DE69722964T2

DE69722964T2 - Verpackungsverfahren für ein Band von zusammenhängenden Beuteln

Info

Publication number: DE69722964T2
Application number: DE69722964T
Authority: DE
Inventors: Hershey Aurora Lerner
Original assignee: Automated Packaging Systems Inc
Current assignee: Automated Packaging Systems Inc
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2017-08-15
Also published as: BR9704375A; DE69722964D1; ES2153162T3; PT825117E; US5987856A; EP0825117A1; EP1008523B1; CA2287603C; DK0825117T3; BR9704370A; AR018345A2; EP0965520A1; EP0825117B1; CA2213182C; MX9706162A; DE69703421D1; CA2213182A1; EP1008523A1; CA2287603A1; US6055796A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Verpackungsmaschinerie und im besonderen auf eine Verpackungsmaschine und ein Verpackungsverfahren, die besonders geeignet sind, vergleichsweise sperrige und flüssige Produkte der Reihe nach in Beutel eines neuartigen, an der Seite zusammenhängenden Bandes von Beuteln zu laden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
US-Patentschrift 4,969,310, die am 13. November 1990 an Hershey Lerner et al. unter dem Titel Packaging Machine and Method (die SP-Patentschrift) herausgegeben wurde, offenbart eine Verpackungsmaschine, die wirtschaftlichen Erfolg verbuchte. Einer der Hauptvorteile der Maschine der SP-Patentschrift liegt in einem neuartigen Fördergerätmechanismus zum Umfassen oberer Ansätze von Beuteln eines Bandes, während sie auf einem Vorschubweg entlang befördert werden und an einer Ladestation ausgerichtet werden. Die Festigkeit, mit der die Ansätze umfasst werden, macht die Maschine höchst geeignet, sperrige Produkte zu verpacken, die in die Beutel gesteckt werden. Während die Maschine der SP-Patentschrift einen Fortschritt gegenüber dem früheren Stand der Technik darstellte, besonders hinsichtlich seines Ansatzgreif-Leistungsvermögens, wäre sogar größeres Ansatzgreif-Leistungsvermögen, wenn erreicht, nützlich, um Verpacken von zusätzlichen Produkten zu ermöglichen. Während die Maschine ein klarer Fortschritt gegenüber der Technik war, was jede Beutelgröße anging, hat sie einen begrenzten Maximalstopfdruck, dem sie ohne Schlupf standhalten kann.
Die Länge eines Beutels auf dem Vorschubweg ist begrenzt, wobei Aufladen eines Beutels, während er sich auf dem Vorschubweg bewegt, nicht möglich und das gleichzeitige Laden von zwei oder mehr Beuteln nicht bereitgestellt ist.
Mit der Maschine der SP-Patentschrift gibt es einen intermittierenden Abschnitt, der die Ladestation und einen zusammenhängenden Abschnitt enthält, der eine Versiegelstation umfasst. Der Durchsatz der Maschine ist von Natur aus weniger, als mit einem zusammenhängend betriebenen Ladeabschnitt erzielt werden könnte.
Eine vorhergehende Maschine stellt rechteckige Öffnungen bereit, die Maße der rechteckigen Öffnungen, die beide der Länge nach oder quer sind, sind beide durch die Konstruktion des Bandes von Beuteln begrenzt, die gefüllt werden, und durch Leitstangen, die zur Beförderung der Beutel verwendet werden. Bis zu dem Maße, dass die Verpackungsmaschine eingestellt werden konnte, die Konfiguration der rechteckigen Öffnung zu variieren, war solch verfügbare Regulierung höchst begrenzt, da sie Substitution. einer anderen Anordnungsleitstange erfordert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt ein Verpackungsverfahren bereit, das ein Band von an der Seite zusammenhängenden Beuteln verwendet, wobei das Verfahren umfasst:

a) Zuführen des Bandes von einem Vorrat zu einer Ladestation;
b) Trennen von Abschnitten einer Vorderseite und einer Rückseite jedes Beutels, um eine obere Öffnung zu schaffen, die Zugang zu einem Füllraum bietet;
c) Anordnen eines Produktes in den Raum jedes Beutels, um den Beutel zu füllen; und
d) dadurch gekennzeichnet, dass obere Abschnitte der Vorderseite und der Hinterseite jedes Beutels nebeneinander ausgerichtet werden, indem zwei gegenläufige Druckluftstrahlen von Düsen in Bereichen der Vorderkante beziehungsweise Hinterkante des Beutels gegen ge teilte Innenseitenabschnitte jedes geladenen Beutels gerichtet werden, so dass die oberen Abschnitte des Beutels in Längsrichtung des Vorschubwegs gespannt werden.

Ein Hauptmerkmal der Maschine ist, dass der Ladeabschnitt die Beutel in rechteckige Konfigurationen öffnet. Die Quer- und Längsmaße solcher Öffnungen für jede beliebige Beutelgröße sind relativ und leicht unter großer Auswahlmöglichkeit einstellbar.
Es gibt im Grunde keine Grenze für die Länge der Ladestation, und größere Anzahlen von offenen Beuteln können gleichzeitig durch die Ladestation befördert werden. Mit einer Maschine, die auf einer kontinuierlichen Basis und auf einer aufeinander abgestimmten Produktlieferung funktioniert, ist es möglich, gleichzeitig einen Satz an Produkten in einen ähnlich numerierten Satz von Beuteln zu befördern, da die Beutel und die beförderten Produkte durch die Ladestation vorankommen. Ein weiterer Vorteil einer verlängerten Ladestation ist, dass eine Serie von Vibratorzuführern der Station entlang positioniert werden können, wodurch sich der Bedarf an einem Zuführförderer erübrigt.
Extrem hohe Verpackungsraten können erzielt werden. Es ist zum Beispiel möglich, 130 25,4 cm (zehn Inch)-Beutel pro Minute zu laden und zu verschließen. Erzielte Raten gehen über jene mit fast allen, wenn nicht allen, Maschinen vom Stand der Technik hinaus, einschließlich sogenannter „Form- und Füllmaschinen".
Wenn geladene Beutel die Ladestation verlassen; wird die Vorderseitenkante vorgeschoben und die Hinterseitenkante jedes Beutels verzögert, um die Oberflächen von den oberen Abschnitten jedes Beutels nach innen zu bringen, so dass sie sich von Oberfläche zu Oberfläche berühren, damit sie geschlossen werden können. Entgegengesetzt gerichtete Luftstrahlen werden eingesetzt, die wirksam sind, um die Oberfläche zu Oberfläche-Orientierung wieder herzustellen.
Bei einem Auslauf von dem Abschnitt der Maschine, wo Beutel gefüllt werden, bedecken Hauptförderbänder Auslaufbänder, die wiederum die Verschlussabschnitt-Förderbänder bedecken. Wenn die Beutel zu den Verschlussabschnittsbändern befördert werden, schneidet ein Drehmesser die Beutel in der Nähe ihres oberen Endes derart, dass die Ansatzabschnitte, die durch die Hauptförderbänder befördert wurden, abgeschnitten und wieder verwertbarer Abfall werden. Die Elevation der Schneidevorrichtung verglichen mit dem Heißsiegelgerät ist einstellbar.
Die Erfindung umfasst auch ein Verpackungsverfahren, das das Greifen der aufrecht stehenden Vorder- und Hinteransatzabschnitte zwischen Haupt- und Ansatzförderbändern umfasst. Die Bänder werden dann gespreizt, während sie durch eine Ladestation laufen, wobei sie Beutelöffnungen in rechteckige Konfigurationen ziehen, da Abschnitte von oberen Beutelenden von dem oberen Abschnitt getrennt werden. Nach dem Beladen der Beutel werden obere Abschnitte der Beutelinnenflächen zu der benachbarten Einstellung zurückgeführt, ein Abschnitt des Ansatzabschnitts wird von den Beuteln geschnitten und die Beutel werden versiegelt oder auf andere Art verschlossen, um die Verpackungen fertig zu stellen.
IN DEN ZEICHNUNGEN
ist
1 eine fragmentarische Draufsicht des Einsackvorrichtungs-Abschnitts der Maschine;
2 eine perspektivisch gezeichnete Ansicht des Einsackvorrichtungs-Abschnitts aus der Sicht von der Ebene, die durch die Linie 3-3 von 1 angezeigt wird; und
3 eine fragmentarische, perspektivische Ansicht, die eine Anordnung für Faltbeutel darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
I. Die Gesamtmaschine
Mit Bezug auf 1 und 2 wird eine Bahn von an der Seite zusammenhängenden Beuteln 25 bereitgestellt. Der Bahn wird von einem Vorrat zugeführt, was schematisch bei 16 zu einem Einsackvorrichtungs-Abschnitt 17 dargestellt wird. Der Einsackvorrichtungs-Abschnitt 17 ist getrennt mit einem Verschlussabschnitt 19 verbunden.
II. Die Bahn
Die Bahn ist ein längliches, abgeflachtes Kunststoffrohr, üblicherweise aus Polyethylen geformt. Das Rohr umfasst einen oberen Abschnitt 23 zum Zuführen entlang eines Dorns 24, 2. Der obere Abschnitt 23 ist mit den oberen Enden eines Bandes von an der Seite zusammenhängenden Beuteln 25 durch Vorder- und Rückschwächelinien in der Form von Perforationen 27, 28 verbunden. Zerbrechliche Verbindungen 30 verbinden benachbarte Ecken der Beutelseiten, 3 und 4. Jeder Beutel 25 umfasst eine Vorderseite 31 und eine Rückseite 32, die bei einen Boden 33 durch eine ausgewählte Falte oder Versiegelung verbunden sind. An die Verbindungen 30 benachbarte Seitenversiegelungen beschreiben die Seiten der Beutel 25. Die Beutelvorderseiten und Beutelrückseiten 31, 32 sind jeweils mit dem oberen Abschnitt 23 durch die Schwächelinien 27, 28 verbunden, so dass der obere Abschnitt 23 selbst im Wesentlichen ein Rohr ist, wenn die Bahn abgeflacht ist.
III. Der Einsackvorrichtungs-Abschnitt 17
A. Ein Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35
Die Bahn wird von dem Vorrat 16 in einen Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35 von dem Einsackvorrichtungs-Abschnitt 17 zugeführt. Die Zuführung geschieht über den Dorn 24 und vorüber an einem Längsschneidemesser 36, 1 Das Längsschneidemesser 36 trennt den oberen Abschnitt 23 in entgegengesetzte Vorderseiten- und Rückseitenansätze 38, 39. Die Zuführung durch den Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35 wird durch ein Paar von endlosen, sich entgegengesetzt drehenden Hauptfördergurten 40, 41 verursacht, die durch sich entgegengesetzt drehende Scheibensätze 42, 43 unterstützt werden. Die Hauptgurte 40, 41 werden von einem Schrittmotor 44, 2 durch Zahnscheiben 42T, 43T der Sätze 42, 43 angetrieben. Andere Scheiben 425, 43S sind mit Federvorspannung, um die Gurte zu spannen.
Ein Pflug 45 wird in 2 bereitgestellt und dargestellt. Der Pflug liegt in einer kurzen Entfernung oberhalb einer Laufrolle 46. Da die Ansätze von den Hauptfördergurten 41, 42 mit vorwärts gezogen werden, werden die Ansätze jeweils über den oberen Beutel gefaltet, wobei die Oberflächen der Hauptfördergurte unter Betrieb von dem Pflug 45 zugeschaltet sind.
Wenn die Ansätze über den oberen Enden der Hauptfördergurte 41, 42 gefaltet sind, presst die Laufrolle 46 endlose Ansatzförder- und Bügelgurte 48, 49 in ergänzende Rillen in den Hauptfördergurten 40 beziehungsweise 41. So arbeiten die Rillen als Beutelklemmflächen, die sich mit den Bügelgurten ergänzen.
Ein Beutelseiten-Abschneidmechanismus 53 wird bei einer Beutelanbindungs-Unterbrechungsstation bereitgestellt. Der Abschneidmechanismus 53 umfasst einen Endlosgurt 54, der um ein in Abständen aufgestelltes Scheibenpaar 55 gezogen ist, um Spannweiten bereitzustellen, die, wie in 3 dargestellt, senkrecht sind. Die Scheiben 55 werden durch einen Motor 57, 2, angetrieben. Da der Gurt angetrieben wird, laufen Brechbolzen 58, die von dem Gurt 54 vorspringen, zwischen den anliegenden Beutelseiten durch, um die zerbrechlichen Verbindungen 30 zu zerreißen. Auf diese Weise werden die Beutel, wenn sie den Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35 verlassen, von einander getrennt, aber bleiben mit den Ansätzen 38, 39 verbunden.
B. Die Ladestation 60
Die Ladestation 60 umfasst ein Paar parallele Gurtspreizen 61, 62. Die Gurtspreizen sind jeweils seitenverkehrt zueinander. Die Gurtspreizen umfassen jeweils Kanäle. Die Kanäle führen jeweils die Hauptfördergurte 40, 41 auf jeder Seite der Ladestation 60. Wenn die Fördergurte 40, 41 in den Kanälen sind, werden die Beutel 25 zwischen den Gurten in einer rechteckigen oberen Öffnungskonfiguration gedehnt.
Eine schematische Darstellung von einem Vorratstrichter 66 wird in 2 offenbart. Wie durch jene Figur nahegelegt, werden die zu verpackenden Produkte durch die rechteckigen oberen Beutelöffnungen eingelegt, wann immer ein Beutel mit dem Vorratstrichter bei der Ladestation ausgerichtet wird.
Eine Raumeinstellvorrichtung wird bereitgestellt. Dieser Mechanismus umfasst ein räumlich entferntes Paar von Einstellschrauben 68, 69, 2. Die Einstellschrauben 68, 69 sind jeweils zentral durch Lager 70, 71 gelagert. Die Schrauben haben entgegengesetzte Abschnitte auf jeder Seite ihrer Lager 70, 71, die die Gurtspreizer 61, 62 über Gewinde einschalten. Drehung einer Kurbel 72 verursacht Drehung der Einstellschraube 69. Die Schraube 69 wird mit der Schraube 70 über Gurte oder Bänder 73 verbunden, die arbeiten, um Drehkräfte zu übertragen, so dass, wenn die Kurbel 72 betrieben wird, die Schrauben 68, 69 gleichmäßig bewegt werden, um die Spreizer ebenso in ein eingestelltes räumliches, aber immer noch paralleles, Verhältnis zu bringen.
Da die Spreizer beweglich aufeinander und voneinander weg eingestellt sind, erhalten die Scheiben mit Federspannung 42S, 43S Spannung auf die Hauptfördergurte 40, 41 aufrecht, während sie relative Bewegung von Spannen der Gurte, die durch die Verteilerkanäle 63, 64 laufen, erlauben. Ähnlich behalten Ansatzförder-Gurtscheiben 50S mit Federvorspannung eine Spannung auf die Bügelgurte 48, 49. Die Scheiben mit Federspannung von beiden Gerätesätzen sind die Scheiben rechts wie in 1 zu sehen, d. h. die Eintrittsflächenscheiben in dem Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35.
Die Hauptförderscheibensätze 42, 43 umfassen zwei Umlenkscheiben 75, 76 unterhalb der Ladestation 60. Die Umlenkscheiben 75, 76 sind relativ nahe gelegen, um die Hauptfördergurte 40, 41 in im wesentlichen nebeneinander ausgerichtetem Verhältnis umzukehren, das Auslauf von der Ladestation 60 folgt.
C. Beutelspannen
Wenn beladene Beutel die Ladestation verlassen, ist es wünschenswert, die oberen Abschnitte der Beutelvorder- und Rückseiten in Nebeneinanderstellung zu bringen.
Dieses Spannen der nun beladenen Beutel, wenn sie die Ladestation verlassen, wird mit Luftstrahlen von Düsen 110, 112 erzielt, die jeweils gegen die Vorder- und Hinterkanten des Beutels blasen und so die Beutel von ihrer rechteckigen Ausrichtung in ein nebeneinander ausgerichtetes Vorderseite zu Rückseite-Verhältnis spannen, wenn die Fördergurte in Nebeneinanderstellung zurückgebracht werden.
Nachdem die beladenen Beutel die Ladestation 60 verlassen haben und die Vorder- und Rückseite von jedem Beutel in Nebeneinanderstellung gebracht wurden, werden die beladenen Beutel zu dem Verschlussabschnitt befördert.
VIII. Arbeitsgang
Dann wird eine Bahn 15 von Beuteln 25 durch die Einsackvorrichtung und den Siegler zugeführt, indem die beiden angestoßen werden. Der Querabstand der Hauptfördergurte 40, 41 wird durch Drehen der Kurbel 72 eingestellt, bis die Ladestation 60 die gewünschte Querabmessung hat. Eine Steuerung, nicht dargestellt, ist festgesetzt, eine erwünschte Zuführungsrate und eine ausgewählte von dauerndem oder unterbrochenem Betrieb. Wenn von dauerndem Betrieb ausgegangen wird, kann die Zuführungsrate so hoch wie 130 25,4 cm (zehn Inch) Beutel pro Minute sein.
Wenn die Maschine erst einmal in Betrieb ist, wird der oberer Abschnitt 21 der Bahn 15 entlang dem Dorn 24 zugeführt und von dem Längsschneider 36 geschnitten. Dies formt die Ansätze, die über den Hauptfördergurten 41, 42 durch die Einwirkung von dem Pflug 45 gefaltet werden. Die Ansatzklammergurte 48, 49 gehen von den erhöhten Scheiben 50S mit Federvorspannung hinunter, wie in 2 dargestellt. Die Kurvenrolle 46 schließt die Klammergurte 48, 49 jeweils in die Fördergurträume, um sehr bestimmte und feste Unterstützung für die Beutel bereitzustellen, während sie weiter verarbeitet werden. Wenn folgende Seitenverbindungen 30 der Beutel mit dem Beutelseitenabschneider 53 ausgerichtet werden, wird der Motor 35 betrieben, um den Gurt 54 zu lenken und zu bewirken, dass die Unterbrecherstifte 58 die Seitenverbindungen 30 abbrechen.
Während benachbarte Läufe der Fördergurte 41, 42 unterhalb von dem Beutelzufuhr- und Vorbereitungsabschnitt 35 vorwärts kommen, werden die Gurte unter der Wirkung der Gurtspreizen 61, 62 gespreizt. Wenn die Gurte gespreizt werden, bewirken die Ansätze, dass sich die an die Vorderkante von jedem Beutel benachbarten Vorder- und Rückseiten 31, 32 von den Ansätzen trennen, indem sie eine genügende Länge der Perforationen zwischen ihnen ziehen, um zu ermöglichen, dass die Vorderkante der Mittelpunkt in einer Beutelspannweite zwischen den Gurten wird, wenn der Beutel der Länge nach durch die Ladestation 60 passiert. Ähnlich werden die Perforationen, die an die Hinterkante angrenzen, gezogen, wenn die Hinterkante des Beutels gespreizt wird, bis der Beutel eine volle rechteckige Öffnung erreicht, wie im Besonderen in 1 und 3 dargestellt.
Als nächstes wird ein Produkt in den rechteckigen Beutel eingeführt, wie in 2 schematisch dargestellt. Während die schematische Darstellung aus getrennten Verbindungsmitteln besteht, sollte erkannt werden, dass diese Maschine und ihr System sehr gut zum Verpacken von Flüssigkeiten und sperrigen Produkten geeignet sind, die in einen Beutel gefüllt werden müssen, wie Feinstrumpfhosen und rechteckige Gegenstände, wie Haushaltsschwämme.
Nachdem das Produkt eingefüllt wurde, werden die benachbarten Läufe der Hauptfördergurte zusammen zurück gebracht und die beladenen Beuteloberseiten werden längs auf dem Vorschubweg durch entgegengesetzte Luftströme von Düsen 110, 112 gespreizt.

Claims

Verpackungsverfahren, das ein Band (15) von an der Seite zusammenhängenden Beuteln (25) verwendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Zuführen des Bandes von einem Vorrat zu einer Ladestation (60); b) Trennen von Abschnitten einer Vorderseite (31) und einer Rückseite (32) jedes Beutels, um eine obere Öffnung zu schaffen, die Zugang zu einem Füllraum bietet; c) Platzieren eines Produkts in den Raum jedes Beutels, um den Beutel zu füllen; d) dadurch gekennzeichnet, dass obere Abschnitte der Vorderseite und der Hinterseite jedes Beutels nebeneinander ausgerichtet werden, indem zwei gegenläufige Druckluftstrahlen von Düsen (110, 112) in Bereichen der Vorderkante beziehungsweise Hinterkante des Beutels gegen geteilte Innenseitenabschnitte jedes geladenen Beutels gerichtet werden, so dass die oberen Abschnitte des Beutels in Längsrichtung des Vorschubwegs gespannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren den Schritt des Zusammenhaltens der oberen Abschnitte, während diese nebeneinander ausgerichtet sind, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zuführschritt das Umfassen der oberen Ansätze umfasst, die mit den Beutelvorderseiten und Beutelrückseiten verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Trennens dadurch erreicht wird, dass die Ansätze auseinandergespreizt werden, während sie auf einem Vorschubweg durch die Ladestation befördert werden.
Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, das des Weiteren das Umfassen der ausgerichteten oberen Abschnitte zwischen einem Gurtpaar (40, 41) umfasst, um die Ausrichtung der Abschnitte zu bewahren, während die ausgerichteten Abschnitte weiterbefördert werden.