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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von portionierten,
pastösen
Produkten in einem Einwickler, indem ein ebener Zuschnitt eines
folienartigen Packstoffes unter Bildung eines nach oben offenen
Einwicklers durch einen Faltschacht gezogen und in einer Zelle abgelegt,
dem nach oben offenen Einwickler die Produktportion aufgegeben wird,
anschließend
die nach oben überstehenden Abschnitte
des Einwicklers nach innen überlappend umgeschlagen
werden und das in dem Einwickler verpackte Produkt aus der Zelle
ausgebracht wird. Sie ist ferner auf eine Vorrichtung zum Verpacken von
portionierten, pastösen
Produkten in einem Einwickler mit einer Faltstation mit wenigstens
einem Faltschacht mit einem diesem zugeordneten Faltstempel zum
Durchziehen eines ebenen Zuschnittes eines Packstoffes durch den
Faltschacht unter Bildung eines nach oben offenen Einwicklers, wenigstens
einer Zelle zum Ablegen des nach oben offenen Einwicklers und einer
oberhalb der Zelle angeordneten Füllstation zum Aufgeben der
Produktportion in den nach oben offenen Einwickler, insbesondere
zur Durchführung
eines Verfahrens der vorgenannten Art, gerichtet.
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Derartige
Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt und werden insbesondere
zum portionierten Verpacken pastöser
Lebensmittel, wie Butter, Margarine, pastöse Fette, Schmelz- und Frischkäse, Schokolade,
Suppenpasten und dergleichen, eingesetzt. Dabei wird in der Regel
so vorgegangen, daß von
einer laufenden Packstoffbahn zunächst ebene Zuschnitte hergestellt
werden. Der Zuschnitt gelangt anschließend über einen Faltschacht. Mittels
eines Faltstempels wird der Zuschnitt durch den Faltschacht gezogen,
wobei der Faltstempel und/oder der Faltschacht mit entsprechenden
Führungen
zur Bildung der Falten und zum Überlappen
der aufeinander zu legenden Abschnitte des Zuschnittes ausgestattet
sind. Auf diese Weise wird ein nur nach oben offener Einwickler
erzeugt, welcher in einer Zelle abgelegt wird, in welcher der Einwickler
anschließend
mit der Produktportion befüllt
wird. Schließlich werden
die nach oben überstehenden
Seitenteile des Einwicklers nach innen auf die freiliegende Seite
des Produktes auf- bzw. umgefaltet.
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Das
folienartige Packstoffmaterial, aus welchem die ebenen Zuschnitte
für die
Einwickler erhalten werden, muß grundsätzlich aus
einem Material bestehen, welches neben den auf das jeweilige Verpackungsgut
abgestimmten Eigenschaften eine ausreichend hohe Zug- und Rißfestigkeit
aufweist, um bei kurzer Zykluszeit die Transportkräfte und
die Faltkräfte
beschädigungsfrei
aufzunehmen. Das Material darf auch nur ein begrenztes Rückstellvermögen besitzen,
um eine einwandfreie Befüllung
mit dem pastösen
Verpackungsgut zu gewährleisten,
ohne daß dieses
aus dem nach oben offene Einwickler austritt und ohne daß der Einwickler
infolge den dem Packstoffmaterial innewohnenden Rückstellkräften kollabiert.
In neuerer Zeit geht das Bestreben dahin, preiswerte Materialien,
insbesondere auch Kunststoffolien, Metall-Kunststoff-Verbundfolien bzw. metallisierte oder
bedampfte Kunststoffolien geringer Dicke einzusetzen, welche jedoch
die vorgenannten Anforderungen eines geringen Rückstellvermögens nur unzureichend erfüllen.
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Andererseits
ist insbesondere der Einsatz von Kunststoffolien aus biodegradierbaren
Kunststoffen, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyolefinterephthalaten
etc., aufgrund ihrer Umweltverträglichkeit und
Rezyklierbarkeit und nicht zuletzt aufgrund ihrer Kostengünstigkeit
erwünscht.
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Die
DE 101 00 085 A1 beschreibt
ein Verfahren zum Verpacken von portionierten, pastösen Produkten
in einem Einwickler, indem aus einer laufenden Packstoffbahn ebene
Zuschnitte hergestellt, die Zuschnitte in einen Faltschacht unter
Bildung eines nach oben offenen Einwicklers eingezogen werden, in
diesen die Produktportion eingegeben wird und anschließend die
nach oben überstehenden
Teile des Einwicklers nach innen überlappend eingeschlagen werden.
Um eine Rückstellung
des gefalteten Einwicklers zu verhindern, ist vorgesehen, daß auf eine Seite
der laufenden Packstoffbahn in Korrespondenz zu jedem Zuschnitt
ein heißer
Kontaktkleber aus flüssiger
Phase in einem Punktraster derart aufgebracht wird, daß zumindest
ein Teil der nach dem Falten aufeinander liegenden Abschnitte des
Einwicklers an wenigstens einer der einander zugekehrten Seiten mit
einem Kleberpunkt versehen wird. Dabei wird der Kontaktkleber zunächst auf
eine Übertragungswalze entsprechend
dem Punktraster aufgebracht und dieses Kleber-Punktraster anschließend auf
die Packstoffbahn übertragen.
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Auf
diese Weise ist eine einwandfreie Befüllung des gefalteten Einwicklers
zwar möglich,
doch führt
die punktweise Fixierung des Einwicklers zur Bildung von Falten,
da bei der Faltung erzeugte innere Spannungen des Packstoffmaterials
nicht retardieren können.
Eine solche Faltenbildung ist einerseits ästhetisch unerwünscht, andererseits
insbesondere im Lebensmittelbereich aus hygienischen Gründen nicht
tolerierbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Einsatz
von preiswerten Packstoffen, insbesondere aus dünnen Kunststoff- bzw. Kunststoffverbundfolien, welche
zu einer einwandfreien Einwickelverpackung verarbeitet werden, unter
Vermeidung der vorgenannten Nachteile möglich wird.
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In
verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem
Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der in der Zelle abgelegte
Einwickler zumindest während des
Befüllens
an wenigstens zwei gegenüberliegenden
Seiten mit Unterdruck beaufschlagt wird.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorgehensweise
schmiegen sich die mit Unterdruck beaufschlagten, in der Regel im
wesentlichen senkrecht nach oben stehenden Seiten des nach oben
offenen Einwicklers an den Wandungen der Zelle an, so daß der Einwickler
unter zuverlässiger
Verhinderung eines Kollabierens im entsprechend gefalteten Zustand
in der Zelle gehalten wird und eine einwandfreie Befüllung des
Einwicklers mit dem pastösen
Produkt möglich
ist, ohne daß dieses
infolge einer Rückstellung des
gefalteten Einwicklers aus dem Einwickler austritt. Eine formstabile
Einwickelverpackung wird dann durch die Haftung des Einwicklers
an dem pastösen Produkt
erreicht, wobei geringe Relativbewegungen des Einwicklers bezüglich dem
Produkt stets möglich sind,
so daß eine
Faltenbildung desselben zuverlässig
vermieden wird. Der Einsatz von Packstoffen aus dünnen, preiswerten
Kunststoffmaterialien mit verhältnismäßig hohem
Rückstellvermögen, z.B.
Polyolefinen, ist somit möglich.
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Der
Einwickler kann insbesondere auch schon vor der Befüllung, beispielsweise
unmittelbar beim Ablegen desselben in der Zelle, mit Unterdruck beaufschlagt
werden, um ein vorzeitiges Austreten aus der Zelle, z.B. während des
Transportes des Einwicklers von einer Falt- an eine Füllstation,
zu verhindern.
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Da
die dem jeweiligen Packstoffmaterial innewohnenden Rückstellkräfte insbesondere
an denjenigen Seiten des Einwicklers, an welchen der folienartige
Packstoff infolge der Faltung zumindest bereichsweise mehrlagig
angeordnet ist, am größten sind,
wird der Einwickler vorzugsweise wenigstens an diesen beiden Seiten
mit Unterdruck beaufschlagt. Dabei wird der Einwickler bevorzugt
in einem Bereich mit Unterdruck beaufschlagt, in welchem der Einwickler
einlagig angeordnet ist. Auf diese Weise schmiegt sich der Einwickler
an dem mit Unterdruck beaufschlagten Bereich an die Wandung der
Zelle an, wobei die infolge der Faltung übereinander angeordneten Lagen
des Einwicklers ebenfalls an die Wandung der Zelle angedrückt werden,
so daß der Einwickler
in seiner gefalteten Position gehalten und eine Rückstellung
desselben sicher verhindert wird.
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Während es
in vielen Fällen
ausreicht, den Einwickler wenigstens an den beiden Seiten mit Unterdruck
zu beaufschlagen, an welchen der Packstoff infolge der Faltung zumindest
bereichsweise mehrlagig angeordnet ist, kann selbstverständlich auch
vorgesehen sein, daß der
Einwickler an allen vier Seiten mit Unterdruck beaufschlagt wird,
so daß sichergestellt
ist, daß der
Einwickler zumindest während
des Befüllens
allen seitlichen Wandungen der Zelle im wesentlichen eben anliegt.
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Der
Einwickler wird vorzugsweise im wesentlichen punktförmig mit
Unterdruck beaufschlagt, wobei er insbesondere in einem etwa zentralen
Bereich seiner nach oben hochstehenden Seiten mit Unterdruck beaufschlagt
werden kann. Selbstverständlich kann
der Einwickler beispielsweise im Falle von großformatigen Verpackungen auch
an mehreren seitlichen Punkten oder auch flächig mit Unterdruck beaufschlagt
werden.
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Um
einerseits Energie zu sparen, andererseits ein Ansaugen des in den
Einwickler eingebrachten pastösen
Produktes zu verhindern, ist in bevorzugter Ausführung vorgesehen, daß der Einwickler nach
dem Befüllen
mit Normal- oder Überdruck
beaufschlagt wird. So ist es insbesondere von Vorteil, wenn die
Beaufschlagung mit Unterdruck nach dem Befüllen des Einwicklers unterbrochen
und nach Ausbringen des Einwicklers bzw. des fertig verpackten Produktes
aus der Zelle dieser zumindest kurzzeitig mit Überdruck beaufschlagt wird,
um die in den Wandungen der Zelle vorgesehenen Öffnungen zum Anlegen von Unterdruck
an den Einwickler zu reinigen.
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In
Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Einwickler vor dem Befüllen nach
oben in Richtung einer Füllöffnung einer
oberhalb desselben angeordneten Füllstation und während des
Befüllens
entsprechend der Füllgeschwindigkeit
nach unten von der Füllöffnung fort
verlagert wird, so daß die
Befüllung
des nach oben offenen Einwicklers von unten nach oben geschieht.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das pastöse Produkt gleichmäßig in den
Einwickler eingebracht und der entsprechend gefaltete Einwickler
vollständig
befüllt
wird. Dabei wird die Füllöffnung mit
Vorteil stets im Bereich der Oberfläche des in den Einwickler eingebrachten
pastösen
Produktes gehalten. Selbstverständlich
ist es ebenfalls möglich;
daß der
Einwickler während
des Befüllens
auf demselben Niveau gehalten wird, während die Füllöffnung demgegenüber entsprechend
der Füllgeschwindigkeit von
unten nach oben verlagert wird.
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Um
eine effektive und zeitsparende, kontinuierliche Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
zu gewährleisten,
sieht eine bevorzugte Ausführung
vor, daß der
Einwickler auf einer Kreisbahn zumindest an einer Übergabestation,
einer Faltstation, einer Füllstation,
einer Umschlagstation und einer Abgabestation vorbeigeführt wird.
Dabei können
die genannten Stationen insbesondere stationär im Umfangsbereich der von
dem in die Zelle eingebrachten Einwickler durchfahrenen Kreisbahn
angeordnet sein, wobei der ebene Zuschnitt des folienartigen Packstoffes
an der Übergabestation
an die Faltstation übergeben,
dort insbesondere mittels eines Faltstempels durch einen Faltschacht
gezogen und unter Bildung des nach oben offenen Einwicklers gefaltet und
in der Zelle abgelegt und der Einwickler in der Füllstation
mit dem pastösen
Produkt befüllt
wird. In der Umschlagstation werden dann die nach oben überstehenden
Teile des Einwicklers nach innen überlappend eingeschlagen, während das
fertig verpackte Produkt in der Abgabestation der Zelle entnommen
und entfernt wird.
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Vorzugsweise
werden mehrere, insbesondere zwei, Einwickler zugleich verarbeitet,
wobei in diesem Fall beispielsweise jeweils zwei Zuschnitte einer einzigen
Packstoffbahn parallel verarbeitet werden können.
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Zur
Lösung
des der Erfindung zugrunde liegenden Problems ist erfindungsgemäß bei einer
Vorrichtung zum Verpacken von portionierten, pastösen Produkten
in einem Einwickler der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die seitlichen
Wandungen der Zelle an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils
wenigstens eine Öffnung
aufweisen, welche mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck
in Verbin dung steht. Auf diese Weise ist es möglich, den Einwickler zumindest
während
des Befüllens
an wenigstens zwei gegenüberliegenden
Seiten mit Unterdruck zu beaufschlagen, so daß ein unzeitiges Austreten
des Einwicklers aus der Zelle infolge Kollabieren verhindert und
eine einwandfreie Befüllung
des Einwicklers unter Vermeidung einer Rückstellung des für den Einwickler
verwendeten Packstoffes möglich
ist.
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Die
seitlichen Wandungen der Zelle weisen vorzugsweise an allen vier
Seiten jeweils wenigstens eine, mit einer Einrichtung zur Erzeugung
von Unterdruck in Verbindung stehende Öffnung auf, um den Einwickler
an allen vier seiner im wesentlichen senkrecht nach oben stehenden
Seiten an den Innenwandungen der Zelle zu halten und eine Rückstellung desselben
zu vermeiden.
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Aus
konstruktionstechnischen Gründen
können
die Öffnungen
insbesondere im wesentlichen punktförmig ausgebildet sein. Die Öffnungen
sind ferner bevorzugt in einem im wesentlichen zentralen Bereich
der Seitenflächen
der Zelle angeordnet, wobei sie aus den oben genannten Gründen vorzugsweise
jeweils in einem Bereich der seitlichen Wandungen der Zelle angeordnet
sind, in welchen die nach oben gefalteten Seitenteile des Einwicklers
einlagig ausgebildet ist.
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Um
die in den seitlichen Wandungen der Zelle vorgesehenen Öffnungen
auf einfache Weise gemeinsam mit Unterdruck zu beaufschlagen, kommunizieren
die Öffnungen
vorzugsweise über
einen in den Wandungen der Zelle angeordneten Kanal miteinander,
wobei der Kanal mit der Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck
in Verbindung steht.
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Um
eine steigende Befüllung
des Einwicklers zu gewährleisten,
ist die Zelle bevorzugt höhenverlagerbar
ausgebildet. Hierzu sieht eine bevorzugte Ausführung vor, daß die Zelle einen
mit dem Kanal, welcher mit den Öffnungen
kommuniziert, in Verbindung stehenden Rohrstutzen aufweist, welcher
in einer mit der Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbundenen
Aufnahme im wesentlichen fluiddicht, höhenverlagerbar geführt ist.
Gemäß einer
alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Zelle eine mit dem Kanal,
welcher mit den Öffnungen kommuniziert,
in Verbindung stehende Aufnahme aufweist, in welcher ein mit der
Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck verbundener Rohrstutzen im
wesentlichen fluiddicht, höhenverlagerbar
geführt ist.
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In
Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Zelle im Umfangsbereich
eines rotierbaren Tellers angeordnet ist, während der Faltschacht mit dem
Faltstempel und die Füllstation
stationär
angeordnet sind, wobei die Zelle dem Faltschacht mit dem Faltstempel
und der Füllstation
durch Rotieren des Tellers zuführbar
ist. Auf diese Weise ist eine effektive, kontinuierliche Betriebsweise
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
möglich,
indem der Teller rotiert und die mit dem Einwickler bestückte Zelle
an den verschiedenen Arbeitsstationen vorbeigeführt wird.
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Ist
bei einer derartigen, zur kontinuierlichen Betriebsweise geeigneten
Vorrichtung eine Höhenverlagerbarkeit
der Zelle aus Gründen
einer einwandfreien Befüllung
der Einwickler mit dem pastösen
Material erwünscht,
so ist in bevorzugter Ausführung
vorgesehen, daß die
Aufnahme bzw. der Rohrstutzen, in welcher der Rohrstutzen bzw. die
Aufnahme der Zelle höhenverlagerbar
geführt
ist, an einem gemeinsam mit dem Teller rotierbaren Ring angeordnet
ist, welcher mit einem stationären
Ring zwischen diesen eine mit der Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck
in Verbindung stehende Druckkammer bildet. Die Wandungen der Druckkammer
sind somit einerseits von dem stationären Ring, andererseits von
dem gemeinsam mit dem Teller bzw. mit der Zelle rotierbaren Ring
gebildet, so daß der
an die Druckkammer angelegte Unterdruck in einer beliebigen Relativposition
des mit dem die Zelle tragenden Teller rotierbaren Rings bezüglich dem
stationären
Ring an die in den seitlichen Wandungen der Zelle vorgesehenen Öffnungen
weitergeleitet werden kann. Dabei kann die Einrichtung zur Erzeugung
von Unterdruck insbesondere an den stationären Ring anschließbar sein.
Zwischen dem rotierbaren Ring und dem stationären Ring ist zweckmäßigerweise
eine Ringdichtung angeordnet.
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In
bevorzugter Ausführung
ist vorgesehen, daß sich
die Druckkammer nur um wenigstens einen Teil des Umfangs der Ringe
erstreckt, so daß die
Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck nur an einem oder mehreren
Umfangsbereichen der Ringe mit der Zelle in Verbindung steht. Auf
diese Weise läßt sich der
an die Öffnungen
der Zelle anliegende Unterdruck auf einfache Weise rein mechanisch
in Abhängigkeit
der Umfangsposition der von dem Teller getragenen Zelle steuern.
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Die
Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck ist in vorteilhafter Ausgestaltung
steuerbar, insbesondere programmierbar. Sie ist in weiterhin bevorzugter
Ausgestaltung zugleich zur Erzeugung von Überdruck ausgebildet, oder
es ist eine zusätzliche, mit
den Öffnungen
der Zelle in Verbindung stehende Druckerzeugungseinrichtung vorgesehen,
so daß eine
Spülung
der in den seitlichen Wandungen der Zelle vorgesehenen Öffnungen
bzw. des zu diesen führenden
Leitungssystems möglich
ist.
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Die
Zellen sind vorzugsweise in Gruppen, insbesondere paarweise, angeordnet,
um beispielsweise zwei Zuschnitte einer ebenen Packstoffbahn parallel
verarbeiten zu können.
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Ferner
ist der Boden der Zelle bezüglich
ihrer Wandung vorzugsweise höhenverlagerbar,
um das fertig verpackte Produkte auf einfache Weise aus der Zelle
auszubringen.
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Wie
bereits angedeutet, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung ferner
eine stationäre Übergabestation
und/oder Umschlagstation und/oder Abgabestation vorgesehen, welcher
bzw. welchen die Zelle zuführbar
ist. Dabei können
die Stationen im Falle einer kontinuierlichen Vorrichtung der vorbeschriebenen Art
insbesondere ebenfalls im Bereich des Umfangs des rotierenden Tellers
stationär
angeordnet sein, wobei der rotierende Teller mit den Zellen insbesondere
mit einer einzigen Umdrehung sämtliche
Stationen durchfährt.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer
Vorrichtung zum Verpacken von portionierten, pastösen Produkten
in einem Einwickler;
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2 eine Detailansicht II
einer Zelle der Vorrichtung gemäß 1;
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3 eine Schnittansicht III-III
der Zelle gemäß 2;
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4 eine Draufsicht auf die
Zelle in Richtung des Pfeils IV gemäß 3;
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5 eine Schnittansicht V-V
durch die Druckkammer der Vorrichtung gemäß 1; und
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6 eine Draufsicht auf einen
ebenen Zuschnitt eines folienartigen Packstoffes zur Veranschaulichung
des Faltbildes.
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Die
in 1 dargestellte Vorrichtung
zum Verpacken von portionierten, pastösen Produkten in einem Einwickler
umfaßt
einen mittels eines nicht dargestellten Antriebs rotierbaren Teller 1,
um dessen Umfang eine Mehrzahl von Zellen 2 angeordnet ist,
welche von dem Teller 1 getragen sind. Die Zellen 2 dienen
zum Ablegen eines in 1 nicht
im einzelnen dargestellten gefalteten, nach oben offenen Einwicklers
aus einem ebenen Zuschnitt einer Packstoffbahn. Der Faltvorgang
des Zuschnittes geschieht dabei durch Durchziehen des Zuschnittes
durch einen an einem Umfangsbereich des Tellers 1 oberhalb
der Zellen 2 stationär
angeordneten Faltschacht (nicht dargestellt) mittels eines von oben
in den jeweiligen Faltschacht einbringbaren Faltstempels (ebenfalls nicht
dargestellt), wobei der Faltstempel außenseitig und/oder der Faltschacht
innenseitig mit entsprechenden Führungen
zur Bildung der Falten und zum Überlappen
der aufeinander zu legenden Abschnitte des Einwicklers ausgestattet
sind. Die Innenkontur der Zellen 2, welche beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
im wesentlichen quaderförmig
ist, entspricht dabei etwa der Außenkontur des mittels des Faltschachtes
gefalteten Einwicklers, so daß dieser
ohne nennenswertes Spiel in den Zellen 2 aufgenommen werden
kann.
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich,
weisen die seitlichen Wandungen 4 einer jeden Zelle 2 der
Vorrichtung an allen vier Seiten jeweils eine im wesentlichen zentrale Öffnung 3 auf,
welche auf weiter unten beschriebene Weise mit wenigstens einer steuerbaren,
insbesondere programmierbaren Einrichtung, welche z.B. sowohl zur
Erzeugung von Unterdruck als auch zur Erzeugung von Druck ausgebildet
ist, oder auch sowohl mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck
als auch mit einer Druckerzeugungseinrichtung in Verbindung steht,
so daß die Öffnungen 3 wahlweise
mit Unterdruck, Normaldruck oder Überdruck beaufschlagbar sind.
Diese Einrichtung/en kann/können
beispielsweise von einer herkömmlichen,
gegebenenfalls mit einer Druckumkehr ausgestatteten Fluidpumpe (nicht
gezeigt) gebildet sein.
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Während beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
an jeder seitlichen Wandung der Zelle 2 eine im wesentlichen
punktförmige Öffnung 3 vorgesehen ist,
können
insbesondere im Falle des Einsatzes von großformatigen Einwicklern auch
mehrere solcher Öffnungen 3 an
jeder Seite der Zelle 2 angeordnet sein, oder die Seitenwände der
Zelle sind mit flächigen Öffnungen
versehen, welche an der dem Einwickler zugewandten Innenseite der
Zelle 2 mit einem Gitter oder dergleichen bedeckt sind,
an welchen der Einwickler unter der Wirkung des an die Öffnungen
anliegenden Unterdrucks zur Anlage kommt.
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Die
im zentralen Bereich der seitlichen Wandungen 4 der Zelle 2 angeordneten Öffnungen 3 kommunizieren über einen
in den Wandungen 4 angeordneten, die Zelle 2 über einen
Teil ihres Umfangs umgebenden Kanal 5 miteinander (vgl.
insbesondere auch 4).
Der die Öffnungen 3 miteinander
verbindende Kanal 5 mündet
wiederum in einen Rohrstutzen 6, welcher beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
in der der Drehachse 7 des Tellers 1 (1) zugewandten Wandung 4 der
Zelle 2 angeordnet ist und sich von dieser Wandung 4 aus
etwa senkrecht nach unten erstreckt.
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Wie
der 1 zu entnehmen ist,
sind die Zellen 2 mittels eines Stellantriebs 8 höhenverlagerbar,
wobei eine in 1 links
dargestellte Zelle 2 in ihrer abgesenkten Position angeordnet
ist, in welcher die obere Stirnseite ihrer seit lichen Wandungen 4 (2) mit der Oberfläche des
Tellers 1 fluchtet, während
eine in 1 rechte Zelle 2 in
ihrer angehobenen Position angeordnet ist, in welcher sie bezüglich der
Oberfläche
des Tellers 1 nach oben vorsteht. Als unterer Anschlag
der Zellen 2 dient dabei eine an der Unterseite des rotierbaren
Tellers 1 verschraubte Platte 9. Der obere Anschlag
ist durch die Länge
einer sich zwischen der jeweiligen Zelle 2 und dem Stellantrieb 9 erstreckenden
Stange 10 definiert.
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Die
Höhenverlagerbarkeit
der Zellen 2 dient zur einwandfreien Befüllung der
in der jeweiligen Zelle 2 abgelegten Einwickler mittels
einer am Umfang des Tellers 1 oberhalb der Zellen 2 stationär angeordneten
Füllstation
(nicht dargestellt), wobei die Füllstation
eine in die Zelle 2 in ihrer angehobenen Position hineinragende
Füllöffnung aufweist
(nicht gezeigt). Die Zellen 2 sind dabei gesteuert zwischen
ihrer angehobenen und ihrer abgesenkten Position verlagerbar, wobei
insbesondere die Absenkgeschwindigkeit der Zellen 2 entsprechend
der Füllgeschwindigkeit des
aus der Füllöffnung der
Füllstation
in einen in die Zelle 2 eingebrachten Einwickler ausgebrachten
pastösen
Produktes einstellbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Einwickler
gleichmäßig mit
dem pastösen
Produkt befüllt
wird, wobei es möglich
ist, die Füllöffnung während des
gesamten Füllvorgangs etwa
auf dem Niveau der Oberfläche
des bereits in den Einwickler ausgebrachten pastösen Produktes zu halten.
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Wie
aus 1 ersichtlich, erfolgt
die Verbindung des mit den Öffnungen 3 der
Zelle 2, über
den Kanal 5 kommunizierenden Rohrstutzens 6 (2) mit der Einrichtung zur
Erzeugung von Druck bzw. Unterdruck über eine einem jeden Rohrstutzen 6 zugeordnete
zylindrische Aufnahme 11, in welcher der Rohrstutzen 6 im
wesentlichen fluiddicht, höhenverla gerbar
geführt
ist. Dies ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gewährleistet,
daß der
Innenumfang der zylindrischen Aufnahme 11 im wesentlichen
dem Außenumfang
des Rohrstutzens 6 entspricht bzw. diesen geringfügig übertrifft,
so daß eine
Spaltdichtung gebildet ist. Zusätzlich
kann auf der der Zelle 2 zugewandten, offenen Stirnseite
der Aufnahme 11 ein von dem Rohrstutzen 6 durchsetzter
Deckel 12 vorgesehen sein, wobei zwischen dem Deckel 12 und
der oberen Stirnseite der Aufnahme 11 ein Dichtring 13 angeordnet
ist.
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Die
dem jeweiligen Rohrstutzen 6 einer jeden Zelle 2 zugeordneten
Aufnahmen 11 sind am Außenumfang eines mit dem Teller 2 verbundenen
und somit gemeinsam mit diesem rotierbaren Rings 13 angeordnet
und stehen von dem Ring 13 im wesentlichen senkrecht nach
oben vor. Im Bereich der Unterseite der Aufnahmen 11 mündet unterhalb
des unteren Endes des in die Aufnahme 11 eingeschobenen Rohrstutzens 6 im
abgesenkten Zustand der Zelle 2 (siehe in 1 links) je ein Kanal 14, welcher
jede Aufnahme 11 mit der den Aufnahmen 11 abgewandten
Unterseite des Rings 13 verbindet. Dabei sind die an der
Unterseite des Rings 13 angeordneten Mündungen der Kanäle 14 auf
einer Kreisbahn angeordnet.
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An
der den an der Unterseite des rotierbaren Rings 13 vorgesehenen
Mündungen
der Kanäle 14 gegenüberliegenden
Seite ist ein stationärer
Ring 15 angeordnet, welcher beispielsweise an einem stationären Träger 16,
an welchem der Teller 1 um die Achse 7 drehbar
gelagert ist, festgelegt ist. An seiner dem rotierbaren Ring 13 zugewandten
Oberseite ist der stationäre
Ring 15 mit einem Ringkanal 17 versehen, wobei
der Ringkanal 17 des stationären Rings 15 mit der
von den Mündungen
der Kanäle 14 des
rotierbaren Rings 13 beschriebenen Kreisbahn etwa deckungsgleich
angeordnet ist. An seiner dem drehbaren Ring 13 abgewandten
Unterseite ist der stationäre
Ring 15 ferner mit einer oder mehreren Bohrungen 18 mit
je einem Anschlußstutzen 19 zum
Anschließen
der Einrichtung zum Erzeugen von Druck bzw. Unterdruck (nicht dargestellt)
ausgestattet. Auf diese Weise ist zwischen dem stationären Ring 15 und
dem rotierbaren Ring 13 eine mit den in den Wandungen 4 der
Zellen 2 vorgesehenen Öffnungen 3 (2) in Verbindung stehende
Druckkammer mit wenigstens einem stationären Anschluß 19 für die Druck-/Unterdruckerzeugungseinrichtung
gebildet.
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Zwischen
dem stationären
Ring 15 und dem drehbaren Ring 13 ist ferner eine
Ringdichtung 20, z.B. in Form eines Rings aus Polytetrafluorethylen, stationär angeordnet,
welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
in dem unteren, stationären Ring 15 verschraubt
ist. Wie insbesondere aus 5 ersichtlich,
ist die Ringdichtung 20 von einem oder mehreren – in diesem
Fall drei- sich um ihren zentralen Bereich erstreckenden, kreissegmentförmigen Langlöchern 21a, 21b, 21c durchsetzt,
welche sowohl mit den an der Unterseite des rotierbaren Rings 13 angeordneten
Mündungen
der Kanäle 14 als
auch mit dem an der Oberseite des stationären Rings 15 angeordneten
Ringkanal 17 fluchten. Auf diese Weise erstreckt sich die
zwischen den Ringen 13, 15 gebildete Druckkammer
nur um denjenigen Teil des Umfangs der Ringe 13, 15,
an welchem die Langlöcher 21a, 21b, 21c der
Ringdichtung 20 angeordnet sind, während die Verbindung der in
den Wandungen 4 der Zellen 2 vorgesehenen Öffnungen 3 mit
der Druck-/Unterdruckerzeugungseinrichtung in den Bereichen zwischen
den Langlöchern 21a, 21b, 21c unterbrochen
ist.
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Derart
ist es möglich,
nur diejenigen Zellen 3 mit Unterdruck bzw. Druck zu beaufschlagen,
welche in einer vorbestimmten, mit der Anordnung der Langlöcher 21a, 21b, 21c der
Ringdichtung 20 korrespondierenden Umfangsposition des
rotierbaren Tellers 1 angeordnet sind. Die Beaufschlagung mit
Druck bzw. Unterdruck kann, wie bereits angedeutet, mittels einer
einzigen, mit einer Druckumkehr ausgestatteten Einrichtung geschehen,
oder an die wenigstens zwei Anschlußstutzen 19 des stationären Rings 15 sind wenigstens
eine Einrichtung zur Erzeugung von Unterdruck sowie wenigstens eine
Druckerzeugungseinrichtung (jeweils nicht dargestellt) angeschlossen. Auf
diese Weise lassen sich die Zellen 2 z.B. im Bereich der
Falt- und Füllstation
mit Unterdruck beaufschlagen, um ein Kollabieren des in diese eingebrachten,
gefalteten Einwicklers zu verhindern, während sie sich z.B. nach Ausbringen
des in dem Einwickler fertig verpackten Produktes mit Überdruck beaufschlagen
lassen, um die Öffnungen 3 und
das sich zwischen diesen und den Anschlußstutzen 19 erstreckende
Leitungssystem durchzuspülen.
Nach dem Füllvorgang
und vor dem Ausbringen des fertig verpackten Produktes aus den Zellen 2 kann
die Verbindung zwischen den Öffnungen 3 und
der Druck-/Unterdruckerzeugungseinrichtung beispielsweise unterbrochen
sein.
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Wie
insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich, ist der Boden 22 der
Zellen 2 mittels eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus
bezüglich
der seitlichen Wandungen 4 höhenverlagerbar, wobei er sich
in der in 2 und 3 dargestellten Position
in seiner unteren Position befindet, in welcher die Zelle 2 zur
Aufnahme des Einwicklers in der Lage ist. In seiner nicht wiedergegebenen
oberen Position befindet sich der Boden 22 beispielsweise
in einer Stellung, in welcher seine Oberseite mit der oberen Stirnseite
der Wandungen 4 bzw. mit der Oberfläche des Tellers 1 (1) fluchtet, so daß eine Abgabestation gebildet
ist, in welcher das in dem Einwickler fertig verpackte Produkt der
Zelle 2 auf einfache Weise entnehmbar ist.
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Wie 3 und 4 weiterhin zu entnehmen ist, sind die
um den Umfang des Tellers 1 verteilt angeordneten Zellen 2 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils paarweise angeordnet, so daß jeweils zwei ebene Zuschnitte
des Packstoffmaterials parallel verarbeitet werden können. Hierzu
ist beispielsweise ferner eine der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeordnete
stationäre
Schneideeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, welche aus einer
ebenen Packstoffbahn die Zuschnitte herstellt, die an einer stationär am Umfang
des Tellers 1 angeordneten Übergabestation (ebenfalls nicht
gezeigt) den ebenfalls paarweise angeordneten Faltschächten der
Faltstation jeweils einen Zuschnitt z.B. bezüglich des Tellers 1 radial
zuführt,
um sie mittels des Faltstempels (nicht dargestellt) unter Bildung
des nach oben offenen Einwicklers in den Zellen 2 abzulegen.
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Ferner
ist eine ebenfalls nicht wiedergegebene, am Umfang des Tellers 1 stationär angeordnete Umschlagstation
vorgesehen, welche in Umlaufrichtung des Tellers 1 hinter
der Füllstation
angeordnet ist, um die nach oben überstehenden Seitenteile des fertig
befüllten
Einwicklers nach innen auf die noch freiliegende Seite des Produktes
umzufalten. Eine ebenfalls am Umfang des Tellers 1 stationär und in Umlaufrichtung
desselben hinter der Umschlagstation angeordnete Abgabestation (nicht
gezeigt) dient schließlich
zum Entnehmen des fertig verpackten Produktes aus den Zellen 2,
wobei der Entnahmevorgang durch die Höhenverlagerbarkeit des Bodens 22 der
Zellen 2 unterstützt
werden kann. Um den Umfang des Tellers 1 können insbesondere
mehrere der in 3 und 4 gezeigten Paare von Zellen 2 in
Umlaufrichtung des Tellers 1 hintereinander angeordnet sein,
um mehrere Arbeitsschritte, wie die Faltung der Zuschnitte, die
Befüllung
der Einwickler etc. zugleich durchführen zu können.
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6 zeigt schließlich eine
Draufsicht auf einen ebenen Zuschnitt 24 eines folienartigen
Packstoffes zur Veranschaulichung eines möglichen Faltbildes, welches
beim Durchziehen des Zuschnittes 24 durch den Faltschacht
unter Bildung eines nach oben offenen Einwicklers erhalten wird.
Dabei bildet der zentrale Bereich 24a des Zuschnittes 24 beispielsweise
den Boden des Einwicklers, während
die an diesen angrenzenden Bereiche 24b, 24c, 24d, 24e die
nach oben wegstehenden, über
die Öffnungen 3 der
Zelle 2 mit Unterdruck beaufschlagbaren Seitenteile des
Einwicklers bilden. Die zwischen den die Seitenteile des Einwicklers
bildenden Bereiche 24b, 24c, 24d, 24e angeordneten
Bereiche 24f, 24g, 24h, 24i sind
entweder auf die Seiten 24b, 24d oder auf die
Seiten 24c, 24e des Einwicklers aufgefaltet, so
daß der
Einwickler dort mehrlagig, im Bereich der von den Eckpunkten des
bodenseitigen Bereichs 24a schräg nach außen verlaufenden Falten 24j insbesondere
dreilagig angeordnet ist. Die bei der Auffaltung der seitlichen
Bereiche 24b, 24c, 24d, 24e auf das
pastöse
Produkt nach der Befüllung
des Einwicklers erhaltenen Falten sind in 6 nicht wiedergegeben. Der Faltvorgang
des Zuschnittes 24 unter Bildung des nach oben offenen
Einwicklers 25 ist im übrigen
in 2 mittels Strichlinierung
schemenhaft dargestellt.
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Nachstehend
ist die Funktionsweise der insbesondere kontinuierlich bzw. semikontinuierlich
arbeitenden Vorrichtung gemäß 1 bis 5 näher
erläutert.
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Zur
Durchführung
einer bevorzugten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
jeweils zwei ebene Zuschnitte 24 (6) des Packstoffes nach Zuschneiden derselben
aus einer Packstoffbahn an der Übergabestation
einem Paar von Faltschächten
synchron zugeführt
und mittels des zugehörigen
Paares von Faltstempeln unter Bildung je eines nach oben offenen
Einwicklers 25 durch die Faltschächte durchgezogen und in ein
Paar von Zellen 2 abgelegt. Zugleich werden alle vier nach oben
wegstehenden Seitenteile 24b, 24c, 24d, 24e der
Einwickler 25 über
die Öffnungen 3 im
wesentlichen punktförmig
mit Unterdruck beaufschlagt, so daß ein in 2 durch die Pfeile 26 angedeutetes Kollabieren
des Einwicklers 25 verhindert wird und sich die Seitenteile 24b, 24c, 24d, 24e an
die Wandungen 4 der Zellen 2 anschmiegen. Dabei
werden die Seitenteile 24b, 24c, 24d, 24e des
Einwicklers 25 jeweils in einem etwa zentralen Bereich
mit Unterdruck beaufschlagt, in welchem der Einwickler 25 einlagig
ausgebildet ist; d.h. an denjenigen Seiten 24b, 24d bzw. 24c, 24e,
an welchen der Einwickler 25 infolge der Auffaltung der
Bereiche 24f, 24g, 24h, 24i auf
diese Seiten 24b, 24d bzw. 24c, 24e bereichsweise
mehrlagig ausgebildet ist, geschieht die Beaufschlagung mit Unterdruck
außerhalb
der mehrlagigen Bereiche, also außerhalb der auf die Seiten 24b, 24d bzw. 24c, 24e umgefalteten
Bereiche 24f, 24g, 24h, 24i.
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Sodann
wird der Teller 1 unter Aufrechterhaltung des an die Einwickler 25 anliegenden
Unterdruckes rotiert, bis die Zellen 2 die Füllstation
erreichten. Dort werden die Einwickler 25 mittels der höhenverlagerbaren
Zellen 2 nach oben in Richtung der Füllöffnung der Füllstation
verfahren und mit dem pastösen
Produkt steigend befüllt.
Während
der Befüllung werden
die in den Zellen 2 angeordneten Einwickler 25 entsprechend
der Füllgeschwindigkeit
wieder nach unten von der Füllöffnung fort
verlagert (siehe 1 links
und rechts). Nach der Befüllung wird
der Teller 1 weiter rotiert, wobei der an die Einwickler 25 anliegende
Unterdruck unterbrochen wird (siehe in 5 die nicht mit einem Langloch 21a, 21b, 21c versehenen
Bereiche der Dichtung 20), so daß an den Öffnungen 3 der mit
den befüllten
Einwicklern bestückten
Zellen 2 Normaldruck herrscht und ein Einsaugen des pastösen Produktes
in die Öffnungen 3 zuverlässig vermieden
wird.
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Die
am Umfang des Tellers 1 angeordneten Zellen 2 gelangen
nun zu einer Umschlagstation, in welcher die nach oben über das
Füllniveau überstehenden
Bereiche der Seitenteile 24b, 24c, 24d, 24e des
Einwicklers 25 nach innen auf die freiliegende Seite des
Produktes umgefaltet werden. Sodann wird der Teller 1 weiter
rotiert, bis das mit dem Einwickler 25 fertig verpackte
Produkt zu der Abgabestation gelangt, in welchem die Böden 22 des
Paares von Zellen 2 aus ihrer in 1 bis 3 dargestellten
unteren Position nach oben verlagert werden (siehe in 1 rechts), um das verpackte
Produkt aus den Zellen 2 auszuschieben und dem Teller 1 z.B.
mittels einer Fördereinrichtung
zu entnehmen. Nach Ausschieben des verpackten Produktes aus den
Zellen 2 werden die in deren Wandungen 4 angeordneten Öffnungen 3 kurz
mit Überdruck
beaufschlagt, um die Öffnungen 3 sowie
das Leitungssystem 5, 6, 11, 14, 17, 18, 19, 21a, 21b, 21c durchzuspülen (siehe
in 5 einen mit einem
Langloch 21a, 21b, 21c versehenen Bereich
der Dichtung 20).
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Nach
weiterem Rotieren des Tellers 1 gelangt das entleerte Paar
von Zellen 2 wieder zu der Übergabestation, in welcher
es über
die Faltschächte erneut
mit einem Paar von Einwicklern aus ebenen Zuschnitten 24 des
Packstoffes bestückt
wird.
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Da
jeweils mehrere Paare von Zellen 2 um den Umfang des Tellers 2 hintereinander
angeordnet sind, können
insbesondere mehrere der vorgenannten Arbeitsschritte synchron durchgeführt werden,
so daß eine äußerst effektive
Betriebsweise möglich
ist. Hierzu werden die Abstände
zwischen den einzelnen Stationen zweckmäßigerweise entsprechend den Umfangsabständen der
Paare von Zellen 2 gewählt.