DE3901204C2 - Schneidvorrichtung für Flachbeutel-Portionspackungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für am Strang gefertigte und gefüllte Flachbeutel-Portionspackungen, insbe­ sondere solche aus faserigem Verpackungsmaterial gemäß Ober­ begriff des Hauptanspruches.

Schneidvorrichtungen der genannten Art an entsprechenden Verpackungsmaschinen sind allgemein bekannt und in Benutzung. Die Flachbeutel-Portionspackungen laufen dabei am Strang, hintereinander und nebeneinander noch zusammenhängend, aus der Siegel- und Füllstation der Verpackungsmaschine in der Regel senkrecht nach unten heraus und gelangen in die darunter angeordnete Schneidvorrichtung, um die noch zusammenhängenden Portionspackungen verpackungskartonagengerecht vom zulaufenden Strang abzuschneiden, wobei zwischen den hinterein­ anderfolgenden Packungsreihen in der Regel noch Perforationseinschnitte angebracht werden. Das Schneidmesser der Schneidvorrichtung ist dabei als gegen ein Schneidwiderlager verstellbarer Messerbalken ausgebildet, wobei die Schneide des Messerbalkens sägezahnartig ausgebildet ist. Mit einem derart ausgebildeten Messerbalken können sowohl Trennschnitte als auch Perforationsschnitte ausgeführt werden, wobei die Schnittart lediglich davon abhängt, wie weit der Messerbalken durch die Strangfolie hindurchgestoßen wird, d. h., bei weniger tiefem Eindringen ergeben sich nur Perforationseinschnitte und bei völligem Durchstoßen des Messerbalkens Trennschnitte. Bei heute üblichem Folien­ verpackungsmaterial funktioniert dies auch zufriedenstellend, und es ergeben sich saubere Perforations- und Trennschnitte. Handelt es sich beim Verpackungsmaterial um Material mit faseriger bzw. vliesartiger oder gewebeartiger Struktur, das also bspw. für die Verpackung von Waschmittelportionen in Frage kommt, die von der Waschflüssigkeit durchspülbar sein müssen, so hat sich gezeigt, daß sich mit den vorgenannten Schneidvorrichtungen keine sauberen Trenn- und Per­ forationsschnitte erzielen lassen, da die Fasern des Pack­ materials ausweichen können.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung zu schaffen, mit der insbesondere solches faseriges Verpackungsmaterial mit sauberen Schnitten wahlweise getrennt oder perforiert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Schneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der DE 32 18 484 C2 ist zwar eine sogenannte Lege­ maschine zum lagenweisen Auslegen von Flachmaterial auf einem Legetisch bekannt, die mit einer Abschneidevorrich­ tung ausgestattet ist, mit der das in mehreren Lagen ausge­ legte Flachmaterial nach Erreichen gewünschter Lagenzahl von der nachfolgenden Flachmaterialbahn abgetrennt wird. Dazu dient ein gegen eine Widerlageleiste unter Druck wir­ kendes, scharfkantiges Kreisscheibenpaar, gelagert an einer Schlittenführung, die quer zur Flachmaterialbahn hin und her bewegt wird, wobei die jeweils vorlaufende Kreisscheibe den Trennschnitt ausführt. Diese Abschneidevorrichtung ist aber nicht geeignet, Perforationsschnitte auszuführen und schon gar nicht dafür, um dies je nach Steuerung im Wechsel mit durchlau­ fenden Trennschnitten durchzuführen.

Wesentlich für die erfindungsgemäße Lösung ist demgegenüber, daß für die Trenn- und die Perforationsschnitte zwei wahlweise in Schneidstellung bringbare Schneidmesser in Form von Kreisscheiben vorgesehen sind, wobei das Messer für die Trennschnitte eine durchlaufende kreisförmige Schneidkante aufweist, während das andere je nach gewünschter Perforationsschnittlänge gleichmäßig auf seinen Umfang verteilte, mehr oder weniger große Kerben mit nur geringer Tiefe aufweist. Mit derartigen Schneidmessern wird also das Verpackungsmaterial nicht mehr durchstoßen, sondern scherenartig von der Seite her durchschnitten, was gewährleistet, daß jede einzelne Faser auch tatsächlich sauber durchtrennt wird, wie dies auch schon bei der Abschneidevorrich­ tung nach der DE 32 18 484 C2 geschieht. Ebenfalls nach dieser DE 32 18 484 C2 ist ausgenutzt, daß das Schneidwiderlager in Form eines sich längs der Durchlauföffnung erstreckenden Balkens mit glatter und schneidseitig gehärteter Oberfläche ausgebildet ist. Die Messer greifen also hierbei nicht mehr in einen entsprechend feinen Schlitz des Schneidwiderlagers ein oder streichen scharfkantig an diesem vorbei, sondern die Messer rollen mehr oder weniger stark angepreßt mit ihren Schneidkanten auf der gehärteten Oberfläche des Balkens ab. Kreisförmige Schneidmesser, die nach diesem Schneidprinzip arbeiten, sind natürlich auch noch anderweitig bekannt, und zwar bspw. an Küchenschneidgeräten, an denen mehrere kreisförmige Schneidmesser zu einem Schneidmesserpaket, auf einer Weile sitzend, zusammengefaßt sind, um bspw. Petersilie kleinschneiden zu können. Für den vorliegen­ den Zweck sind derartige Schneidgeräte nicht ohne wei­ teres anwendbar, zumal hier gezielt taktweise geradli­ nig geführte Trennschnitte und zwischen den Trenn­ schnitten Perforationsschnitte am abzutrennenden Strangabschnitt anzulegen sind, um die einzelnen Por­ tionspackungen aus dem Strangabschnitt problemlos ab­ trennen bzw. abreißen zu können. Die notwendigen Längsperforationsschnitte an Strangabschnitten, die mehrere Portionspackungen in Reihe nebeneinander auf­ weisen, werden dabei bereits oberhalb der eigentlichen, hier interessierten Schneidvorrichtung mit entsprechen­ den kreisförmigen und gekerbten Schneidmessern ange­ legt, d. h., der quer zu trennende und zu perforierende Verpackungsstrang läuft bereits längsperforiert in die Schneidvorrichtung ein.

Der erfindungsgemäße Schneidmesserhalter, der am Ge­ stell in Längserstreckung der Durchlauföffnung ver­ schieblich angeordnet ist, kann dabei in verschiedener Weise ausgebildet sein, um, entsprechend gesteuert, das jeweils erforderliche Schneidmesser in Schneidstellung zu bringen. Hierbei ist es bspw. möglich, jedes Schneid­ messer mit einer separat ansteuerbaren Hubeinrichtung zu versehen, die das jeweils gewünschte Messer am bal­ kenförmigen Schneidwiderlager zur Anlage bringen, oder es ist auch möglich, die winklig zueinander versetzten Schneidmesser um eine sich parallel zum Schneidwiderla­ gerbalken erstreckende Achse zu schwenken und damit in Schneidstellung zu bringen. Diese beiden Ausführungs­ formen verlangen jedoch bei grundsätzlicher Ausführbar­ keit einen nicht unbeträchtlichen apparativen Aufwand, zumal das Ganze noch von der Querbewegung über die ganze Strangbreite überlagert ist. Bevorzugt wird des­ halb eine Ausführungsform der Schneidvorrichtung bezüg­ lich des Schneidmesserhalters dahingehend, daß dieser in Form einer Wippe ausgebildet ist, an der die beiden kreisförmigen und durchmessergleichen Schneidmesser an­ geordnet sind. Dadurch vereinfacht sich vorteilhaft die ganze Schneidvorrichtung erheblich, da hierbei ledig­ lich die Wippe mit sehr kurzen Stellbewegungen ver­ stellt werden muß, um die an ihr drehbar gelagerten kreisförmigen Schneidmesser in Schneidstellung zu brin­ gen, was im einzelnen noch näher erläutert wird.

Die Schneidmesserwippe ist dabei vorteilhaft zusammen mit einem Wippenstellantrieb auf einem Gestell längs der Durchlauföffnung verstellbaren Schlitten angeord­ net. Um die Schnittbereiche am Strang, bei denen es sich um die Quersiegelbereiche handelt, sich bei der Schnittführung nicht gewissermaßen bezüglich ihrer An­ lage am Schneidwiderlager, d. h., der gehärteten Ober­ fläche des Balkens selbst zu überlassen, was zu Schnittverläufen führen kann, ist am Gestell eine gegen den Balken im Schneidtakt anstellbare Strangklemmleiste vorgesehen, die den jeweiligen Quersiegelbereich des Stranges, der zu trennen oder zu perforieren ist, fest an den Balken angepreßt.

Für die der Schneidvorrichtung aufzuprägenden Bewegun­ gen, das sind also die Hin- und Rückführung der Schneidmesser quer über den Verpackungsstrang, die Be­ wegung der Strangklemmleiste und die Stellbewegung für die Schneidmesser, um diese wechselweise in Schneid­ stellung zum Schneidwiderlager zu bringen, kommen ins­ besondere einfache pneumatische, ventilsteuerbare An­ triebe in Frage, die hier keiner besonderen Erläuterung bedürfen, da diese ohne weiteres handelsüblich verfüg­ bar sind. Insbesondere für die Stellbewegung der Schneidmesser in die Schneidstellung können aber auch elektromechanische Stellantriebe verwendet werden, da hierfür nur sehr kleine Stellbewegungen erforderlich sind.

Bezüglich der Quertrennung bzw. der Querperforation längs der Quersiegelbereiche wird das Ganze bspw. derart gesteuert, daß einem Trennschnitt mit dem einen Schneidmesser je nach gewünschter Länge mehrere Perfo­ rationsschnitte folgen und diesen wieder ein Trenn­ schnitt usw. Dabei ist es auch ohne weiteres möglich, die Rückbewegung der Schneidmesser ebenfalls für die Schnittanlegung auszunutzen, was die Regel sein wird, d. h., die Schneidrichtung kehrt sich dann einfach um. Einem vollzogenen Perfora­ tionsschnitt kann also ohne weiteres und unabhängig da­ von, auf welcher Seite die Messer stehen, ein Trenn­ schnitt folgen und umgekehrt.

Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung und weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden nachfolgend an­ hand der zeichnerischen Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schneidvorrichtung und

Fig. 2 vereinfacht und übersichtlicher die Zuord­ nung der beiden Schneidmesser zum Schneid­ widerlager.

Die Schneidvorrichtung besteht gemäß Fig. 1 aus einem rahmenartigen Gestell 1 mit Durchlauföffnung 2 für den hier nicht dargestellten und von oben durchlaufenden Verpackungsstrang, wobei im Bereich der Durchlauföff­ nung 2 die Schneidmesser mit ihrem Schneidwiderlager angeordnet sind. Die kreisförmigen und durchmesserglei­ chen Schneidmesser 4, 5 sitzen dabei drehbar an einem Schneidmesserhalter 3, der in Längserstreckung der Durchlauföffnung 2 auf Führungsstangen 13 verschieblich gelagert ist. Das eine Schneidmesser 4 ist mit einer ununterbrochenen Schneide 4′ und das andere mit einer mehrfach gekerbten Schneide 5′ versehen, mit denen die Schneidmesser bei Querverschiebung des Schneidmesser­ halters 3 längs des Schneidwiderlagers führbar sind. Das Schneidwiderlager ist dabei in Form eines sich längs der Durchlauföffnung 2 erstreckenden Balkens 6 ausgebildet und mit einer glatten und schneidseitig ge­ härteten Oberfläche 6′ versehen. Ferner ist der eigent­ liche Schneidmesserhalter in Form einer um eine Achse 11 schwenkbaren Wippe ausgebildet. Diese Schneidmes­ serwippe 3′ sitzt zusammen mit einem Wippenstellantrieb 8 auf einem am Gestell 1, d. h. auf dessen Führungsstangen 13 längs der Durchlauföffnung 2 verstellbaren Schlitten 9. Am Gestell 1 ist weiterhin eine gegen den Balken 6 im Schneidtakt anstellbare Strangklemmleiste 7 angeord­ net, die in Form eines am Gestell 1 geführten Schiebers 7′ ausgebildet ist, der mittels eines steuerbaren Pneu­ matikantriebes 14 bis zur Klemmanlage an den Balken 6 bzw. dessen Oberfläche 6′ bewegbar ist, um den jeweili­ gen Quersiegelbereich des durchlaufenden Verpackungs­ stranges für die Schnittführung festzulegen. Für die Querbewegung des Schlittens 9 bzw. des Schneidmesser­ halters 3 ist dieser mit einem entsprechenden, hier aber nicht dargestellten, seitlich am Gestell angeord­ neten Pneumatikantrieb gekoppelt.

An der Schneidmesserwippe 3′ sind die beiden kreisför­ migen Schneidmesser 4, 5 in bezug auf die dargestellte Schneidrichtung A hintereinander an der Wippe 3′ ange­ ordnet, wobei das ungekerbte Schneidmesser 4 in Schneidrichtung A vor dem mehrfach gekerbten Schneid­ messer 5 in der gleichen Ebene sitzt. Um den erforder­ lichen Ausschlag der Schneidmesserwippe 3′ zwecks Schneid­ einstellung der beiden Messer 4, 5 genau einstellen zu können, ist der Wippenstellantrieb 8 am freien Ende 10 eines an der Schwenkachse 11 der Wippe einstell- und fixierbar angeordneten Stellhebels 12 angelenkt. Unter Bezug auf die vereinfachte und übersichtlichere Darstellung der Zuordnung der beiden Schneidmesser zur Wippe bzw. zu deren Schwenkachse 11 gemäß Fig. 2 ist die Schneidvor­ richtung derart ausgebildet, daß die senkrechte Distanz zwischen der Oberfläche 6′ und einem Schnittpunkt S ei­ ner Senkrechten G zur Oberfläche 6′ des Balkens 6 durch die Schwenkachse 11 der Wippe mit dem durch die Drehachsen 4′′, 5′′ der beiden Schneidmesser 4, 5 gehen­ den Kreisbogen B maximal dem Radius R der Schneidmesser 4, 5 entspricht.

Wenn der Schlitten 9, veranlaßt durch seinen Pneumatik­ antrieb, in der Stellung gemäß Fig. 1 nach rechts in Schneidrichtung A bewegt wird, liegt das Schneidmesser 5 mit seiner gekerbten Schneide 5′ an der Oberfläche 6′ des Balkens 6 an, und am durch die Strangklemmleiste 7 festgelegten Quersiegelbereich des Verpackungsstranges wird ein sauberer Perforationsschnitt bewirkt, mit dem auf der Oberfläche 6′ mit ausreichendem An­ preßdruck alle Fasern des Verpackungsmateriales durch­ trennt werden können. Sofern der Schlitten 9 nach Voll­ zug des Perforationsschnittes nicht direkt wieder in die Stellung gemäß Fig. 1 entgegen Pfeilrichtung A zu­ rückgestellt wird, kann bei entsprechender Steuerung der Schlitten 9 solange warten, bis der folgende Quer­ siegelbereich des Stranges nachgerückt ist, um dann wieder bei Rückbewegung einen weiteren Perforations­ schnitt durchzuführen, ohne daß dafür die Wippe um­ gestellt werden muß. Soll eine Rückstellung ohne Schnittbewirkung erfolgen, wird die Wippe vom Antrieb her im Sinne der Fig. 2 verstellt, bei der die beiden Schneidmesser 4, 5 mit der Oberfläche 6′ nicht in Kon­ takt stehen. Soll danach wieder ein Perforationsschnitt ausgeführt werden, so zieht der Wippenstellantrieb 8 wieder in sinngemäßer Richtung an, um das gekerbte Schneidmesser 5 wieder an der gehärteten Oberfläche 6′ zur Anlage zu bringen. Soll jedoch nach dem ausgeführ­ ten Perforationsschnitt ein Trennschnitt am Strang er­ folgen, wird die Wippe in entgegengesetzter Richtung vom Antrieb 8 her aus verstellt, wodurch das ungekerbte Schneidmesser 4 mit seiner Schneide 4′ zur Anlage kommt, und sich das andere Schneidmesser geringfügig von der Oberfläche 6′ abhebt. Ein solches Abheben des Schneidmessers 5 bei der Durchführung eines Trenn­ schnittes ist dabei noch nicht einmal zwingend erfor­ derlich, da bei vorlaufendem Trennschnitt in Pfeilrich­ tung A das Schneidmesser 5 in bezug auf den Strang keine Auswirkung mehr haben kann.

Je nach Steuerungsauslegung kann ein Trennschnitt selbstverständlich auch von rechts nach links gemäß Fig. 1 ausgeführt werden, wenn der Schlitten 9 mit dem zuletzt ausgeführten Perforationsschnitt in seine rechte Stellung am Gestell 1 gelangt sein sollte.

Claims (10)

1. Schneidvorrichtung für am Strang gefertigte und gefüllte Flachbeutel-Portionspackungen, insbeson­ dere solche aus faserigem Verpackungsmaterial, be­ stehend aus einem rahmenartigen Gestell mit Durch­ lauföffnung für den Verpackungsstrang, wobei im Bereich der Durchlauföffnung ein Schneidmesser mit Schneidwiderlager angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell (1) in Längserstreckung der Durch­ lauföffnung (2) verschieblich ein verstellbarer Schneidmesserhalter (3) angeordnet ist, an dem zwei wahlweise in Schneidstellung bringbare, kreisförmige Schneidmesser (4, 5) drehbar gelagert sind, von denen das eine mit einer ununterbro­ chenen (4′) und das andere mit einer mehrfach ge­ kerbten Schneide (5′) versehen ist und daß das Schneidwiderlager in Form eines sich längs der Durchlauföffnung (2) erstreckenden Balkens (6) mit glatter und schneidseitig gehärteter Oberfläche (6′) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidmesserhalter (3) in Form einer Wippe (3′) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (4, 5) mit gleichen Durch­ messern versehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell (1) eine gegen den Balken (6) im Schneidtakt anstellbare Strangklemmleiste (7) an­ geordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesserwippe (3′) zusammen mit einem Wippenstellantrieb (8) auf einem am Gestell (1) längs der Durchlauföffnung (2) verstellbaren Schlitten (9) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangklemmleiste (7) in Form eines am Gestell (1) geführten Schiebers (7′) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Schneidmesser (4, 5) in Schneidrichtung (A) hintereinander an der Schneid­ messerwippe (3′) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das ungekerbte Schneidmesser (4) in Schneid­ richtung (A) vor dem mehrfach gekerbten Schneid­ messer (5) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wippenstellantrieb (8) am freien Ende (10) eines an der Schwenkachse (11) der Schneidmesser­ wippe (3′) einstell- und fixierbar angeordneten Stell­ hebels (12) angelenkt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Distanz zwischen der Oberfläche (6′) und einem Schnittpunkt (S) einer Senkrechten (G) zur Oberfläche (6′) des Balkens (6) durch die Schwenkachse (11) der Wippe (3′) mit dem durch die Drehachsen (4′′, 5′′) der beiden Schneidmesser (4, 5) gehenden Kreisbogen (B) maximal dem Radius (R) der Schneidmesser (4, 5) entspricht.