EP0054284A1

EP0054284A1 - Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschliessen von Packungen

Info

Publication number: EP0054284A1
Application number: EP81110403A
Authority: EP
Inventors: Horst Ott
Original assignee: Tetra Pak AB; Tetra Pak International AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1981-12-12
Publication date: 1982-06-23
Also published as: US4528803A; BR8008271A; IN157708B; JPS57501958A; EP0054284B1; ATE12375T1; WO1982002032A1; DE3169612D1

Abstract

Aus einer Materialbahn (3) aus kunststoffbeschichtetem Papier werden Zuschnitte hergestellt, die auf einem Spreizdornkarussell (13) einer Bodenlaschenformstation (17) zugeführt und anschliessend an ein Füllkarussell (19) übergeben werden. In einer Füllstation (20) werden die aus den Zuschnitten geformten Packungen gefüllt und in einer Kopfnahtschweißstation (23) verschlossen. Auf einem anschließenden Kopfformkarussell (25) ist eine Kopflaschenformstation (26) und eine Kopflaschensiegelstation (29) angeordnet. Die fertiggestellten Packungen werden in einer Ausstoßstation (30) auf einen Abgabeteller (31) abgegeben. Die Maschine dient zur Herstellung von Flüssigkeitspackungen, beispielsweise für Milch oder Saft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen, bei der aus einer flexiblen Materialbahn geformte und verschweißte Pakkungshüllen gefüllt und verschlossen werden, mit einem Spreizdornkarussell und mit mindestens einem nachgeordneten Füllkarussell mit einer Füllstation und einer Kopfnahtschweißstation.
Derartige Maschinen dienen in den meisten Fällen zur Herstellung von Flüssigkeitspackungen, beispielsweise für Milch, Saft und dergleichen. Die Materialbahn, beispielsweise kunststoffbeschichtetes Papier, wird von einer Vorratsrolle abgezogen. Daraus werden die einzelnen Packungshüllen durch Abschneiden und Verschweißen hergestellt. Dazu werden die Packungshüllen jeweils auf Spreizdorne eines Spreizdornkarussells aufgenommen.
Bei einer bekannten Maschine der eingangs genannten Art (US-PS 3 918 236) werden die so geformten Packungshüllen, die nur noch oben offen sind, abwechselnd an zwei nachgeordnete Füllkarussells übergeben, auf denen die Packungshüllen in einer Füllstation gefüllt und in einer Kopfnahtschweißstation verschlossen werden.
Wenn quaderförmiger Packungen hergestellt werden, entstehen am Boden und am Kopf der Packung jeweils zwei Laschen. Damit diese Bodenlaschen bzw. Kopflaschen bei der anschließenden Aufnahme der gefüllten Packungen in einer Verpackung, beispielsweise einem Karton, nicht stören, müssen diese Laschen entweder flach an die Packungsaußenseite angelegt oder abgeschnitten werden. Das Abschneiden der Laschen ist nur möglich, wenn die Packungshülle an dieser Stelle so verschweißt ist, daß durch das Abschneiden der Laschen keine Öffnung entsteht. Ein solcher zusätzlicher Schweißvorgang ist verhältnismäßig aufwendig. Das einfache Andrücken der Bodenlaschen und Kopflaschen genügt nicht, um diese Laschen in die für das nachfolgende Verpacken geeignete Stellung zu bringen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine bleibende Anlage der Bodenlaschen und Kopflaschen an der Packungsaußenseite erreicht wird; die hierfür erforderlichen zusätzlichen Arbeitsstationen sollen in möglichst raumsparender Weise an der Maschine angeordnet und konstruktiv möglichst einfach ausgeführt sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Spreizdornkarussell eine Bodenlaschenformstation angeordnet ist, daß die Kopfnahtschweißstation über die gesamte Länge der Kopfnaht reichende Schweißbacken aufweist,und daß dem Füllkarussell ein Kopfformkarussell nachgeordnet ist, das eine Kopflaschenformstation und eine Kopflaschensiegelstation aufweist.
Die Bodenlaschen und die Kopflaschen werden in der jeweiligen Formstation so vorgeformt, daß sie in der nachfolgenden Siegelstation in einfacher Weise an der Packungsaußenseite mittels Druck- und Wärmeeinwirkung angesiegelt werden können. Durch die Vorformung werden die an der Siegelstelle auftretenden Kräfte sehr klein gehalten; dadurch besteht keine Gefahr, daß sich die Siegelverbindung wieder löst; andererseits sind die Festigkeitsanforderungen an die Siegelverbindung dadurch gering.
Die größere Anzahl von Bearbeitungsstationen wird in konstruktiv sehr einfacher und raumsparender Weise dadurch geschaffen, daß die Stationen zum Formen und Siegeln der Kopflaschen in ein gesondertes Kopfformkarussell verlegt wurden. Gegenüber der Möglichkeit, ein größeres Karussell mit mehr Bearbeitungsstationen vorzusehen, hat diese Lösung den Vorteil besserer Raumausnutzung. Konstruktiv ist die Lösung deshalb besonders einfach, weil für das Kopfformkarussell in wesentlichem Umfang die gleichen Bauteile verwendet werden können wie für das Füllkarussell.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen,
Fig. 2 in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 die Bodenlaschenformstation in der Ausgangsstellung,
Fig. 3 in einem Teilschnitt entsprechend der Fig. 2 die Bodenlaschenformstation in der Endstellung,
Fig. 4 in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1 eine Kopfnahtschweißstation in der Schweißstellung, wobei die Ausgangsstellung des Schweißkopfes mit strichpunktierten Linien dargestellt.ist,
Fig. 5 in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie V-V in Fig. 1 eine Kopflaschenformstation in der Ausgangsstellung,
Fig. 6 die Kopflaschenformstation nach Fig. 5 in der Endstellung,
Fig. 7 in einem Teilschnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 1 eine Kopflaschenheizstation,
Fig. 8 in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 1 eine Kopflaschensiegelstation in der Ausgangsstellung und
Fig. 9 die Kopflaschensiegelstation nach Fig. 8 in der Endstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen trägt eine in einem Maschinengestell 1 gelagerte Vorratsrolle 2,. von der eine flexible Materialbahn 3 abgezogen wird, die beispielsweise aus kunststoffbeschichtetem Papier besteht. In einer zunächst durchlaufenen Rillstation 4 wird die Materialbahn 3 mit einer Längsrillung versehen und anschließend zusammengelegt. In dieser Form durchläuft die Materialbahn 3 eine Druckvorrichtung 5, in der die bereits vorher bedruckte Materialbahn mit einem Datumsaufdruck versehen wird.
Anschließend durchläuft die Materialbahn 3 eine Prägestation 6, eine Längsnahtschweißstation 7 , eine Nachdrück- und Vorschubstation 8, in der die Längsnaht nachgedrückt wird und die dabei auch den Bahnvorschub bewirkt. In einer Schneidstation 10 werden die Zuschnitte für jeweils eine Packungshülle abgeschnitten und in einer Aufschiebestation 11 auf einen der Spreizdorne 12 eines in der Figur nur angedeuteten Spreizdornkarussells 13 aufgeschoben.
Im Uhrzeigersinn gelangt die Packung zu einer Faltstation 14, an der die beiden Seitennähte geformt werden. Die beim Zusammenlegen der Materialbahn gebildete Falte liegt am Boden der Packung. In der Station 14 werden die beim Aufschieben der Packung auf den Spreizdorn 12 entstandenen Bodenlaschen 16 der Packung 15 beheizt, um anschließend in der Bodenlaschensicgelstation 17 (Fig. 2 und 3) angesiegelt zu werden.
Die auf diese Weise für den Füllvorgang vorbereitete

Claims

Packungshülle 15, nachfolgend vereinfacht "Packung" genannt, wird in einer Übergabestation 18 vom Spreizdornkarussell 13 auf ein Füllkarussell 19 übergeben und dabei vom Spreizdorn abgestreift. In einer Füllstation 20 wird die Packung 15 gefüllt; in einer Kopfnahtspreizstation 21 wird die Kopfnaht der Packung 15 mittels Spreizfingern auseinandergezogen und in einer nachfolgenden Kopfnaht- formstation 22 so vorgeformt, daß die durchgehende Kopfnaht in einer Kopfnahtschweißstation 23 (Fig.4) geschweißt werden kann. Die verschlossene Packung 15 wird anschließend in einer Übergabestation 24 an ein Kopfformkarussell 25 übergeben und gelangt dort in eine Kopflaschenformstation 26 (Fig. 5 und 6), in der die zunächst noch abstehenden Kopflaschen 27 der Packung 15 nach unten geklappt und dabei vorgeformt werden. In einer nachfolgenden Kopflaschenheizstation 28 (Fig.7) wird die Unterseite der Kopflaschen 27 und die Packungsaußenseite beheizt, so daß in einer nachfolgenden Kopflaschensiegelstation 29 (Fig. 8 und 9) die Kopflaschen 27 an der Packungsaußenseite festgesiegelt werden können.
In einer Ausstoßstation 3o gelangen die fertiggestellten Packungen 15 auf einen Abgabeteller 31, von dem sie zum weiteren Verpacken abgenommen werden.
Die Bodenlaschenformstation 17 (Fig.2) weist zwei querbewegliche Stempelplatten 4o auf, die jeweils mit Führungsrollen 41 verbunden sind. Ein Druckmittelzylinder 42 trägt an seiner Kolbenstange 43 einen senkrecht bewegbaren Steuerkörper 44, an dem seitliche Arme 45 angebracht sind, die jeweils in einer schrägen Steuerfläche 46 enden, die mit den Führungsrollen 41 in Eingriff steht.
Jeweils am unteren Ende der Stempelplatten 4o ist in einem Gelenk 47 eine Laschenformklappe 48 schwenkbar angebracht. Beide Laschenformlclappen 48 tragen jeweils eine Führungsrolle 49, die mit gekrümmten Steuerflächen des Steuerkörpers 44 in Eingriff stehen.
Wenn der Steuerkörper 44 durch den Druckmittelzylinder 42 nach oben bewegt wird, fahren die Stempelplatten 4o seitlich gegen die Packung 15; zugleich werden die Laschenformklappen 48 bis in die in Fig. 3 gezeigte Endstellung geschwenkt.
In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien eine in der Faltstation 14 angeordnete Bodenlaschenheizeinrichtung 51 angedeutet, durch die die Bodenlaschen 16 und die Bodenaußenfläche der Packung 15 beheizt wurden. Wenn diese beheizten Flächen dann in der Bodenlaschenformstation 17 aufeinandergedrückt werden, wie in Fig. 3 dargestellt, werden die Bodenlaschen 16 in dieser Stellung angesiegelt. Die an den Seitenflächen der Packung anliegenden Stempelplatten 40 verhindern ein Auswölben der Seitenflächen der Packung 15, wenn der für die Siegelung erforderliche Druck am Packungsboden aufgebracht wird.
In der Kopfnahtschweißstation 23 (Fig. 4) ist ein mittels eines Druckmittelzylinders 6o senkrecht verfahrbarer Schweißkopf 61 vorgesehen, der eine feststehende Schweißbacke 62 und eine daran angelenkte, schwenkbare Schweißbaclce 63 aufweist. Beide Schweißbacken 62, 63 sind beheizbar. An der schwenkbaren Schweißbacke 63 greift ein Druckmittelzylinder 64 an.
Wenn die Packung 15, deren Kopfnaht 65 in der Station 22 bereits vorgeformt wurde, in die Kopfnahtschweißstation 23 gelangt, befindet sich der Schweißkopf 61 zunächst in der in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellten oberen, aufgeklappten Stellung. Der Druckmittelzylinder 6o fährt den Schweißkopf 61 nach unten; anschließend schließt der Druckmittelzylinder 64 den Schweißkopf und übt auf die Kopfnaht'65 den erforderlichen Schweißdruck unter Wärmeeinwirkung aus. Die Länge der Schweißbacken 62, 63 ist so bemessen, daß sie über die gesamte Länge der Kopfnaht 65 reicht, so daß die Kopfnaht in einem einzigen Schweißvorgang vollständig geschlossen wird. Die Kopfnaht reicht daher bis in die Kopflaschen 27.
Die nicht im einzelnen dargestellte Übergabestation 24 ist ähnlich aufgebaut wie die Kopfnahtschweißstation 23, wobei jedoch die Backen 62 und 63 nicht beheizt, sondern gekühlt werden. Die Kopfnaht 65 wird hier nachgedrückt und verfestigt. Die in ihrem grundsätzlichen Aufbau in Fig. 4 gezeigte Einrichtung, die in der Übergabestation 24 die Packung 15 an der Kopfnaht 65 hält, ist querverschiebbar angeordnet und transportiert die Packung 15 vom Füllkarussell 19 auf das Kopfformkarussell 25.
Die Kopfformstation 26 (Fig. 5 und 6) weist einen mittels eines Druckmittelzylinders 7o senkrecht bewegbaren Formkörper 71 auf, dessen plattenförmiges Mittelstück an seinen Enden nach unten abgewinkelte Kopflaschenformbacken 72 trägt. Wenn der Formkörper 71 auf die Packung 15 abgesenkt wird ( Fig.6) drücken die Kopflaschenformbacken 72 die Kopflaschen 27 nach unten, so daß diese vorgeformt sind.