DE3807761C2 - Vorrichtung zum Falten von Filterbeuteln für Aufgußprodukte und zum Verpacken derselben in Hüllen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Falten von Fil­ terbeuteln für Aufgußprodukte und zum Verpacken derselben in Hüllen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der italienischen Patentanmeldung 3376 A/87 ist eine Vorrich­ tung zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußprodukte, bei­ spielsweise Tee, vorgeschlagen, von denen jeder Filterbeutel we­ nigstens zwei aneinanderhängende Kammern enthält, die Teilmen­ gen des Produktes aufnehmen. Die Herstellung erfolgt auf einer Bearbeitungsbahn mit einer Stütz- und Knickeinrichtung zum Hal­ ten des heißsiegelfähigen Filtermaterialbandes in die Form ei­ nes abgeflachten Schlauches, der horizontal vorgezogen und in Querrichtung durch Siegelnähte so unterteilt wird, daß die ein­ zelnen Kammern für die Aufnahme der zuvor zugeführten Teilmen­ gen gebildet werden. Ein Drehkopf mit Greifern dient zur Zufüh­ rung von Etiketten in gleichmäßigen Abständen auf das derart ge­ formte Filtermaterialband sowie zur Zuführung eines kontinuier­ lichen Fadens zu den Etiketten und von Abschnitten aus heißsie­ gelfähigem Material, die mit wechselweise aufeinander folgenden Quersiegelnähten verschweißt werden können und teilweise die Etiketten überdecken. Eine Schneideinrichtung unterteilt das so erzeugte, abgeflachte und schlauchförmige Filtermaterialband in Filterbeutel mit wenigstens zwei aneinanderhängenden Kammern, die anschließend aufeinandergelegt und an ihren Enden miteinan­ der verbunden werden.

Ein derartiger Filterbeutel aus heißsiegelfähigem Filterpapier ist in der DE-OS 36 03 959 beschrieben und dargestellt und hat mehrere, aufeinanderfolgende und aneinanderhängende Kammern, von denen jede eine Teilmenge der Einheitsmenge des Aufgußpro­ duktes enthält und die so angeordnet sind, daß der Filterbeutel zwei Gebrauchsstellungen einnehmen kann. Die eine Gebrauchsstel­ lung hat eine flache Form zur Verpackung in Verkaufslose, in de­ nen die aneinanderhängenden Kammern durch Faltung einer Kammer über oder neben die andere Kammer gelegt ist, während in der an­ deren Stellung die Kammern nach Abziehen eines Etiketts, das an dem Faden zum Erfassen des Filterbeutels bei der Ingebrauchnah­ me befestigt ist, entfaltet aneinanderhängen. Die Länge des Fa­ dens entspricht dabei im wesentlichen der Länge des Filterbeu­ tels in seiner entfalteten Gebrauchsstellung mit den aneinander­ hängenden Kammern, wobei der Faden an den voneinander wegweisen­ den Enden des Filterbeutels durch Abschnitte aus heißsiegelfähi­ gem Material zusammen mit dem Etikett aus nicht verschweißbarem Papier befestigt ist, welches in der Nähe eines der beiden En­ den des Filterbeutels angebracht und in Längsrichtung um die Außenseite des Filterbeutels geschlungen ist, wenn dessen Kam­ mern in ihrer Gebrauchs- und Verpackungsstellung mit gegeneinan­ der gefalteten Kammern sind.

Aus US-PS 4021993 ist eine Vorrichtung zum Verpacken von Zeitungen in Hüllen bekannt. Dabei sind unter einer Ein­ richtung zum Zuführen der Zeitungen Förderriemen und Rollen zum Zuführen von Papierabschnitten vorgesehen sowie eine Platte, mit der von oben her die Zeitungen mit dem darun­ terliegenden Papierabschnitt U-förmig eingefaltet und in Taschen einer drehbaren Trommel eingeführt werden. Während es sich hier um das Umhüllen von Zeitungen handelt, ist aus US-PS 3805483 eine Vorrichtung zum Verpacken von Filterbeu­ teln für Aufgußprodukte in Hüllen bekannt, bei der ein schrittweise arbeitendes Greiferrad mit Zangenschenkeln so­ wie Mittel zum Abknicken und Befestigen der Verschlußlasche des Filterbeutels vorgesehen sind. Das Umhüllen des Filter­ beutels erfolgt jedoch auf andere Art, indem nämlich der fertig gefaltete Filterbeutel aus den Zangenschenkeln her­ ausgenommen, umhüllt und wieder in die Zangenschenkel einge­ führt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der ge­ nannten Art zu schaffen, mit der die Faltung des Filterbeutels und die Bildung einer geschlossenen Hülle um ihm herum in rascher, einfacher Weise durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der angegebenen Gat­ tung durch das Kennzeichen des Patenanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus dem Unteranspruch und aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Her­ stellung von Filterbeuteln mit einer gemäß der Erfin­ dung ausgebildeten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in vergrößertem Maß­ stab zur Darstellung des die Erfindung betreffenden Teils der Vorrichtung,

Fig. 3 eine nochmals vergrößerte Darstellung einzelner Bear­ beitungsschritte bei der Fertigstellung der Umhüllung für die Filterbeutel,

Fig. 3A Einzelheiten bei der Faltung der Filterbeutel und der Verbindung mit den Papierabschnitten für die Umhüllung und

Fig. 4 schematische Darstellungen der Fertigungsphasen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist Gegenstand der italienischen Patentanmeldung 3376 A/87 der Anmelderin und dient zur kontinuierlichen Herstellung auf einer integrierten Bearbeitungsbahn von Filterbeuteln für Aufgußprodukte mit einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Kammern, von denen jede einen Teil der Dosismenge des Aufgußproduktes enthält. Die Kammern werden dabei gefaltet und aufeinandergelegt sowie mit Etikett und Faden für ihre Handhabung beim Gebrauch versehen, bei dem die Kammern entfaltet aneinanderhängen. Die Vorrichtung dient außerdem zur Verpackung der einzelnen Filterbeutel in Außenhül­ len sowie zu ihrer Zusammenfassung in Verkaufslose, die in Schachteln verpackt werden.

Die integrierte Bearbeitungsbahn dieser Vorrichtung hat eine Reihe von hintereinander angeordneten Stationen für die Herstel­ lung der Filterbeutel. Die erste Station bildet eine Einrich­ tung 1 zum Stützen und Knicken eines im wesentlichen in horizon­ taler Lage kontinuierlich zugeführten, heißsiegelfähigen Filter­ materialbandes 2 in eine im wesentlichen abgeflachte Schlauch­ form, das von einer Rolle 3 abgewickelt wird. Eine Dosierein­ richtung 4 dient zur Zuführung von dosierten Mengen des Aufguß­ produktes in gleichmäßigen Abständen auf das Filtermaterialband 2 während dessen kontinuierlicher Zuführung und Faltung in der Stütz- und Knickeinrichtung 1, durch die das Filtermaterialband 2 die Form eines abgeflachten Schlauches erhält, dessen Längs­ ränder sich in vertikaler Stellung berühren und eine Längsnaht 5 bilden. Eine Mehrfach-Siegeleinrichtung 6 dient zur Heißver­ siegelung der die Längsnaht 5 bildenden, vertikal stehenden Längsränder des Filtermaterialbandes 2. Rollenförmige Rändel­ werkzeuge 7 haben die Aufgabe, diese Längsnaht 5 durch Rände­ lung fest zu verschließen. In Querrichtung voneinander beabstan­ dete Vorschubrollen 8 wirken seitlich von der gerändelten und verschweißten Längsnaht 5 des Filtermaterialbandes in seiner ab­ geflachten Schlauchform und schieben dieses dabei weiter vor, wobei die Abflachung verstärkt wird. Knickorgane 9, insbesonde­ re mit einem Blattfederelement, legen die verschweißte und ge­ rändelte Längsnaht 5 seitlich auf das abgeflachte, schlauchför­ mige Filtermaterialband 2 um. Eine Siegelvorrichtung 10 mit Rol­ le und Gegenrolle dient zum Warmversiegeln des schlauchförmigen Filtermaterialbandes 2 zwischen den eingeschlossenen Dosiermen­ gen, so daß diese zwischen quer verlaufenden Schweißnähten ein­ geschlossen werden.

Anschließend ist ein Drehkopf 11 mit Greifern für die Zuführung von Etiketten vorgesehen, die von einem Band 15 einer Rolle 12 abgetrennt und von unten gegen die Unterseite des flachgedrück­ ten Schlauches aus Filtermaterialband 2 gelegt werden, wobei je­ des Etikett einen Abstand von der Mittellinie jeweils alternie­ render Querschweißnähte hat. Der Drehkopf 11 dient ferner zur Zuführung eines kontinuierlichen, in Längsrichtung verlaufenden Fadens 16, der von einer Rolle 13 abgewickelt wird und in Kon­ takt mit der Unter- bzw. Außenseite der Etiketten kommt, sowie zur Zuführung von Abschnitten, die von einem auf eine Rolle 14 aufgewickelten Band 17 aus heißsiegelfähigem Material abge­ trennt werden und über die alternierend aufeinanderfolgenden Querschweißnähte, die mit einem Teil hinter den Etiketten lie­ gen, heißversiegelt werden. Eine Gegenrolle zu dem Drehkopf 11 mit seinen Greifern bildet eine Druckrolle 18 mit in Umfangs­ richtung gleichmäßig angeordneten Thermostempeln, die die Ab­ schnitte aus heißsiegelfähigem Material mit dem Faden und die­ sen mit den Etiketten durch Heißversiegelung sowie den Faden mit dem schlauchförmig abgeflachten Filtermaterialband 2 über alternierende Querschweißnähte verbinden. Eine anschließende Schneideinrichtung 19 durchtrennt das mit den Etiketten, dem Fa­ den und den Abschnitten versehenen, schlauchförmig gefaltete, abgeflachte Filtermaterialband 2 an den Mittellinien der alter­ nierend aufeinanderfolgenden Querschweißnähte, wodurch den Fil­ terbeuteln entsprechende Abschnitte entstehen, die wenigstens zwei aneinanderhängende Kammern haben.

Eine Falt- und Vorschubeinrichtung 20 dient zum Falten und Vor­ ziehen der die Filterbeutel bildenden Abschnitte an der Mittel­ linie der zwischen jeweils zwei Kammern liegenden Querschweiß­ naht, so daß anschließend die beiden Kammern des Filterbeutels aneinanderliegen. In einer Siegeleinrichtung 21 werden bei je­ dem einen Filterbeutel bildenden Abschnitt die freien, aufeinan­ derliegenden Ränder durch Heißversiegelung verbunden, wobei die Abschnitte aus heißsiegelfähigem Material diese Versiegelung un­ terstützen.

Die Vorrichtung hat ferner ein Greiferrad 22 mit radial angeord­ neten Zangen sowie Mittel zur Zuführung und zum V-förmigen Fal­ ten von Abschnitten aus Papier, die von einem Band 23 abge­ schnitten werden, das auf einer Rolle 24 aufgewickelt ist. Eine Übergabeeinrichtung 25 steckt die fertiggestellten Filterbeutel zwischen die Schenkel der V-förmig gefalteten Abschnitte, die gemeinsam mit dem eingeschobenen Filterbeutel den radial ange­ ordneten Zangen des Greiferrades 22 übergeben werden. Eine Sie­ geleinrichtung 26 schließt die Ränder der V-förmig gefalteten Abschnitte und stellt dadurch die geschlossenen Außenhüllen für die Filterbeutel her. Schließlich sind eine Einrichtung 27 zum Stapeln der die Filterbeutel enthaltenden Außenhüllen sowie Mit­ tel 28 für die Übergabe dieser Stapel in Schachteln 29 vorgese­ hen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die in den Fig. 2, 3 und 4 in ihrem Aufbau bzw. in ihrem Funktionsablauf dargestellt ist, dient zur Vorbereitung und Fertigstellung der Verpackungs­ anordnung der Filterbeutel, bei denen dann die beiden Kammern jedes Filterbeutels aneinandergelegt sind. Das zu einem Schlauch 30 zusammengelegte und an der Längsnaht 5 versiegelte Filtermaterialband 2, das in der in Fig. 1 gezeigten Vorrich­ tung mit den Etiketten E, dem in Längsrichtung verlaufenden Fa­ den 16 und den Verbindungsabschnitten B aus heißsiegelfähigem Material versehen worden ist, wird nun unter Auslassung minde­ stens einer Quersiegelnaht an dazwischenliegenden Quersiegelnäh­ ten in Abschnitte 31 unterteilt, von denen jeder wenigstens zwei aneinanderhängende Kammern 31a, 31b aufweist. Diese Ab­ schnitte 31 des flachen Schlauches 30 werden dann, wie vor al­ lem die Fig. 3 und 3A weiter zeigen, an der Zwischen-Quersie­ gelnaht gefaltet, so daß die Kammern 31a und 31b aufeinander zu liegen kommen, worauf die aneinanderliegenden, freien Enden der beiden Kammern 31a, 31b auch unter Mithilfe der Teile der Ab­ schnitte B und Ba aus heißsiegelfähigem Material miteinander verschweißt werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat ein drehbares Messer 32 und ein festes Messer 33, mit deren Hilfe der Schlauch 30 durch die Verbindungsabschnitte B hindurch in die Abschnitte 31 unter­ teilt wird, von denen jeder zwei Kammern 31a, 31b hat; die frei­ en Enden des Abschnittes 31 tragen dadurch nur noch den darauf verbleibenden Teil B bzw. Ba des jeweiligen Verbindungsab­ schnitts. Bewegliche Faltwerkzeuge 34, 35 falzen dann den Ab­ schnitt 31 im Bereich der mittleren Quersiegelnaht und bilden dabei einen balgartigen Falz S. Hierbei werden die Faltwerkzeu­ ge 34, 35 durch Greiforgane 36, 37 unterstützt, die den balgar­ tigen Falz S des Abschnitts 31 erfassen (Fig. 4A und 4B), um diesen anschließend an Halteorgane 38 und 39 zu übergeben, die oberhalb eines Papierabschnitts 40 für die Außenhülle des Fil­ terbeutels vorgesehen sind. Der Papierabschnitt 40 wird mittels eines drehbaren Messers 41 und eines festen Messers 42 von dem auf die Rolle 24 aufgewickelten Band 23 abgeschnitten. Bei der Übergabe der Abschnitte 31 durch die Greiforgane 36 und 37 dient ein Fortsatz 37a des Greiforgans 37 zusammen mit einem be­ weglichen Klemmelement 43 zur Unterstützung, wobei die Betäti­ gung durch ein Hebelorgan 44 erfolgt (vgl. Fig. 2 sowie 4A, 4B und 4C).

Der Abschnitt 31 kommt auf dem Papierabschnitt 40 so zu liegen, daß sein in Arbeitsrichtung vorderes Ende über den Papierab­ schnitt 40 hervorsteht, während das in Arbeitsrichtung hintere Ende des Papierabschnitts 40 über das andere Ende des Abschnit­ tes 31 hervorsteht (vgl. insbesondere Fig. 3A).

Die aus Abschnitt 31 und Papierabschnitt 40 bestehende Gruppe wird von den Halteorganen 38, 39 im Bereich des balgartigen Fal­ zes S erfaßt (Fig. 4D) und von diesen durch eine trichterförmi­ ge Knickeinrichtung 45 geschoben, so daß die sich an den balgar­ tigen Falz S anschließenden Schenkel des Abschnittes 31 zusam­ men mit dem Papierabschnitt 40 U-förmig gefaltet werden, um an­ schließend zwischen einen festen Zangenschenkel 46a und einen beweglichen Zangenschenkel 46b eines Greiferrades 46 so gelan­ gen, das intermittierend drehbar ist. Wie Fig. 4E zeigt, ste­ hen dabei die Enden der U-Schenkel über die Zangenschenkel 46a und 46b hervor. Jetzt ergreifen die Zangenschenkel 46a und 46b die U-förmig gefaltete Gruppe, während die Halteorgane 38 und 39 in ihre geöffnete Ausgangsstellung zurückkehren (Fig. 4F). Anschließend dreht sich das Greiferrad 46 um einen Schritt in die in Fig. 4G gezeigte Stellung. Während dieses Drehschrittes biegt ein Ablenkelement 47 das freie Ende des längeren Schen­ kels des U-förmig geknickten Papierabschnitts 40 von dem Ab­ schnitt 31 weg, so daß dessen Enden freiliegen und von einem fe­ sten Siegelorgan 48 und einem beweglichen Siegelorgan 49 mitein­ ander verbunden werden können, wobei die Teile B und Ba des Ver­ bindungsabschnitts B unterstützend mitwirken.

Im Anschluß daran wird das Greiferrad 46 über eine Zwischenstel­ lung und einen weiteren Drehschritt in die Stellung der Fig. 4H gedreht. Hier hält ein Anschlaghebel 50 die aus Abschnitt 31 und Papierabschnitt 40 bestehende Gruppe fest, so daß der beweg­ liche Zangenschenkel 46b in die Öffnungsstellung schwenken kann, worauf Knickarme 51 und 52 das Ende des längeren Schen­ kels des Papierabschnittes 40 abknicken können, wodurch eine Verschlußlasche für die Außenhülle entsteht, die dann gemäß Fig. 4L von einem Faltarm 53 gegen die aus dem Papierabschnitt 40 bestehende Außenhülle 40a umgelegt wird (Fig. 4M). Anschlie­ ßend werden die Zangenschenkel 46a und 46b wieder geschlossen, so daß sie die aus Filterbeutel und Hülle bestehende Einheit festklemmen, während der Anschlaghebel 40 in seine Ausgangsstel­ lung zurückkehrt. Nach weiteren Drehschritten des Greiferrades 46 erreicht diese aus Filterbeutel und Hülle bestehende Einheit ein Greiforgan 54, das diese Einheit erfaßt und zwischen Rändel­ rollen 55 schiebt, die die Hülle 40a an den Rändern ver­ schließt. Abschließend gelangt diese Einheit in einen Sammelbe­ hälter 56 zur Stapelung und weiteren Verpackung.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Falten von Filterbeuteln für Aufgußpro­ dukte und zum Verpacken derselben in Hüllen, wobei die Fil­ terbeutel aus einem heißsiegelfähigen Filtermaterialband in Form eines abgeflachten Schlauches hergestellt sind, der durch Quersiegelnähte in die Dosismengen enthaltende Kammern unterteilt ist, insbesondere für den Einsatz in Vorrichtun­ gen zur kontinuierlichen Herstellung derartiger Filterbeutel mit Etiketten in einer von der Mittellinie der zugehörigen Quersiegelnaht beabstandeten Stellung, mit einem in Längs­ richtung verlaufenden Faden, der die Etiketten berührt, und mit Verbindungsabschnitten aus heißsiegelfähigem Material, die mit den Quersiegelnähten verschweißbar sind und die Etiketten teilweise übergreifen, mit einer Schneideinrich­ tung zum Unterteilen des mit Etiketten, Faden und Verbin­ dungsabschnitten versehenen Schlauches in Abschnitte mit wenigstens zwei aneinanderhängenden Kammern, wobei die Unterteilung durch die Verbindungsabschnitte und längs durch die Quersiegelnaht hindurch erfolgt, mit Faltwerkzeugen zum balgartigen Falten der Abschnitte in ihrem Verbindungsbe­ reich entlang einer Zwischen-Quersiegelnaht, mit einer Knickeinrichtung zum Gegeneinanderfalten der freien Enden der beiden Kammern längs des balgartigen Falzes und mit Siegelorganen zum Versiegeln der durchtrennten Verbindungs­ abschnitte miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Zuführung eines Papierabschnittes (40) für die Hülle (40a) vorgesehen sind, die diese ausgerichtet auf einer feststehenden, trichterförmigen Knickeinrichtung (45) able­ gen, daß Mittel (36, 37) zur lagerichtigen Ablage eines Ab­ schnittes (31) auf jeweils einem Papierabschnitt (40) vorge­ sehen sind, wobei das in Arbeitsrichtung vordere Ende des Abschnittes (31) über den Papierabschnitt (40) vorsteht, daß ein zangenartiges Halteorgan (38, 39) vorgesehen ist, das den Abschnitt (31) an dem balgartigen Falz (S) und den Papierabschnitt (40) erfaßt, diese durch die Knickeinrich­ tung (45) zieht, wodurch diese U-förmig zusammengefaltet werden, und in dieser Form zwischen Zangenschenkel (46a, 46b) eines darunter angeordneten Greiferrades (46) mit schrittweiser Drehbewegung um eine horizontale Achse ein­ führt und daß entlang der Bewegungsbahn des Greiferrades (46) in Drehrichtung nacheinander die Siegelorgane (48, 49) zum Versiegeln der durchtrennten Verbindungsabschnitte (B, Ba) und Mittel (50, 51, 52) zum Abknicken und Befestigen einer Verschlußlasche des Papierabschnittes (40) zur Bildung einer geschlossenen Hülle (40a) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abknicken und Befestigen am Umfang der Papierabschnitte (40) für die Filterbeutel aufnehmenden Hüllen (40a) einen Anschlaghebel (50) zum Halten der beiden U-förmig gefalteten Abschnitte (31, 40) zwischen den geöff­ neten Zangenschenkeln (46a, 46b) des Greiferrades (46), Knickarme (51, 52) zum Abknicken des Endabschnittes des zu einer Hülle (40a) mit Verschlußlasche gefalteten Papierab­ schnittes (40), einen Faltarm (53) zum Abknicken der Ver­ schlußlasche gegen die Hülle (40a) sowie ein Greiforgan (54) zum Ergreifen der auf diese Weise geschlossenen Hülle (40a) aufweisen, welches diese durch Rändelrollen (55) zum Um­ fangsverschließen zu einem Sammelbehälter (56) führt.