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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Verpacken von losen,
festen Substanzen, entweder Nahrungsmittel oder pharmazeutische
Produkte, und insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zum automatischen
Verpacken von Tee, Kamillentee und/oder ähnlichen Kräuterprodukten zum Aufgiessen
in Beuteln aus Filterpapier.
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In
der allgemeinen Technologie der Produktverpackung ist eine gefestigte
Tendenz vorhanden, die Menge des verwendeten Materials zum Herstellen
einer Produktkonfektion immer mehr zu reduzieren, während die
in der Konfektion enthaltene Produktmenge unverändert bleibt. Auf dem Teesektor bedeutet
dies eine ständige
Suche einerseits nach neuen Beutelformen, deren Herstellung geringere Mengen
an Filterpapier erfordert, um dieselben Dosierungen aufzunehmen;
andererseits eine Suche nach neuen technischen Lösungen und Produktionsvorrichtungen,
welche eine Erhöhung
der Produktmenge erlauben, die in einem Beutel von bestimmter Form
und Abmessungen enthalten sein kann.
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In
das Gebiet der Herstellung von Verpackungen, welche eine grössere Wirtschaftlichkeit
im Materialverbrauch erlauben, insbesondere Filterpapier, fällt eine
von der Anmelderin bezeichnete Maschine (s. Patent IT – 1.279.697),
welche die Teebeutel in einer Folge von Phasen bildet, die wie folgt
vorsehen: Dosieren des Tees auf einem einzigen kontinuierlichen
Streifen aus Filterpapier unter Verwendung eines speziellen Dosierrades,
dessen Umlauf direkten Kontakt mit dem Streifen hat; Falten des kontinuierlichen
Streifens aus Filterpapier in Längsrichtung
um sich selbst; Überlappen
der gefalteten Ränder
des Streifens auf solche Weise, dass die aufeinanderfolgenden, darin
enthaltenen Teedosierungen umwickelt werden; Versiegeln der überlappten Ränder des
Streifens rund um die Dosen; und schliesslich Schneiden des Streifens
in Abschnitte, die den einzelnen Produktbeuteln entsprechen. Das Dosierrad
erlaubt es den Teedosierungen, verhältnismässig kompakt um die Ablagebereiche
gehalten zu werden, und die Verwendung eines e nzigen Materialstreifens,
der um sich selbst gefaltet ist, erlaubt die Reduzierung der Menge
des verwendeten Papiers.
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Die
mit dieser Maschine hergestellten Teebeutel haben daher eine eher
geringe Menge an Verpackungsmaterial pro verpackter Produkteinheit. Dieser
schon vorteilhafte Aspekt muss jedoch noch weiter verbessert werden
durch das kontinuierliche Bemühen,
die Menge des verwendeten Verpackungsmaterials noch weiter zu reduzieren.
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Ausserdem
hat diese Maschine, wie alle bekannten Maschinen, welche heissversiegelbares
Filterpapier verwenden, den Nachteil, dass die Möglichkeit nicht auszuschliessen
ist, dass sich aufgrund von Maschinenvibrationen Teepartikel aus
dem Bereich entfernen können,
in welchem die Dosen abgelegt sind, und diese dann zwischen den
versiegelten Rändern
des Beutels liegen bleiben, wobei einerseits Nachteile beim Vorlaufen
der Teebeutel während
deren Herstellung entstehen können
und andererseits das Aussehen des fertigen Beutels beeinträchtig wird.
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Das
Dokument
US 3 736 722 legt
eine Maschine mit einem Förderer
offen, versehen mit einer Reihe von Platten, die verpackungsförmige Vertiefungen
zur Aufnahme eines ersten Papierstreifens aufweisen, welche anfangs
eine erste Abgabe- und Pressstation
des Produktes durchlaufen, in welcher dem Produkt die gewünschte Form
gegeben wird, und dann eine zweite Station, in welcher ein zweiter Papierstreifen über dem
ersten Papierstreifen und dem gepressten Produkt abgelegt und dann
an dem ersten Papierstreifen heissversiegelt wird und die Beutel
vervollständig
sind, wonach sie von den beiden Streifen abgetrennt werden.
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Solche
Maschine ist ebenfalls mit Vakuummitteln versehen, um das gepresste
Produkt auf dem ersten Papierstreifen in der richtigen Position
zu halten.
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Hauptzweck
der vorliegenden Erfindung ist, eine Erhöhung der Produktmenge zu erlauben,
welche in einem Beutel mit einer vorgegebenen Kapazität enthalten
sein kann.
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Ein
weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist zu verhindern, dass
Partikel des Produktes sich aus dem Bereich fortbewegen können, in
welchem die Dosen abgelegt sind, und in die heiss zu versiegelnden
Bereiche gelangen.
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Nach
der vorliegenden Erfindung werden diese Zwecke erreicht, indem eine
Vorrichtung zum Kompaktieren einer festen, aus losen Partikeln bestehenden
Substanz vorgesehen ist, und zwar auf einem ersten Förderband,
hergestellt aus einem luftdurchlässigen
Material und insbesondere bestehend aus einem Streifen aus Filterpapier,
welcher sich mit einer linearen Geschwindigkeit V bewegt, abgegeben
in Dosen mit gleichmässigen
Abständen
voneinander durch Dosiermittel, welche mit der linearen Geschwindigkeit
V des ersten Förderbandes
synchronisiert sind. Die Vorrichtung enthält ein zweites Förderband,
welches sich mit derselben Geschwindigkeit wie das erste bewegt
und unterhalb letzterem angeordnet ist. Das zweite Förderband
hat durchgehende Bohrungen entlang seiner Länge und mit Abständen voneinander,
die den Abständen
entsprechen, mit welchen die Dosen der Substanz auf das erste Band gegeben
worden sind; sowie Vakuummittel, welche auf solche Weise mit den
Bohrungen des zweiten Bandes in ständiger Verbindung stehen, dass
sie durch das erste Band eine Saugkraft auf die Dosen d er Substanz
ausüben,
welche die Dosen kompaktiert und die Partikel dicht zusammen und
im Kontakt mit dem ersten Band darunter hält.
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Dank
der Tatsache, dass die Dosen auf dem ersten Förderband gehalten werden, das
heisst auf dem Streifen aus Filterpapier, aus welchem es besteht,
erlaubt die Vorrichtung eine Erhöhung
der Betriebsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschinen, an welche
sie angeschlossen ist.
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Tatsächlich erlaubt
es dieses Verfahren des Haltens des Tees in einer kompakten Form
den Verpackungsmaschinen, auf ihre höchstmöglichen mechanischen Betriebsgeschwindigkeiten
gefahren zu werden, ohne Nachteile oder Verschlechterungen in der
Qualität
des Produktes befürchten
zu müssen, was
sonst durch die entsprechende Erhöhung des Vibrationspegels der
Maschine hervorgerufen werden könnte.
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Die
geringe Menge an Vakuum, erforderlich zum Festhalten der Teedosierungen,
bedeutet, dass die oben erwähnten
Vorteile mit einem geringen Aufwand an Energie und zu verhältnismässig niedrigen Kosten
für die
Herstellung der Vorrichtung erreicht werden können.
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Weitere
Eigenschaften der Erfindung, in Übereinstimmung
mit den oben erwähnten
Zwecken, sind in den beiliegenden Ansprüchen hervorgehoben, und die
Vorteile gehen deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung her-vor,
ausgeführt
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche eine vorgezogene
Ausführung
ohne Begrenzung des Verwendungszweckes zeigen, und von denen:
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1 eine
perspektivische Gesamtansicht der dargestellten Vorrichtung an einer
Verpackungsmaschine von bekanntem Typ zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung, mit einigen
Teilen entfernt, um andere besser zu verdeutlichen;
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3 ist
eine zerlegte perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung;
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4A und 4B sind
vergrösserte Plandarstellungen
der Vorrichtung von oben gesehen, welche Seite an Seite positioniert
sein können;
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5 ist
eine Ansicht der in den 4A und 4B gezeigten
Vorrichtung in der Erhebung.
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ist mit der Nummer 1 insgesamt
eine Vorrichtung zum Kompaktieren einer Substanz bezeichnet, bestehend
aus losen, festen Partikeln, zum Beispiel Tee, Kamillentee oder
Kräuterprodukten zum
Aufguss. Die Vorrichtung wird vorzugsweise in automatischen Verpackungsmaschinen
benutzt, welche Dosen 7 der Substanz zubereiten und sie
in Beuteln 10 aus Filterpapier verpacken.
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Bei
der Ausführung
in 1 ist die Vorrichtung 1 an einer automatischen
Verpackungsmaschine von bekanntem Typ angebracht, und zwar im wesentlichen
zwischen der Dosierstation 18 und der Siegelstation 17 der
Verpackungsmaschine.
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Die
Dosierstation 18 enthält
ein Dosierrad 11, welches sich um eine horizontale Welle 19 dreht, und
zwar mit einem unten angeordneten Behälter 20, der die zu
verpackende Substanz beinhaltet. Es sind Vertiefungen 25 vorhanden,
bestimmt zum Halten der Substanz und angeordnet mit geeigneten Abständen 6 voneinander
entlang dem Umfang des Rades.
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Die
Siegelstation 17 (welche in der beschriebenen Ausführung eine
Station zum Versiegeln des Streifens aus Filterpapier ist) hat ein
Paar von Antriebsrollen 21a, 21b, die an ihrem
Umlauf Kontakt miteinander haben und die mit herkömmlichen
Siegelelementen 22 versehen sind.
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Die
Vorrichtung 1 enthält
grundlegend zwei Förderbänder 2, 4,
welche an Vakuummittel angeschlossen sind.
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Ein
erstes Förderband 2 besteht
aus einem Streifen aus Filterpapier, z um Beispiel von einem heisssiegelbaren
Typ, welcher luftdurchlässig
ist und zum Herstellen von die Substanz enthaltenden Filterbeuteln
verwendet wird. Der Streifen aus Filterpapier wird auf kontinuierliche
Weise von einer Rolle (nicht gezeigt) abgewickelt und zugeführt, und
zwar entlang einer komplexen Bahn, welche ihn in Kontakt mit dem Umlauf
des Dosierrades 11 bringt und zwei schräge Abschnitte 23a, 23b enthält, einer
hinter dem anderen angeordnet, gefolgt von einem im wesentlichen horizontalen
Abschnitt 23c, der zwischen dem Dosierrad 11 und
den Antriebsrollen 21a, 21b positioniert ist.
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Das
erste Förderband 2 bewegt
sich mit einer linearen Geschwindigkeit vorwärts, welche mit der Umlaufgeschwindigkeit
des Dosierrades 11 synchronisiert ist.
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Das
zweite Förderband 4,
welches unterhalb des horizontalen Abschnittes 23c des
ersten Bandes 2 angeordnet ist, ist ringförmig geschlossen,
erstreckt sich horizontal und läuft
um zwei Riemenscheiben 24a, 24b (4A, 4B und 5), von
welchen eine angetrieben ist. Ein Ende des zweiten Bandes 4 ist
unterhalb des Dosierrades 11 angeordnet, während sich
das andere Ende unmittelbar stromaufwärts der Siegenstation 17 befindet.
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Das
zweite Förderband 4 bewegt
sich mit derselben Geschwindigkeit wie das erste Band 2 und weist
einen Satz von durchgehenden Bohrungen 5 auf, die entlang
seiner Länge
in Abständen 6 angeordnet
sind, welche den Umlaufschritten des Dosierrades 11 entsprechen,
die, wie nachstehend deutlicher beschrieben ist, der Abgaben der
Dosen 7 von Substanz auf dem ersten Förderband 2 entsprechen. Die
Bohrungen 5 in dem zweiten Förderband 4 sind ausserdem
in parallelen Reihen 9 quer zu dem zweiten Band 4 ausgerichtet.
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Die
Vakuummittel, insgesamt mit 8 bezeichnet, sind unterhalb
des zweiten Bandes 4 angeordnet und enthalten eine Kammer 12 (s. 2 und 3)
mit einem Deckel 13. Die Aussenseite des Deckels 13 hat
eine Serie von parallelen Rillen 14, Seite an Seite angeordnet
und mit der darunter liegenden Kammer 12 mit Hilfe von
durch den Deckel 13 verlaufende Bohrungen 15 in
Verbindung stehend. Die Rillen 14 sind Seite an Seite mit
solchen Abständen
voneinander angeordnet, die denen zwischen den Bohrungen 5 in
einer einzelnen Reihe 9 in dem zweiten Band 4 entsprechen
und somit die Verbindung zwischen den Bohrungen 5 in dem
zweiten Band 4 und der Kammer 12 erlauben.
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Der
Deckel 13 weist ebenfalls ein Rohr 26 auf, welches
die Kammer 12 mit aussenliegenden Mitteln verbindet, dazu
bestimmt, ein bestimmtes Vakuum im Inneren der Kammer 12 zu
erzeugen.
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Praktisch
arbeitet die Vorrichtung 1 mit den ständig eingeschalteten Vakuummitteln 8,
weshalb, während
das Dosierrad 11 allmählich
die Dosen 7 der Substanz in regelmässigen Abständen auf dem ersten Förderband 2 ablegt,
die durch die Kammer 12 auf die Dosen 7 ausgeübte Saugwirkung,
zunächst durch
die Bohrungen 5 in dem zweiten Band 4 und dann
durch die natürlichen
Poren des Filterpapiers, die einzelnen losen Partikel um die Position,
in welchen die Dosen 7 freigegeben sind, kompaktiert. Die Dosen 7 verhalten
sich daher, als wären
sie ein fester Körper,
und haften an dem Vlies von Papier über die gesamte Transferbahn
bis zu der Siegelstation 17. Beim Durchlaufen des horizontalen
Abschnittes 23c wird der Streifen von Filterpapier allmählich in
Längsrichtung
um sich selbst gefaltet, so dass zwei Oberflächen 16a, 16b an
demselben Streifen beschrieben werden. Die untere Oberfläche 16a trägt die Dosen 7 in
ihrer kompakten Form, während
die obere Oberfläche 16b allmählich die
Dosen 7 überdeckt,
welche somit allmählich
zwischen den beiden Oberflächen 16a, 16b eingeschlossen
werden.
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Wenn
das erste Band 2 an der Siegelstation 17 ankommt,
werden die Oberflächen 16a, 16b des Streifens
Papier rund um die Dosen 7 der Substanz miteinander versiegelt,
wobei eine kontinuierliche Reihe von Beuteln 10 gebildet
wird, die zu einer Maschine zur weiteren Verarbeitung vorläuft.
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Die
beschriebene Erfindung kann zahlreichen Änderungen und Varianten unterliegen,
ohne dabei von dem Zweck des erfinderischen Konzeptes abzuweichen.
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Ausserdem
können
ale Details der Erfindung durch technisch gleichwertige Elemente
ersetzt werden.