DE602004012333T2 - Maschine zum verpacken von kleinformatigen produkten in beuteln mit flachem boden - Google Patents

Maschine zum verpacken von kleinformatigen produkten in beuteln mit flachem boden Download PDF

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Description

  • Die Erfindung befasst sich mit einer Maschine zum Verpacken von kleinformatigen Produkten in Beuteln mit flachem Boden.
  • Es sind Verpackungsmaschinen bekannt, welche insbesondere auf dem Gebiet von Lebensmitteln bzw. Nahrungsmitteln eingesetzt werden, und die dazu bestimmt sind, unterschiedliche, kleinformatige Erzeugnisse, wie Kurzpasta, Bohnen, Kichererbsen und dergleichen, in einer Umhüllung aus flexiblem, transparentem Kunststoffmaterial zu umschließen, bei dem es sich üblicherweise um Polypropylen handelt.
  • Diese Maschinen weisen als Grundprinzip ein Paar von Heißsiegelungszangen mit einem Schneidmesser auf, welches eine D-förmige Bewegung längs der abwärts gerichteten Bahn eines rohrförmigen Umhüllungsmaterials aus flexib lem Kunststoff derart ausführt, dass es sich periodisch aufeinander zu und auf das rohrförmige Umhüllungsmaterial zu bewegen läßt, um eine doppelte Versiegelung längs zwei paralleler horizontaler Linien vorzunehmen und einen Schneidvorgang zum Durchtrennen der Umhüllung zwischen diesen Linien durchzuführen. In Verbindung hiermit führt das Umhüllungsmaterial eine abwärts gerichtete Bewegung so lange aus, bis die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge ausgeführt worden sind. Während der Zeit, welche zwischen einer Doppelversiegelung und einer aufeinander folgenden verstreicht wird das einzupackende Erzeugnis mittels Schwerkraft in das Innere des so gebildeten Beutels gefördert.
  • Auch ist bekannt, dass es für eine optimale Präsentation von Pastapaketen auf Ladenregalen vorteilhaft ist, dass die Beutel einen ebenen bzw. flachen Boden haben, wobei sich bei derartigen Verpackungen mit den üblichen Maschinen unterschiedliche Schwierigkeiten ergeben.
  • Zwei Arten von Maschinen zum Abpacken von kleinformatigen Produkten im Innern von Beuteln mit flachem Boden sind in US-4 079 662 (welche dem einleitenden Teil des Anspruches 1 entspricht) und US-5 398 486 beschrieben.
  • Die Zielsetzung der Erfindung ist nunmehr darin zu sehen, eine Verpackungsmaschine für kleinformatige Produkte bereit zu stellen, welche Packungen mit Beuteln mit ebenem bzw. flachem Boden erzeugt.
  • Nach der Erfindung wird hierzu eine Maschine nach Patentanspruch 1 bereitgestellt.
  • Es werden Beutelverpackungen erzeugt, bei denen unmittelbar oberhalb der unteren Versiegelungslinie zwei Taschen oder seitliche Ausnehmungen vorhanden sind, welche die Bildung eines flachen Bodens gestatten, so dass die Verpackung stabil auf einem Regalfach oder einem Holzregalfach in geeigneter Weise angeordnet werden kann.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung als nicht beschränkendes Beispiel ist in der beiliegenden Zeichnung gezeigt. Darin gilt.
  • 1 zeigt eine Maschine nach der Erfindung in einer Vorderansicht mit Heißsiegelungszangen in einer Schließstellung;
  • 2 zeigt eine 1 ähnliche Ansicht der Maschine, wobei ein Vorderteil abgenommen ist, um jene Teile zu verdeutlichen, die sonst durch die vorstehend beschriebenen Maschinenteile verdeckt sind;
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf die Maschine von oben in der Arbeitsposition nach 1;
  • 4 zeigt eine Draufsicht in einer vergrößerten Ansicht zur Verdeutlichung der Versiegelungs- und Schneidgruppe, die bei der in den vorstehenden Figuren gezeigten Maschine vorgesehen ist;
  • 5 zeigt die vorstehend angegebene Gruppe in einer Schnittansicht längs der Linie V-V in 4;
  • 6 zeigt die vorstehend beschriebene Gruppe in einer Schnittdarstellung längs der Linie VI-VI in 4;
  • 7 zeigt die vorstehend beschriebene Gruppe in einer Schnittansicht längs der Linie VII-VII in 4;
  • 8 zeigt wiederum die vorstehend beschriebene Gruppe in einer Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII in 2, wobei die Zangen geringfügig weiter voneinander entfernt sind;
  • 9 zeigt die vorstehend gezeigte Maschine in einer Ansicht von links, bezogen auf 1;
  • 10 bis 14 zeigen Seitenansichten ähnlich jener in 8 zur Verdeutlichung von unterschiedlichen Arbeitsphasen der in der Zeichnung dargestellten Maschine;
  • 15 zeigt eine 3 ähnliche Draufsicht in der Arbeitsstellung nach 14;
  • 16 zeigt eine ähnliche Seitenansicht der Maschine während der abschließenden Versiegelungs- und Schneidphase.
  • In den 1 bis 3 und 9 ist mit 1 ein festes Maschinengestell bezeichnet, welches die Arbeitsaggregate der Maschine trägt, die in der Zeichnung dargestellt sind. Mit 2 ist eine endlose, rohrförmige Umhüllung bezeichnet, welche sich vertikal von oben nach unten in 1 bewegt. Die vorstehend beschriebenen Maschinen unterteilen dieses Material in einzelne Beutel mit flachem Boden.
  • Das Gestell 1 trägt zwei Paare von horizontalen Wellen 3, so dass sie eine Drehbewegung ausgerichtet zwei zu zwei und parallel zwei zu zwei (in 3 sind nur zwei gezeigt) ausführen können. Die Auslegung ist dabei derart getroffen, dass sie mittels zugeordneten Antriebsriemenscheiben 4 (3) kontinuierlich eine Drehbewegung ausführen können. Zugeordnete Träger 5 sind auf die Wellen 3 aufgekeilt, an denen zugeordnete kreisförmige Enden 6 der beiden parallelen horizontalen Wellen 7 mit rechteckförmigem Querschnitt (1, 3, 9) angelenkt sind. Die vorstehend beschriebenen Enden 6 sind derart eingesetzt, dass sie in zugeordnete Führungsbahnen 8 der Nocken 9 eine Gleit- und Drehbewegung ausführen können (3 und 9). Wie insbesondere in 9 dargestellt ist, sind zugeordnete Mittelachsen vorhanden, die insgesamt eine kreisförmige Gestalt abgesehen von einem geradlinigen Abschnitt 10 haben, welcher den zugeordneten geradlinigen Abschnitt der dieser Seite benachbarten Nocke zugewandt liegt.
  • Die beiden Wellen 7 mit rechteckförmigem Querschnitt wirken als ein Träger für die vorderen Heißsiegelungszangen 11 und die hinteren Heißsiegelungszangen 12 (1 und 3 bis 8), welche mittels interner elektrischer Widerstände 13 und 14 erwärmt werden, welche in passender Weise mit elektrischer Versorgungsleitungen 15 und 16 (4) verbunden sind. Jede Zange 11, 12 umfasst einen oberen Abschnitt 11', 12' und einen unteren Abschnitt 11'' und 12'' (1, 2 und 58), welche bezogen auf die hintere Zange 12 durch eine Ausnehmung 17 getrennt sind, in welcher ein Schneidmesser 18 eine Gleitbewegung gesteuert mittels eines Pneumatikzylinders 19 ausführen kann. Bezogen auf die vordere Zange 11 ist eine zugewandte Ausnehmung 20 vorgesehen, welche in geeigneter Weise das Messer 18 aufnehmen kann, wenn es durch den Zylinder 19 eine Vorschubbewegung ausführt. Zwei Halter 21 (3 und 6) legen die hintere Zange 12 starr an der zugeordneten Welle 7 fest, während die vordere Zange 11 zwangsläufig mit der zugeordneten Welle 7 fest gekoppelt ist, so dass sie dann von verstellbaren Federn 22 eine Federbewegung ausführen kann, welche gegen die Blöcke 23 wirken, die fest mit der Welle 7 (4 und 7) verbunden sind und die vordere Zange in Richtung einer vorbestimmten Position mit Hilfe von Unterlagscheiben 24 zurückführt, welche fest mit Hilfe von Muttern 25 an Gleitansätzen 26 ein und derselben vorderen Zange 11 angebracht sind (4 und 6).
  • Wie in den 1, 2 und 8 gezeigt ist, sind die Zangen 11 und 12 in passender Weise mit Zähnen 27 und 28 versehen, welche horizontal ausgebildet und vertikal derart versetzt angeordnet sind, dass sie ineinander eindringen, wenn die beiden Zangen zusammen gebracht sind, um die Kopf- und Bodenversiegelung des Bodens der Beutel vorzunehmen. Während jedoch die Zähne der oberen Abschnitte 11' und 12' längs der gesamten Breite der Zange ausgebildet sind, sind jene der unteren Abschnitte 11'' und 12'' mit zentralen Unterbrechungen 29 und 30 versehen. Während die oberen Abschnitte 11' und 12' eine Versiegelung vornehmen und somit den Boden des Beutels vollständig verschließen, lassen die unteren Abschnitte 11'' und 12'' eine Mittelöffnung an der oberen Seite des Beutels frei, in welche in einer anschließenden Verpackungspha se ermöglicht, dass im Innern des Beutels ein Vakuum erzeugt werden kann, bevor er abschließend verschlossen wird.
  • Wie in den 2 und 9 gezeigt ist, sind die beiden Wellen 7 starr mit zwei Paaren von Stangen 31 verbunden, welche bezüglich wechselseitiger Schrägbolzen 32 konvergierend verlaufen, die fest an unteren Schlitten 33 angebracht sind, welche in vertikalen Längsführen 34 beweglich sind. Jeder Schlitten 33 trägt an der Oberseite ein Paar von horizontalen Führungsstangen 34 (1, 2 und 9), längs denen ein Träger 36 für ein Paar von Lanzen 37 und 38 (3) ausführen kann, so dass diese in Relation zu den zugeordneten Lanzen mehr aufeinander zu oder weiter von einander weg bewegt werden können, welche mit Hilfe des Trägers 36 gehalten sind, der vom anderen Schlitten 33 getragen wird. Während den vertikalen Bewegungen der Schlitten 33 gleiten die Träger 36 in korrekter vertikaler Ausrichtung durch Bolzen 39, die derart aufgenommen sind, dass sie in vertikalen Schlitzen 40 von ebenen Trägern 41 eine Gleitbewegung ausführen können, von denen jede fest mit dem zugeordneten oberen Schlitten 42 verbunden ist (3 und 9), der horizontal längs einer Führung 43 und der Steuerung eines Riemens 44 bewegt werden kann, welcher durch einen Elektromotor 45 angetrieben ist, welcher in geeigneter Weise mit der Drehbewegung der Riemenscheiben 4 und somit mit der Bewegung der Zangen 11 und 12 synchronisiert ist.
  • Unterhalb der Beutelverschluss- und -schneidzone schließlich ist ein rohrförmiger Förderer 46 vorgesehen, um eine Führung in Richtung zu einem Sammelplatz zu bilden, welche darunter angeordnet ist (nicht gezeigt). Die bereits ausgebildeten Beutel, welche sich von der rohrförmigen Umhüllung 2 nach der Versiegelung mit Hilfe den Zangen 11, 12 und dem Durchtrennen mit Hilfe des Schneidmessers 8 lösen. Der rohrförmige Förderer 46 ist mit Hilfe von Schrauben 47 an einem Paar von Armen 48 befestigt, welche ihrerseits wiederum derart befestigt sind, dass sie einen Stützschlitten 49 (9) steuern können, welche mit den Armen 51 des Schlittens 33 mit Hilfe von Verbindungsstangen 50 verbunden sind und eine Gleitbewegung längs vertikalen Führungen 52 aus führen können, welche fest mit einem Träger 53 verbunden sind, welcher seinerseits fest mit dem Gestell 1 verbunden ist.
  • Aufgrund der vorstehend beschriebenen Auslegung gestattet die in der Zeichnung dargestellte Maschine die nachstehend beschriebenen Arbeiten.
  • In der vollständig geschlossenen Position, die in den 1, 3 und 9 gezeigt ist, führen die beiden Zangen 11 und 12 mit ihren oberen Abschnitten 11' und 12' eine vollständige Versiegelung der gegenüberliegenden Seiten der rohrförmigen Umhüllung 2 zur Bildung eines vollständig geschlossenen Bodens in aufeinander folgenden Beuteln aus. Die unteren Abschnitte 11'' und 12'' dieser Zangen führen unter der Tatsache, dass ihre Mittelabschnitte 29 und 30 keine Zähne haben, eine teilweise Versiegelung der unteren Abschnitte der gegenüberliegenden Laschen der rohrförmigen Umhüllung 2 zur Bildung einer teilweise geschlossenen Oberseite des Beutels 54 aus, dessen Boden zuvor ausgebildet worden ist. Das Schneidmesser 18 trennt die Folie zwischen den beiden Versiegelungslinien durch, die jeweils parallel horizontal in Linien durch das wechselseitige Ineinandergreifen der Zähne 27 und 28 ausgebildet sind. Der Beutel kann dann auf den darunter liegenden Förderer 46 fallen, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer hochgefahrenen Position (1 und 9) befindet.
  • Die Drehbewegung der Wellen 3 in Kombination mit dem Zusammenarbeiten der Enden 6 der Wellen 7 an den geradlinigen Abschnitten 10 der Führungsbahnen 8 der Nocken 9 zwingt die Zangen 11 und 12 zur Ausführung einer Abwärtsbewegung der rohrförmigen Umhüllung 2, so dass der Versiegelungsvorgang abgeschlossen werden kann (10). Zugleich werden die Schlitten 33 nach unten bewegt, welche die Träger 36 mit den Lanzen 37 und 38 und den Schlitten 49 mit dem Förderer 46 mitnehmen.
  • Währendem sich die Wellen 3 kontinuierlich weiter drehen, können sich die Zangen 11 und 12 voneinander weg bewegen, wodurch sowohl der bereits gebildete Beutel als auch die obere rohrförmige Umhüllung 2 mit dem geschlos senen Boden freigegeben werden. Der Förderer 26 bewegt sich weiter nach unten, bis er die tiefste Position (11) erreicht, von der aus er sich wieder sukzessive nach oben bewegt, währendem die Zangen 11 und 12 kontinuierlich eine Drehbewegung unter Führung der Nocken 9 ausführen. Die Bewegung läuft dann so, dass sich die Zangen zuerst aneinander annähern und dann ihre Position mit den maximalen Öffnungsverhältnissen erreichen (12).
  • Eine weitere Drehbewegung der Wellen 3 führt zu einer weiteren Drehbewegung der Zangen 11 und 12 und sie beginnen sich aufeinander zu zu bewegen, währendem der Förderer 46 die Position der maximalen Hochstellung (13) erreicht, an der die obere Mündungsöffnung das untere Ende zusammenführt, welches zuvor bereits versiegelt worden ist, und zu der rohrförmigen Umhüllung 2 gehört, welche allmählich eine Abwärtsbewegung ausführt.
  • Wenn die Zangen 11 und 12 beginnen, sich einander gegenüber zu liegen (14), beginnen die Zangen die gegenüberliegenden Laschen eines Abschnitts der rohrförmingen Umhüllung 2 derart aufeinander zu zu bewegen, dass sie einen geeigneten Abstand von dem versiegelten Boden einnehmen und von derselben rohrförmigen Umhüllung haben. Der Abstand hängt von der Abwärtsgeschwindigkeit der rohrförmigen Umhüllung ab.
  • Bevor die beiden Zangen in Kontakt miteinander kommen, steuert der Motor 45 die Translationsbewegung der Schlitten 42 längs den Führungen 43, so dass die Lanzen 37 und 38 einander angenähert werden (ausgehend von der Ruheposition nach 15) und so die mit Seitentaschen der rohrförmigen Umhüllung 2 unmittelbar oberhalb und unterhalb der Versiegelungs- und -schneidzone gebildet werden, welche durch die Zangen 11 und 12 und das Schneidmesser 8 definiert ist.
  • Die Zangen 11 und 12 erreichen dann die maximale Schließposition nach 16 (wobei die Lanzen 37 und 38 in geschlossener Position angeordnet sind), in welcher die Zangen ihrerseits die Versiegelungs- und -schneidvorgänge zur Vervollständigung der Ausbildung eines Beutels 54 ausführen, welcher in einen Förderer 46 fällt, welcher sich in der Zwischenzeit in geeigneter Weise bis zur Nähe der Versiegelungs- und -schneidzone nach oben bewegt hat. Auch erfolgt eine simultane bodenseitige Versiegelung der vorstehend beschriebenen rohrförmigen Umhüllung 2. Während dieses Vorgangs und wie dies bereits zuvor erwähnt worden ist, ermöglicht das Zusammenarbeiten der Enden 6 der Wellen 7 in den geradlinigen Abschnitten 10 der Führungsbahnen 8 der Nocken 9, dass die Zangen 11 und 12 der Abwärtsbewegung der rohrförmigen Umhüllung 2 folgen, so dass diese geschlossen bleibt.

Claims (3)

  1. Maschine zum Verpacken von kleinformatigen Produkten in Beuteln mit flachem Boden, welche folgendes aufweist: ein Paar von Heißsiegelungszangen (11, 12), welche mit einem Schneidmesser (18) ausgerüstet sind und derart angetrieben sind, dass sie ausgehend von einer angehobenen und verschobenen Position die Zangen (11, 12) einander angenähert und in Eingriff miteinander gebracht werden, um parallele horizontale Linien der Heißsiegelung der gegenüberliegenden Laschen einer rohrförmigen Umhüllung (2) zu erstellen, wobei die rohrförmige Umhüllung (2) derart gesteuert wird, dass sie in vertikaler Richtung eine Abwärtsbewegung ausführt, dann in vertikaler Richtung bewegt wird, während zugleich nach wie vor noch in der Schließposition und im wechselseitigen Eingriff auf einem Abschnitt des fallenden Weges der rohrförmigen Umhüllung (2) eine doppelte Querversiegelung vorgenommen und ein Durchtrennen an einer Zwischenschnittstelle der rohrförmigen Umhüllung (2) vorgenommen wird und schließlich die Zangen so bewegt werden, dass sie in die angehobene und verschobene Position zurückgebracht werden, zwei Paare von Lanzen (37, 38), welche in vertikaler Richtung zu der abwärts gehenden Bahn der rohrförmigen Umhüllung (2) und dem Weg einander zu zu bewegen, um die Heißsiegelungszangen (11, 12) synchron mit der Bewegung der Heißsiegelungszangen (11, 12) einander anzunähern, wodurch die Bildung von Taschen im Inneren der Um hüllung (2) unmittelbar oberhalb und unterhalb der Heißsiegelungsnähte verursacht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangen durch Antriebsriemenscheiben (4) drehangetrieben sind, um einen im wesentlichen D-förmigen Weg zurückzulegen, welcher sich aus einem geraden Weg (10) mit einem Radius übergehend in einen gekrümmten Weg zusammensetzt, und die Lanzen (37, 38) mit Hilfe von Schlitten (42) in horizontaler Richtung bewegt werden, welche von einem Rotor (45) synchron mit den Antriebsriemenscheiben (4) der zugeordneten Zangen (11, 12) derart angetrieben werden, dass sie sich einander annähern unmittelbar bevor die Zangen (11, 12) miteinander zusammen wirken, um die Laschen der rohrförmigen Umhüllung (2) jeweils dicht zu verschließen und die gegenüberliegenden Laschen durchzutrennen, die Lanzen (37, 38) auch in vertikaler Richtung mit Hilfe von Schlitten (33) bewegt werden, welche den Auf- und Abbewegungen der Zangen (11, 12) durch Stangen (31) folgen, welche konvergierend in wechselweisen Anlenkstiften (32) verlaufen, welche fest mit weiteren Stiften (33) verbunden sind.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zange (11, 12) ein oberen Abschnitt (11', 12') und einen unteren Abschnitt (11'', 12'') aufweist, welche durch eine Ausnehmung (17) getrennt sind, in der ein Schneidmesser (8) eine Gleitbewegung ausführen kann, die unteren Abschnitte (11'', 12'') mit mittigen Unterbrechungen (29, 30) derart versehen sind, dass bei der Bildung einer Abdichtung an den oberen Abschnitten (11', 12') ein vollständiges Verschließen des Bodens des Beutels erfolgt, wobei die unteren Abschnitte (11'', 12'') eine Mittelöffnung auf der Oberseite des Beutels frei lassen, welche bei den anderen weiteren Verpackungsverfahrensschritten es ermöglichen, dass ein Vakuum im Innern des Beutels erzeugt wird, bevor dieser abschließend verschlossen wird.
  3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen rohrförmigen Förderer (46) für zugeschnittene Beutel (54) aufweist, welche in vertikaler Richtung unterhalb der Zangen (11, 12) mit einem der Schlitten (33) bewegbar ist.
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