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Gegenstand
der Erfindung
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Die
vorliegende Patentschrift betrifft eine Maschine zum Herstellen
von Behältern
mit verzehrbarem Inhalt, deren deutlichen Zweck darauf beruht, die serienmäßige Herstellung
von Behältern,
die später mit
einem verzehrbaren Produkt, wie Kräutertees, Medikamente, usw.,
befüllt
werden, zu ermöglichen, wobei
die Versiegelung des zuvor mit dem verzehrbahren Produkt befüllten Behälters danach
erfolgt.
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Bereich der
Erfindung
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Diese
Erfindung findet ihren Anwendungsbereich in der Industrie, die sich
mit der Herstellung von Behältern
befasst, und zwar in der Industrie, die sich mit der Herstellung
von Maschinen zur Herstellung von Behältern befasst, die ihrerseits
das entstandene Behälter
befüllen
und später
abdichten.
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Hintergrund
der Erfindung
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Aus
dem Patent
US 3.808.772 ist
eine Maschine zum Herstellen und Befüllen von kombinierten Behältern bekannt,
wobei auf einem sich kontinuierlich bewegenden Band aus thermoplastischem
Material arbeitend, die Maschine, die Stationen zur Erwärmung des
Bandes umfasst, das Band innerhalb der verbundenen Behälter formt,
die Behälter
befüllt,
die gefüllten
Behälter
bedeckt und versiegelt, und diese später nacheinander abtrennt.
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Das
Band wird an seinen Rändern
gehalten und aus einer Walze in Bewegung gesetzt.
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Die
Synchronisierungsantreibmittel führen auf
eine zyklische Weise die Erwärmung,
die Formgebung des Behälters
und die Schneidvorrichtung, die in Richtung des Bandtransports schneidet,
und die Einstellung derselben.
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Die
Fülldüsen bewegen
sich mit den erst geformten Behältern
während
diese befüllt
werden.
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Aus
dem Patent
US 3.837.782 ist
eine Verpackungsmaschine für
Einzelportionen bekannt, bei der eine thermoplastische Folie automatisch
gehalten wird, so dass sie entlang der Randportionen losgelassen
werden kann, die sich längs
erstrecken.
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Die
Folie bewegt sich nach vorne und wird progressiv mit einem Heizgerät erwärmt und
während
ihres Erweichens quer zu ihrer Bewegung gespannt.
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Nach
Verlassen des Heizgeräts
und während
sie noch befestigt bleibt wird die zuvor erweichte Folie auf die
oberen Formen der Form in einer Formstation gelegt, welche eine
Topfform annimmt, und an einer ihrer Enden über eine kontinuierliche Reihe
der genannten Formen bewegt wird bis es in eine Befüllungs-
und Versiegelungsstation, die von dem besagten Ende nacheinander
getrennt ist, gelangt.
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Aus
dem Patent
US 3.918.237 ist
eine Maschine zur Herstellung von kastenähnlichen Behältern bekannt,
bei der ein erstes kontinuierliches Band aus einem faltbaren Material
aus einer Zufuhrwalze herauskommt und gefaltet wird, um eine Reihe
von in U-Form verbundenen Abschnitten zu bilden, die in der Form
aufgesammelt werden, und bei der ein zweites kontinuierliches Band
aus einem faltbaren Material, das aus einer Zufuhrwalze herauskommt,
in einer Anordnung mit U-Form gefaltet und mit der Abschnittsreihe,
die durch das erste Band ebenfalls unter Annahme der U-Form gebildet
wurde, verbunden wird, so dass die Wandstruktur des Behälters vervollständigt wird.
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Folglich
kann festgestellt werden, dass die drei wieder aufgenommenen Dokumente
keine dem Gegenstand der Erfindung ähnlichen Merkmale umfassen,
obwohl sie sichtlich zum gleichen Anwendungsbereich gehören, d.
h. sie sind für
die Herstellung von Behältern
bestimmt.
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Folglich
kennt der Anmelder das Vorkommen einer Erfindung nicht, die für den gleichen
Zweck anwendbar ist und dabei eine höhere Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses
aufweist, fähig
ist gleichzeitig zahlreiche Behälter
herzustellen, wobei diese gleichzeitig unterschiedliche Varianten
aufweisen können,
und diese aufgrund des Einbaus der nötigen Form- und Schneidmatrizen,
die Bestandteile der Maschine sind, herstellt.
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Beschreibung
der Erfindung
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Die
von der Erfindung vorgeschlagene Maschine für die Herstellung von Behältern mit
verzehrbarem Inhalt ist an und für
sich in ihrer strukturellen Einheit als eine sichtliche Neuheit
gestaltet, da sie in einer einzigen Erfindung die Formungsprozesse
des Behälters, das
Befüllen
des zuvor geformten Behälters
mit dem verzehrbaren Inhalt, sowie das Versiegeln und Stanzen des
zuvor hergestellten und gefüllten
Behälters
vereinigt, wobei der Vorgang in einer kontinuierlichen und synchronisierten
Betriebsweise durchgeführt
wird.
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Die
Maschine zur Herstellung von Behältern mit
verzehrbarem Inhalt, die Gegenstand der Erfindung ist, ist nämlich aus
einem Rahmen, Gestell oder Struktur gebildet, in welchem vier Module
aufgenommen sind, wobei zwei dieser Module für die Zufuhr bestimmt sind
und das Rohmaterial für
die Formung des Behälters
in zwei Hälften
und getrennt bereitstellen, wobei sie über die geeigneten Mitteln
für die
Ausführung
der besagten Formung durch Wärme
und Druck verfügt
und auch über
ein Dosiermodul, welche das verzehrbare Produkt enthält, und
die Mittel für
ihre Dosierung und Einleitung in einer der beiden Hälften des
hergestellten Behälters
verfügt,
wobei sie letztlich ein Schneidmodul mit den für die Durchführung der
Versiegelung der beiden Hälften,
sowie für das
Endstanzen des Behälters
geeigneten Mitteln aufweist.
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Das
für die
Formung verwendete Rohstoff, das durch die zwei besagten Dosiermodule
zugeführt wird,
kann ein Thermoplast sein, der in Form von Rollen mit veränderlicher
Bandbreite vorliegen kann.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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Um
die durchgeführten
Beschreibung zu ergänzen
und mit dem Zweck ein besseres Verständnis der Merkmale der Erfindung
zu ermöglichen
liegt der vorliegenden Patentschrift als Bestandteil derselben eine
Zeichnungsseite, in welche illustrativ aber nicht beschränkend das
Folgende dargestellt wird, bei:
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1 – Entspricht
eine Seitenansicht des Gegenstands der Erfindung, bezüglich einer
Maschine zur Herstellung von Behältern
mit verzehrbarem Inhalt.
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2 – Zeigt
eine Draufsicht des in 1 dargestellten Gegenstands.
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Bevorzugte
Ausführung
der Erfindung
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In
den gennanten Figuren kann beobachtet werden, dass die Maschine
zur Herstellung von Behältern
mit verzehrbarem Inhalt aus einer Reihe von verketteten Modulen
gebildet ist, wobei in jeder dieser Module ein Teil des Herstellungsprozesses durchgeführt wird
und wobei die Module in einer metallischen Struktur oder Rahmen,
dass aus Aluminiumprofilen oder Ähnlichem
geformt oder erhalten ist, integriert sind, wobei sie vier Module
(1), (2), (3) und (4) umfasst,
von denen zwei, (1) und (2) Zufuhrmodule sind,
Modul (3) eine Dosiervorrichtung aufweist und Modul (4)
zur Anwendung als Schneidmodul bestimmt ist.
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Die
Zufuhrmodule (1) und (2) sind miteinander gleich
und in den entgegengesetzten Enden der Maschine angeordnet, wobei
sie Zufuhrmodule genannt werden, weil sie dazu bestimmt sind Rollen
(5) und (6) aus identischem Kunststoff zu enthalten,
das als Rohstoff für
die Herstellung der Behälterkörper angewendet
wird, d. h. sie enthalten eine Kunststofffolie die dazu bestimmt
ist die Behälter
durch die Anwendung von Wärme
zu formen, wobei die besagten die Folien enthaltenden Rollen eine
veränderliche Bandbreite
aufweisen und sich je anhand von einer Achse drehen, wobei sie Gegengewichte
für das Bremsen
aufweisen.
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Im
Zufuhrmodul (1) befindet sich eine Rolle (5) aus
Kunststoff, deren freies Ende an einer pneumatischen Zufuhrvorrichtung
(7) konventioneller Art angeschlossen ist, welche diese
nach und nach aufwickelt, und wobei diese ihrerseits zwei Bauteile
aufweist, ein bewegliches Teil, welches das Vorlaufen anzeigt, wobei
dieses Vorlaufen einstellbar ist, und ein festes Teil, welches das
Band beschränkt
festhält.
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Nachfolgend
sind einige Düsen
(8) angeordnet, die warme Luft ausstoßen mit dem Zweck die Temperatur
des Bandes zu erhöhen
bis eine Wärmestufe
erreicht wird, die zwischen 90°C
und 100°C
beträgt,
wobei dieser Schritt vor der Formung der Vertiefungen, welche die
Behälter
erzeugen werden, stattfindet.
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Die
Düsen (8)
sind zur Mitte einer Verformungsmatrize (9), die mit zwei
homologen Bauteilen, ein Teil und ein Gegenteil, versehen ist ausgerichtet, da
in diesem Bereich die geeignete Temperatur für die Druckverformung erreicht
werden muss, wobei angegeben werden muss, dass mittels des Antriebes eines
pneumatischen Zylinders (10), der auf die verspundete Matrize
wirkt, welche endgültig
die Vertiefung formt, die in das zuvor aufgewärmte Band eingebracht wird,
wobei eine konkave Form ausgebildet wird, die logischerweise übereinstimmend
mit der Formgestaltung des herzustellenden Behälters bestimmt ist.
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In
diesem Vorgang werden die Wärme
und der Druck einer Matrize kombiniert und es werden auch Zentrierbohrungen
enthalten.
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Im
Inneren des Zufuhrmoduls (1) befinden sich Mittel zur Kühlung der
Matrize (9), damit das plastische Band das Modul frei von
Wärme verlässt, wobei
diese mittels Walzen der eigenen Zufuhrvorrichtung (7)
geführt
wird, und im Dosiermodul (3) ist das Vorkommen eines Trichters
(11) vorgesehen, in deren Inneren sich das verzehrbare
Produkt befindet, wobei der Trichter (11) mittels Federn
gelagert ist und mit Hilfe eines Ventils eine Rüttelbewegung aufweist.
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Das
Band aus Kunststoff mit den eingebrachten Vertiefungen befindet
sich im unteren Teil und der Trichter, der für kommerzielle Zwecke entwickelt
wurde, ist einem volumetrischen Dosierer (12) zugeordnet,
der von ihm zugespeist wird, und der aus einer Platte mit einer
alternierenden Bewegung besteht, welche die exakte Menge an Produkt
durchlässt,
die in das Innere von anderen Trichtern (13) mit kleinerem
Volumen hereinfällt,
welche in Abhängigkeit
von der im Band eingebrachten Vertiefungen, in unterschiedlicher
Anzahl eingebaut, das gleichzeitige Befüllen derselben erzeugen.
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Die
Erfindung ist mit einem optischen Leser (14) versehen,
der für
die Ablesung der Zentrierbohrungen, die durch eine Verformungsmatrize
(9) im Band eingebracht wurden, bestimmt ist, und der gleichzeitig
den Dosierer (3), nämlich
den Trichter (11), im geeigneten Zeitpunkt zur richtigen
Beladung der Vertiefungen antreibt.
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Im
Dosiermodul (3) wird in Rollen (15) und (16)
der überschüssige Kunststoff
aus den Rollen (5) und (6) aus den besagten Zufuhrmodulen
(1) und (2) für
die spätere
Verwertung gesammelt, wobei dieses durch die jeweiligen pneumatischen
Wickler (17) und (18), die aufgrund des niedriges
Drehmoments, das sie entwickeln, die Bänder gespannt halten, möglich ist.
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Die
Entnahme dieser vorher genannten Verwertungsrollen (15)
und (16), die im Dosiermodul gesammelt werden, wird durch
die Entfernung der jeweiligen pneumatischen Zylinder (19)
und (20), welche die Rollen freilassen, durchgeführt, so
dass der Betreiber sie entfernen kann.
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Im
Zufuhrmodul (2), das im diametral engegengesetzten Ende
zum Anfangsmodul (1) angeordnet ist, befindet sich eine
Rolle (6) mit identischen Merkmalen, und die einer anderen
pneumatischen Zufuhrvorrichtung (21) zugeordnet ist, die
mit zwei Bauteilen, ein festes und ein bewegliches Teil, die das
Band transportieren und gleichzeitig festhalten, versehen ist.
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Die
Erfindung weist Erwärmungsdüsen (22) zur
Erleichterung der Formung des Rohstoffes auf, wobei diese Funktion
stattfindet, wenn eine andere verformungsmatrize (23),
die der im vorderen Zufuhrmodul (1) ähnlich ist, eingreift, wobei
diese auch durch einen pneumatischen Zylinder (24) angetrieben
wird und wobei im warmen Band eine oder mehrere Vertiefungen entstehen,
die später
die Vertiefungen, welche die andere Hälfte des formenden Behälters bilden,
darstellen werden, und Zentrierborungen aufweisen.
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Im
sogenannten Schneidmodul (4) treffen während der letzten Stufe des
Herstellungsprozesses die beiden Bänder, die aus ihren jeweiligen
Zufuhrmodlen (1) und (2) kommen, und deshalb den entsprechenden
Rollen (5) und (6) gehören, zusammen, wobei sie schon
wie zuvor festgestellt ordnungsgemäß geformt sind und eines davon,
eingebrachte mit dem verzehrbaren Produkt gefüllte Vertiefungen aufweist.
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Die
Erfindung weist geeignete Mittel auf, um erstens die Überlagerung
der beiden Bänder
im Raum und ihr physischer Kontakt zu ermöglichen, um sie danach durch
Leitdorne oder Zentrierelemente, die genau mit den genannten Bohrungen,
die auf den Bänder
aufgebracht wurden, zusammenfällt,
zu zentrieren.
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Im
vierten Schneidmodul (4) gibt es einen Schweißwerkzeug
oder -matrize (25), die über Ultraschall einwirkt, wobei
diese einen Stanzmesser (26) oder -werkzeug umfasst, wobei
die Teile (25) und (26) über einen pneumatischen Zylinder
(27) fest verbunden sind, der mit Hilfe von Federn die
Verschiebung der Einen oder der Anderen in horizontaler Richtung
bewirkt, mit dem Zweck die Bewegung in Abhängigkeit des durchzuführenden
Vorgangs umzukehren.
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Die
Werkzeuge oder Matrizen (25) und (26) werden durch
das Zusammenwirken mit dem pneumatischen Zylinder (28),
der senkrecht angeordnet ist, betätigt, der einen starken Druck
auf die Matrize überträgt, welche
die richtige Stellung in Bezug auf die Bänder aus Kunststoff belegt,
die sich, wie zuvor schon beschrieben, in diesem Punkt zueinander
zentriert und im engen physischen Kontakt befinden.
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Im
Schneidmodul (4) werden zwei aufeinander folgenden Vorgänge durchgeführt, wovon
einem das Schweißen
mit Ultraschall der beiden in ihren jeweiligen Zufuhrmodule hergestellten
Hälften
des erzeugten Behälters
umfasst, wenn die Schweißmatrize
oder -werkzeug (25) als erstes durch den pneumatischen
Zylinder in senkrechter Stellung (28) angetrieben wird,
und das Stanzen des Teiles wenn nach der Wirkung der beiden pneumatischen
Zylinder (27) und (28) die Matrizen durch die
Feder in entgegengesetzter Richtung bewegt werden und sich in der
geeigneten Stellung der Stanzmatrize (26) stellt.
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Der
in senkrechter Stellung angeordnete pneumatische Zylinder (28)
drückt
das Stanzwerkzeug und das erzeugte Teil fällt durch eine Rampe (29)
in einem Container.
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Die
ganze Anordnung wird vollständig
von einer bevorzugt metallischen Struktur (30) getragen, die
aus Aluminiumprofilen gebaut wird.