EP0131101B1 - Vorrichtung zum Herstellen und Füllen von Beuteln - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen und Füllen von Beuteln, ausgehend von einem auf einer Spule aufgewickelten Band, wobei das Band vertikal nach unten gerichtet und parallel zur oberen Wand eines Wickeldorns zugeführt wird. Derartige Beutel aus flexiblem Material sind geeignet zur Verpackung von körnigen oder pulverförmigen Substanzen, wie Kaffee oder Mehl.
• Es sind bereits Vorrichtungen zum Formen und Füllen von Beuteln aus flexiblem Material bekannt, bei welchen beispielsweise Papierfolien zum Formen von Beuteln durch Wickeln um Wickeldorne eines Drehkranzes bzw. Revolverkopfes verwendet werden (FR-A-1 281 258). Dort wird ein Abschnitt einer Folie den Wickeldornen eines Drehkranzes, welcher auf einer horizontalen Ebene angeordnet ist, horizontal zugeführt. Die Empfindlichkeit des Materials und die Instabilität der horizontalen Anordnung des zu wickelnden Abschnittes bzw. Bogens beschränken die Zuverlässigkeit und die Produktivität der gegenwärtig handelsüblichen Vorrichtung. Überdies haben diese Vorrichtungen den schwerwiegenden Nachteil, daß der horizontal geformte Beutel aufgerichtet werden muß, damit er die für den Füllarbeitsgang unerläßliche vertikale Stellung annimmt. Die bekannten Vorrichtungen müssen für den Arbeitsgang des Ausfädelns der Beutel von den Wickeldornen und zum Überführen zu Tragerkästen angehalten werden. Diese unerläßlichen zyklischen Aufenthalte beschränken die Produktivität der bekannten Vorrichtungen, wobei sie überdies schwerwiegende kinematische Nachteile schaffen. Die Handhabung des flexiblen und empfindlichen Körpers eines leeren Beutels, d.h. sein Ausrichten von der Horizontalen zur Vertikalen und sein Überführen, ist also mit Schwierigkeiten verbunden.
• Aus der AT-B-130 469 ist ein Verfahren zur Herstellung von einerseits offenen Schachteln bekannt. Dort wird ein einem Wickeldorn zugeführtes Papierblatt gefaltet, während der Wickeldorn an einer senkrechten Scheibe gedreht wird. Zum einen ist diese Vorrichtung nur für relativ steife Verpackungen geeignet und zum anderen ist die Öffnung der fertigen Verpackung senkrecht angeordnet, so daß sie nur für feste Ware wie Zigaretten geeignet ist.
• Die US-A-1 628 120 beschreibt eine Verpackungsmaschine, an welcher Verpackungen mit ihrer Öffnung nach unten an Wickeldornen ausgebildet werden. Diese Verpackungen müssen zum Füllen um 180° gedreht werden, was die Produktion verlangsamt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum vollständigen Verpacken von Beuteln ausgehend von einem auf einer Spule aufgewickelten Band zu schaffen, das auf einem vertikalen Wickeldorn, der zweckmäßig in seinem Inneren mit einer Vorrichtung zum Ausstoßen des Beutets während der Bewegung des Wickeldornes ausgerüstet ist, geformt wird, ohne daß dabei der Beutel zum Füllen gedreht werden muß.
• Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Wickeldorne vertikal nach unten gerichtet angeordnet sind, sodaß die um die Wickeldorne gewickelten Beutel mit der Füllöffnung nach oben frei zur Einführung von der zu verpackenden Substanz durch Schwerkraft angeordnet sind.
• Die Erfindung besteht in einer Bereitstellung eines freien Endabschnittes eines von einer Spule kommenden, schon in vertikaler Anordnung befindlichen, nach unten senkrecht abfallenden Bandes, das aufgrund der Schwerkraft des nach unten gerichteten Eigengewichtes ebenflächig ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist am Ende des senkrecht nach unten fallenden Bandes zyklisch eine Vielzahl von vertikalen Wickeldornen angeordnet, welche mit einem solchen Parallelitätsgrad und einer solchen Nähe in Bezug auf den vertikalen nach unten abfallenden Rand des von der Spule kommenden Bandes nach unten ausgerichtet sind, daß das flexible Band an den vertikalen Wickeldornen angelegt werden kann, ohne von der richtigen ebenflächigen Anordnung abzuweichen.
• Das Band aus flexiblem Material wird abgeschnitten, nachdem sein Ende am vertikalen Wickeldorn stabil verankert ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Ausstoßen des Beutels vom Wickeldorn mittels einer Ausstoßvorrichtung, welche in das Innere der Wickeldorne derart eingesetzt ist, daß sie diesen Arbeitsgang mit höchster Zuverlässigkeit auch während der Bewegung der Wickeldorne und ohne diese anzuhalten, bewirkt. Vorzugsweise werden die leeren Beutel in darunter angeordnete koaxiale und in der Bewegung mit den Wickeldornen synchronisierte Kästen überführt.
• Die Wickeldorne sind vorzugsweise mit einer Ausstoßvorrichtung mit beweglichem Boden zum Ausstoßen von innen mit axialer Wirkung gegen den Boden des Beutels zum Ausfädeln desselben von dem sich in Bewegung befindlichen Wickeldorn versehen.
• Die Vorrichtung zum Ausstoßen der Beutel von den Wickeldornen während ihrer Bewegung weist vorzugsweise eine Schubstange auf, welche zur Erzeugung eines koaxialen Ganges eines auf den inneren beweglichen Boden jedes vertikalen Wickeldornes einen mit allgemein bekannter Kinematik wirkenden Stift aufweist.
• Die Vielzahl der vertikalen Wickeldornen ist vorzugsweise auf einem kreisförmigen oder ringförmigen Gang in Kombination mit analogen kreisförmigen oder ringförmigen Gängen der darunterliegenden zuzuordnenden und übereinstimmend synchronisierten Mehrzahl der Kästen angeordnet, in welche die Beutel in der synchronen Überführungszone überführt werden, in der jeder zugeordnete Wickeldorn und Kasten sich untereinander koaxial und synchronisiert zur gleichzeitigen Überführung des vom Wickeldorn ausgestoßenen und in den Kasten während der synchronen Bewegung von beiden vertikal eintretenden Beuteln befinden.
• Die Erfindung erbringt eine beträchtliche Erhöhung der Zuverlässigkeit und eine daraus folgende größere Betriebsproduktivität. Die erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtungen zeichnen sich durch maximale Sicherheit und Betriebspräzision aus.
• Die erfindungsgemäße Maschine dient dem Formen eines von einer Spule kommenden Bandes sowie dem Füllen, Wägen, Konditionieren und Versiegeln von Beuteln aus flexiblem Material mit einem Inhalt aus körnigen oder pulverförmigen Substanzen, wie Mehl, Zucker oder Kaffee, auch unter Vakuum und auch im kontinuierlichen Betrieb, sowie auch stromaufwärts integriert mit einer Apparatur zum Strangpressen und Verbinden von Materialien zu mit gedruckten oder eingeschnittenen Dekorationen ergänzten und mit inneren und äußeren warmverschweißbaren Schichten versehenen flexiblen Bändern.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 bis Fig. 5 verschiedene Schritte zur Ausbildung eines Beutels mit einer ersten Ausführungsform einer Verpackungsvorrichtung, und die
• Fig. 6 bis Fig. 10 weitere Ausführungsformen von Verpackungsvorrichtungen.
• In Fig. 1 ist schematisch das senkrecht nach unten sich bewegende Ende eines Bandes 1 aus flexiblem Material, welches von einer nicht dargestellten Spule oder Strangpreßvorrichtung kommt, dargestellt. Ziehrollen 2 führen das Band 1 zu und leiten es nach unten, wobei sie es vertikal in Pfeilrichtung transportieren.
• In Fig. 2 ist dargestellt, daß der freie Endabschnitt 1' des von der Spule kommenden Bandes 1 infolge der Schwerkraft des Eigengewichtes wie ein Bleifaden bereits longitudinal gestreckt vorliegt und eine ebene, vertikale, zu einem Wickeldorn 3 parallele Lage annimmt und stabil aufrechterhält.
• Fig. 3 zeigt, daß der vertikal hängende Endabschnitt 1' des Bandes 1 während der Bewegung zur Anlage an den Wickeldorn 3, beispielsweise mittels einer Gegenwand 4, seine Parallelität in Bezug auf den Wickeldorn 3 nicht ändert, da er bereits nahe parallel zu diesem verläuft.
• Fig. 4 zeigt, daß der Bandabschnitt 5, mit Hilfe von nicht dargestellten bekannten Mitteln vom Band 1 erst dann abgeschnitten wird, wenn er am Wickeldorn 3 befestigt ist. Aus Fig. 4 geht hervor, daß der abgeschnittene Bandabschnitt 5 am Wickeldorn 3 vertikal und stabil verankert bleibt und in dieser vertikalen Eingriff/Verankerungs-Anordnung in allen nachfolgenden Phasen des Wickelns um den Wickeldorn stets verbleibt. Ferner ergibt sich, daß die Kante 6 des Abschnitts 5 horizontal ist, um den horizontalen Rand eines vertikalen Beutels mit oben liegender Öffnung zu bilden.
• Fig. 5 zeigt, daß die Kante 6 des Bandabschnitts 5 während der anschließenden Arbeitsgänge des Wickelns des Abschnitts 5 um die vertikalen Wickeldorne 3 immer horizontal verläuft. In Fig. 5 ist eine kreisförmig angeordnete Vielzahl von vertikalen Wickeldornen 3, welche beispielsweise längs einer kreisförmigen Laufbahn von einem horizontalen Drehkranz hängend nach unten ausgerichtet angeordnet sind, dargestellt.
• Fig. 6 zeigt, daß im Inneren der Wickeldorne 3 koaxial jeweils eine Ausstoßvorrichtung 7 zum Abstoßen des durch Wickeln um den jeweiligen Wickeldorn 3 bereits geformten Beutels 5 angeordnet ist. Dieser Ausstoßarbeitsgang spielt sich während der Bewegung in einer an einer ortsfesten Trommel 12 angeordneten Nockenbahn 11 ab innerhalb welcher Rollen 10 geführt sind, die am Ende eines Stiftes 9 zum Vorwärtsschieben der Ausstoßvorrichtung 7 gegen den Innenboden des jeweiligen Beutels 5 angeordnet sind. Der Spindelstockdrehkranz ist auf eine mit einer Vielzahl von Kästen 8 ausgerüsteten Kette gesetzt; die Kästen 8 sind in einer Zone zur Entnahme der Beutel 5 den darüber angeordneten Wickeldornen 3 zugeordnet und mit diesen synchronisiert, um den jeweiligen auszustoßenden Beutel 5 aufzunehmen. Es ist hervorzuheben, daß das Überführen des Beutels 5 durch Ausstoßen von innen während der synchronisierten Bewegung und nicht bei angehaltener Maschine erfolgt.
• Fig. 7 zeigt die Anordnung des Spindelstockdrehkranzes zum Halten der Wickeldorne 3 mit kreisförmiger Bahn über einem synchronisierten und mit der ringförmigen Laufbahn einer Vielzahl von zuzuordnenden Kästen 8 übereinstimmenden Bogen. In die Kästen 8 sind die mit der Öffnung nach oben angeordneten, bereits für die Arbeitsgänge des Füllens und jedes anderen Verpackungsvorgangs bereiten vertikalen Beutel 5 zu überführen.
• Fig. 8 zeigt eine andere Kombination einer Vielzahl von auf einem Kreis angeordneten synchronisierten Kästen 8, welche ebenfalls darüber angeordneten hängenden Wickeldornen 3, die eine identische ringförmige Laufbahn durchlaufen, zugeordnet sind.
• Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel von zugeordneten synchronisierten kreisförmigen Laufbahnen, auf welchen die Kästen 8 und Wickeldorne 3 angeordnet sind. In Fig. 9 wird das kreisförmige zugeordnete Paar von Wickeldornen 3 und Kästen 8 von einem äußeren tangentialen kreisförmigen Karussell von Kästen 8' flankiert, in welche durch Überführung mit bekannten kinematischen Vorrichtungen die Beutel 5 leer in vertikaler Anordnung mit obenliegender Öffnung offen und für die Arbeitsgänge des Füllens und Versiegelns bereit überführt werden.
• In Fig. 10 ist ein zugeordnetes Paar von synchronisierten Wickeldornen 3 und Kästen 8 tangential von einem Füllkarussell mit ringförmiger Bahn flankiert, dessen Kästen 8' durch Überführung die vertikalen leeren Beutel 5 mit obenliegender Öffnung offen aufnehmen und zu weiteren Verpackungsvorgängen weiterleiten.
• Verschiedene andere mögliche geometrische und kinematisch übereinstimmende und synchronisierte Kombinationen, welche nicht dargestellt sind, sind konstruktiv im Rahmen der Erfindung ableitbar. Unter die Erfindung fallen verschiedene Ausführungsformen sowohl hinsichtlich der Dimensionsverhältnisse als auch hinsichtlich der Strukturverhältnisse und auch die technologische Wahl der Werkstoffe kann je nach der Geschwindigkeit und den physikalischen und organoleptischen Charakteristika der zu verpackenden Substanzen getroffen werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Herstellen und Füllen von Beuteln, ausgehend von einem auf einer Spule aufgewickelten Band (1), wobei das Band (1) vertikal nach unten gerichtet und parallel zur ebenen Wand eines von mehreren Wickeldornen (3) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (3) vertikal nach unten gerichtet angeordnet sind, so daß die um die Wickeldorne (3) gewickelten Beutel (5) mit der Füllöffnung nach oben frei zur Einführung von der zu verpackenden Substanz durch Schwerkraft angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldorne (3) mit einer Ausstoßvorrichtung (7) mit beweglichem Boden zum Ausstoßen von innen mit axialer Wirkung gegen den Boden des Beutels (5) zum Ausfädeln desselben von dem sich in Bewegung befindlichen Wickeldorn (3) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Ausstoßen der Beutel (5) von den Wickeldornen (3) während ihrer Bewegung durch eine Schubstange eingerichtet ist, welche zur Erzeugung eines koaxialen Ganges eines auf den inneren beweglichen Boden jedes vertikalen Wickeldornes (3) einen mit allgemein bekannter Kinematik wirkenden Stift (9) aufweist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Überführen der um die vertikalen Wickeldorne (3) geformten Beutel (5) mittels einer auf den inneren beweglichen Boden jedes Wickeldornes (3) wirkenden Schubstange in eine zugeordnete Vielzahl von darunterliegenden Kästen (8) eingerichtet ist, welche zumindest in der Zone der Überführung der Beutel (5) koaxial angeordnet und mit der Bewegung des darüberliegenden Wickeldornes (3) synchronisiert sind, von welchem die Beutel (5) während ihrer Bewegung, welche in dieser Zone mit der des darunterliegenden zugeordneten Kastens (8) identisch ist, ausgefädelt werden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gang der Vielzahl von vertikalen Wickeldornen (3) als kreisförmiger oder ringförmiger Gang in Kombination mit analogen kreisförmigen oder ringförmigen Gängen der darunterliegenden zuzuordnenden und übereinstimmend synchronisierten Vielzahl der Kästen (8) eingerichtet ist, in welche die Beutel (5) in der synchronen Überführungszone überführt werden, in der jeder zugeordnete Wickeldorn (3) und Kasten (8) sich untereinander koaxial und synchronisiert zur gleichzeitigen Überführung des vom Wickeldorn (3) ausgestoßenen und in den Kasten (8) während der synchronen Bewegung von beiden vertikal eintretenden Beutels (5) befinden.

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