DE19725377A1

DE19725377A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von stückigem Gut in Netzbeuteln

Info

Publication number: DE19725377A1
Application number: DE19725377A
Authority: DE
Inventors: Dieter Heick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1998-12-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von stückigem Gut in Netzbeuteln gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 17.

Es ist bereits seit langem bekannt, beispielsweise Südfrüchte, wie Mandarinen, Orangen oder Zitronen, Feldfrüchte, wie Zwiebeln oder Kartoffeln, Süßwaren, wie Schokoladeneier oder Schokoladentaler oder andere Waren, wie beispielsweise Tintenpatronen oder Meisenknödel jeweils zu mehreren oder einzeln in Netzbeuteln zu verpacken, welche im allgemeinen aus Kunststoff extrudiert oder aus Fäden geknüpft sind.

Die Netzbeutel werden üblicherweise maschinell gefüllt, wobei sie während des Verpackungsvorgangs von einem langen Netzschlauch abgetrennt und jeweils vor bzw. nach dem Befüllen an ihren entgegengesetzten Stirnenden verschlossen werden.

Um hohe Verpackungsgeschwindigkeiten zu erreichen, sind bereits Verpackungsmaschinen bekannt, in denen ein um ein vertikales Fallrohr herum angeordneter und über das untere Ende des Fallrohrs nach unten überstehender Netzschlauch an seinem unteren Ende in einer stationären Raff- und Verschließeinrichtung zuerst zusammengerafft und dann verschlossen wird, indem die Maschen des Netzschlauchs in dem zu einem dünnen Strang gebündelten Abschnitt mit Ultraschall verschweißt oder mit Hilfe von Metallclips oder Klebeband eng beieinander zusammengehalten werden. Nach dem Zusammenraffen und vor, während oder nach dem Verschließen wird die vorgesehen Gutmenge durch das Fallrohr in den Netzschlauch eingefüllt, wobei die Raffeinrichtung insbesondere bei verschweißten Netzschläuchen zweckmäßig geschlossen bleibt, um eine vorzeitige Belastung des Verschlusses durch das Gut zu verhindern. Nach dem Verschließen des Netzschlauchs wird die Raff- und Verschließeinrichtung geöffnet und der Netzschlauch durch eine am unteren Ende des Fallrohrs angeordnete Transporteinrichtung um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Länge nach unten gebürstet, bevor er oberhalb der eingefüllten Gutmenge erneut in der Raff- und Verschließeinrichtung zusammengerafft und verschlossen wird. Die Vereinzelung der Netzbeutel erfolgt gewöhnlich mit einem im Bereich der Verschließeinrichtung angeordneten Trennmesser, mit dessen Hilfe der Netzschlauch nach dem Verschließen im Bereich des Verschlusses so durchtrennt wird, daß sich weder der abgetrennte Netzbeutel an seinem oberen Stirnende noch der zurückbleibende Netzschlauch an seinem unteren Ende öffnen kann. Der Verschluß wird dazu beispielsweise von einer breiten Schweißnaht oder zwei im Abstand angeordneten Metallclips oder Klebebändern gebildet, so daß der Netzschlauch in der Mitte der Schweißnaht bzw. in der Mitte zwischen den Clips oder Klebebändern durchtrennt werden kann.

Nachdem auf diese Weise ein Netzbeutel gefüllt, verschlossen und vom Netzschlauch abgetrennt worden ist, werden die oben genannten Schritte des Zusammenraffens, Verschließens und Durchtrennens des Netzschlauchs, des Einfüllens einer Gutmenge in den am unteren Ende geschlossenen Netzschlauch, des Öffnens der Raff- und Verschließeinrichtung und des Abwärtsbewegens des Netzschlauchs um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Strecke solange wiederholt, bis der um das Fallrohr herum angeordnete Netzschlauch aufgebracht ist.

Bei den bekannten Verpackungsmaschinen, in denen ein stückiges Gut in der oben beschriebenen Weise in Netzbeutel verpackt wird, wird die Verpackungsgeschwindigkeit dadurch begrenzt, daß die Schritte Zusammenraffen, Verschließen und Durchtrennen des Netzschlauchs einerseits und Abwärtsbewegen des Netzschlauchs um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Strecke andererseits nacheinander durchgeführt werden. Außerdem ist es erforderlich, zwischen den genannten Schritten Wartezeiten einzuhalten, um Betriebsstörungen zu vermeiden. Beispielsweise wird durch eine Wartezeit sichergestellt, daß sich die gesamte Gutmenge unterhalb der stationären Raff- und Verschließeinrichtung befindet, bevor diese betätigt und der Netzschlauch mit Hilfe zweier sichelförmiger Greifer oberhalb und unterhalb der Verschließeinrichtung zusammengerafft wird. Durch eine weitere Wartezeit wird sichergestellt, daß die Raff- und Verschließeinrichtung vollständig geöffnet ist, bevor der Netzschlauch nach unten gebürstet wird, so daß sich die Maschen des vom eingeschlossenen Gut nach außen ausgebeulten Netzschlauchs nicht an der Raff- und Verschließeinrichtung verhaken können.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von stückigem Gut in Netzbeuteln der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Verpackungsgeschwindigkeit gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine Raffeinrichtung und eine Verschließeinrichtung vorsieht, die synchron zum Netzschlauch nach unten bewegbar sind, um den zusammengerafften Netzschlauch während seiner Abwärtsbewegung zu verschließen. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die beiden Schritte: Abwärtsbewegen des Netzschlauchs um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Strecke einerseits und Verschließen des zusammengerafften Netzschlauchs andererseits einander zu überlagern, wodurch die für die beiden Schritte benötigte Zeit erheblich verkürzt werden kann.

Die Synchronisation der Abwärtsbewegung des Netzschlauchs einerseits und der Raff- und Verschließeinrichtung andererseits erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß die Raff- und Verschließeinrichtung den zusammengerafften Netzschlauch nach unten zieht, wodurch zudem getrennte Transporteinrichtungen am unteren Ende des Fallrohrs entbehrlich werden. Das Abwärtsziehen des Netzschlauchs erfolgt zweckmäßig durch Festhalten desselben in der geschlossenen Raff- und Verschließeinrichtung, die zweckmäßig geschlossen gehalten wird, bis ihre Abwärtsbewegung beendet ist, womit es insbesondere beim Verschließen des Netzschlauchs durch Verschweißen darüberhinaus auch möglich ist, die gesamte Zeitspanne der Abwärtsbewegung zum erneuten Befüllen des Netzschlauchs mit der nächsten Gutmenge auszunutzen, ohne die Schweißnaht durch das Gut zu belasten.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zusammen mit der Raff- und Verschließeinrichtung auch die Trenneinrichtung synchron zum Netzschlauch, d. h. mit gleicher Geschwindigkeit wie dieser, abwärtsbewegt wird, so daß der Netzschlauch während der Abwärtsbewegung auch gleich durchtrennt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Raff- und Verschließeinrichtung zusammen mit der Trenneinrichtung auf einer vertikalen Linearführung verschiebbar gelagert und vorzugsweise mit einem Kurbeltrieb verbunden, um sie annährend sinusförmig schwingend entlang der Linearführung auf und ab zu bewegen, wobei der Netzschlauch zweckmäßig im Bereich eines oberen Totpunkts der Schwingungsbewegung zusammengerafft und der zusammengeraffte Netzschlauch während der Abwärtsbewegung nach unten gezogen, verschlossen und durchtrennt wird. Vorzugsweise wird die Raff- und Verschließeinrichtung dann im Bereich eines unteren Totpunkts geöffnet, worauf sie sich entlang des stationär gehaltenen und bereits mit der nächsten Gutmenge gefüllten unteren Endes des Netzschlauchs wieder nach oben bewegt, während der abgetrennte Netzbeutel nach unten in einen Auffangbehälter fällt.

Dadurch können im Unterschied zum bekannten Verfahren auch die vorgenannten Wartezeiten vermieden werden, da sich zum einen die nächste Gutmenge bereits vollständig im Netzschlauch befindet, wenn die Raff- und Verschließeinrichtung den unteren Totpunkt erreicht, so daß die Raff- und Verschließeinrichtung sofort geschlossen werden kann, wenn sie sich wieder in der Nähe des oberen Totpunkts befindet. Zum anderen wird der für die Bewegungsumkehr der Raff- und Verschließeinrichtung in der Nähe des unteren Totpunkts benötigte Zeitraum ausgenutzt, um die Raffeinrichtung zu öffnen, so daß diese ohne die Einhaltung einer Wartezeit bereits vollständig geöffnet ist, wenn sie sich am Netzschlauch und dem darin enthaltenen Gut vorbei nach oben bewegt.

Abgesehen von ihrer Beweglichkeit in vertikaler Richtung kann die Raff- und Verschließeinrichtung im wesentlichen so ausgebildet sein, wie bei bekannten Netzbeutel- Verpackungsmaschinen, wobei sie sich im wesentlichen aus zwei Hälften zusammensetzt, die in horizontaler Richtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, um den Netzschlauch zusammenzuraffen und zu verschließen bzw. um ausreichend Platz für die Relativbewegung in Bezug zum Netzschlauch zu schaffen.

Um die zum Öffnen und Schließen der Raffeinrichtung benötigte Zeit weiter zu verkürzen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung jedoch vor, daß die Raffeinrichtung mindestens zwei horizontal bewegliche plattenartige Raffelemente aufweist, die übereinander angeordnet sind und einander gegenüberliegende, in Bewegungsrichtung nach außen zu verjüngte und vorzugsweise V-förmige Ausschnitte aufweisen, so daß der Netzschlauch bei einer Annäherung der beiden Raffelemente von den Rändern der Ausschnitte sowohl in Bewegungsrichtung als auch quer dazu zusammengerafft wird.

Um den Bewegungsweg der beiden Raffelemente so kurz wie möglich zu halten, weist die Raffeinrichtung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich oder alternativ mindestens zwei Schwenkfinger auf, die auf einer der beiden Hälften der Raff- und Verschließeinrichtung angeordnet sind und im Zuge der Horizontalbewegung der Raffeinrichtung zusammen und auseinander geschwenkt werden, um den Netzschlauch quer zur Richtung der Horizontalbewegung zusammenzuraffen bzw. später wieder freizugeben.

Wenn der zusammengeraffte Netzschlauch, wie bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, durch Verschweißen mit Ultraschall verschlossen wird, umfaßt die Verschließeinrichtung vorzugsweise eine Sonotrode und einen Amboß, die jeweils horizontal beweglich auf einer die Raff- und Verschließeinrichtung tragenden Unterlage montiert sind und zum Verschließen des Netzschlauchs aufeinander zu in eine geschlossene Endstellung und zum Freigeben des verschlossenen Netzschlauchs voneinander weg in eine offene Endstellung bewegbar sind. Um ein Aufeinandertreffen der Sonotrode und des Ambosses wie bei den bekannten Verpackungsmaschinen zu verhindern, weisen der Amboß und die Sonotrode zweckmäßig einen kleinen vorgegebenen Abstand auf, wenn sich die beiden Hälften der Raff- und Verschließeinrichtung in der geschlossenen Endstellung befinden. Ein als Trenneinrichtung dienendes Trennmesser ist vorzugsweise in einer Schlitzöffnung des Ambosses verschiebbar gelagert, so daß es sich zum Durchtrennen des Netzschlauchs bis zum Anschlagen gegen die Sonotrode aus der Schlitzöffnung heraus verschieben läßt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderseitenansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine zum Verpacken von Meisenknödeln in Netzbeuteln mit einer ultraschall-Schweißvorrichtung zum Verschweißen des Netzschlauchs;

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderseitenansicht einer Hälfte einer auf und ab beweglichen Raff- und Verschließeinrichtung der Verpackungsmaschine mit dem Amboß der Ultraschall- Schweißvorrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf die Hälfte der Raff- und Verschließeinrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Stirnseitenansicht der Hälfte der Raff- und Verschließeinrichtung aus Fig. 2 und 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Vorderseitenansicht der anderen Hälfte der auf und ab beweglichen Raff- und Verschließeinrichtung mit der Sonotrode der Ultraschall- Schweißvorrichtung;

Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf die Hälfte der Raff- und Verschließeinrichtung aus Fig. 5;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Stirnseitenansicht der Hälfte der Raff- und Verschließeinrichtung aus Fig. 5 und 6.

Die in der Zeichnung dargestellte Verpackungsmaschine 1 soll dazu verwendet werden, Meisenknödel einzeln in kleinen Netzbeuteln zu verpacken, wobei das Material für die Netzbeutel von einem Netzschlauch aus extrudiertem Kunststoff (nicht dargestellt) stammt, der während des Verpackens nacheinander auf beiden Seiten eines Meisenknödels zusammengerafft, durch Verschweißen eines kurzen Schlauchabschnitts mit Ultraschallwellen verschlossen und gleichzeitig in der Mitte des verschweißten Schlauchabschnitts von den angrenzenden Schlauchabschnitten abgetrennt wird.

Die Verpackungsmaschine 1 umfaßt zwei vertikale Fallrohre 2, 4, auf deren Außenseite jeweils ein in Längsrichtung der Fallrohre 2, 4 geraffter Netzschlauch (nicht dargestellt) aufgezogen wird, so daß sein unteres Ende ein Stück weit über das untere Ende des Fallrohrs 2, 4 übersteht. Die beiden Fallrohre 2, 4 sind auf einem Schlitten 6 montiert, der auf Linearführungen 8 an der Oberseite eines auf dem Boden ruhenden Rahmengestells 10 der Verpackungsmaschine 1 zwischen zwei Endstellungen horizontal verschiebbar gelagert ist, so daß sich in jeder der beiden Endstellungen eines der Fallrohre 2, 4 (in Fig. 1 das linke Fallrohr 2) über der Mitte des Rahmengestells 10 in einer Lage befindet, in der es von oben durch eine nicht dargestellte Beschickungsvorrichtung mit den zu verpackenden Meisenknödeln beschickt werden kann, während das andere Fallrohr (in Fig. 1 das rechte Fallrohr 4) mit einem neuen Netzschlauch bestückt werden kann. Wenn der Netzschlauch um das Fallrohr 2 bzw. 4 aufgebraucht ist, wird der Schlitten 6 in die andere Endstellung verschoben und das Fallrohr 4 bzw. 2 mit dem neuen Netzschlauch unter die Beschickungsvorrichtung verschoben, aus der die Meisenknödel in vorbestimmten Zeitintervallen in das Fallrohr 4 bzw. 2 abgegeben werden.

Unterhalb der Linearführungen 8 weist die Maschine 1 eine mit vier Linear lagern 12 auf zwei vertikalen Linearführungen 14 verschiebbar gelagerte aufrechte Montageplatte 16 auf, die von einem in der unteren Hälfte der Maschine 1 montierten Elektromotor 18 mit Hilfe eines Kurbeltriebs so angetrieben wird, daß sie sich annähernd sinusförmig schwingend entlang der Linearführungen 14 auf und ab bewegt. Der Kurbeltrieb weist eine Kurbelstange 22 auf, deren oberes Ende gelenkig mit der Montageplatte 16 verbunden ist, während ihr unteres Ende drehbar an einem überstehenden Exzenterzapfen 24 einer Exzenterscheibe 26 befestigt ist, die von der Abtriebswelle des Motors 18 über ein Winkeluntersetzungsgetriebe mit einer Drehzahl von etwa 75 U/min drehend angetrieben wird, so daß sich die Montageplatte 16 in etwa 0,8 Sekunden einmal auf und ab bewegt. Diese Zeitspanne entspricht den Zeitintervallen, in denen die Meisenknödel von der Beschickungsvorrichtung in das Fallrohr 2 oder 4 abgegeben werden. Die Exzenterscheibe 26 weist in unterschiedlichen radialen Abständen von ihre Mitte Bohrungen 28 auf, in denen der Exzenterzapfen 24 wahlweise befestigt werden kann, um so eine Einstellung der Amplitude der Schwingungsbewegung der Montageplatte 16 zu ermöglichen, die ein Abtrennen unterschiedlich langer Netzbeutel vom Netzschlauch gestattet.

Auf der Vorderseite der Montageplatte 16 ist eine kombinierte Raff- und Verschließeinrichtung 30 angebracht, die im wesentlichen aus einer Raffeinrichtung zum Zusammenraffen des Netzschlauchs, einer Ultraschall-Schweißvorrichtung zum Verschließen des Netzschlauchs und einem Trennmesser zum Durchtrennen des Netzschlauchs in der Mitte des jeweils verschweißten Bereichs besteht.

Die kombinierte Raff- und Verschließeinrichtung 30 setzt sich aus zwei horizontal beweglichen Hälften 32, 34 zusammen, die sich zum Zusammenraffen, Verschließen und Durchtrennen des Netzschlauchs aus einer in Fig. 1 dargestellten offenen Endstellung aufeinander zu in eine geschlossene Endstellung bewegen lassen, in der sie sich im wesentlichen in der Mitte des Rahmengestells 10 unterhalb der Mittelachse des Fallrohrs 2 treffen. Die beiden Hälften 32, 34 sind jeweils auf zwei im seitlichen Abstand angeordneten und starr mit der Montageplatte 16 verbundenen horizontalen Linearführungen 36 verschiebbar gelagert und werden mit Hilfe von zwei doppeltwirkenden Pneumatikzylindern 38 horizontal zusammen und auseinander bewegt. Die Pneumatikzylinder 38 sind jeweils über entgegengesetzte Stirnenden der Montageplatte 16 überstehend starr an dieser befestigt, während ihre Kolbenstangen zum Öffnen und Schließen der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 mit einem die jeweilige Hälfte 32 bzw. 34 tragenden, auf den Linearführungen 36 horizontal verschiebbaren Untersatz verbunden sind.

Wie am besten in den Fig. 2 bis 7 dargestellt, befindet sich auf der einen Hälfte 34 (in Fig. 1 rechts dargestellt) der Raff- und Verschließeinrichtung 30 eine Sonotrode 40 der Ultraschall-Schweißvorrichtung (Fig. 5 bis 7), während die andere Hälfte den Amboß 42 der Ultraschall-Schweißvorrichtung trägt (Fig. 2 bis 4). Die Sonotrode 40 und der Amboß sind so angeordnet, daß sich eine vertikale vordere Stirnfläche 44 der Sonotrode 40 und eine vertikale vordere Stirnfläche 46 des Ambosses 42 in der geschlossenen Endstellung der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 in einem geringen Abstand von etwa 0,05 mm gegenüberliegen, ohne sich jedoch zu berühren, so daß der von der Raffeinrichtung oberhalb und unterhalb der Sonotrode 40 und des Ambosses 42 zu einem dünnen Strang mit einem Durchmesser von etwa 6 mm zusammengeraffte Netzschlauch zwischen den Stirnflächen 44, 46 der Sonotrode 40 und des Ambosses 42 nach seiner Erweichung plattgedrückt wird. In der offenen Endstellung weisen die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 einen solchen Abstand auf, daß sie sich ohne weiteres auf beiden Seiten links und rechts des mit einem Meisenknödel bestückten Netzschlauchs vorbei nach oben bewegen lassen. Die beiden Endstellungen lassen sich durch einstellbare Anschläge auf der Montageplatte 16 bzw. an den beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung verstellen.

Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, ist der Amboß 42 der Ultraschall-Schweißvorrichtung in vertikaler Richtung zweigeteilt und weist eine horizontale Schlitzöffnung 48 auf, in der das Trennmesser 50 horizontal verschiebbar geführt ist. Das Trennmesser 50 weist einen der Sonotrode 40 zugewandten Schneidenteil 52 mit einer abgeschrägten Schneide und einen von der Sonotrode 40 abgewandten abgesetzten Schaftteil 54 auf, der unmittelbar in einem Gabelkopf 56 eines Pneumatikzylinders 58 eingehängt ist. Das Trennmesser 50 läßt sich zum Durchtrennen des zusammengerafften und verschweißten Netzschlauchs durch Beaufschlagen des Pneumatikzylinders 58 mit Druckluft aus der Schlitzöffnung 48 des Ambosses 42 heraus in Richtung der Sonotrode 40 verschieben, bis eine vordere Schneidkante 60 des Schneidenteils 52 gegen die Stirnfläche 44 der Sonotrode 40 anschlägt, deren Form derjenigen der Stirnfläche 46 entspricht. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Trennmesser 50 in der offenen Stellung der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 in die Schlitzöffnung 48 zurückgezogen und wird kurz nach dem Zusammenbewegen der Sonotrode 40 und des Ambosses 42 in die geschlossene Stellung durch die Kolbenstange 62 des Pneumatikzylinders 58 um etwa 10 mm in Richtung der Sonotrode 40 bewegt. Diese Bewegung erfolgt erst, nachdem ein hinter der Sonotrode 40 auf der Hälfte 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 angeordneter Ultraschallgenerator 64 (Fig. 5 und 6) über einen kurzen Zeitraum aktiviert worden ist, um das Netzschlauchmaterial vor dem Eindringen der Schneide 60 durch die Ultraschallwellen etwas zu erweichen. Dadurch wird zum einen das Durchtrennen des Netzschlauchs erleichtert und zum anderen eine Beschädigung der Sonotrode 40 durch das Trennmesser 50 verhindert, da dann zum Durchtrennen des Netzschlauchs nur eine geringe Andruckkraft an der Schneide 60 erforderlich ist. Darüberhinaus wird ein Überlastungszustand der Sonotrode 40 durch ein frühzeitiges Eindringen des metallischen Trennmessers 50 in den Bereich der Ultraschallwellen verhindert, der zum Abschalten des Ultraschallgenerators 64 führen könnte.

Um den Netzschlauch vor dem Verschweißen mit Ultraschallwellen oberhalb und unterhalb der Ultraschall-Schweißvorrichtung 40, 42, 64 zusammenzuraffen, sind mehrere, auf die beiden Hälften der kombinierten Raff- und Verschließeinrichtung 30 verteilte Komponenten vorgesehen.

Diese umfassen zum einen zwei oberhalb der Ultraschall- Schweißvorrichtung 40, 42 übereinander angeordnete plattenförmige Bleche 66, 68, von denen eines (66) oberhalb des Ambosses 42 und das andere (68) oberhalb der Sonotrode 40 starr befestigt ist, so daß die Bleche 66, 68 jeweils gemeinsam mit dem Amboß 42 bzw. mit der Sonotrode 40 bewegt werden. Wie am besten in den Fig. 3 und 6 dargestellt, stehen die in einer horizontalen Ebene ausgerichteten Platten 66, 68 in Richtung der jeweils anderen Hälfte 34, 32 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 nach innen über die Stirnflächen 46 bzw. 44 des Ambosses 42 und der Sonotrode 40 über, wobei die überstehenden Teile mit gegenüberliegenden V-förmigen Ausschnitten 70, 72 versehen sind, die sich nach außen, d. h. in Richtung der Stirnfläche 44, 46 der Sonotrode 40 bzw. des Ambosses 42 verjüngen. Die Ränder 74, 76 der Ausschnitte 70, 72 schließen einen Winkel von etwa 120 Grad ein und begrenzen unmittelbar vor den Stirnflächen 44, 46 jeweils eine zum Ausschnitt 70, 72 hin offene kreisförmige Aussparung 78, 80 mit einem Durchmesser von etwa 6 mm zur Aufnahme des zusammengerafften Netzschlauchstrangs.

Beim Zusammenbewegen der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 bis in die geschlossene Endstellung überlappen sich die beiden Platten 66, 68, wobei der von den Rändern 74, 76 der beiden Ausschnitte 70, 72 begrenzte freie Querschnitt zwischen den Platten 66, 68 zunehmend kleiner wird und schließlich dem Querschnitt der übereinander angeordneten kreisförmigen Aussparungen 78, 80 entspricht. Dabei wird der zwischen den Platten 66, 68 nach unten hängende Netzschlauch von den Rändern 74, 76 der Ausschnitte 70, 72 sowohl in Bewegungsrichtung der Platten 66, 68 (Pfeil X in Fig. 3 und 6) als auch quer dazu zusammengeschoben, bis sein Durchmesser in der geschlossenen Stellung schließlich dem Durchmesser der kreisförmigen Aussparungen 78, 80 entspricht.

Unterhalb der Sonotrode 40 und des Ambosses 42 können entsprechende Platten vorgesehen sein, die mit den oberen Platten 68, 66 deckungsgleich sind und ebenfalls starr mit der Sonotrode 40 bzw. dem Amboß 42 verbunden sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur unterhalb der Sonotrode 40 eine weitere horizontale Platte 82 vorgesehen, deren Form derjenigen der Platte 68 entspricht, die jedoch entlang zweier Biegelinien etwas nach oben in die Nähe der Sonotrode 40 abgebogen ist (Fig. 5).

Die ambosseitige Hälfte 32 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 weist dagegen zusätzlich zur Platte 66 oberhalb und unterhalb des Ambosses 42 jeweils zwei Paare von beweglichen Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 auf, welche das Zusammenraffen des Netzschlauchs quer zur Richtung der Annäherung von Sonotrode 40 und Amboß 42 unterstützen und es gestatten, die von den Rändern 74, 76 der Ausschnitte 70, 72 eingeschlossenen Winkel mit etwa 120 Grad verhältnismäßig groß zu wählen, um so den Bewegungsweg der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 zu verkürzen, womit auch die zum Öffnen und Schließen benötigte Zeit verkürzt und damit die Verpackungsgeschwindigkeit gesteigert werden kann.

Die vier Schwenkfinger 84, 86, 88, 90 werden jeweils von einem Hebelarm eines zu einem zweiarmigen Hebel geformten Stanzteils gebildet, wobei je zwei Paare von Stanzteilen oberhalb bzw. unterhalb des Ambosses 42 um eine in einer vertikalen Mittelebene des ambosseitigen Teils 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 gelegene gemeinsame vertikale Schwenkachse 92 jeweils durch die Mitte des zweiarmigen Hebels verschwenkbar sind. Die beiden Hebelarme jedes Stanzteils schließen einen Winkel von etwa 170 Grad ein, wobei in der in Fig. 3 dargestellten offenen Endstellung die als Schwenkfinger 84, 86, 88, 90 dienenden Hebelarme unter einem Winkel von etwa 10 Grad schräg nach vorne bzw. hinten weisen, während die anderen Hebelarme im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung (Pfeil X) der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 ausgerichtet sind. Diese Hebelarme sind jeweils an ihren Enden über Gelenkstangen 94 gelenkig mit einer von zwei Zugstangen 96, 98 verbunden, die paarweise nebeneinander hinter und zwischen den übereinanderliegenden Stanzteilen angeordnet sind. Die vom Amboß 42 abgewandten Enden der Zugstangen 96, 98 sind in Gewindebohrungen eines nach vorne über die Montageplatte 16 überstehenden und starr mit dieser verbundenen Auslegers (nicht dargestellt) eingeschraubt und durch Lagerbuchsen 100 am hinteren Ende der Hälfte 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 geführt, so daß sie bei der gegenseitigen Annäherung der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 festgehalten und in Bezug zu diesen verschoben werden. Dadurch werden die über die Gelenkstangen 94 mit den Zugstangen 96, 98 verbundenen Hebelarme der zweiarmigen Hebel nach hinten gezogen, so daß die als Schwenkfinger 84, 86, 88, 90 dienenden anderen Hebelarme jeweils paarweise zusammengeschwenkt werden, wobei der durch die Ausschnitte 70, 72 der Platten 68, 66 verlaufende Netzschlauch von den Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 ergriffen und in Richtung der Mittelebene zusammengedrückt wird. In der geschlossenen Stellung beträgt der zwischen den Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 eines Hebelpaars eingeschlossene Winkel etwa 30 Grad, so daß die einander zugewandten Begrenzungsflächen der beiden Schwenkfinger 84, 86 bzw. 88, 90 dieser Schwenkfingerpaare in vertikaler Projektion etwa tangential zur kreisförmigen Aussparung 80 der Platte 66 verlaufen und den Netzschlauch zusammen mit den Platten 66, 68, 82 oberhalb und unterhalb der Ultraschall- Schweißvorrichtung 40, 44 zu einem dünnen Strang zusammengerafft halten.

Wie man in den Fig. 3 und 6 sieht, liegen die vertikalen Projektionen der Stirnflächen 46, 44 des Ambosses 42 und der Sonotrode 40 etwas innerhalb der kreisförmigen Aussparungen 80, 78 der Platten 66, 68, so daß der von den Platten 66, 68 und den Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 zusammengeraffte Netzschlauch zwischen dem Amboß 42 und der Sonotrode 40 etwas flachgedrückt wird.

Die Schwenkachse 92 der beiden Paare von zweiarmigen Hebeln wird von zwei Schraubenbolzen 102 gebildet, die in eine Ober- bzw. Unterseite des Ambosses 42 eingeschraubt sind und zwischen ihrem Kopf 104 und dem Amboß 42 einen zylindrischen Schaftteil aufweisen, der jeweils eine Bohrung des Stanzteils in der Mitte der beiden Hebelarme durchsetzt, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt.

Zum Verpacken von Meisenknödeln wird das eine der beiden Fallrohre 2 um seine Außenseite herum mit einem Netzschlauch bestückt und mit dem Schlitten 6 auf den Linearführungen 8 des Rahmengestells 10 in die eine Endstellung geschoben, in der sich sein unteres Ende oberhalb der Mitte zwischen den beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 befindet, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Montageplatte 16 wird in eine Ausgangsstellung gebracht, in der sie sich kurz vor einem oberen Totpunkt der Schwingungsbewegung befindet.

Anschließend wird das untere Ende des Netzschlauchs soweit nach unten gezogen, daß es nach unten etwas über das Niveau der Ultraschall-Schweißvorrichtung 40, 42 übersteht.

Im Anschluß daran wird die Verpackungsmaschine 1 in Betrieb genommen, wobei die Montageplatte 16 vom Motor 18 über den Kurbeltrieb in den oberen Totpunkt bewegt und gleichzeitig durch Beaufschlagung der Pneumatikzylinder 38 mit Druckluft die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 zusammenbewegt werden. Dabei wird der Netzschlauch von den Platten 66, 68, 82 und den Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 zusammengerafft, so daß er im oberen Totpunkt der Bewegung zwischen den Platten 66, 68, 82 und den Schwenkfingern 84, 86, 88, 90 zu einem dünnen Strang gebündelt ist und in den Aussparungen 78, 80 der Platten 66, 68 festgehalten wird.

Durch die gegenseitige Annäherung der beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 werden gleichzeitig die Sonotrode 40 und der Amboß 42 aufeinander zu bewegt, bis sie einen Endabstand von etwa 0,05 mm aufweisen. Der Ultraschallgenerator 64 wird bereits etwas früher eingeschaltet, so daß der Netzschlauch zwischen den Stirnflächen 44, 46 von Sonotrode 40 und Amboß 42 mit Ultraschallwellen beaufschlagt und dabei in diesem Bereich zuerst erweicht und dann durch das Zusammendrücken auf das genannte Maß verschweißt wird.

Während der anschließenden Halbdrehung der Exzenterscheibe 26 wird der zwischen den Platten 66, 68 festgehaltene und zwischen Amboß 42 und Sonotrode 40 eingeklemmte Netzschlauch zusammen mit der Montageplatte 16 und damit synchron zu dieser von der Kurbelstange 22 abwärtsbewegt. Während des Verlaufs dieser Abwärtsbewegung wird die Beaufschlagung des Netzschlauchs mit Ultraschallwellen zum Verschweißen desselben fortgesetzt und das Trennmesser 50 mit Hilfe des Pneumatikzylinders 58 in der Schlitzöffnung 48 des Ambosses 42 verschoben, bis seine Schneidkante 60 in der Mitte des verschweißten Abschnitts nach Durchtrennen des erweichten Netzschlauchmaterials gegen die Stirnfläche der Sonotrode 40 anschlägt, ohne daß dabei der abgetrennte untere Teil des Netzschlauchs freigegeben wird. Dies erfolgt erst, wenn die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 kurz vor Erreichen des unteren Totpunkts der Bewegung durch entgegengesetzte Beaufschlagung der Pneumatikzylinder 38 mit Druckluft auseinanderbewegt werden.

Bereits vor der Abwärtsbewegung der geschlossenen Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 wird dem Fallrohr 2 von der darüber angeordneten Beschickungsvorrichtung ein Meisenknödel zugeführt, der durch das Fallrohr 2 hindurch nach unten in den Netzschlauch fällt, wo er in dem nach unten zu verjüngten Teilstück oberhalb des von den Platten 66, 68 zusammengerafft gehaltenen Strangs aufgefangen wird. Die Zufuhr des Meisenknödels wird so gesteuert, daß dieser das verschlossene untere Ende des Netzschlauchs während oder unmittelbar vor Beginn der Abwärtsbewegung erreicht, jedoch erst nachdem sich die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 in der geschlossenen Endstellung befinden.

Der Meisenknödel wird dann zusammen mit dem Netzschlauch abwärtsbewegt, bis sich die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 im unteren Totpunkt öffnen und damit die Bewegung des Netzschlauchs endet.

Während der nachfolgenden Halbdrehung der Exzenterscheibe 26 wird anschließend die Montageplatte 16 wieder bis zum oberen Totpunkt nach oben zurückbewegt, wobei sich die beiden Hälften 32, 34 der Raff- und Verschließeinrichtung 30 in der offenen Endstellung links und rechts an dem im Netzschlauch befindlichen Meisenknödel vorbeibewegen. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunkts, d. h. oberhalb des Meisenknödels, werden erneut die Pneumatikzylinder 38 aktiviert, und der oben beschriebene Vorgang wird solange wiederholt, bis der um das Fallrohr herumgelegte Netzschlauch aufgebraucht ist. Danach wird das andere, inzwischen mit einem neuen Netzschlauch bestückte Fallrohr auf dem Schlitten 6 über die Mitte der Montageplatte 16 verschoben, woraufhin der oben beschriebene Verpackungsvorgang wiederholt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Verpacken von stückigem Gut in Netzbeuteln, die während des Verpackungsvorgangs von einem im wesentlichen vertikal angeordneten Netzschlauch abgetrennt werden, umfassend die Schritte:

a) Verschließen des Netzschlauchs an seinem unteren Ende,
b) Einfüllen einer dem vorgesehenen Inhalt eines Netzbeutels entsprechenden Gutmenge in ein offenes oberes Ende des Netzschlauchs und Abwärtstransportieren der Gutmenge durch Schwerkraft im Netzschlauch,
c) Abwärtsbewegen des Netzschlauchs um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Strecke,
d) Zusammenraffen des Netzschlauchs oberhalb der bis zum unteren Ende des Netzschlauchs transportierten Gutmenge,
e) Verschließen und Durchtrennen des zusammengerafften Netzschlauchs,
wobei die Schritte b), c), d) und e) mehrfach wiederholt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengeraffte Netzschlauch während seiner Abwärtsbewegung verschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch vor seiner Abwärtsbewegung zusammengerafft wird und während seiner Abwärtsbewegung zusammengerafft gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch während seiner Abwärtsbewegung durchtrennt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutmenge derart getaktet in das offene obere Ende des Netzschlauchs eingefüllt wird, daß sie das untere Ende nach dem Zusammenraffen und vor oder während der Abwärtsbewegung des Netzschlauchs erreicht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom zusammengerafften Netzschlauch gehaltene Gutmenge mit dem Netzschlauch nach unten bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine den Netzschlauch zusammenraffenden Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und eine den Netzschlauch verschließende Verschließeinrichtung (40, 42, 64) synchron zum Netzschlauch abwärtsbewegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und die Verschließeinrichtung (40, 42, 64) den abwärtsbewegten Netzschlauch freigeben und anschließend bis oberhalb der im Netzschlauch enthaltenen Gutmenge nach oben zurückbewegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und die Verschließeinrichtung (40, 42, 64) linear schwingend auf und ab bewegt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch von der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und/oder der Verschließeinrichtung (40, 42, 64) nach unten gezogen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch in der Nähe eines oberen Totpunkts der Schwingungsbewegung zusammengerafft und in der Nähe eines unteren Totpunkts der Schwingungsbewegung freigegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Netzschlauch durchtrennende Trenneinrichtung (50) zusammen mit der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und der Verschließeinrichtung (40, 42, 64) auf und ab bewegt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Raffelemente (66, 68) der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) horizontal zusammen und auseinander bewegt werden, um den Netzschlauch zusammenzuraffen bzw. freizugeben.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch von mindestens zwei Schwenkfingern (82, 84, 86, 88, 90) der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) im wesentlichen quer zur Richtung der Horizontalbewegung der Raffelemente (66, 68) zusammengerafft wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch zum Verschließen mit Ultraschallwellen verschweißt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzschlauch erst dann durchtrennt wird, nachdem er zuvor mit Ultraschallwellen beaufschlagt und erweicht worden ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonotrode (40) und ein Amboß (42) der als Ultraschall- Schweißvorrichtung ausgebildeten Verschließeinrichtung (40, 42, 64) bis in einen vorgegebenen Abstand voneinander bewegt werden, und daß der Netzschlauch durchtrennt wird, nachdem sich die Sonotrode (40) und der Amboß (42) im vorgegebenen Abstand befinden und ein Ultraschallgenerator (64) der Ultraschall-Schweißvorrichtung (40, 42, 64) zuvor aktiviert worden ist.

17. Vorrichtung zum Verpacken von stückigem Gut in Netzbeuteln, die während des Verpackungsvorgangs-von einem Netzschlauch abgetrennt werden, umfassend:

a) eine in den am oberen Ende offenen Netzschlauch mündende Befülleinrichtung (2),
b) eine Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) zum Zusammenraffen des Netzschlauchs in der Nähe seines unteren Endes,
c) eine Verschließeinrichtung (40, 42, 64) zum Verschließen des Netzschlauchs in seinem zusammengerafften Bereich, d) eine Trenneinrichtung zum Durchtrennen des Netzschlauchs in seinem zusammengerafften und verschlossenen Bereich,
e) eine Transporteinrichtung zum Abwärtsbewegen des Netzschlauchs um eine der Länge des Netzbeutels entsprechende Strecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und die Verschließeinrichtung (40, 42, 64) synchron zum Netzschlauch abwärts bewegbar sind, um den zusammengerafften Netzschlauch während seiner Abwärtsbewegung zu verschließen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und die Verschließeinrichtung (40, 42, 64) linear schwingend auf und ab bewegbar sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch einen Kurbeltrieb (22, 24, 26) zum Auf- und Abbewegen der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und der Verschließeinrichtung (40, 42, 64).

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (50) zusammen mit der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und der Verschließeinrichtung (40, 42, 64) auf und ab bewegbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung (40, 42, 64) eine Sonotrode (40) und einen Amboß (42) umfaßt,-zwischen denen der aus Kunststoff bestehende Netzschlauch durch Ultraschallwellen verschweißbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (40) und der Amboß (42) horizontal beweglich auf einer die Raff- und Verschließeinrichtung (30) tragenden, auf und ab bewegten Unterlage (16) gelagert sind und zum Verschließen des Netzschlauchs aufeinander zu in eine geschlossene Endstellung und zum Freigeben des verschlossenen Netzschlauchs voneinander weg in eine offene Endstellung bewegbar sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (40) und der Amboß (42) in der geschlossenen Endstellung einen vorgegebenen Abstand aufweisen.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung ein Trennmesser (50) umfaßt, das in einer Schlitzöffnung (48) des Ambosses (42) in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennmesser (50) zum Durchtrennen des Netzschlauchs bis zum Anschlagen gegen die Sonotrode (40) in Bezug zum Amboß (42) verschiebbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) mindestens zwei Raffelemente (66, 68) aufweist, die horizontal beweglich auf einer die Raff- und Verschließeinrichtung (30) tragenden, auf und ab bewegten Unterlage (16) gelagert sind und zum Zusammenraffen des Netzschlauchs aufeinander zu in eine geschlossene Endstellung und zum Freigeben des zusammengerafften Netzschlauchs voneinander weg in eine offene Endstellung bewegbar sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) während der Abwärtsbewegung in der geschlossenen Endstellung bleibt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Raffelemente (68, 66) übereinander angeordnet sind und einander gegenüberliegende, nach außen verjüngte Ausschnitte (70, 72) aufweisen, deren Ränder (74, 76) den Netzschlauch bei einer Annäherung der Raffelemente (68, 66) sowohl in deren Bewegungsrichtung auch quer dazu zusammenraffen.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eines der Raffelemente (66, 68) starr mit der Sonotrode (40) und mit dem Amboß (42) der Verschließeinrichtung (40, 42, 64) verbunden ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) mindestens zwei auf den Netzschlauch einwirkende Schwenkfinger (84, 86, 88, 90) aufweist, die den Netzschlauch durch ihre Schwenkbewegung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung der beiden Raffelemente (66, 68) zusammenraffen.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung von der Raffeinrichtung (66, 68, 82, 84, 86, 88, 90) und/oder der Verschließeinrichtung (40, 42, 64) gebildet wird.