 14 , characterized in that nickel-based hard solders, such as LNi-2, LNi-5 or LNi-7, are used as the soldering material. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotbereiche der Längselemente (32A, 32B) und Querelemente (33) sowie ggf. dess Deckblechs (36) und der Verbindungsbleche (37) bepastet werden und die Zellentraverse in einem Vakuumofen oder Durchlaufofen bei der entsprechend erforderlichen Lottemperatur gelötet wird.Procedure according to one of Claims 12 until 15 , characterized in that the soldering areas of the longitudinal elements (32A, 32B) and transverse elements (33) and, if applicable, the cover plate (36) and the connecting plates (37) are pasted and the cell traverse is soldered in a vacuum furnace or continuous furnace at the correspondingly required soldering temperature . Zellenkette aus einer Mehrzahl von Zellentraversen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellentraversen bzw. die sie aufnehmenden Glieder der Zellenkette gelenkig miteinander verbunden sind.Cell chain from a plurality of cell traverses according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the cell trusses or the links of the cell chain receiving them are articulated to one another. Verwendung einer Zellentraverse nach einem der Ansprüche 1 bis 11 für eine Füllmaschine zum Füllen von Packungen mit fließfähigen Produkten.Use of a cell traverse according to one of Claims 1 until 11 for a filling machine for filling packs with free-flowing products. Füllmaschine zum Füllen und Verschließen von Verbundpackungen mit fließfähigen Produkten, mit einer eine endlos umlaufende Zellenkette aufweisenden Transportvorrichtung zum Transportieren der Packungen (P) durch die Füllmaschine, wobei die Transportvorrichtung eine Zellenkette mit einer Mehrzahl von Zellentraversen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.Filling machine for filling and closing composite packs with free-flowing products, with a transport device having an endlessly circulating chain of cells for transporting the packs (P) through the filling machine, the transport device having a chain of cells with a plurality of cell traverses according to one of Claims 1 until 11 includes.
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