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Verpackungsmaschinen, die insbesondere zur Herstellung von Packungen
geeignet sind, die aus einem napfförmigen Packungsteil und einer Abdeckung bestehen,
sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So sind z. B. Verpackungsmaschinen
bekannt (vgl. die USA.-Patentschriften 3 061 984 und 3 125 839), die ausgerüstet
sind mit einem endlosen Förderer aus gelenkig miteinander verbundenen Behältern
für darin befindliche napfförmige Packungsteile, welche dadurch in einer endlosen
Bahn zur Durchführung der verschiedenen Verpackungsvorgänge an mehreren ausgewählten
Bearbeitungsstationen vorbeigezogen werden, wobei an einer Vorschweißstation Anordnungen
vorgesehen sind, um auf die offenen Packungsteile in den Behältern eine Abdeckung
aufzubringen und beide Teile unter Aussparung eines eine Evakuationsöffnung umgebenden
Bereiches miteinander zu verschweißen, sowie an einer nachfolgenden Evakuier- und
Fertigschweißstation Anordnungen vorgesehen sind zur Evakuation der so entstandenen
Packungen durch eine Evakuationsöffnung im Verpackungsmaterial sowie zur luftdichten
Verschweißung beider Teile rund um die Evakuationsöffnung nach Abschluß der Evakuation
zur Herstellung luftdichter Packungen. Die bekannten Ausführungsformen von Verpackungsmaschinen
der vorbeschriebenen Art lösen das Problem der Verschweißung der Abdeckung mit dem
napfförmigen Packungsteil jedoch dann nicht zufriedenstellend, wenn die Abdeckung,
aus. einem relativ steifen oder halbsteifen Karton, also einem Verpackungsmaterial
mit relativ hoher Wärmeaufnahmefähigkeit besteht.
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Wird die Schweißwärme durch die Abdeckung hindurch zugeführt, so läßt
sich eine einwandfreie Verschweißung mit den, aus Kunststoffolie als Verpakkungsmaterial
bestehenden napfförmigen Packungsteil in der Kürze der zur Verfügung stehenden Zeit
wegen der relativ großen Wärmekapazität der Abdeckung nicht erreichen. Das Problem
läßt sich auch nicht dadurch lösen, daß die Schweißwärme von der Seite - der Kunststoffolie
aus zugeführt wird, da bei einer solchen Verfahrensweise die erreichbare Verschweißung
ebenfalls unzulänglich ist, da es für eine gute Verschweißung immer notwendig ist,
daß beide zu verschweißenden-Teile erwärmt sind. Zum anderen bestehen aber auch
erhebliche konstruktive Schwierigkeiten, da sichergestellt werden müßte, daß sich
die Kunststoffolie nicht über den Bereich der beabsichtigten Verschweißung hinaus
erwärmt und daß die Zufuhr der Schweißwärme den Evakuationsvorgang nicht behindert.
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Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsmaschine
der beschriebenen Art so auszugestalten, daß es möglich wird, in der kurzen, nach
der Evakuation verbleibenden Zeit das napfförmige Packungsteil und die Abdeckung
rund um die Evakuationsöffnung einwandfrei luftdicht zu verschweißen.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Verpackungsmaschine der
vorbeschriebenen Art dadurch, daß in der Vorschweißstation eine bei eben liegender
Abdeckung dieselbe nicht berührende Beheizungseinrichtung, bestehend aus entsprechend
ausgebogten oder gewölbten Heizelementen, vorgesehen ist, durch welche vor der abschließenden
Verschweißung des napfförmigen Packungsteiles und der Abdeckung die Abdeckung vorgewärmt
wird, und daß durch die Evakuationsöffnung Luft einpreßbar ist, die die aus halbsteifem
Karton bestehende Abdeckung während der
ersten Verschweißung gegen die Heizelemente
drückt, so daß das napfförmige Packungsteil im Bereich der Evakuationsöffnung von
der Abdeckung nicht berührt wird. Nach weiterer Lehre der Erfindung ist eine bevorzugte
Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigschweißorgan und die Heizelemente
in einem einzigen in und aus Betriebslage bewegbarem Verpackungskopf angeordnet
sind und dieser sich über zwei auf der endlosen Bahn des Förderers nebeneinanderliegende
Bearbeitungsstationen erstreckt, wobei die Heizelemente sich an der einen und das
Fertigschweißorgan sich an der anderen Bearbeitungsstation befindet.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin
zu sehen, daß die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine auch bei der Verwendung von
Abdeckungen aus einem relativ steifen oder halbsteifen Karton es trotz der Kürze
der zur Verfügung stehenden Zeit (0,1 Sec.) ermöglicht, die Abdeckung mit dem napfförmigen
Packungsteil rund um die Evakuationsöffnung herum einwandfrei zu verschweißen.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i g. 1 die perspektivische
Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen-Verpackungsmaschine, F i g. 2 einen
Schnitt durch F i g. 1 längs der Linie 2-2 zur Darstellung der Vorschweißstation
und der Evakuier- und Fertigschweißstation, F i g. 3 einen Schnitt durch F i g.
2 längs der Linie 3-3 zur Darstellung des Hochdrückens der Abdekkung gegen die ausgebogten
Heizelemente in der ersten Schweißstation.
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Die F i g. 1 zeigt einen Teil einer vollständigen Verpackungsmaschine.
Eine derartige Verpackungsmaschine besitzt eine große Anzahl von Behältern 10, von
denen jedoch in F i g. 1 nur zwei dargestellt sind.
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Diese Behälter 10, welche als Matrizen für das Verpackungsmaterial
dienen, sind in einer endlosen Bahn untereinander verbunden und werden mit intermittierender
Bewegung an einer Reihe von Bearbeitungsstationen vorbeibewegt. Jeder dieser Behälter
10 enthält zwei nebeneinanderliegende Vertiefungen zur Ausbildung des napfförmigen
Packungsteiles 12.
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An einer der Bearbeitungsstationen vor der in Fig. 1 dargestellten
wird eine dünne Kunststoffolie als Verpackungsmaterial im Vakuum in die Vertiefungen
der Behälter 10 hineingezogen, um die napfförmigen Packungsteile 12 zu bilden, welche
mit dem Verpackungsgut angefüllt werden. Anschließend werden relativ steife oder
halbsteife Abdeckungen 14 von oben her über die Öffnungen dieser Packungsteile 12
gelegt und der Behälter 10 der Vorschweißstation 16 in Fig. 1 zugeschoben.
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Uber die Vors chweiß station 16 und eine Evakuier-und Fertigschweißstation
18 ragt ein Verpackungskopf 20 hinweg. In der F i g. 1 ist der Verpackungskopf 20
in zurückgeklappter Position dargestellt, um seine Ausbildung besser darstellen
zu können. Im normalen Betrieb der Verpackungsmaschine befindet sich der Verpackungskopf
20 in horizontaler Lage wie in den Fig. 2 und 3 und ist synchron mit der Bewegung
der Behälter 10 um ein kurzes Stück vertikal bewegbar, um die BehälterlO während
ihrer Vorschubbewegung zwischen den einzelnen Arbeitstakten freizugeben.
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Die Vorschweißstation des Verpackungskopfes 20 weist einen elektrisch
beheizbaren Rahmen 22 auf.
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Die Außenkante 24 des Rahmens 22 stimmt mit den Außenkanten der Behälter
10 überein und ist eben, so daß sie gegen die glatte Abdeckung 14 gedrückt werden
und diese an den Rändern mit dem Packungsteil 12 verschweißen kann. Außerdem weist
dieser Rahmen 22 ein ausgebogtes Heizelement 26 (s. Fig.2) auf, welches zwei einander
gegenüberliegende Außenkanten 24 überbrückt und (F i g. 3) über einer Trennwand
10 a der Behälter 10 liegt, welche die beiden Vertiefungen in einem jeden Behälter
10 voneinander trennt.
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Wenn der Behälter 10 die Vorschweißstation 16 erreicht und der Verpackungskopf
20 in Betriebslage herabgedrückt ist, wird Luft mit einem Druck von etwa 0,2ast
in das Innere der Packung durch eine Evakuationsöffnung 28 über eine Kammer mit
einem Stegheber 32 gedrückt.
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Durch das Einblasen von Luft in die Packung wird die Abdeckung 14
gegen das ausgebogte Heizelement 26 hochgedrückt, welches seinerseits den ihn berührenden
Bereich der Abdeckung 14 kräftig erhitzt, während die beheizbaren Rahmen 22 mit
den Außenkanten 24 die Außenkanten der Abdeckung 14 mit den entsprechenden Bereichen
des napfförmigen Pakkungsteiles 12 verschweißt. Während dieses Vorganges bleibt
das napfförmige Packungsteill2 fest auf dem Behälter 10 liegen, so daß die der Abdeckung
14 durch das ausgebogte Heizelement 26 übermittelte Hitze keine Verschweißung zwischen
dem napfförmigen Packungsteil 22 und der Abdeckung 14 in diesem Bereich ergibt.
Zwecks Begrenzung der Aufwärtsbewegung der Abdeckung beim Einblasen der Luft sind
Platten 34 vorgesehen.
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Nach Beendigung der Vorschweißung wird der Verpackungskopf 20 etwas
angehoben und die teilweise verschweißte Packung der Evakuier- und Fertigschweißstation
18 zugeschoben. An dieser Stelle wird der Verpackungskopf 20 erneut herabgedrückt
und der Stegheber 32 durch nicht dargestellte Anordnungen an sich bekannter Art
hochgeschoben, um die Abdeckung 14 über der Evakuationsöffnung 28 anzuheben und
eine relativ schnelle Evakuation der Packung zu ermöglichen. Sobald die Evakuation
nach etwa 0,9 Sec. beendet ist, fällt der Stegheber 32 zurück, und das Fertigschweißorgan
36 wird von oben her in dem Bereich rund um die Evakuationsöffnung 28 gegen die
Abdeckung 14 gepreßt. Deren Wärme und der von ihr ausgeübte Druck reichen zusammen
mit der bereits in der Abdeckung 14 durch das Heizelement26 gespeicherten Wärme
aus, um die Verschweißung innerhalb der im Arbeitstakt nur noch sehr kurzen Zeitspanne
von etwa 0,2 Sec. abzuschließen. Auf diese Weise erhält man zwei einwandfrei verschweißte,
in den beiden Vertiefungen der Behälter 10 nebeneinanderliegende Packungen, welche
von der Verpackungsmaschine anschließend weiteren Bearbeitungsstationen zugeführt
werden, wie beispielsweise der Entfernung der Packungen aus den Behältern 10, dem
Falten der Außenkanten der Abdekkung 14 entlang der äußeren Einkerbungen und dem
Auseinandertrennen der Packungen an den mittleren Einkerbungen.
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Oberhalb der durch die ausgebogten Heizelemente 26 gegebenen Fläche
schließt sich eine Kammer 38 an, in der über eine Öffnung 40 ein Unterdruck er-
zeugt
werden kann. Die Behälter 10 weisen Klemmen 42 auf, mit deren Hilfe die aus Kunststoffolie
bestehenden napfförmigen Packungsteile 12 festgehalten werden. Durch einen Stößel
44 können die Klemmen 42 geöffnet werden.
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Im übrigen besitzen die Außenkanten 24 der beheizbaren Rahmen 22
in Laufrichtung des Förderers der Verpackungsmaschine rückwärts weisende Ansätze48,
welche auf die Bearbeitungsstation übergreifen, welche unmittelbar vor der Verschweißstation
16 liegt. Durch diese Ansätze 48 kann die Abdekkung 14 mit dem napfförmigen Packungsteill2
in dieser vorangehenden Bearbeitungsstation punktverschweißt werden, so daß beide
Teile während der Vorschubbewegung zur Vorschweißstation 16 sich nicht gegeneinander
verschieben können.