DE3785800T2

DE3785800T2 - Austauschbares messer und halter.

Info

Publication number: DE3785800T2
Application number: DE8787900963T
Authority: DE
Inventors: John Posey; Josef Schmidt
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2007-01-14
Also published as: EP0255538A4; JP2533347B2; AU593616B2; JPS63502416A; EP0255538B1; DE3785800D1; AU6940587A; WO1987004106A1; US4708045A; CA1306668C; EP0255538A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Folienbahn. Inbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Messer und einen Halter zum Durchschneiden einer Folienbahn in einer Form-, Füll- und Siegel- bzw. Schweiß-Verpackungsmaschine.
Typischerweise werden Forin-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen verwendet, um ein Produkt in einen flexiblen Behälter zu verpacken. Dazu werden die Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen verwendet, um Pharinazeutika, Molkereiprodukte, Wein, Lebensmittel, Kosmetika und andere Produkte in flexible Behälter einzuschweißen. Die Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine bildet eine Vorrichtung, um diese Produkte zweckmäßig zu verpacken.
Bei einer Art von Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine wird eine Bahn aus thermoschweißbarer Folie über einen Formkern oder Dorn geführt, der die Folie zu Schlauchform formt. Um eine Schlauchform zu erhalten, wird die Folie in Längsrichtung gefaltet und entlang aneinanderstoßenden Längsrändern thermogeschweißt. Die schlauchförmige Folie wird dann um ein rohrförmiges Füllsystem herumgeführt, das das zu verpackende Produkt in die schlauchförmige Folie einbringt. Die Folienbahn wird dann über ihre Breite verschweißt, und es werden Seitenschweißungen gebildet. Nach dem Bilden der Seitenschweißungen wird die Folienbahn mit einem Messer oder einer anderen Einrichtung zwischen den Schweißungen durchtrennt, um Einzelbeutel zu bilden.
Bei einer typischen Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine weist das Messer gewöhnlich ein langes Metallstück mit einer geschliffenen geraden Schneide auf. Typischerweise ist das Messer einheitlich mit einem Halter ausgebildet, der an der Schweißstation der Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine angebracht ist. Zu diesem Zweck ist die Messer-Halter-Einheit typischerweise zwischen einem Paar von Backen befestigt. Aufgrund der einheitlichen Messer-Halter-Konstruktion ist die Einheit typischerweise teuer. Da die Einheit zwischen einem Paar von Backen angebracht ist, ist sie ferner schwer auswechselbar. Typischerweise müssen die Backen der Maschine ausgebaut werden, um an die Messer- Halter-Anordnung zu gelangen. Dies ergibt eine typische Auswechselzeit von ca. einer Stunde.
Gewöhnlich muß bei einer Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zum Herstellen von flexiblen Behältern das Messer etwa alle 40 bis 50 Betriebsstunden ausgetauscht werden. Aufgrund der Kosten und der umständlichen Art, die Messer-Halter-Einheit auszutauschen, hat die bekannte Messer-Halter-Einheit einige Nachteile.
Die Probleme der bekannten Messer-Halter-Einheiten sind bei aseptischen bzw. sterilen Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschinen besonders kritisch. Bei einer sterilen Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine wird der sterile Zustand der Maschine bei jedem Auswechseln des Messers beeinträchtigt. Infolgedessen muß jedesmal dann, wenn das Messer ausgetauscht wird, der sterile Zustand der Maschine wiederhergestellt werden, bevor die Produktion wieder aufgenommen werden kann. Es ist daher teuer, schwierig und umständlich, die Messer-Halter-Einheit auszutauschen, und dies führt zu einer übermäßig langen Ausfallzeit für die Verpackungsmaschine, insbesondere bei einer sterilen Ver-Packungsmaschine.
Die bekannte Messer-Halter-Einheit hat außerdem weitere Nachteile. Aufgrund der geraden, geschliffenen Schneide des typischen Messers ist es manchmal schwierig, einen geraden Schnitt in der Folienbahn zu erzielen. Die Folie neigt dazu, sich in den Kanal in der Schweißstation der Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zu falten und sich somit einem geraden Schnitt durch das Messer zu entziehen.
Daher besteht ein Bedürfnis nach einer verbesserten Messer- Halter-Einheit zum Durchtrennen einer Folienbahn in einer Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine.
Infolgedessen besteht eine vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung darin, ein kostengünstiges, auswechselbares, schnell austauschbares Messer für eine Form-, Füllund Siegel- bzw. Schweiß-Verpackungsmaschine bereitzustellen.
Das Messer sollte in etwa ein oder zwei Minuten ausgetauscht werden können.
Der Halter kann permanent in der Form-, Füll- und Schweiß- Verpackungsmaschine angebracht sein.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Austausch eines Messers zuzulassen, ohne die Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine einer übermäßigen Ausfallzeit zu unterwerfen.
Außerdem besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, den Austausch eines Messers zuzulassen, ohne die Sterilität einer sterilen Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine zu verletzen.
US-A-4 463 542 beschreibt eine Vorrichtung zum Durchtrennen einer Folienbahn, die folgendes aufweist: einen Körper; einen Halter, der an dem Körper angebracht und mit einem Kanal ausgebildet ist, der ein Messer aufnimmt, wobei das Messer einen Schneidbereich hat, der sich aus dem Kanal heraus erstreckt; und eine hin- und hergehende Einrichtung, um dem Halter und dem Messer eine Hin- und Herbewegung zu erteilen, um die Folienbahn zu durchtrennen.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Halter eine Befestigungseinrichtung hat, um das Messer abnehmbar in dem Halter zu befestigen, wobei die Befestigungseinrichtung eine Einrichtung an einer ersten Stelle in dem Kanal, die die Querschnittsbreite des Kanals verringert, um das Messer in dem Halter zu befestigen, und einen Drehzapfen aufweist, der an einer zweiten Stelle in einem Abstand von der ersten Stelle in dem Kanal angebracht ist, daß das Messer einen Kerbenbereich in Schwenkeingriff mit dem Drehzapfen hat, und ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Halter an dem Körper durch ein Drehelement befestigt ist, das dem Halter und dem Messer während der Hin- und Herbewegung eine Drehbewegung erteilt.
Weitere Merkmale und Vorteile sind in der detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und aus den Zeichnungen ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht des Messers und HaIters der vorliegenden Erfindung, die zwischen einem Paar von Backen angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt eine Perspektivansicht des Messers und Halters von Fig. 1 ohne die Backen.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht von oben auf das Messer der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht von oben auf den Halter der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Halters von Fig. 4 entlang den Linien 5-5.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht des Halters von Fig. 4 entlang den Linien 6-6.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

In Fig. 1 sind das Messer 10 und der Halter 12 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie gezeigt, ist der Halter 12 typischerweise zwischen einem Satz von Backen 14 und 16 in der Schweißstation einer Form-, Füll- und Schweiß Verpackungsmaschine angeordnet. Der hier verwendete Begriff "Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine" bedeutet eine Verpackungsmaschine, um aus einer Folienbahn einen Beutel zu bilden, der mit einem Produkt gefüllt ist. Der hier verwendete Begriff "Schweißstation" bedeutet die Station, in der die Folienbahn durch Wärme oder andere Mittel mit sich selbst verschweißt bzw. gesiegelt wird, um Schweißungen in der Folienbahn zu bilden.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist der Halter 12 an der Schweißstation zwischen den Backen 14 und 16 über einen Hebelarm 17 befestigt. Der Hebelarm 17 positioniert das Messer 10 zwischen den Backen 14 und 16 und führt die Bewegung des Messers. Der Ha1ter 12 ist an dem Hebelarm 17 durch einen Bolzen 19 befestigt.
Die Hebelarme 17 sind an einer Backenverbindungsstange 30 durch Zapfen 32 befestigt. Die Backen 14 und 16 sind ebenfalls an der Backenverbindungsstange 30 befestigt. Die Zapfen 32 befestigen nicht nur die Hebelarme 17 an der Backenverbindungsstange, sondern wirken auch als Drehzapfen für die Hebelarme.
Wie ferner in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Luftzylinder 34 an dem Halter 12 befestigt. Der Luftzylinder 34 betätigt das Messer 10 und den Halter 12.
In Fig. 3 ist das Messer 10 dargestellt. Das Messer 10 dient dazu1 die Folienbahn zwischen Seitenschweißungen zu durchtrennen, um Einzelbeutel zu bilden. Zu diesem Zweck weist das Messer 10 an einer Seite einen Satz von Zacken oder Zähnen 20 auf. Aufgrund der Zähne 20 kann das Messer 10 die Folienbahn in einer streichenden Bewegung statt einer geradlinigen Bewegung durchschneiden. Wie in Fig. 2 durch Phantomlinien gezeigt ist, durchschneidet das Messer aufgrund der Konstruktion des Halters 12 die Folie in einer streichenden Bewegung. Dies ergibt einen geraden Schnitt, der nicht die vorstehend beschriebenen Nachteile hat, d. h. daß die Folie in den Kanal verformt werden kann, der in der Schweißstation der Verpackungsmaschine diametral zu dem Messer angeordnet ist.
Das Messer 10 weist an einem Ende 20 eine Kerbe 22 auf. Die Kerbe 22 ist ausgebildet, um es zu ermöglichen, daß das Messer 10 gegen einen Zapfen 24 in dem Halter 12 geschwenkt wird. Zu diesem Zweck ist die Kerbe 22 so ausgebildet, daß sie einen Bereich des Zapfens 24 aufnimmt. Wie nachstehend im einzelnen erläutert wird, läßt sich das Messer 10 somit leicht in dem Halter 12 befestigen.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen den Halter 12 der vorliegenden Erfindung. Wie vorstehend erläutert, ist der Halter 12 so ausgebildet, daß er zwischen einem Paar von Backen 14 und 16 an der Schweißstation befestigt werden kann. Der Halter 12 dient dazu, das Messer 10 abnehmbar zu befestigen. Zu diesem Zweck weist der Halter 12 zwei Hälften 11 und 13 auf. Die beiden Hälften 11 und 13 sind durch einen Niet oder andere Mittel aneinander befestigt. Selbstverständlich kann der Halter 12 eine einzige integrale Einheit aufweisen, oder die Hälften 11 und 13 können durch andere Mittel aneinander befestigt sein.
Wie Fig. 6 zeigt, weist der Halter 12 einen Kanal 17a auf. Der Kanal 17a ist so ausgebildet, daß er das Messer 10 herausnehmbar aufnimmt. Daher hat der Kanal 17a eine Querschnittsbreite, die größer als die Querschnittsbreite des Messers 10 ist. An einem Ende des Kanals 17a ist der Zapfen 24 angeordnet. Wie oben erläutert, bildet der Zapfen 24 ein Mittel, um das Messer 10 in den Kanal 17a zu schwenken. Zu diesem Zweck weist der Zapfen 24 einen Metallstab auf, der sich über die Querschnittsbreite des Kanals 17a erstreckt.
Wie Fig. 5 zeigt, ist an einem zweiten Ende des Kanals 17a des Halters 12 ein Vorsprung 30a angeordnet. Der Vorsprung 30a dient dazu, einen Bereich 18 der Querschnittsbreite des Kanals 17a zu verringern. Die verringerte Querschnittsbreite dient dazu, das Messer 10 innerhalb des Kanals 17a zu sichern.
Um das Messer 10 in dem Halter 12 zu positionieren, wird das erste Ende 20 des Messers 10 in das erste Ende des Kanals 17a geschoben, so daß der Drehzapfen 24 in der Kerbe 22 aufgenommen wird. Das zweite Ende 26 des Messers 10 wird dann in Richtung des zweiten Endes des Kanals 117a geschwenkt. Das Messer 10 wird in den Kanal 17a geschoben, wo das Messer 10 von dem Bereich 18 des Kanals 17a mit einer verringerten Querschnittsbreite sicher aufgenommen wird.
Weil das Messer 10 die Folienbahn in einer streichenden Bewegung durchschneidet, kann das Messer in dem Halter 12 lediglich durch den Drehzapfen 24 und den Bereich 18 des Kanals 17a mit verringertem Querschnitt befestigt sein. Die streichende Bewegung treibt das Messer 10 und insbesondere die Kerbe 22 zurück gegen den Drehzapfen 24 und in den Halter 12. Falls erwünscht, kann jedoch ein Loch (nicht gezeigt) an dem zweiten Ende 26 des Messers 10 angeordnet Schraube oder eine andere Befestigungseinrichtung kann in dem Halter 12 angeordnet sein, um das Messer 10 in dem Halter 12 zu befestigen.
Das Messer 10 ist bevorzugt aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt. Das Messer 10 kann kostengünstig aus handelsüblichen langen Bandmesserklingen mit Zähnen hergestellt werden. Die lange Bandmesserklinge kann zugeschnitten werden, wobei die erforderliche Kerbe eingeschnitten wird. Es wurde gefunden, daß eine lange Bandmesserklinge, die von Simmons Engineering von Mount Prospect, Ill., erhältlich und 19,05 mm (3/4 inch) breit und 0,508 mm (20/1000 inch) dick und aus rostfreiem SDB-Stahl hergestellt ist, zufriedenstellend arbeitet.
Der Halter 12 ist bevorzugt aus einem Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt. Es wurde gefunden, daß ein Halter 12, der aus rostfreiem Stahl vom Typ 304 hergestellt ist, zufriedenstellend arbeitet.
Um das Messer 10 auszuwechseln, ergreift man lediglich das zweite Ende 26 des Messers mit einer Zange oder einer anderen Greifeinrichtung und zieht nach unten, wobei das Messer aus dem Bereich 18 des Kanals 17a mit verringertem Querschnitt entfernt wird. Das Messer l0 wird dann um den Drehzapfen geschwenkt und kann aus dem Kanal 17a des Halters 12 entfernt werden. Ein neues Messer kann dann das verbrauchte Messer ersetzen, indem der Ablauf umgekehrt wird. Wie ersichtlich ist, wird ein schnell auswechselbares Messer bereitgestellt, da das Messer 10 leicht aus dem Halter 12 entfernbar ist.
Bei einer sterilen Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine kann eine Vielzahl von Messern 10 an der Schweißstation innerhalb der Verpackungsmaschine vorrätig sein. Die Messer 10 und der Halter 12 sind dann mit einer Handschuheinrichtung(en) zugänglich, die einmaligen Zugang zu der Maschine gewährt, ohne die Sterilität der Maschine zu beeinträchtigen. Selbstverständlich können andere Mittel für den Zugang zu der Maschine verwendet werden. Wenn das Messer 10 in dem Halter 12 ausgewechselt werden muß, würde man also lediglich das Messer, wie vorstehend erläutert, unter Verwendung der verfügbaren Handschuheinrichtung(en) oder anderer Zugangsmittel auswechseln. Daher würde die sterile Umgebung der Form-, Füll- und Schweiß-Verpackungsmaschine nicht aufgehoben werden, und der sterile Zustand der Verpackungsmaschine müßte nicht nach jedem Messerwechsel wiederhergestellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Durchtrennen einer Folienbahn, die folgendes aufweist: einen Körper (14, 16, 30), einen Halter (12), der an dem Körper angebracht und mit einem Kanal (17a) ausgebildet ist, der ein Messer (10) aufnimmt, wobei das Messer einen Schneidbereich hat, der sich aus dem Kanal heraus erstreckt, und eine hin- und hergehende Einrichtung (34), um dem Halter und dem Messer eine Hin- und Herbewegung zu erteilen, um die Folienbahn zu durchtrennen,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Halter (12) eine Befestigungseinrichtung (24, 30) hat, um das Messer (10) abnehmbar in dem Halter (12) zu befestigen, wobei die Befestigungseinrichtung eine Einrichtung (30) an einer ersten Stelle in dem Kanal (17a), die die Querschnittsbreite des Kanals (17a) verringert, um das Messer (10) in dem Halter zu befestigen, und einen Drehzapfen (24) aufweist, der an einer zweiten Stelle in einem Abstand von der ersten Stelle in dem Kanal (17a) angebracht ist, daß das Messer (10) einen Kerbenbereich (22) in Schwenkein-25 griff mit dem Drehzapfen (24) hat,

und ferner dadurch gekennzeichnet,

daß der Halter (12) an dem Körper (14, 16, 30) durch ein Drehelement (17) befestigt ist, das dem Halter und dem Messer während der Hin- und Herbewegung eine Drehbewegung erteilt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schneidbereich des Messers Zähne (20) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung (30), die die Querschnittsbreite des Kanals (17a) verringert, einen Vorsprung aufweist, der sich von einer Wand des Kanals aus erstreckt und an dem einen Ende des Kanals positioniert ist, während der Drehzapfen (24) an dem entgegengesetzten Ende des Kanals angeordnet ist.

54. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper ein Paar von Backen (14, 16) aufweist, die an einer Verbindungsstange (30) befestigt sind, und ein Paar von den Drehelementen (17) vorgesehen ist, die mit der Verbindungsstange (30) und dem Halter (12) gekoppelt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hin- und hergehende Einrichtung einen pneumatischen Kolben (34) aufweist, der gelenkig mit dem Halter (12) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messer (10) und der Halter (12) aus rostfreiem Stahl hergestellt sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halter zwei Hälften (11, 13) aufweist, die aneinander befestigt sind.