EP0044395B1

EP0044395B1 - Maschine zum kontinuierlichen Erzeugen gefüllter prismenförmigen Behälter

Info

Publication number: EP0044395B1
Application number: EP81104216A
Authority: EP
Inventors: Gino Rapparini
Original assignee: Individual
Current assignee: Tetra Pak Italiana SpA
Priority date: 1980-06-11
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1985-10-30
Also published as: US4450669A; DE3172754D1; JPS6330204B2; EP0044395A1; DK154700C; ES8300058A1; IT8003445A0; JPS5728706A; DK154700B; NO811725L; AU7148381A; AR225817A1; ES502975A0; IT1135852B; CA1173735A; DK253081A; MX153766A; AU544989B2; GR75672B; ATE16264T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum kontinuierlichen Erzeugen gefüllter prismenförmiger Behälter mit viereckigem Querschnitt und seitlichen Ohren an den Verschlußenden, ausgehend aus einem durchgehenden Rohr oder Schlauch, mit and endlosen Ketten oder Bändern angeordneten Elementen zum Formen, Versiegeln und Abtrennen des Rohres oder Schlauches.
Es sind Vorrichtungen zur Herstellung von Quaderpackungen bekannt (DE-B2 14 61 895, DE-B-11 92 968, DE-B2 1461 915), bei denen an zwei einander gegenüberliegend angeordneten endlosen Ketten Formelemente und Versiegelungs-und Abtrennelemente vorgesehen sind. Ein endloser Schlauch, aus dem die quaderförmigen Behälter hergestellt werden sollen, wird dabei zwischen den Ketten geführt, die beiden anderen Seiten werden dabei durch an den Ketten angeordneten Zellenhälften verschlossen. In den Ketten angeordnete Faltklappen werden über einen komplizierten Mechanismus aus unterschiedlich angetriebenen Antriebsrollen und Steuerkurven um 90° aufeinander zu verschwenkt, um den Versiegelungs- und Abtrennungsvorgang durchführen zu können. Diese bekannte Vorrichtung besteht aus vielen beweglichen Teilen, deren Steuerung aufwendig und kompliziert ist. Außerdem wird durch die wechselnde Bewegung der Maschinenteile erheblicher Lärm verursacht. Weiterhin unterliegen diese bekannten Vorrichtungen einem starken Verschleiß, so daß häufig auch außer der Reihe Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen, was zu beträchtlichen Produktionsverlusten führt.
Durch die DE-A1-26 12 710 ist eine Vorrichtung zum Abpacken einer Flüssigkeit bekannt, bei der ein endloser Schlauch zwischen zwei Ketten hindurchgeführt wird, an denen jeweils Formschalen angeordnet sind, die Bereiche des Schlauches vor dem Versiegelungs- und Abtrennvorgang abschnüren. Mit dieser Vorrichtung werden aber lediglich Beutel an den Endseiten mit einer geraden Schweißnaht versehen, Quaderpackungen werden damit nicht hergestellt.
Durch dieAT―B―191 335 ist eine Maschine zur kontinuierlichen Erzeugung von Verpackungskörpern bekannt, mit der pyramidenförmige Packungen, sogenannte Tetraeder, hergestellt werden. Bei dieser Maschine sind vier Endlosketten vorgesehen, von denen jeweils zwei paarweise gegenüberliegen. Die Ketten sind identisch mit Klemmbacken ausgerüstet, die paarweise um einen Winkel von 90° versetzt sind. Für die Klemmbacken ist dort ein Rollenbett vorgesehen, an welchem sich die Klemmbacken abstützen. Das Rollenbett übt beim Vorbeigang einer Klemmbacke einen Druck in Richtung auf die Gegenbacke aus. Dafür ist eine aufwendige Mechanik erforderlich. Die mit dieser Maschine herstellbaren pyramidenförmigen Behälter werden aber von den Verbrauchern nicht mehr gefragt, da rechteckige, prismatische Behälter, weiche leicht handhabbar sind, und besser verpackt werden können, vorgezogen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum kontinuierlichen Erzeugen gefüllter prismenförmiget Behälter mit hoher Betriebssicherheit, geringem Wartungsaufwand, geringer Lärmbelästigung, geringen Betriebskosten, geringen Abmessungen und mit guter Anpassung sowohl an das Verpackungsmaterial als auch an das zu verpackende Produkt zu schaffen, bei der nur wenig bewegte Teile vorgesehen sind.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elemente an vier endlosen Ketten oder Bändern fest angeordnet sind, daß die Ketten oder Bänder paarweise einander gegenüber angeordnet und in ihrem Bewegungsablauf synchronisiert sind, daß jeweils zwei gleiche Elemente paarweise an gegenüberliegenden Bändern oder Ketten vorgesehen sind, und daß die über Umlenkrollen geführten Bänder oder Ketten im inneren Bereich zwischen den Umlenkrollen eine gleichmäßige, geradlinige Bewegung aufweisen und daß die vier endlosen Bänder oder Ketten jeweils paarweise gegenüberliesend mit den hintereinander angeordneten Elementen zum Formen und abwechselnd mit den Elementen zum Versiegeln und Abtrennen versehen sind.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Elemente zum Versiegeln aus Paaren von einander gegenüberliegender Zangenbacken und aus Paaren von Hilfschaufeln bestehen, daß die Zangenbacken mit einem Schneidwerkzeug versehen sind und daß die Hilfsschaufeln die seitlichen Ohren des gerade zu fertigenden prismatischen Behälters innerhalb der hohlen Abschnitte des viereckigen, gleitenden Rohres formen, während sie gleichzeitig die auf den Außenseiten der Behälter anzubringenden Bilder zentrieren, wobei die Behälter bereits mit dem zu verpackenden Produkt gefüllt sind. Die prismenförmigen Behälter können im wesentlichen viereckig, rhombisch oder polygonal sein.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind vier Ketten oder Bänder vorgesehen, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen. Dadurch wird der Schlauch bzw. das Rohr, das mit dem Produkt gefüllt werden soll und aus dem die Behälter geformt und abgeschnitten werden sollen, auf allen Seiten eingefaßt, so daß keine seitlichen, sich ergänzenden Formhälften vorgesehen werden müssen. Damit wird von vornherein ein Einquetschen des Schlauches verbunden mit dessen Beschädigung vermieden. Die Elemente zum Formen, Versiegeln und Abtrennen des Schlauches sind fest an den Ketten oder Bändern angebracht und es ist keine aufwendige und komplizierte Steuerung der Elemente notwendig, um sie aufeinander zuzubewegen für den Versiegelung- und Trennvorgang. Damit besteht die Maschine aus vier synchron und mit gleichmäßiger geradliniger Bewegung laufenden Bändern oder Ketten, an denen die Form-, Versiegelungs- und Abtrennelemente fest angeordnet sind. Steuerräder und Steuerkurven sind nicht vorgesehen.
Die erfindungsgemäße kontinuierlich arbeitende Packungsmaschine hat gegenüber den bekannten Verpackungsanlagen große Vorteile und besteht aus einer Reihe von geräuschlos arbeitenden Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschinen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfünrungsbeispeiles unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Hauptmechanismus der Verpackungsmaschine;
Fig. 2 eine abgewandelte Form des Hauptmechanismus;
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung den Hauptmechanismus mit den Formungs- und Bearbeitungselementen;
Fig. 4 in perspektivischer Ansicht die Formungs- und Bearbeitungselemente;
Fig. 5 bis Fig. 8 verschiedene Fertigungsstufen eines prismatischen Behälters und
Fig. 9 in schematischer Darstellung die Arbeitsfolge.

Fig. 1 zeigt den Hauptmechanismus einer kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschine, der aus vier Transportbändern 1, 2, 3 und 4 besteht. Die Transportbänder sind endlos und stehen paarweise gegenüber. Die über Umlenkrollen gespannten Bänder laufen mit einer gleichmäßigen, gleichförmigen Bewegung in Richtung der Pfeile. Die Bewegung wird durch bekannte Antriebsübertragungsmittel bewirkt. Die Bänder sind derart angeordnet, daß die einander gegenüberliegenden Abschnitte der Bänder geradlinige Bahnen 5 erzeugen.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Anordnung der Transportbänder 1', 2', 3', 4', deren nach außen weisendes Trumm jeweils über eine nicht in der Ebene der Umlenkrollen liegende Rolle gespannt ist. Auch diese Bänder weisen eine gleichmäßige Bewegung auf und haben einen geradlinigen Bandabschnitt entlang der Bereiche 5', die mit unveränderlicher geradliniger Bewegung laufen.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Transportbänder 2 und 3 abwechselnd mit Formelementen 6 und Zangenbacken 8 versehen sind, während die Transportbänder 1 und 3 abwechselnd Formelemente 7 und Hilfsschaufeln 9 aufweisen.
Fig. 4 zeigt, daß die Formelemente 6 und 7, die paarweise an den Transportbändern einander gegenüber angeordnet sind, den inneren geradlinigen Abschnitt formen; gleichermaßen sind die Zangenbacken 8 und die Hilfsschaufeln 9 dargestellt, die jeweils an einem Paar sich gegenüberliegender Transportbänder angebracht sind. Diese Zangenbacken 8 bzw. Hilfsschaufeln 9 sind abwechselnd mit den Formelementen 6 bzw. 7 an den Transportbändern angeordnet. Die Zangenbacken 8 haben die Aufgabe, die Behälter zu verschliessen und abzuschneiden, während die Hilfsschaufeln, die an den die Schmalseiten der Behälter formenden Bändern angebracht sind, die Aufgabe haben, die Ohren des Behälters, der gerade gefertigt wird, zu formen.
Fig. 5 zeigt, daß die Zangenbacken 8 das Rohr 10 diagonal verschließen, wobei das Rohr vorher mit dem zu verpackenden Produkt gefüllt worden ist. Durch diese Zangenbacken 8 wird das Rohr 10 in den geradlinigen Bereich 5 der Transportbänder hineingezogen. In diesem Bereich formen die gegenüberliegenden Formelemente 6 auf den sich gegenüberliegenden Seiten den Behälter zu dem Prisma. Der Behälter ist da schon durch die Zangenbacken 8 verschlossen.
Fig. 6 zeigt den oberen Bereich der Transportbänder 3 und 4. Am Beginn des geradlinigen Bandabschnittes 5 sind die einander gegenüberliegenden Formelemente 6, die den Behälter aus dem Rohr 10 formen, noch geöffnet, damit das zu verpackende Produkt eingefüllt werden kann. Am Boden ist der Behälter aber von den Zangenbacken 8 bereits verschlossen worden. Die Zangenbacken 8 ziehen das Rohr 10 bzw. den zu fertigenden Behälter in den zwischen den Transportbändern sich erstreckenden geraden Bereich 5. Die einander gegenüberliegenden Transportbänder 2 und 4 bzw. 1 und 3 haben, wie durch die Pfeile angedeutet, eine gleichmässige Geschwindigkeit und umfassen einen geradlinigen Bandabschnitt. Der Bandabschnitt 5 bewegt sich mit einer gleichmäßigen geradlinigen konstanten Geschwindigkeit kontinuierlich und geräusschlos.
Fig. 7 zeigt die einander gegenüberliegenden Bänder 1 und 3, bei denen abwechselnd zu den einander gegenüberliegenden Formelementen 7 Hilfsschaufeln 9 auf jeder Seite vorgesehen sind. Diese Hilfsschaufeln 9 formen an dem gerade zu fertigenden Behälter seitliche Ohren und zentrieren den Behälter gleichzeitig, damit Bilder auf dessen Außenseite angebracht werden können. In Fig. 7 sind auch die Zangenbacken 8 zum Verschließen der Behälter zu erkennen.
Fig. 8 zeigt die Transportbänder 1 und 3 in der Fertigungsstufe, die Fig. 6 entspricht. Die Transportbänder 1 und 3 sind abwechselnd mit einander gegenüberliegenden Formelementen 7 und Hilfsschaufeln 9 versehen. Die Zangenbacken 8 zum Verschließen des Behälters greifen seitlich auf den prismatischen viereckigen Behälter ein. Diese Zangenbacken 8 sind an dem Paar sich gegenüberliegender Bänder 2 und 4 angebrächt, was in der Fig. 8 nur angedeutet ist.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung der Arbeitsfolge. Um den Behälter 10 zu verpacken wird dieser gefüllt und innerhalb des geradlinigen Bereiches 5 der Transportbänder durch die sich einander gegenüberliegenden Formelemente 6 und 7 in Form gebracht und durch die Zangenbacken 8 und die die seitlichen Ohren formenden Hilfsschaufeln 9 verschlossen.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht der Hauptmechanismus aus vier endlosen ringförmigen Transportbändern, von denen jeweils zwei sich paarweise einander gegenüberstehen. Diese Bänder werden mit einer aufeinander abgestimmten und gleichmäßigen Geschwindigkeit angetrieben. Die Mittel zum Antrieb und zur Übertragung der Antriebskraft sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Band 1 ist Band 3 gegenüber angeordnet und Band 2 liegt Band 4 gegenüber. Alle vier Bänder laufen mit aufeinander abgestimmter gleichmäßiger Bewegung und ihre gleichmäßige Geschwindigkeit kann sehr hoch sein. Dabei laufen die Bänder geräuschlos, vibrationslos, verschleißarm und wartungsfrei.
In den Figuren sind keine Antriebs- und Kontrolleinrichtungen gezeigt, da diese in vielen Arten bekannt sind. Die Transportbänder können aus Ketten bestehen, vorzugsweise aus Gliederketten, oder aus Bändern aus Textilien, aus Synthetik oder aus anderem Material.
Die Synchronisation der gleichmäßigen Bewegung der vier Transportbänder kann durch bekannte Mechanismen erzielt werden. Dazu können beispielsweise eine Reihe von gleichmäßig entfernten Löchern oder eine Reihe von verstärkten Stiften vorgesehen sein, welche in Zapfen oder Löchern eingreifen, die an den Antriebs- und Übertragungswalzen vorgesehen sind, um die genaue Synchronisation der gleichmäßigen Bewegung zwischen den Bändern zu gewährleisten. Für die Übertragung innerhalb des Antriebsmechanismus können bekannte Riemen verwendet werden, ebenso wie andere Arten von Übertragungsmechanismen, die bei ähnlichen Systemen verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Hauptmechanismus kann innerhalb geeigneter Führungen gleiten, die auf verschiedene Art ausgeführt sein können und aus verschiedenem Material bestehen können.
Die Stärke, Breite und Höhe der ringförmigen Endlosbänder sind Parameter, welche durch den Fachmann entsprechend der Dimensionierung der Verpackungsmaschinen ausgewählt werden können und die von den technischen und funktionellen Bedingungen der Behälter, die hergestellt werden sollen, abhängen.
Es wird Schutz beansprucht für alle Verpackungsmaschinen für prismatische, viereckige Behälter, bei denen der Hauptmechanismus aus vier endlosen Bändern oder geräuschlosen Ketten besteht, welche paarweise einander gegenüberliegen, deren Bewegungsablauf synchronisiert ist und die hintereinander mit Elementen von Formungseinrichtungen versehen sind. Diese Formungseinrichtungen sind an den Bändern einander gegenüberliegend angeordnet, so daß sie den inneren Bereich von hohlen prismatischen Rohren mit geradlinigen Achsen und viereckigem Querschnitt herstellen können. Dabei arbeiten die Bänder geräuschlos und kontinuierlich mit gleichmässiger, geradliniger Bewegung. Abwechselnd zwischen den formenden Elementen sind bearbeitende Elemente vorgesehen, die jeweils aus einem Paar von einander gegenüberliegenden Zangenbacken und einem Paar von Hilfsschaufeln bestehen.

Claims

1. Maschine zum kontinuierlichen Erzeugen gefüllter prismenförmiger Behälter mit viereckigem Querschnitt und seitlichen Ohren an den Verschlußenden, ausgehend aus einem durchgehenden Rohr oder Schlauch, mit an endlosen Ketten oder Bändern angeordneten Elementen zum Formen, Versiegeln und Abtrennen des Rohres oder Schlauches, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (6, 7, 8, 9) an vier endlosen Ketten oder Bändern (1, 2, 3, 4) fest angeordnet sind, daß die Ketten oder Bänder paarweise (1, 3; 2, 4) einander gegenüber angeordnet und in ihrem Bewegungsablauf synchronisiert sind, daß jeweils zwei gleiche Elemente paarweise an gegenüberliegenden Bändern oder Ketten (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, und daß die über Umlenkrollen geführten Bänder oder Ketten (1, 2, 3, 4) im inneren Bereich zwischen den Umlenkrollen eine gleichmäßige, geradlinige Bewegung aufweisen und daß die vier endlosen Bänder oder Ketten (1, 2, 3, 4) jeweils paarweise gegenüberliegend mit den hintereinander angeordneten Elementen zum Formen (6, 7) und abwechselnd mit den Elementen zum Versiegeln und Abtrennen (8, 9) versehen sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Versiegeln aus Paaren von einander gegenüberliegender Zangenbacken (8) und aus Paaren von Hilfsschaufeln (9) bestehen, daß die Zangenbacken (8) mit einem Schneidwerkzeug versehen sind, und daß die Hilfsschaufeln (9) die seitlichen Ohren des gerade zu fertigenden prismatischen Behälters innerhalb der hohlen Abschnitte des viereckigen, gleitenden Rohres formen, während sie gleichzeitig die auf den Außenseiten der Behälter anzubringenden Bilder zentrieren, wobei die Behälter bereits mit dem zu verpackenden Produkt gefüllt sind.