DE3920867A1

DE3920867A1 - Vorrichtung zum heissversiegeln und trennen von thermoplastischen materialien

Info

Publication number: DE3920867A1
Application number: DE3920867A
Authority: DE
Inventors: Alan L Rentmeester; John M Pamperin
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1990-01-25
Also published as: US4909016A; GB2221868A; NL8901622A; CA1317538C; NZ229156A; SE8901899L; IT8921057A0; JPH0272026A; ES2014818A6; SE8901899D0; GB8914307D0; FR2634415A1

Description

Die Erfindung betrifft Horizontalpackmaschinen und insbe sondere eine Vorrichtung zum Heißversiegeln und Durchtren nen eines thermoplastischen Filmes der zum Verpacken in derartigen Maschinen verwendet wird.

Eine Packmaschine ist in der US-PS 47 12 357 beschrieben. Dort wird eine Folge von Gegenständen in ein sich bewegen des Rohr aus thermoplastischem Material geführt, welches longitudinal verschlossen und zwischen den Gegenständen versiegelt und durchtrennt wird, um einzelne hermetisch ver schlossene Verpackungen herzustellen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heißversiegeln und Durchtrennen für die Verwendung beim Verpacken von Ge genständen in einem rohrförmigen thermoplastischen Material. Die Vorrichtung umfaßt eine Amboßanordnung, die um eine erste Drehachse drehbar angeordnet ist und eine glatte nach giebige Amboßfläche aufweist, welche von der ersten Dreh achse im Abstand angeordnet ist. Eine Filmschneidanordnung mit einem heizbaren Messer und einem Paar hohler Filmklam mern ist um eine zweite Achse drehbar angeordnet, die zu der ersten Drehachse parallel verläuft. Die Filmklammern sind voneinander im Abstand und parallel zu der zweiten Drehachse angeordnet. Das erhitzte Messer ist zwischen den Filmklammer und zu letzteren parallel angeordnet. Die Filmschneidanord nung und die Amboßanordnung werden synchron um ihre entspre chenden Drehachsen gedreht, so daß die Filmklammern und das erhitzte Messer gegen die Amboßfläche drücken, um ein thermo plastisches Material auf der Amboßfläche zu verschließen und zu durchtrennen.

Federn spannen die Filmklammern in Richtung von der zweiten Drehachse weg vor, so daß die Filmklammern gegen die Amboß fläche drücken und das thermoplastische Material kontaktieren, bevor es mit dem Messer in Berührung kommt. Somit wird das thermoplastische Material sicher gehalten, während das Mes ser das Verschließen und Durchtrennen des thermoplastischen Materials ausführt. Da das heiße Messer Wärme zu den Filmklam mern abstrahlt, zirkuliert eine Kühlflüssigkeit durch die hoh len Filmklammern, um zu verhindern, daß der thermoplastische Film an den Klammern anhaftet, wenn das Verschließen und Durch trennen in einer Lage nahe den Gegenständen ausgeführt wird, die in dem thermoplastischen Material verschlossen werden. Die gekühlten Klammern kühlen weiterhin den Film und lassen ihn hart werden, nachdem das Verschließen und Durchtrennen er folgt ist. Somit werden kleinere Verpackungen für Gegenstände geschaffen, weil die Klammern näher an dem heißen Messer angeordnet werden, so daß weniger thermoplastisches Material erforderlich ist und ein sicheres Verschließen erfolgt. Die kühleren Klammern gestatten, daß die Temperatur des heiß en Messers erhöht wird, so daß sich höhere Verschließ- und Schneidgeschwindigkeiten ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Horizontalpackmaschine mit einer Vorrichtung zum Versiegeln und Durchtrennen eines Films,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Filmversiegel- und Durchtrennvorrichtung,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 3,

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 2,

Fig. 8 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungs form, wobei mehrfache Filmversiegel- und Durch trennvorrichtungen angeordnet sind.

In Fig. 1 ist eine Horizontalpackmaschine 10 gezeigt, die eine bewegbare Kette 11 aufweist, um eine Vielzahl von Ge genständen 12 zu transportieren, die in einem thermoplasti schen Film 16 zu verpacken sind, der von einem Paar Rollen 17 a, 17 b geliefert wird, die an einem Paar Stützwellen 18 a, 18 b angeordnet sind. Der Film 16 wird über eine Vielzahl von Walzen 22 geführt und von einer Formvorrichtung 23 ergrif fen, welche die Filmfolie in ein Rohr 24 formt, welches die Gegenstände 12 umgibt. Das Rohr 24 und die eingeschlossenen Gegenstände bewegen sich zu einer Verschließ- und Durchtrenn vorrichtung 28 wo es zwischen einer Filmschneidanordnung 26 und einer Amboßanordnung 30 geführt wird. Die einzelnen Gegenstände 12 werden innerhalb des Filmes 16 eingeschlossen, der Film 16 wird versiegelt und zwischen den Gegenständen mit Hilfe der Vorrichtung 28 durchtrennt, um einzeln abge packte Gegenstände zu schaffen. Ein (nicht gezeigter) Steu erschaltkreis zum Betrieb der Packmaschine 10 ist in einem Schaltkasten 34 angeordnet.

Die Amboßanordnung 30 (Fig. 2 bis 6) umfaßt eine erste Dreh achse oder Welle 35, die in einem Paar Lager 36 drehbar an geordnet ist, welches mit einem Paar Endplatten 37 verbunden ist. Ein Amboß 41 ist an der Welle 35 mittels einer Viel zahl von Bolzen 42 befestigt. Der Amboß 41 umfaßt einen Block 43 mit einem Schlitz 44 und ein Weichgummipolster 48 so wie ein Hartgummipolster 49 (Fig. 6), welches in dem Schlitz 44 vorgesehen ist. Ein Band 50 mit geringer Reibung wie bei spielsweise ein glasfaserverstärktes Teflonmaterial bedeckt das Polster 49, um zu gestatten, daß der erwärmte thermo plastische Film leicht über eine Oberfläche 50 a des Ambos ses 41 gleitet.

Die Filmschneidanordnung 29 (Fig. 2 bis 7) umfaßt eine zweite Drehachse oder Welle 54, welche in einem Paar Lager 55 dreh bar gelagert ist, die mit den Endplatten 37 verbunden sind. Die Endplatten 37 sind mit einem Abschnitt 56 der Packma schine 10 mit Hilfe einer Vielzahl von Bolzen 60 verbunden (Fig. 2), die verwendet werden, um die Lage der Vorrichtung 28 in Bezug auf die Höhe des Gegenstandes 12 einzustellen. Ein Halteblock 61 a (Fig. 2 bis 5), der mit der Welle 54 mit tels einer Vielzahl von Bolzen 62 verbunden ist, ist an einer Vielzahl von Filmhaltearmen 63 a, 63 b mit Hilfe einer Vielzahl von Lagerstiften 66 a, 66 b und einer Vielzahl von Stützstiften 67 a, 67 b (Fig. 2 bis 7) angelenkt. Jeder Stift 66 a, 66 b ist in dem Halteblock 61 a schwenkbar angeordnet und jeder Stift 67 a, 67 b ist in einer Ausnehmung 68 des Halteblockes 61 a gleitbar angeordnet. Der Block 61 a, wie dies am besten in Fig. 3, 4 zu sehen ist, umfaßt Bohrungen 72 a und 72 b, die je ein Paar einstellbarer Schrauben 73, 74 und eine in der Bohrung angeordnete Feder 75 aufweisen. Die Feder 75 ist zwischen der Schraube 73 und dem Stützstift 67 b angeordnet, um den Haltearm 63 b gegen den Uhrzeigerdrehsinn um den Lagerstift 66 b und den Haltarm 63 a im Uhrzeigerdrehsinn um den Lagerstift 66 a vorzuspannen. Einstellbare Schrauben 74 begrenzen die Abwärtsbewegung der Stifte 67 a, 67 b (Fig. 4), um die Position der Haltearme 63 a, 63 b zu begrenzen.

Ein erhitzter Dichtstab 79 (Fig. 2 bis 6) ist mit einem wärme isolierenden Abstandshalter 80 mit Hilfe einer Vielzahl von Bolzen 81 verbunden, und der Abstandshalter 80 ist mit der Welle 54 über eine Vielzahl von Bolzen 82 verbunden. Eine Heiz vorrichtung 86 und ein Temperaturfühler 87 regeln die Tem peratur des Dichtstabes 79. Ein Paar hohler mit Flüssigkeit gekühlter Filmklammern 88 a, 88 b sind im Abstand voneinander auf jeder Seite des Dichtstabes 79 angeordnet und mit den Filmhaltearmen 63 a, 63 b (Fig. 2 bis 7) verbunden. Eine Kühl flüssigkeit wird zu den Filmklammern 88 a, 88 b durch eine Mit telbohrung 99 in der Welle 54 (siehe Fig. 2 bis 7) geleitet. Rohre 93 a, 93 b und Durchgänge 94 a 94b führen die Kühlflüssig keit zu den hohlen Filmklammern 88 a bzw. 88 b. Die Flüssigkeit strömt durch die Klammern 88 a, 88 b zu einem (nicht gezeigten) Durchgang im Halteblock 63 d (Fig. 2) durch ein Rohr 98 b und aus der Bohrung 99 in der Welle 54 zu einem (nicht gezeigten) Rohr, um die Flüssigkeit von der Welle 54 zu einem Radiator oder einer anderen Kühleinrichtung zu führen. Die Flüssigkeit wird dann gekühlt und über die Bohrung 99 zu den Filmklammern 88 a, 88 b zurückgeführt.

Zahnräder 100 a, 100 b (Fig. 2) sorgen dafür, daß sich die Wel len 35 und 54 in entgegengesetzte Richtungen drehen, wie dies durch Pfeile 101 a, 101 b (Fig. 3 bis 5) gezeigt ist.

Wenn sich die Wellen 35, 54 in die in Fig. 5 gezeigte Lage drehen, drücken die Filmklammern 88 a, 88 b gegen das Band 50 und gegen den Film 16 (Fig. 1) zwischen dem Band 50 und den Klammern 88 a, 88 b, um den sich bewegenden Film festzuklemmen. Wenn sich die Wellen 35, 54 in die in Fig. 3, 6 gezeigte Lage drehen, drückt der erhitzte Dichtstab 79 gegen den Film 16, so daß die Filmschichten auf jeder Seite des Stabes 79 zusam menschmelzen und der Film in zwei Abschnitte durchtrennt wird. Die Wellen 35, 54 drehen sich weiter zu der in Fig. 4 gezeig ten Lage, wobei der Amboß 41 von dem Dichtstab 79 und den Film klammern 88 a, 88 b fortbewegt ist. Zu dieser Zeit bewegen sich das thermoplastische Rohr 24 und die eingeschlossenen Gegen stände 12 (Fig. 1) durch den Bereich zwischen den Wellen 35, 54 zum rechten Ende der Packmaschine 10.

Die gekühlten Klammern bzw. Klemmstäbe verhindern, daß der Film an den Klammern anhaftet und verursacht wird, daß die mitein ander verschmolzenen Filmschichten gekühlt werden, so daß die Schichten aneinanderhaften, wenn die Klemmstäbe aus einer La ge an dem thermoplastischen Film entfernt werden.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung ge zeigt. Dort ist eine Vielzahl von Amboßanordnungen und eine Vielzahl von Filmschneidanordnungen vorgesehen. Zwei dieser Anordnungen sind in Fig. 8 gezeigt.

Diese weitere Ausführungsform arbeitet ähnlich der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 bis 7 mit der verbesserten Fähigkeit, kleinere Filmlängen zu handhaben, um Gegenstände zu umhüllen, die kürzer als die Gegenstände sind, die mit der obenbeschrie benen Vorrichtung verpackt werden. Es wurde gefunden, daß wenn kurze Gegenstände mit der bevorzugten Ausführungsform be handelt werden, die Filmgeschwindigkeit durch die Packmaschi ne nicht optimiert ist. Durch Verwendung mehrerer Ambosse und mehrerer Filmschneidvorrichtungen, wobei je zwei Anordnungen in dieser Ausführungsform vorgesehen sind, kann indessen die Filmgeschwindigkeit durch die Packmaschine und die Leistung der Packmaschine selbst erhöht werden, so daß ein höherer Aus stoß von Gegenständen erzielbar ist.

Für identische Bauteile sind in der zweiten Ausführungsform nach Fig. 8 die gleichen Bezugsziffern verwendet.

Es lassen sich zweckmäßige Modifikationen bei den beschrie benen Ausführungsformen durchführen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Claims

1. Heißversiegel- und Abtrennvorrichtung zum Verpacken von Gegenständen in einem rohrförmigen thermoplastischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrfachamboßanord nungen vorgesehen sind, die um eine erste Rotationsachse drehbar sind und nachgiebige Oberflächen aufweisen, die von der ersten Drehachse im Abstand angeordnet sind, daß Filmschneidanordnungen um eine zweite Drehachse drehbar an geordnet sind, welche parallel zu der ersten Drehachse ver läuft, daß ein Paar hohler Klemmstäbe an jeder Schneidanord nung vorgesehen ist, wobei die Stäbe voneinander beabstandet sind und jeder Stab parallel zu der zweiten Drehachse ange ordnet ist, daß ein heizbares Messer an jeder Schneidan ordnung vorgesehen ist, wobei jedes Messer zwischen den Klemm stäben angeordnet ist und die Messer parallel zu den Klemm stäbe und im Abstand von den Klemmstäben verlaufen, daß die Messer je einen Schneidrand aufweisen, der von der zweiten Drehachse fortgerichtet ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Filmschneidanordnungen und die Amboßanordnungen synchron zu drehen, so daß die Klemmstäbe und das Messer die nachgiebigen Amboßflächen berühren, wenn sich die Amboßan ordnungen und die Filmschneidanordnungen in eine vorbestimmte Lage um die beiden Achsen drehen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um jedem der hohlen Klemmstäbe Kühlflüssig keit zuzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federeinrichtung vorgesehen ist, um die Klemmstäbe von der zweiten Drehachse fort vorzuspannen, so daß die Klemmstäbe die Amboßfläche berühren, bevor der Messerrand die Amboßfläche berührt, wenn die Amboßfläche in eine Lage nahe an der Filmschneidanordnung gedreht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine glatte Amboßoberfläche, um das Bewegen des thermoplasti schen Materials über die Amboßfläche zu erleichtern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erhitzen des Messers vorgesehen ist, um Abschnitte des sich überlappenden thermoplastischen Ma teriales zu versiegeln, wenn das thermoplastische Material sich zwischen der Amboßanordnung und der Filmschneidanordnung befindet, und um einen Abschnitt des thermoplastischen Mate rials, welcher einen Gegenstand enthält, von einem benachbarten Abschnitt abzutrennen, der einen weiteren Gegenstand enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federeinrichtung zum Vorspannen der Klemmstäbe von der zweiten Drehachse vorgesehen ist, um zu verursachen, daß die Klemmstäbe die Amboßfläche berühren, bevor der Messer rand die Amboßfläche berührt, wenn die Amboßanordnung in eine Lage nahe der Filmschneidanordnung gedreht wird.