DE2155441A1

DE2155441A1 - Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE2155441A1
Application number: DE19712155441
Authority: DE
Inventors: Od Wikar Bromma Christensson (Schweden). P
Original assignee: Christenssons Maskiner and Patenter AB
Current assignee: Christenssons Maskiner and Patenter AB
Priority date: 1970-11-23
Filing date: 1971-11-08
Publication date: 1972-06-08
Also published as: GB1355996A; US3748819A; CH533033A; DE2155441B2; SE354456B; DE2155441C3; JPS549559B1; NL7115296A

Description

Dipl.- Ing. H. Strohschänk

8 München 60
MusäusstraßeS 8.11.1971 -SLaC5)

188-956P

Christenssons Maskiner & Patenter Aktiebolag, Ekbacksvägen^32-3Mr_i__Broiii]na_(Schweden2

Verpackungsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine mit mindestens je einer Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Füllen, Verdichten ihres Inhaltes und Verschließen einer Verpackung, die aus einem äußeren Napf aus Karton oder ähnlichem steifen Material und aus einem darin aufgenommenen Behälter aus einer dünnen schweißbaren Folie besteht, der vor dem Füllen der Verpackung mit dem Napf noch nicht verbunden ist und lediglich mit seinem oberen Rand entlang dem oberen inneren Rand des Napfes anliegt.

Man ist beim Verpacken von Kaffee und ähnlichen Genuß- und Nahrungsmitteln, die durch den Sauerstoff der Luft ranzig und ungenießbar werden können, schon seit längerer Zeit dazu übergegangen, die entsprechenden Verpackungen vor dem Verschließen zu evakuieren und die als gasdichte Folien ausgebildeten Behälter anschließend luftdicht zu verschweißen. Da solche Folien sich nicht als einzige Verpackungsbehälter eignen, weil sie gegenüber Beschädigungen und einer damit verbundenen Aufhebung des Vakuums zu empfindlich sind und außerdem nach dem Evakuieren durch die anschließende äußere Belastung mit dem atmosphärischen Druck beträchtlich, bei gemahlenem Kaffee beispielsweise um etwa 20 % ihres Volumens, schrumpfen und entsprechend unansehnlich werden, verwendet man zum Verpacken der evakuierten schüttfähigen Güter

209824/0619

zweiteilige Verpackungen, die um einen inneren, aus der dünnen schweißbaren Folie bestehenden Behälter herum noch einen äußeren Stützbehälter aus Karton oder ähnlich steifem Material aufweisen, der nicht evakuiert wird und damit seine vorgesehene Form beibehält und der gefüllten Verpackung beispielsweise auch ihre übliche Stapelbarkeit verleihen soll. Trotzdem stellte man fest₉ daß auch solche, mit evakuierten inneren Behältern versehene Verpakkungen noch folgende Mängel aufweisen:

Infolge der im Anschluß an die Evakuierung auftretenden Schrumpfung der inneren Behälter werden die zur Aufnahme des zunächst noch nicht geschrumpften schüttfähigen Gutes vorgesehenen Stützbehälter, beispielsweise übliche quaderförmige Faltschachteln, für ihren Inhalt zu groß und können durch ihren Inhalt auch keine innere Abstützung mehr erfahren. Sofern der äußere Stützbehälter nicht besonders steif und dementsprechend teuer ausgebildet wird, erfährt er unansehnliche Verformungen und verliert zugleich eine geeignete Stapelbarkeit. Aber selbst, wenn der äußere Stützbehälter steif genug sein und keine Verformung erfahren haben sollte, wird der Käufer einer solchen Verpackung infolge des zu kleinen, aber doch nach der Evakuierung verhältnismäßig hart zusammengepreßten Inhaltes zur Ansicht gelangen, daß die gekaufte Verpackung nicht vorschriftsmäßig gefüllt und damit fehlerhaft wäre.

Durch Versuche wurde inzwischen festgestellt, daß beispielsweise gemahlener Kaffee oder ähnliche schüttfähige Güter nach einer mechanischen Zusammenpressung ihr entsprechend verkleinertes Volumen beibehalten, solange sie nicht einer neuen Stoßoder Schüttelbeanspruchung ausgesetzt werden. Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, den äußeren Stützbehälter nicht wesentlich größer als zur Aufnahme der verdichteten inneren Verpackung erforderlich auszubilden und stattdessen das zu verpackende Erzeugnis schon vor dem Evakuieren durch mechanischen Druck etwa auf 80 % des ursprünglich eingenommenen Volumens zu

209824/0619

verdichten. Wenn das Volumen des mechanisch verdichteten Gutes nach Aufhebung des mechanischen Druckes durch Rückfederung zwar auch wieder um 2 bis 3 % zunimmt, so ist dadurch doch eine Volumenverminderung des äußeren Stützbehälters von 17 bis 18 % möglich geworden.

Es würde nun naheliegen, die Verpackung in der eingangs genannten Weise aus einem äußeren Napf aus Karton oder ähnlich steifem Material und einem inneren Behälter aus einer dünnen gasdichten schweißbaren Folie herzustellen und den inneren, ebenfalls napfförmig geformten Behälter in den Napf einzubringen und beide Behälter zunächst entlang ihren benachbarten oberen Rändern miteinander zu verschweißen, damit der für sich nicht formhaltige innere Behälter beim anschließenden Einfüllen des schüttfähigen Gutes und bei dessen anschließender Verdichtung mit seinen Seitenwänden nicht nach dem Grunde des äußeren Napfes hin rutschen kann. Aber selbst, wenn der äußere Napf aus einem schweißbaren Kunststoffmaterial bestehen oder mit einem solchen Material beschichtet sein sollte, ist es bekannt, daß sich solche unterschiedlich dicken Schichten nur schlecht schweißen lassen. Da der obere Rand des inneren Behälters anschließend auf jeden Fall noch sorgfältig und zuverlässig dicht mit einer die Napföffnung überdeckenden zusätzlichen Deckfolie verschweißt werden muß, und zwar unmittelbar nach dem Evakuieren noch unter Vakuum, hat es sich als notwendig gezeigt, den oberen Rand des inneren Behälters vorher nicht etwa schon mit dem äußeren Napf oder auf andere Weise zu verschweißen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Verpackungsmaschine so zu vervollkommnen, daß die benachbarten oberen Ränder des inneren Behälters und des äußeren Napfes beim Füllen der Verpackung und beim anschließenden mechanischen Verdichten des gefüllten Gutes zunächst nur so gemeinsam festgehalten werden, daß diese Verbindung nach beendeter Verdichtung der Füllung wieder aufgehoben werden kann. Überdies ist an-'

209824/0619

gestrebt, bei dem anschließenden Weitertransport der mit dem verdichteten schüttfähigen Gut gefüllten Verpackungen jegliches selbsttätiges Wiederausdehnen des nunmehr nicht mehr mechanisch zusammengepreßten Gutes nach Möglichkeit zu verhindern.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verpackungsmaschine eine Vielzahl Formen zur Aufnahme je einer Verpackung sowie Transport- und Hubvorrichtungen aufweist, durch welche die Formen in einem Kreislauf der Vorrichtung zum Füllen der Verpackungen zugeführt, mit der noch leeren Verpackung gefüllt und durch alle nachfolgenden Behandlungsstellen der Maschine gemeinsam mit der Verpackung mitgenommen sowie nach dem Entfernen der gefüllten und verschlossenen Verpackungen wieder der Vorrichtung zum Füllen der Verpackungen zugeführt werden können, und dadurch, daß die Vorrichtung zum Füllen der Verpackungen jeder in ihrem Bereich befindlichen Form zugeordnete, auf diese nach deren Aufnahme einer noch leeren Verpackung aufsetzbare und vor dem Weitertransport der gefüllten Verpackungen von diesen und den zugeordneten Formen wieder abgehobene Rahmen aufweist, entlang deren Seitenwänden in die Rahmenausnehmung hineinragende Seitenteile angelenkt sind, die bei auf eine Form aufgesetztem Rahmen zugleich in die darin aufgenommene Verpackung ragen und gegen die Innenwand des Rahmens im Sinne der Festklemmung der oberen Randteile der Verpackung an der Innenwand des Rahmens und/oder der Form schwenkbar sind.

Durch eine solche Ausbildung der Verpackungsmaschine ist nicht nur eine einfache Möglichkeit der vorübergehenden Anklemmung der oberen Napf- und Behälterränder an eine zugeordnete Form und/oder an einen zugeordneten Rahmen geschaffen worden, sondern durch die anschließende Belassung der gefüllten Verpackungen ϊ_Γι den zugeordneten Formen ist ausgeschlossen werden, daii sich das in den Behältern befindliche zusammengepreßte schüttfähige Gut etwa noch vor Ger Evakuierung der inneren Behälter unter einer entsprechenden Ausbeulung des Kapfes wieder ausdehnen könnte.

209824/0619

Ausgestaltungen der Erfindung betreffen konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 einen zur Bildung des äußeren Napfes der Verpackung bestimmten Kartonzuschnitt in einer Draufsicht;

Fig. 2 den aus einem Zuschnitt gemäß Fig. 1 aufgefalteten äußeren Napf der Verpackung in einer perspektivisch gehaltenen Seitenansicht;

Fig. 3 einen zur Bildung eines inneren Behälters der Verpakkung bestimmten Zuschnitt einer Kunststoff-Folie in einer Draufsicht;

Fig. 4- eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht des zu dem inneren Behälter aufgefalteten Zuschnittes gemäß Fig. 3;

Fig. 5 die aus dem äußeren Napf und dem inneren Behälter gebildete und gefüllte sowie evakuierte, durch eine Deckfolie und einen Deckel verschlossene Verpackung, gemeinsam mit einem unter ihr dargestellten Wiederverschlußdeckel in einem lotrechten Schnitt;

.Fig. 6 den Deckel der Verpackung gemäß Fig. 5 in einer Draufsicht;

Fig. 7 die Verpackungsmaschine zum Füllen, Verdichten, Evakuieren und vakuumdichten Verschließen einer Verpackung gemäß den Fig. 1 bis 6, die zugleich mit' einer Vorrichtung zum Fertigstellen und Einbringen der inneren Behälter in die äußeren Näpfe der Verpackungen versehen ist, in einer stark schematisch gehaltenen Draufsicht;

Fig. 8 eine Transportvorrichtung der Verpackungsmaschine zum Einbringen der fertiggestellten, noch leeren Verpackungen in je eine zugeordnete Form in einer schematisch gehaltenen Seitenansicht (in gegenüber Fig. 7 größerem Maßstab);

Fig. 9 eine Vorrichtung der Verpackungsmaschine zum vorübergehenden Festhalten der oberen Ränder einer in eine Form eingebrachten Verpackung an der Form und/oder

209824/0619

an einem Rahmen der genannten Vorrichtung (im Maßstab

dei? Fig. 8, bei noch nicht festgeklemmten Rändein der Verpackung);

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Schnittdarstellung nach Festklemmung der oberen Ränder der Verpackung und in Verbindung mit einem zum Einfüllen des Schüttgutes dienenden Trichter (in gleichem Maßstab);

Fig. 11 eine gleiche Schnittdarstellung mit einem in die gefüllte Verpackung herabgesenkten Kolben zur Verdichtung des Inhaltes der Verpackung.

Der in Fig. 1 dargestellte Zuschnitt 10 besteht aus einem vorzugsweise beiderseits kunststoffbeschichteten Karton im wesentlichen quadratischer Gestalt, der an den schraffiert dargestellten Flächen Ausnehmungen 11', 11", 12', 12", 13', 13", 14', 14" sowie 15' und 15" aufweist. Er ist zur Bildung des in Fig. 2 dargestellten Napfes bestimmt und sein zur Bildung des Bodens 18 des Napfes vorgesehener, etwa quadratischer Mittelbereich ist von Falzlinien 16', 16", 17' und 17" umgeben. Durch die beiden Oberen Ausnehmungen 11' und 11" ist eine an die Falzlinie 16' anschließende obere Lasche 19' und durch die beiden unteren Ausnehmungen 12' und 12" eine an die untere Falzlinie 16" anschließende Lasche 19" jeweils seitlich begrenzt. Die vier Ecken 20 des Bodens 18 sind gegenüber den jeweils anschließenden Ausnehmungen durch je eine gekrümmte Randlinie begrenzt.

Zur Herstellung des in Fig. 2 dargestellten Napfes werden vom Zuschnitt 10 zunächst die beiden Laschen 19' und 19" entlang den Falzlinien 16' und 16" nach oben abgebogen, woraufhin die an die Falzlinien 17' und 17" nach außen anschließenden beiden Seitenwände 21' und 21" entlang den letztgenannten Falzlinien ebenfalls nach oben umgebogen werden. Daraufhin werden die gemäß Fig. 1 oberen und unteren Ränder der Seitenwände 21' und 21" jeweils an der Außenseite der zugeordneten Laschen 19' bzw'. 19" paarweise gegeneinander abgebogen, so daß sich einerseits die gemäß Fig. 1 oberen Ränder der beiden Seitenwände 21' und 21"

209824/0619

auf· Ger einen und anderseits aie gemäß Fig. 1 unteren Ränder der beiden Seitenwände 21' und 21" auf der gegenüberliegenden Seite des so gebildeten Napfes entlang ihren Kanten berühren; vgl. cie in Fig. 2 an der dort rechts sichtbaren Seite befindliche mittlere lotrechte Fugenlinie. Wie aus Fig. 2 weiterhin hervorgeht, führen die entlang den gemäß Fig. 1 seitlich gegenüberliegenden Rändern der Seitenwände 21' und 21" befindlichen Ausnehmungen 14', 15^f und 13', 13" sowie 14", 15" bei dem aufgefalteten Napf gemäß Fig. 2 zu vier entlang dem oberen Rand des Napfes verteilt angeordneten Ausnehmungen, die sich jeweils im Mittelbereich der vier Längskanten des etwa quadratischen Randes befinaen. Dabei vereinigen sich jeweils die Ausnehmungen 14' und 15' einerseits und 14", 15" anderseits zu einer gemeinsamen Ausnehmung. Im übrigen bilden sich aufgrund der Steifheit des Kartonmaterials an den vier Ecken 22 des oberen Randes wesentlich größere Abrundungen als an den vorgenannten unteren Ecken 20 der Verpackung.

Der so hergestellte Napf wird der in Fig. 7 dargestellten Verpackungsmaschine in nachstehend noch erläuterter Weise über eine Bahn 101 zugeführt.

Der innere Behälter der Verpackung besteht aus einer gasdichten, leicht verformbaren Folie, die die entsprechende Vakuumdichtigkeit aufweisen muß. Dabei ist hier ein seiches Vakuum gemeint, bei dem der Luftdruck unterhalb des Lösungsdruckes von Sauerstoff in aromatischen Ölen und Fetten liegt, die in den zu verpackenden Gütern, insbesondere Nahrungs- und Genußmitteln vorhanden sind. Handelt es sich beispielsweise um fein gemahlenen Kaffee, der eine ganze Reihe aromatischer öle enthält, dann ist zu berücksichtigen, daß der Lösungsdruck von Sauerstoff in diesen Ölen etwas oberhalb von 4 mb liegt und einen Partialdruck entsprechend einem Luftdruck von etwa 20 mb bildet. Sauerstoff von höherem Partialdruck führt zu einer Lösung und darauffolgender Oxydierung der aromatischen öle, die den Geschmack des Öles und

209824/0619

damit des Kaffees erheblich verändert und dazu führt, daß der Kaffee "ranzig" wird. Kann der Partialdruck indessen unterhalb des vorgenannten Lösungsdruckes gehalten werden, kann keine Oxydierung vorkommen. Es ist deshalb bereits üblich, gemahlenen Kaffee während der Verpackung bis auf einen Druck von etwa M- mb zu evakuieren.

Beim Entlüften der Vakuumkammern werden die vorher gasdicht verschlossenen, den Kaffee aufnehmenden folienartigen Behälter durch die äußere Wiederbeaufschlagung mit atmosphärischem Druck zusammengepreßt, wodurch zwar der Gesamtdruck etwas ansteigt, der Partialdruck des Sauerstoffs aber mit genügender Sicherheit unterhalb des sogenannten Lösungsdruckes bleibt. Wenn die genannten Zahlenwerte selbstverständlich auch nur annäherungsweise gelten, so liegen die tatsächlichen Vierte doch in der angegebenen Größenordnung.

Als Folien für den vorgenannten Behälter kommen sowohl Metallfolien als auch einige Kunststoff-Folien in Frage. Falls Metallfolie verwendet wird, sollte diese zweckmäßig irit Kunststoff beschichtet sein, camit sie durch Kunststoffschweißung beispielsweise mit einer Kunststoffbeschichtung einer den gefüllten Behälter verdeckenden Deckfolie 3 5 (vgl. Fig. 5) und/oder mit der inneren Kunststoffbeschichtung des Napfes dicht verschweißt werden kann. Ein unmittelbares Verschweißen von Metallfolien würae eine so große Schweißhitze erfordern, daß daaurch der in der- Regel hitzeempfincliche Inhalt der Verpackung verbrennen oder trockendestillieren und danach verkohlen würde.

Fig. 3 zeigt den Zuschnitt einer zur Bildung des inneren Behälters geeigneten Folie, die bei der in Fig. 7 dargestellten Verpackungsmaschine in nachstehend noch erläuterter Weise aus einem von einer Rolle 104 zugeführten Band ausgestanzt wird. Die Folie kann je nach ihrem Verformungswiderstand entweder unmittelbar durch eine Verformungsvorrichtung oder nach einer vorbei¹!gen

209824/061 9

BAD ORIGINAL

Anbringung nachstehend noch erläuterter Falzlinien zu dem in Fig. 4 dargestellten Behälter umgeformt werden. Wenn in der Regel auch ein unmittelbares Auffalten mittels einer entsprechenden Vorrichtung möglich sein wird, wird nachstehend ein Auffalten entlang geeigneten Falzlinien näher erläutert:

Gemäß Fig. 3 ist der den Boden 23 des Behälters bildende etwa quadratische Mittelteil des dargestellten Zuschnittes von einer gestrichelt angedeuteten Falzlinie 24 umgeben, die in Angleichung an die Ecken 20 des Bodens 18 des in Fig. 2 dargestellten Napfes ebenfalls abgerundete Ecken aufweist. Von den Ecken gehen etwa strahlenförmig weitere Falzlinien nach außen aus, wie sie an der einen Ecke beispielsweise mit 25, 26, 27 und 28 bezeichnet sind. Bei der Umformung in den in Fig. 4 dargestellten Behälter faltet man zunächst die zwischen den Ecken befindlichen etwa rechteckigen Seitenwandteile rechtwinklig nach oben, d.h. auch die an die letztgenannte Ecke anschließenden beiden Seitenwandteile 29 und 30, wobei die eigentlichen Ecken noch außerhalb verbleiben. Dann werden auch die Ecken hochgebogen, wobei die an die eigentliche Ecke anschließenden, jeweils zwischen den Falzlinien 25 und 26 sowie 27 und 28 befindlichen dreieckförmigen Wandteile in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise nach außen an die Seitenwandteile 29 bzw. 30 herangeklappt werden. Weiterhin kann der in Fig. 4 dargestellte Behälter im Bereich seiner unteren Ecken noch in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise durch Schweißlinien 31¹, 31" sowie 32 * und 32" versteift werden, von denen jeweils die Schweißlinien 31^r und 31" sowie 32' und 32" gemeinsam eine Schweißnaht bilden, durch welche die in Fig. 4 dargestellte Behälterform auch bei Verwendung des genannten weichen Kunststoffs gewährleistet bleibt. Am Boden 23 können sich dabei im Bereich der Ecken kleine Falten 311 bilden, entlang welchen die Ecken auch nach oben abgerundet werden.

Nunmehr wird der so vorbereitete innere Behälter mittels der in Fig. 7 dargestellten Verpackungsmaschine in nachstehend er-

209824/0619

läuterter Weise eingesetzt. Wenn die Verpackungsmaschine die :-.-..■ nachstehend erläuterten zahlreichen Behandlungen der Verpackung beispielsweise auch an einem einzigen entsprechend großen Drehtisch vornehmen könnte, so ist es in der Regel der einfacheren Ausführbarkeit und im vorliegenden Fall auch der einfacheren Darstellung wegen doch zweckmäßiger, die Maschine mit mehreren, im vorliegenden Fall mit vier Drehtischen zu versehen, über welche die Verpackungen aufeinanderfolgend zur Durchführung der verschiedenen Behandlungen geführt werden.

Gemäß Fig. 7 werden die fertiggestellten Näpfe über eine Bahn 101 einem Drehtisch 102 an der Stelle 103 zugeführt. Auf der der Bahn 101 gegenüberliegenden Seite des Drehtisches 102 ist eine Rolle 104 auf einer Welle 105 drehbar gelagert, die aus einem aufgewickelten Band 106 besteht, welches nach einer Stanzvorrichtung 107 hin abgewickelt werden kann. In der Stanzvorrichtung 107 werden aus dem Band die in Fig. 3 dargestellten Zuschnitte ausgeschnitten und gegebenenfalls mit den beschriebenen Falzlinien versehen, woraufhin die Zuschnitte dem Drehtisch 102 an der Stelle 108 zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt mittels (nicht dargestellten) Saugnäpfen, die sie oberhalb des Drehtisches in Richtung des Pfeiles 109 mit diesem mitnehmen. Sie gelangen dadurch jeweils über einen an der Stelle 103 zugeführten Napf, woraufhin sie unter einer gleichzeitigen Verformung in die in Fig. 4 dargestellte Behälterform in jeweils einen über die Bahn 101 zugeführten Napf hineingedrückt werden. Die mit den lose eingesetzten Behältern versehenen Näpfe gelangen dann mit dem Drehtisch 102 zu einer Stelle 110, wo sie an eine Trahspörtbahn 111 abgegeben werden, mittels der sie in Richtung des Pfeiles 112 einem Einsetzgerät 113 zugeführt werden, in welchem sie in je eine Form 205 (vgl. Fig. 8) eingesetzt werden, die entlang einer Bahn im in Richtung des Pfeiles 115 zugeführt wurde. Die mit der Verpackung gefüllte Form 205 wird sodann entlang einer weiteren Bahn 116 einem zweiten Drehtisch 117 zugeführt, der in Richtung des Pfeiles 118 drehbar ist.

209824/0619

Gemeinsam mit der Form 205 gelangt die Verpackung zunächst zu einer Stelle 119, wo auf die Form ein nachstehend noch erläuterter, beispielsweise in Fig. 9 dargestellter Rahmen 206 abgesenkt wird, durch den der obere Rand des Napfes und auch der obere Rand des inneren Behälters in ebenfalls nachstehend noch beschriebener Weise an der Form 5 und/oder am Rahmen 6 festgeklemmt werden. Mit dem nächsten Drehschritt des Drehtisches 117 gelangt die Verpakkung nebst Form 205 und Rahmen 206 zu einer Stelle 120, wo das über eine Bahn 121 zugeführte schüttfähige Gut, beispielsweise gemahlener Kaffee, in die Verpackung abgefüllt wird. Infolge der vorgenannten Festklemmung des oberen Randes des aus einer dünnen und entsprechend flexiblen Folie bestehenden inneren Behälters ist es dabei ausgeschlossen, daß dessen Seitenwände bei der Füllung etwa herabrutschen und in den Behälter hineinfallen könnten.

Die gefüllte Verpackung gelangt auf dem Drehtisch 117 nunmehr zu einer nächsten Stelle 122, wo in nachstehend in Verbindung mit Fig. 11 noch erläuterter Weise ein Kolben 215 auf die Oberfläche des im Behälter befindlichen Schüttgutes mit einem zunächst nur mäßigen Druck herabgedrückt wird, wodurch der Inhalt der Verpackung eine erste Verdichtung erfährt, die jedoch noch so schwach ist, daß auch ein mehr oder weniger pulverförmiger Inhalt der Verpackung dadurch noch nicht entlang den Rändern des Kolbens nach oben und außen herausgeblasen werden kann. Ein solches Herausblasen einer auch nur kleinen Menge des Inhaltes könnte dazu führen, daß Pulverteilchen entlang dem oberen inneren Rand des inneren Behälters haften bleiben, die bei einer späteren Verschweißung dieses Behälters mit einer Deckfolie 35 stören und zu Undichtigkeitsstellen führen könnten. Dagegen werden die einzelnen Körner des in der Verpackung aufgenommenen Gutes durch die Vorverdichtung bereits so weitgehend aneanandergedrückt, daß sie mehr oder weniger aneinander haften und bei einer anschliessenden weiteren Verdichtung nicht mehr aus der Verpackung herausgeblasen werden können. Eine solche weitere Verdichtung des Inhaltes der Verpackung erfolgt nach der Weilerdrehung des Dreh-

209824/0619

tisches 117 zur nächsten Stelle 12 3. Daran anschließend gelangt die gefüllte und einen verdichteten Inhalt aufweisende Verpackung zur Stelle 124, wo der Kolben 215 und der Rahmen 206 von der Form 205 und von der Verpackung wieder abgehoben werden. Der Drehtisch 117 dreht sich daraufhin weiter bis zur Stelle 125, wo die gefüllte Verpackung gemeinsam mit der Form 205 über eine Bahn 127 nach einem weiteren Drehtisch 126 weitergefördert wird.

Der Drehtisch 126 dreht sich in Richtung des Pfeiles 12 8 und dient zum Verschließen der oben noch offenen Verpackungen durch eine Deckfolie 35. Wie ersichtlich, ist vor dem Drehtisch 126 eine Rolle 129 mit einem aufgewickelten Band 132 einer dünnen Folie auf einer Welle 130 gelagert, von der das Band 13 2 nach dem Drehtisch 126 hin abgewickelt werden kann. Zwischen der Rolle 129 und dem Drehtisch 126 befindet sich weiterhin eine Stanzvorrichtung 131, in der aus dem Band 132 Zuschnitte 133 ausgestanzt werden, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Die Zuschnitte 13 3 werden mittels üblicher, nicht dargestellter Saugnäpfe an der Stelle 134 über den Drehtisch 126 gehoben und werden von dort aus weiterhin oberhalb des Drehtisches 126 bei dessen Drehung in Richtung des Pfeiles 128 bis über die Stelle 135 mitgenommen, wo die gefüllten Verpackungen dem Drehtisch 126 zugeführt werden. Die Mitnahme der über den Verpackungen befindlichen Zuschnitte erfolgt bis zur Stelle 136 des Drehtisches 126, wo die Zuschnitte nunmehr mittels eines Kolbens auf die Oberfläche des in die Verpackungen eingefüllten Gutes herabgedrückt werden, wobei die Ränder des Zuschnittes in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise entlang den inneren Rändern des inneren Behälters nach oben umgebogen werden.

In dieser Lage gelangt die Deckfolie 3 5 ir.it der Verpackung zur Stelle 137 des Drehtisches 126, wo die nach oben ragenden Ränder der Deckfolie 3 5 mit den benachbarten Rändern des inneren Behälters jeweils im Bereich der oberen Behälterecken dicht zusammengeschweißt werden. Die gemäß Fig. 2 etwas nach unten abgesetzten Mittelbereiche der oberen Ränder des inneren Behälters bleiben

209824/0619

hierbei noch unverschweißt, damit die in der Füllung bzw. im eingefüllten Kaffee noch befindliche Luft beim späteren Evakuieren aus dem behälter leicht nach außen entweichen kann.

In der nächsten Lage 138 des Drehtisches 126 werden die zur vorgenannten ersten Verschweißung verwendeten Schweißwerkzeuge wieder weggeführt, während die gefüllte und teilweise verschlossene Verpackung an der nächsten Stelle 139 über eine dort anschließende Bahn I¹K) nach einem weiteren Drehtisch 141 hin abgegeben wird, der sich in Richtung des Pfeiles IM·2 schrittweise dreht. Aus der am Drehtisch 141 zunächst eingenommenen" Stellung 143 gelangt die Verpackung bei einem ersten Drehschritt des Drehtisches zu einer Stelle 144, wo die Verpackung einem ersten, jedoch nur schwachen Vakuum ausgesetzt wird. Beim nächsten Drehschritt gelangt die Verpackung unter Beibehaltung dieses Vakuums zu einer nächsten Stelle 145, wo die Evakuierung bis zur Erzielung des gewünschten beträchtlichen Vakuums fortgesetzt wird.

Bei einer nächsten Stelle 146 des Drehtisches 141 erfolgt das dichte Verschweißen der bisher noch offen gewesenen restlichen Randteile d«s inneren Behälters mit den entsprechenden Randteilen der Deckfolie 35, womit die Verpackung vakuumdicht verschlossen ist.

An der nächsten Stelle 147 des Drehtisches 141 wird das Vakuum wieder aufgehoben und an der wiederum nächsten Stelle 148 werden die verschweißten Teile der Verpackung gekühlt. An der Stell· 1H9 wird schließlich die gefüllte und vakuumdicht verschlossen· sowie immer noch in j« einer Form 205 befindlich« Verpackung gemeinβam mit dieser Form vom Drehtisch 141 auf «ine Bahn 150 entnommen, von der si« in «in Abnahmegerät 151 gelangt, in d«m di« gefüllt« und verschlossene Verpackung aus der Form 205 entnommen und einer weiteren Bahn 153 zugeführt wird. Die le«re Form gelangt vom Abnahmegerät 151 auf ein« Bahn 152, mittels der si« über di« bereits genannte Bahn 114 schließlich wieder in das Einsatigertt 113 gelangt.

209824/0619

-IH-

Auf der Bahn 153 gelangen die Verpackungen zunächst zu einer Stelle, wo sie umgewendet und mit ihren vorstehenden Rändern in eine vorzugsweise aus Kunststoffwachs bestehende Wachsflüssigkeit getaucht werden. Daraufhin wird die Verpackung mit dem mit Wachs benetzten Randbereich in die Rinne 37 eines in den Fig. 5 und 6 dargestellten Deckels 36 gedrückt, der nach dem Erkalten des Wachses hinreichend fest mit der Verpackung verbunden bleibt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Deckel 36 in seinem von der Rinne 37 umgebenen Mittelbereich W entlang der Rinne 37 mit Schlitzen 38 versehen, die lediglich durch kurze Stegbereiche 39 des Deckelmaterials unterbrochen sind. Diese Schlitze erleichtern das erste öffnen der Verpackung mittels eines üblichen Tischmessers, mit welchem durch die Schlitze 38 hindurch zugleich das Folienmaterial der Deckfolie 35 entsprechend durchschnitten wird. Im übrigen trägt der Deckel 36 aus einem verhältnismäßig festen Kunststoffmaterial zugleich zur Versteifung der gany.*n Verpackung bei und ist zum gleichen Zweck entlang dem Außenrand seiner Rinne 37 noch mit einem von der Rinne 37 nach außen ragenden kurzen Flansch ti versehen.

An einer nachfolgenden Stelle des Bandes IS3 kann die so verschlossene Verpackung schließlich noch mit einem Wiederverschlußdeckel H3 versehen werden, der mittels einer Rinne H2 auf die Rinne 37 des Deckels 36 so aufgedrückt wird, daß er an diesem Deckel haften bleibt.

Anhand der Fig. 8 bis 11 werden nunmehr die vorstehend anhand der Fig. 7 nur kurz erläuterten Behandlungsschritte und die zum Durchführen dieser Behandlungeschritt· vorgesehenen wesentlichen Bestandteile der Verpackungsmaschili· näher erläutert. Dabei bleiben j«doch übliche Antriebs- und Transportmittel der Maschine, die zum bekannten Stand der Technik gehören, unerwähnt.

In Fig. · ist gezeigt, wie an der Stell« des Einsetzgerätes •in Saugkopf 203 die über di· Bahn 202 (gleich der in Fig. 7 dar-

209324/Q619

gestellten Transportbahn 111) an ihren Böden ergreift und mittels einer ihn tragenden Stange 204 in jeweils eine der über die Bahn 114 zugeführten Formen 205 einsetzt, wobei er die Lage 203' und die eingesetzte Verpackung die Lage 201' einnimmt. Daraufhin gibt der Saugkopf 203 aufgrund einer entsprechenden Wiederbeaufschlagung mit atmosphärischem Druck die Verpackung 201 frei und wird wieder nach oben abgehoben. Die Form 205 wird daraufhin gemeinsam mit der aufgenommenen Verpackung 201 über die Bahn 116 an den Drehtisch 117 abgegeben.

Der an der Stelle 119 des Drehtisches 117 befindliche Rahmen

206 ist in Fig. 9 dargestellt. Die Verpackungsmaschine weist so viele Rahmen 206 auf, wie sich am Drehtisch 117 Aufnahmetaschen für Formen 205 befinden. Die Rahmen 206 sind an ihrerseits am Drehtisch 117 festgelegten Haltevorrichtungen lotrecht bewegbar geführt, wogegen die Formen 205 in die Aufnahmetaschen des Drehtisches 117 nur lose eingesetzt sind und in der bereits beschriebenen Weise mit den Verpackungen weitertransportiert werden. Die Formen 205 schützen dabei die Verpackungen vor jeder Art von Deformationen, die beispielsweise beim Füllen, beim Verdichten des Inhaltes der Verpackungen bei deren Verschließen und Evakuieren und schließlich bei deren dichtem Verschweißen vorkommen könnten. Aus diesem Grunde werden die fertiggestellten und dicht verschlossenen Verpackungen aus den Formen 205 erst an der Stelle des Abnahmegerätes 151 wieder entnommen.

Jeder Rahmen 206 weist eine glatt geschliffene Bodenfläche auf, mit der er auf die entsprechend glatte obere Randfläche einer Form 205 dicht aufgesetzt werden kann. Entsprechend dem rechteckigen oberen Rand jeder Verpackung 201 und jeder Form 205 ist auch der Rahmen 206 rechteckig gestaltet. Entlang jeder Seitenwand des Rahmens 206 erstreckt sich ein über eine Gelenkstelle

207 angelenkter Seitenteil. In Fig. 9 sind zwei gegenüberliegende Seitenteile 208 und 209 sowie ein weiterer Seitenteil 208a sichtbar. Die Seitenteile 208, 208a und 209 ragen bei auf eine '

209824/0619

Form 205 abgesenktem Rahmen 206 in die darin aufgenommene Verpackung 201' (vgl. Fig. 9) hinein und können dabei zunächst eine in Fig. 9 gestrichelte Schräglage einnehmen, bei der sie die über aen oberen inneren Rand der Form 205 nach oben vorstehenden Ränder der Verpackung 201 zunächst noch freigeben. Diese Schrägstellungen der Seitenteile sind möglich, weil diese etwas kürzer als die Seitenlängen des Rahmens 206 sind, wie dies in Fig. 9 an der Stelle des Seitenteils 208a erkennbar ist.

Über jeaem Rahmen 206 ist weiterhin ein Druckrahmen 210 angeordnet, der an einer auf- und abbewegbaren Kolbenstange 211 festgelegt ist. Die im oberen Seitenwandbereich des Rahmens 206 angelenkten Seitenteile 208, 208a und 209 sind im übrigen über ihre Anlenkstellen nach oben und außen verlängert. Wird der an seiner Unterseite schräg ausgenommene Druckrahmen 10 auf den Rahmen 6 abgesenkt, so werden die oberen Lnden der Seitenteile 208, 208a und 209 dadurch gegeneinander nach innen geschwenkt, was zur Folge hat, daß aie unteren Enden der Seitenteile 208, 208a und 209 dadurch nach außen gegen die inneren Ränder der Verpackung 201' gedrückt und damit aie oberen Ränder der Verpackung 201' an der Form 205 und/oaer am Rahmen 206 festgeklemmt werden. Die Seitenteile 208, 208a und 209 nehmen hiernach die aus den Fig. 10 und 11 ersichtlichen Klemmsteilungen ein.

Gemäß Fig. 10 befindet sich die Form 205 nebst Rahmen 206 und an diesem festgeklemmter Verpackung 201' gerade an der Stelle 120 des Drehtisches 117, wo das einzufüllende Gut 213 in die vorher noch leere Verpackung eingefüllt wird. Fig. 10 zeigt zugleich, wie durch oie Seitenteile 208, 208a und 209 zugleich weite Randbereiche der Verpackung 201' frei vom eingefüllten Gutgehalten werden, womit die Gefahr herabgemindert wird, daß beim späteren Verschweißen durch an den Schweißstellen etwa verbliebene staubförmige Bestandteile des eingefüllten Gutes die Qualität der dichten Schweißverbindung beeinträchtigt weiden könnte. Das Linfüllen aes Gutes erfolgt im übrigen durch einen i'ricnter 212.

209824/0619

Mit dem aufgesetzten Rahmen 206 gelangt die Form 205 auf. dem Drehtisch 117 anschließend zur Stelle 122, wo gemäß Fig. 11 ein an einer Kolbenstange 214· gehaltener Kolben 215 von oben in den Rahmen 206 und in die Form 205 eingebracht i\rird. Der Kolben 215 wird an der Stelle 122 nur mit einem schwachen Druck auf das eingefüllte Gut 213 herabgedrückt, wodurch eine erste, nur mäßige Verdichtung des Gutes erfolgt, ohne daß die Gefahr besteht, daß feinkörnige Bestandteile des Gutes etwa zwischen dem Kolben 215 und den Seitenteilen 208, 208a und 209 des Rahmens 206 nach oben und außen herausgedrückt werden könnten. Erst an der nächsten Stelle 123 des Drehtisches 117 wird ein gleicher Kolben mit dem vollen Verdichtungsdruck auf die nunmehr bereits vorverdichtete Füllung des Behälters aufgepreßt. Da die einzelnen Körner des in der Verpackung 201 befindlichen Gutes durch die Vorverdichtung bereits aneinander haften, ist auch hier die Gefahr eines Herausblasens von Bestandteilen der Füllung beim Einpressen des Kolbens 215 vermieden.

An der anschlxeßenden Stelle 124 des Drehtisches 117 werden der Rahmen 206 und der Kolben 215 wieder von der Form 205 abgehoben, die schließlich an der nächsten Stelle 125 des Drehtisches 117 mitsamt der Verpackung 201' und der darin aufgenommenen verdichteten Füllung auf die Bahn 127 abgegeben wird, von der sieder Stelle 135 des nächsten Drehtisches 126 zugeführt wird. Die nunmehr folgende weitere Behandlung der Verpackungen wurde vorstehend bereits anhand der Fig. 7 beschrieben.

Patentansprüche^

209824/0619

Claims

Patentansprüche

Verpackungsmaschine mit mindestens je einer Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Füllen, Verdichten xhres Inhaltes und Verschließen einer Verpackung, die aus einem äußeren Napf aus Karton oder ähnlichem steifen Material und aus einem darin aufgenommenen Behälter aus einer dünnen schweißbaren Folie besteht, der vor dem Füllen der Verpackung mit dem Napf noch nicht verbunden ist und lediglich mit seinem oberen Rand entlang dem oberen inneren Rand des Napfes anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungsmaschine eine Vielzahl Formen (205) zur Aufnahme je einer Verpackung (201) sowie Transport- und Hubvorrichtungen (z.B. Geräte 113 und 151 sowie Bahnen 114 und 152) aufweist, durch welche die Formen (205) in einem Kreislauf der Vorrichtung (Drehtisch 11?) zum Füllen der Verpackungen (201) zugeführt, mit der noch leeren Verpackung gefüllt unä durch alle nachfolgenden Behandlungsstellen (Drehtische 126 und 141) der Maschine gemeinsam mit der Verpackung (201) mitgenommen sowie nach dem Entfernen der gefüllten und verschlossenen Verpackungen wieder der Vorrichtung (Drehtisch 117) zum Füllen der Verpackungen (201) zugeführt werden können, und dadurch, daß die Vorrichtung (Drehtisch 117) zum Füllen der Verpackungen (201) jeder in ihrem Bereich befindlichen Form (205) zugeordnete, auf diese nach deren Aufnahme einer noch leeren Verpackung (201) aufsetzbare und vor dem Weitertransport der gefüllten Verpackungen (201) von diesen und den zugeordneten Formen (205) wieder abgehobene Rahmen (206) aufweist, entlang deren Seitenwänden in die Rahmenausnehmung hineinragende Seitenteile (z.B. 208, 209, 208a) angelenkt sind, die bei auf eine Form (205) aufgesetztem Rahmen (206) zugleich in die darin aufgenommene Verpackung (201) ragen und gegen die Innenwand des Rahmens (206) im Sinne der Festklemmung der oberen Randteile der Verpackung an der Innenwand des Rahmens (206) und/oder der Form (205) schwenkbar sind.

209824/061 9
2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen zwischen verschiedenen Behandlungsstellen (119, 120 und 122 bis 125) schrittweise drehbaren Drehtisch (117) aufweisende Vorrichtung der Maschine zum Füllen der Verpackungen (201) je Behandlungsstelle eine zur Aufnahme einer Form (205) geeignete Tasche und je Tasche einen Rahmen (206) und eine Vorrichtung aufweist, um den letzteren auf die mit einer Verpackung (201) gefüllte Form (205) abzusenken, dessen Seitenteile (208, 209, 208a) im Sinne der Festklemmung der oberen Ränder jeder aufgenommenen Verpackung (201) am zugeordneten Rahmen (206) und/oder an der zugeordneten Form (205) und im Sinne der Wiederfreigabe dieser Ränder· wieder zurück zu schwenken und um den Rahmen (206) schließlich wieaer von der Form (205) und der inzwischen gefüllten Verpackung (201) abzuheben.
3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 ooer 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (206) bei einer an sich bekannten Rechteckform des oberen Randes der Verpackungen (201) und einer entsprechenden Rechteckform des oberen Rances der Formen (205) und cer Rahmen (206) vier an je einer seine*- Seitenwände angelenkte Seitenteile (208, 209, 208a) aufweist.

U. Verpackungsir.aschxne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dafc cie im oberen Seitenwanobereich des Fahnxns (206) angelenkten Seitenteile (208, 209, 2CSa) über ihre Anlenkstellen (207) nach oben und auf. cn verlängert sine, unc dadurch, daß die Betät i puiifsvorrichtung für die Seitenteile (208, 209, 2ü8a) aus je Rahmen (206) einem auf diesen absenkbaren Druckrahir.en (210) besteht, oer bei seiner Absenkung mittels schräger Innenwände mit den auf eren Enden der Seitenteile (208, 209, 208a) im Sinne deren oberer LinwärtsSchwenkung und der entsprechenden Festklemmung der R der zugeordneten Verpackung (201) an den Rahmen (206) und/oder¹ die Form (205) zusammenwirkt.

209824/0619

BAD ORIGINAL