DE602004001671T2

DE602004001671T2 - Verfahren und vorrichtung zum einpacken von gruppen gestapelter produkte bei der herstellung von abgedichteten packungen

Info

Publication number: DE602004001671T2
Application number: DE602004001671T
Authority: DE
Inventors: Sandro Salicini; Stefano Cavallari
Original assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Current assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: ES2270351T3; ATE334052T1; US20060185328A1; EP1597148B1; US7257936B2; DE602004001671D1; ITBO20030093A1; WO2004076285A1; EP1597148A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einpacken von Gruppen gestapelter Produkte bei der Herstellung von abgedichteten Packungen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die nützliche Anwendung in der Süsswaren- oder pharmazeutischen Industrie bei der Herstellung von Packungen mit Süssigkeiten- oder Tablettensticks findet.
In der Regel weisen die handelsüblichen, zu Sticks verpackten Produkte eine typische parallelflache Form auf und sind in einwickelbaren Gruppen eins neben dem anderen liegend positioniert, und zwar mit den grösseren Flächen quer zu der vorherrschenden Achse der zusammengestellten Gruppe angeordnet. Demgemäss weist die Produktgruppe wenigstens eine verhältnismässig kleine Querabmessung auf, und die Stickpackung wird ausgeführt unter Verwendung von einfachen Heisssiegelbacken, durch welche die hervorstehenden Kanten einer um die Gruppe geformten schlauchförmigen Umhüllung gegriffen und an den Enden der Gruppe gesichert werden können, ohne das Bilden von unkontrollierten Falten oder anderen Mängeln, die im Laufe der Zeit das Eintreten von Luft in die fertige Packung erlauben könnten.
Die obigen Betrachtungen werden nicht auf einen anderen, handelsüblichen Typ von Stickpackungen angewandt, bei welchen die Produkte wieder eins neben dem anderen angeordnet sind, und zwar mit den grösseren Flächen in gegenseitigem Kontakt miteinander und somit in diesem Falle eine kompaktere Gruppe von einem allgemein viereckigen oder rechteckigen Querschnitt bildend. Die Enden von diesem Typ von Stick sind normalerweise nicht versiegelt, sondern einfach umgefaltet. Für den Fall, dass für diesen zweiten Typ von Stickpackung ein versiegeltes Ende gefordert ist, wird die Versiegelung von einer schlauchförmigen Umhüllung ausgehend erhalten, von welcher die abschneidbaren Enden um ein beachtliches Stück von den Endflächen der Produktgruppe hervorstehen. Durch diese Überlänge können die sich gegenüberliegenden Kanten, die von jedem Ende der Umhüllung aufgewiesen sind, zusammengedrückt werden. Die Sticks, die diesen Typ von Versiegelung aufweisen, sind das Aussehen betreffend jedoch nicht immer akzeptabel, sind schwierig zu stapeln, ungeeignet zum Halten der umhüllten Produkte in dichtem Kontakt miteinander und neigen dazu, an den Enden leicht aufzureissen oder aufzubrechen.
Der Stand der Technik lehrt ebenfalls ein Verfahren zum Bilden von Packungen des oben beschriebenen Typs, offengelegt in dem Dokument DE 34 20 023 derselben Anmelderin, welches die Phase des Formens einer schlauchförmigen Umhüllung anfänglich rund um die Gruppe der gestapelten Produkte vorsieht, und dann das Verschliessen der Enden der Umhüllung. Der Vorgang des Schliessens von jedem Ende enthält eine erste Phase, in welcher die Enden flach gedrückt werden, und zwar durch Einschieben von flachen Spreizmitteln, und dann durch die Wirkung von Siegel- und Prägemitteln miteinander verbunden werden, dazu bestimmt, jedem der abgeflachten Enden Faltlinien zu verleihen, um eine anschliessende Phase des Umfaltens zu erleichtern. Praktisch erfolgt die Endphase mit den versiegelten und geprägten Enden, die bereits einen mittleren Abschnitt und zwei seitliche Abschnitte aufweisen, abgegrenzt auf jeder Seite von dem mittleren Abschnitt durch die Faltlinien. Der mittlere Abschnitt wird gegen die Endfläche der Produktgruppe gedrückt, und die seitlichen Abschnitte werden dann über den mittleren Abschnitt gefaltet.
Das oben beschriebene Verfahren weist ebenfalls bestimmte Nachteile auf, die hauptsächlich mit der Phase zusammenhängen, in welcher der Siegel- und Prägevorgang erfolgt. Tatsächlich kann ein davon abhängiges Verschliessen der Enden nicht gewährleistet werden, wenn die Siegel- und Prä gephasen kombiniert sind, da die Siegelbacken nicht in der Lage sind, die Kanten der Umhüllung entlang den Faltlinien fehlerfrei miteinander zu verbinden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, die frei von den oben erwähnten Nachteilen sind, mit Hilfe welcher die Produkte, gestapelt hochkant und im Kontakt eins mit dem nächsten mit den grösseren Flächen, in einer versiegelten Umhüllung verpackt werden können.
Der gewünschte Zweck ist realisiert durch Anwendung eines Verfahrens und durch eine Vorrichtung zum Einpacken von Gruppen gestapelter Produkte bei der Herstellung von versiegelten Packungen, wie in einem oder mehreren der anhängenden Patentansprüche festgelegt ist.
Die Erfindung wird nun im Detail beschrieben, und zwar durch ein Beispiel und mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine Einwickellinie einer Verpackungsmaschine für Süssigkeiten zeigt, ausgeführt nach der vorliegenden Erfindung, gesehen schematisch und in der Perspektive;
2 zeigt ein erstes Detail der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, gesehen in einer ersten Betriebsphase;
3 und 4 zeigen ein zweites Detail der offengelegten Vorrichtung, dargestellt in jeweiligen Unterphasen einer zweiten Betriebsphase;
5 zeigt ein drittes Detail der offengelegten Vorrichtung in einer dritten Betriebsphase;
6 und 7 zeigen ein viertes Detail der offengelegten Vorrichtung, dargestellt in jeweiligen Unterphasen einer vierten Betriebsphase;
8 ist eine Ansicht in der Erhebung, die das Detail aus 7 zeigt;
9 zeigt die Unterphase aus 6 von einem anderen Gesichtspunkt her und mit einigen Teilen entfernt, um andere besser zu verdeutlichen;
10 zeigt einen Abschnitt des vierten Details aus den 6 und 7, von unten und in der Perspektive;
11 und 12 sind perspektivische Ansichten, die ein fünftes Detail der offengelegten Vorrichtung zeigen, und zwar in den jeweiligen Unterphasen einer fünften Betriebsphase.
1 der Zeichnungen zeigt eine Einwickellinie von einer Maschine (nicht gezeigt) zum Verpacken von Gruppen 1 von Produkten 2, insbesondere von Süssigkeiten wie Bonbons, welche die Form eines flachen Parallelepipeds aufweisen und auf Kante gestapelt sind, mit den grösseren Flächen einem dem anderen zugewandt.
Am Anfang der Einwickellinie wird die zusammengesetzte Gruppe 1 in eine erste Einwickelstation 3 geleitet, wo ein Bogen 4 aus heisssiegelbarem Einwickelmaterial über der Gruppe 1 selbst durch in den Zeichnungen nicht dargestellte Zuführmittel positioniert wird.
Aus dieser Position wird die Gruppe 1 durch die Wirkung von Schubmitteln (nicht gezeigt) gegen den Einwickelbogen 4 gedrückt und durch ein Faltelement 5 geleitet, und zwar mit dem Ergebnis, dass der Bogen 4 um die Seitenflächen der Gruppe 1 gefaltet wird, um ein U-förmiges Profil anzunehmen. Wie in 2 gezeigt, wird die Gruppe 1 zusammen mit dem Bogen 4 in eine Fördertasche 6 eingesetzt, aufgewiesen von dem Umlauf eines Einwickelrades 7 und sich parallel zu einer geradlinigen Erzeugenden des Rades 7 erstreckend. Tatsächlich ist das Rad 7 mit einer Anzahl solcher Taschen 6 versehen, jede dazu dienend, eine durch einen jeweiligen Bogen 4 umhüllte Gruppe 1 aufzunehmen. Das Rad ist ebenfalls auf solche Weise drehbar, dass jede Gruppe 1 von Produkten 2 durch eine Reihe von Einwickelstationen geleitet wird.
Wie in 2 erkennbar ist, ist der Einwickelbogen 4 mit zwei sich gegenüberliegenden Seitenkanten 8 radial aus der entsprechenden Tasche 6 hervorstehend angeordnet, und diese selben Kanten werden durch ein Heisssiegelelement 9 in Kontakt miteinander gebracht, von welchem eine Siegelbacke aus einem Heisssiegelelement 10 besteht und die andere aus einem Gegenelement 11. Das Heisssiegelelement 9 dient dazu, eine schlauchförmige Umhüllung 12 zu bilden, die entlang einer Seite eine heissversiegelte Naht 13 aufweist, hergestellt durch die Verbindung der beiden Kanten 8, und zwei schlauchförmige Enden oder Endabschnitte 14, die über die entgegengesetzten Enden der Produktgruppe 1 und der entsprechenden Tasche 6 hervorstehen.
Die Gruppe 1 und die entsprechende schlauchförmige Umhüllung 12 werden durch das Rad 7, sobald es sich um einen Schritt von einem vorgegebenen Winkelabstand dreht, zum Beispiel 90°, an eine zweite Einwickelstation 15 geleitet, wo eine Zunge 16 in jeden der beiden Endabschnitte 14 eingeschoben wird, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Zunge ist zu ihrem freien Ende hin verjüngt und somit allmählich in den entsprechenden Endabschnitt 14 einschiebbar, und zwar auf solche Weise, dass das schlauchförmige Ende progressiv aufgeweitet und abgeflacht wird, wodurch es eine Position im wesentlichen tangential zu dem Umlauf des Rades 7 einnimmt, und dann das Material leicht gedehnt wird, um einen Grad an plastischer Verformung herbeizuführen, welche die abgeflachte Konfiguration dauerhaft macht. Danach, und immer noch in der Station 15, werden die Zungen 16 herausgezogen und die Endabschnitte 14 zusammengedrückt und befestigt, wie in 5 gezeigt ist, und zwar durch die Wirkung von jeweiligen Heisssiegelmitteln 17, die an den Abschnitten 14 selbst arbeiten.
Jedes der betreffenden Heisssiegelmittel 17 enthält zwei Heisssiegelelemente 18 und 19, welche entsprechende flache aufgeheizte Oberflächen 18a und 19a aufweisen und in der Lage sind, sich aufeinander zu und voneinander fort zu bewegen. Infolge der Wirkung der Heisssiegelmittel 17 bleibt jeder Endabschnitt 14 dauerhaft versiegelt, wobei er eine flache Naht aufweist.
Unter Bezugnahme auf die 6 ..... 12 werden die Gruppe 1 und die entsprechende Umhüllung 12 durch das Einwickelrad 7, um einen weiteren Winkel von vorzugsweise 90° gedreht, an eine dritte Einwickelstation 20 geleitet, die aus einer Falteinheit 21 besteht, durch welche jeder der abgeflachten Endabschnitte 14 geprägt und gegen sie jeweilige Endfläche der Gruppe 1 gefaltet wird.
Die Falteinheit 21 enthält ein erstes Faltelement 22 und ein zweites Faltelement 23, welche jeweilige Kontaktenden 22a und 23a aufweisen und in der Lage sind, sich zwischen einer voneinander abstehenden Position und einer einander genäherten Position zu bewegen, in welcher der entsprechende abgeflachte Endabschnitt 14 der Umhüllung zwischen diesen gegriffen und geprägt wird, um Faltlinien 24 zu erzeugen, welche den Endabschnitt 14 in einen mittleren Abschnitt 25 und zwei seitliche Abschnitte 26 teilen. Die beiden Faltlinien 24 werden somit durch eine Kaltprägephase gebildet, die dem Verschliessen der Enden durch Heissversiegelung folgt, und nach der in den Zeichnungen dargestellten vorgezogenen Ausführung erstrecken sich diese im wesentlichen parallel zu der Längsachse der schlauchförmigen Umhüllung 12.
Genauer gesagt ist das Kontaktende 22a des ersten Falteelementes 22 von parallelflacher Geometrie und weist eine Abmessung T1 auf, gemessen quer zu der Achse der schlauchförmigen Umhüllung 12, die geringer ist als die entsprechende Querabmessung T2 des versiegelten Endabschnittes 14 (9). Vorteilhafterweise weist ausserdem das Kontaktende 23a des zweiten Faltelementes 23 ein U-Profil auf, das eine Vertiefung 27 bildet, dazu bestimmt, das Kontaktende 22a des ersten Faltelementes 22 aufzunehmen. Die Abmessung eines jeden Faltelementes 22 und 23, gemessen parallel zu der Längsachse der Umhüllung 12 und bezeichnet jeweils mit D1 und D2, entspricht wenigstens der axialen Abmessung D3 des Endabschnittes 14.
Genauer gesagt, wie auch in 7 gezeigt ist, sind die beiden Faltlinien 24 in den abgeflachten Endabschnitt 14 durch Umbiegen der beiden seitlichen Abschnitte 26 im Verhältnis zu dem mittleren Abschnitt 25 entlang von Biegelinien eingeprägt, die mit den Faltlinien 24 übereinstimmen. Diese Biegelinien sind festgelegt durch die beiden internen Ecken 27a der U-förmigen Vertiefung 27.
Das erste Faltelement 22 und das zweite Faltelement 23 sind getragen durch jeweilige Arme 28 und 29, von welchen je weilige erste Enden 28a und 29a die Kontaktenden 22a und 23a aufweisen, und jeweilige zweite Enden, hier nicht gezeigt, schwenkbar montiert sind, so dass die Arme sich zwischen einer voneinander abstehenden Position und einer einander genäherten Position drehen können.
Nachdem der eine Arm 29 sich von dem anderen Arm 28 entfernt hat, dreht sich das erste Faltelement 22 über die Position hinaus, die es belegt, wenn es sich dicht an dem zweiten Faltelement 23 befindet, und zwar auf solche Weise, dass der mittlere Abschnitt 25 gegen die entsprechende Endfläche der Gruppe 1 gefaltet wird (s. 11).
Durch das Prägen des Endabschnittes 14, um die Faltlinien 24 herzustellen, bewirkt die Phase des Faltens des mittleren Abschnittes 25 gegen die entsprechende Endfläche der Gruppe 1, dass die beiden seitlichen Abschnitte 26 axial von der Gruppe 1 und nach aussen der jeweiligen Tasche 6 hervorstehen.
An diesem Punkt, wie in 12 erkennbar ist, wird der seitliche Abschnitt 26, der im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung des Einwickelrades 7 stromaufwärts positioniert ist, durch ein drittes Faltelement 30 über den mittleren Abschnitt 25 gefaltet, welches eine Bewegung in einer Richtung lotrecht zu der Achse des Rades 7 ausführen kann, wonach der verbleibende seitliche Abschnitt 26 über den mittleren Abschnitt 25 gefaltet wird, und zwar durch die Wirkung eines feststehenden Faltelementes 31, durch welches er gegriffen wird, während sich das Rad 7 weiterdreht.
Das feststehende Faltelement 31 ist positioniert, um den zweiten seitlichen Abschnitt 26 abzufangen, während sich das Einwickelrad 7 um einen weiteren vorgegebenen Winkel dreht, wieder vorzugsweise von 90°, um jede Stickpackung 32, die aus einer Gruppe 1 von Produkten 2 besteht, welche von einer vollkommen gefalteten und versiegelten Umhüllung 12 umgeben ist, in eine Entladestation 33 zu bringen, in welcher die Packungen 32 durch die Wirkung von radialen Schubmitteln, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, radial aus den jeweiligen Taschen 6 ausgestossen werden.
Die Erfindung weist wichtige Vorteile auf.
Zunächst und vor allem ist das Verfahren nach der Erfindung wesentlich bei der Herstellung von einzelnen, kompakten und steifen Packungen, durch welche die gestapelten Produkte sicher gehalten werden.
Ausserdem treten die Packungen an den beiden Enden fehlerfrei versiegelt aus, so dass weder Luft noch Verunreinigungen eindringen können.

Claims

Verfahren zum Einpacken von Gruppen gestapelter Produkte bei der Herstellung von abgedichteten Packungen, enthalten die folgenden Phasen: – Falten eines Bogens (4) aus heisssiegelbarem Verpackungsmaterial um eine jeweilige Gruppe (1) von Produkten; – Versiegeln der beiden Seitenkanten eines jeden Bogens (4) miteinander, um den Bogen zu einer schlauchförmigen Umhüllung (12) zu formen, mit Endabschnitten (14), die axial von der entsprechenden Gruppe (1) hervorstehen; – Einschieben einer Zunge (16) in jeden schlauchförmigen Endabschnitt (14) auf solche Weise, dass der Abschnitt (14) selbst aufgeweitet und verformt wird, wodurch er ein abgeflachtes Aussehen annimmt; – Schliessen eines jeden abgeflachten Endabschnittes (14) mit Hilfe eines Heisssiegelelementes (17); – Erzeugen von zwei Faltlinien (24) an dem abgeflachten und versiegelten Endabschnitt (14), durch welche der Abschnitt selbst in einen mittleren Abschnitt (25) und zwei seitliche Abschnitte (26) geteilt wird; – Falten des mittleren Abschnittes (25) gegen die entsprechende Endfläche der Gruppe (1); – Falten eines jeden der beiden seitlichen Abschnitte (26) über den mittleren Abschnitt (25); dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Erzeugens der beiden Faltlinien (24) an dem abgeflachten Endabschnitt (14) aus einer Kaltprägephase besteht, ausgeführt im Anschluss an die Schliessphase des Endabschnittes selbst.
Verfahren nach Patentanspruch 1, bei welchem die Phase des Erzeugens der beiden Faltlinien (24) an dem abgeflachten Endabschnitt (14) das Umfalten der beiden seitlichen Abschnitte (26) entsprechend zu dem mittleren Abschnitt (25) entlang von Linien einbezieht, die mit den Faltlinien (24) übereinstimmen.
Verfahren nach Patentanspruch 1, bei welchem die Phase des Erzeugens der beiden Faltlinien (24) an dem abgeflachten Endabschnitt (14) das Prägen des Endabschnittes (14) zwischen einem ersten Faltelement (22) und einem zweiten Faltelement (23) einbezieht, welche jeweilige Kontaktenden (22a, 23a) aufweisen und in der Lage sind, sich zwischen einer voneinander abstehenden Position und einer einander genäherten Position zu bewegen.
Vorrichtung zum Einpacken von Gruppen gestapelter Produkte bei der Herstellung von abgedichteten Packungen, enthaltend wie folgt: – Zuführmittel, die zum Positionieren eines Bogens (4) von Verpackungsmaterial über einer Gruppe (1) von Produkten dienen; – Schubmittel, durch welche die Gruppe (1) von Produkten zu dem Bogen (4) hin und durch ein Faltelement (5) geleitet wird, und zwar auf solche Weise, dass der Bogen (4) um die Gruppe (1) gefaltet wird und ein U-Profil annimmt; – ein Einwickelrad (7), ausgestattet mit einer Anzahl von Fördertaschen (6), jede dazu dienend, eine durch einen entsprechenden Bogen umhüllte Gruppe (1) von Produkten aufzunehmen, wobei zwei Seitenkanten (8) des Bogens (4) radial aus der Tasche (6) hervorstehen, und das auf solche Weise drehbar ist, dass jede aufeinanderfolgende Gruppe (1) von Produkten durch jeweilige Einwickelstationen geleitet wird, enthaltend ein Heisssiegelelement (9), das dazu dient, die beiden sich gegenüberliegenden Seitenkanten (8) des Bogens (4) miteinander zu verbinden, wodurch eine schlauchförmige Umhüllung (12) mit zwei Endabschnitten (14) geschaffen wird, die aus der entsprechenden Tasche (6) nach aussen hervorstehen, eine Zunge (16), durch welche der Endabschnitt (14) verformt wird und ein abgeflachtes Aussehen annimmt, sowie Heisssiegelmittel (17), die sich zueinander hin und voneinander fort bewegen können und dazu dienen, die abgeflachten Endabschnitte (14) zu versiegeln, und eine Falteinheit (21), die zum Falten der versiegelten Endabschnitte (14) gegen die jeweiligen Endflächen der Gruppe (1) von Produkten bestimmt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Falteinheit (21) ein erstes Faltelement (22) und ein zweites Faltelement (23) enthält, die jeweilige Kontaktenden (22a, 23a) aufweisen und sich zwischen einer voneinander abstehenden Position und einer einander genäherten Position bewegen können, in welcher die jeweiligen versiegelten Endabschnitte (14) der Umhüllung zwischen den Kontaktenden geprägt werden, um Faltlinien (24) zu erzeugen, welche den Endabschnitt (14) selbst in einen mittleren Abschnitt (25) und zwei seitliche Abschnitte (26) teilen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei welcher das Kontaktende (22a) des ersten Faltelementes (22) von parallelflacher Geometrie ist und eine kleinere Abmessung (T1) aufweist, gemessen quer zu der Achse der schlauchförmigen Umhüllung (12), als die entsprechende Querabmessung (T2) des versiegelten Endabschnittes (14), während das Kontaktende (23a) des zweiten Faltelementes (23) ein U-Profil aufweist und eine Vertiefung (27) bildet, dazu bestimmt, das Kontaktende (22a) der ersten Faltelementes (22) aufzunehmen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei welcher das erste Faltelement (22) und das zweite Faltelement (23) ausserdem jeweils Arme (28, 29) enthalten, die jeweilige erste Enden (28a, 29a) aufweisen und drehbar sind zwischen einer voneinander abstehenden Position und einer einander genäherten Position.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei welcher die Heisssiegelmittel (17) zwei Heisssiegelelemente (18, 19) enthalten, die jeweilige flache, aufgeheizte Oberflächen (18a, 19a) aufweisen.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei welcher das erste Faltelement (22) zusätzlich zum Falten des mittleren Abschnittes (25) des Endabschnittes (14) gegen die entsprechende Endfläche der Gruppe (1) dient.
Vorrichtung nach Patentanspruch 8, bei welcher die Falteinheit (21) ausserdem ein drittes Faltelement (30) enthält, in der Lage, sich in einer Ebene lotrecht zu der Achse des Rades (7) zu bewegen, und das dazu dient, einen der seitlichen Abschnitte (26) gegen den mittleren Abschnitt (25) zu falten.
Vorrichtung nach Patentanspruch 9, bei welcher die Falteinheit (21) ausserdem ein feststehendes Faltelement (31) enthält, durch welches der verbleibende seitliche Abschnitt (26) während der Umdrehung des Rades (7) gegriffen und gegen den mittleren Abschnitt (25) gefaltet wird.