EP2103529A1

EP2103529A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Beutelpackungen

Info

Publication number: EP2103529A1
Application number: EP09003427A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Hoppe; Peter Krause
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: DE102008015082A1; US20100058714A1; DE502009000076D1; DK2103529T3; EP2103529B1; US8074428B2; ATE478806T1; PL2103529T3

Abstract

Für die Fertigung und Befüllung von (Folien-)Beuteln (10) für jeweils eine Tabakportion (18) werden vorzugsweise mehrere Beutel (10) nebeneinander im Bereich einer Füllstation (20) bereitgehalten. Diese befindet sich in Nachbarschaft zu einer Pressstation (19), der die Tabakportionen (18) zugeführt werden. Im Bereich der Pressstation (19) bzw. in einer Presskammer (35) wird jede Tabakportion (18) auf einer horizontalen Unterlage, nämlich einer Plattform (39), in vertikaler Richtung und vorzugsweise zusätzlich durch ein Presssteg (42) in horizontaler Richtung verpresst. Die so formierte Tabakportion (18) wird in den Beutel (10) eingeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einführen von Portionen aus formbarem Füllgut in eine Packung, insbesondere zum Einfüllen von Tabakportionen in einen Folien-Beutel, wobei die Portion verpresst und sodann in den Beutel eingeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Herstellung von (Folien-)Beuteln mit Tabakportionen ist es bekannt, die exakt dosierte Portion zu pressen unter Bildung eines annähernd quaderförmigen bzw. tafelartigen Gebildes, welches von oben in eine offene Tasche des Beutels eingeführt wird. Danach wird der Beutel verschlossen, insbesondere mittels Wickellasche und Verschlussmittel, wie Tape ( DE 197 14 245 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung bzw. Befüllung derartiger Beutel insbesondere hinsichtlich der Fertigungsleistung zu verbessern. Auch soll der Vorgang des Verpressens weiterentwickelt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) die Portion wird auf einer festen Unterlage mittels bewegbarem Pressorgan gepresst,
b) die Portion wird zwischen den Pressorganen in Pressstellung durch ein drittes, querbewegbares Pressorgan in Querrichtung verpresst,
c) die verpresste Portion wird aus dem Bereich der Pressorgane aufgeschoben und einem Zwischenförderer mit Portionstasche unter Aufrechterhaltung der Pressstellung übergeben,
d) der Zwischenförderer bzw. die Portionstasche transportiert die Portion in eine Stellung oberhalb des Beutels bzw. einer nach oben offenen Tasche,
e) durch abwärtsgerichtete Bewegung wird die Portion aus dem Zwischenförderer bzw. aus der Portionstasche aus- und in den Beutel bzw. in die Tasche eingeschoben.

Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, dass die verpresste Portion durch einen gesonderten Portionsförderer übernommen und einer Füllstation zum Einführen in den Beutel zugeführt wird. Während des Transports der Portion und während des Einfüllvorgangs sind die Pressorgane frei für die Übernahme der nächsten Portion. Dies führt zu einer höheren Leistungsfähigkeit.
Die Pressorgane, insbesondere eine Plattform einerseits und eine bewegbare, schwenkbare Pressplatte sind in einer schräggerichteten Ebene positioniert - unter einem spitzen Winkel zu einer Vertikalebene. Weiterhin ist die Bewegungsbahn der Portionstasche eine Besonderheit, nämlich entlang einer geradlinigen, schräggerichteten Bewegungsbahn im Anschluss an die Pressstation und sodann unter Aufrichten der Tasche entlang einer bogenförmigen und schließlich abwärtsgerichteten Bahn.
Eine eigene Besonderheit des Verfahrens bzw. der Vorrichtung besteht darin, dass die mit dem Verpressen sowie dem Transport der verpressten Portionen befassten Organe, also insbesondere die Pressorgane und die Portionstasche, elastisch nachgebende Wandungen weisen und/oder vibrierend beaufschlagt werden. Die Pressplatten und Wandungen der Portionstasche sind federnd gelagert oder selbst federnd ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine bessere, homogene Struktur der gepressten Portion und eine gleichmäßige Dichteverteilung. Weiterhin ist das Verschieben bzw. Ausschieben der zusammengepressten Portion erleichtert.
Weitere Einzelheiten und Merkmale des Verfahrens sowie der Vorrichtung werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: einen perspektivisch dargestellten (Tabak-)Beutel aus Folie in Öffnungsstellung,
Fig. 2: den Beutel gemäß Fig. 1 nach dem Füllen und Verschließen, ebenfalls in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3: eine schematische Gesamtdarstellung einer Einrichtung zum Herstellung und Füllen von (Tabak-)Beuteln, in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4: eine Fülleinheit als Teil der Einrichtung gemäß Fig. 3 in Seitenansicht entspre- chend Pfeil IV der Fig. 3,
Fig. 5: die Einheit gemäß Fig. 4 in einer Seitenansicht gemäß Pfeil V in Fig. 4,
Fig. 6: die Einheit gemäß Fig. 4 in Draufsicht, entsprechend Pfeil VI in Fig. 4, in vergrö- ßertem Maßstab,
Fig. 7: einen Teilbereich der Einheit gemäß Fig. 4 in einem Vertikalschnitt in der Schnitt- ebene VII-VII der Fig. 4,
Fig. 8: die Einzelheit gemäß Fig. 7 bei veränderter Stellung von Organen,
Fig. 9: die Einheit gemäß Fig. 4 in Seitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt in der Schnittebene IX-IX der Fig. 8,
Fig. 10: ein Detail X der Einheit gemäß Fig. 9 in vergrößertem Maßstab, nämlich eine Pressstation in Seitenansicht,
Fig. 11: eine Einzelheit der Pressstation in Draufsicht bzw. in der Schnittebene XI-XI der Fig. 10,
Fig. 12: Pressstation und Füllstation als Einzelheit in Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt bei veränderter Stellung,
Fig. 13: Einzelheiten der Füllstation im Vertikalschnitt entsprechend Ausschnitt XIII-XIII in Fig. 12, bei vergrößertem Maßstab,
Fig. 14: die Füllstation bzw. eine Einzelheit in einer Schnitt- bzw. Sichtebene XIV-XIV in Fig. 13,
Fig. 15: die Einzelheit gemäß Fig. 14 im Querschnitt entsprechend Schnittebene XV-XV in Fig. 14,
Fig. 16: eine Einzelheit der Pressstation einer anderen Ausführungsform in Seitenansicht,
Fig. 17: die Pressstation mit Pressorganen in einer Reinigungsstellung in Seitenansicht,
Fig. 18: einen Förderer für leere und befüllte Beutel, nämlich einen Füllrevolver in schematischem querachsialen Vertikalschnitt,
Fig. 19: Einzelheiten einer mechanischen Steuerung von Organen des Füllrevolvers gemäß Fig. 18,
Fig. 20: die Einzelheit gemäß Fig. 19 bei veränderter Stellung von Organen.

Die Zeichnungen befassen sich mit der Herstellung und insbesondere Befüllung von Beuteln 10 aus Folie. Der Beutel 10 besteht aus einem einstücktigen Zuschnitt, der durch Umfalten eine Tasche 11 bildet. Diese besteht aus einer Vorderwand 12 und einer Rückwand 13. Ränder sind durch Seitennähte 14 miteinander verbunden zur Bildung der Tasche 11 mit einer offenen Seite als Taschenöffnung 15. Die Rückwand 13 ist mit einer Verlängerung versehen, die eine Wickellasche 16 bildet. Nach dem Füllen der Tasche 11 und gegebenenfalls Verschließen der Taschenöffnung 15 wird die Wickellasche 16 um die Tasche 11 herumgelegt und an der Rückwand 13 mittels Tape 17 mit klebstofffreier Grifflasche lösbar fixiert.
Der in den Beutel 10 einzufüllende Inhalt besteht aus zusammendrückbarem Material. Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um eine Portion aus geschnittenem Tabak, also um eine Tabakportion 18. Diese wird vor dem Einführen in die Tasche 11 durch Pressen in eine komprimierte, insbesondere platten- bzw. tafelförmige Gestalt gebracht. Zu diesem Zweck werden die von einer Dosierstation kommenden, exakt bemessenen Tabakportionen 18 einer ersten Bearbeitungsstation zugeführt, nämlich einer Formatierungs- bzw. Pressstation 19. Die geformten Tabakportionen 18 werden im Anschluss an die Pressstation 19 einer Füllstation 20 übergeben, in der die Tabakportionen 18 über die freie Taschenöffnung 16 in den Beutel 10 eingeführt werden. Die Stationen 19, 20 sind, wie in Fig. 9 gezeigt, nebeneinander und in der Höhe versetzt angeordnet.
Die Pressstation 19 und/oder Füllstation 20 sind vorzugsweise Bestandteil einer Einrichtung zum Herstellen und Füllen der Beutel 10. Diese hat gemäß Fig. 3 einen kompakten Aufbau und besteht vorzugsweise aus einer Fertigungseinheit 21 zum Herstellen der Beutel 10, aus einer Übergabeeinheit 22, einem Beutel-Revolver 23 und einer Fülleinheit 24. Im Bereich der Fertigungseinheit 21 werden die Beutel 10 von einer fortlaufenden Folienbahn 25 hergestellt. Die einzelnen Beutel 10 werden der Übergabeeinheit 22 zugeführt. Vorzugsweise werden mehrere Beutel 10, insbesondere vier Beutel 10, im Bereich der Übergabeeinheit 22 bereitgehalten und gleichzeitig an das Weiterverarbeitungsorgan, nämlich an den Beutel-Revolver 23 übergeben. In dessen Bereich werden die Beutel 10 weiterverarbeitet und insbesondere befüllt sowie danach verschlossen. Komplette Beutel 10 werden von dem Beutel-Revolver 23 an einen Abförderer 26 übergeben.
Die Einrichtung ist so aufgebaut, dass die kompakte Fertigungseinheit 21 und die Übergabeeinheit 22 nebeneinander, die weiteren Einheiten aber im Wesentlichen oberhalb der Übergabeeinheit 22 bzw. des Beutel-Revolvers 23 angeordnet sind. Eine hohe Leistungsfähigkeit der Einrichtung ist dadurch gegeben, dass mehrere Beutel 10, bei dem vorliegenden Beispiel vier Beutel 10, gleichzeitig befüllt werden.
Eine Besonderheit der Fülleinheit 24 ist ein Sammelaggregat 27 für die Tabakportionen 18. Das Sammelaggregat 27 arbeitet in der Weise, dass eine der Anzahl der gleichzeitig zu befüllenden Beutel 10 entsprechende Anzahl von Tabakportionen 18 zur gleichzeitigen Übergabe bereitgehalten wird, und zwar unabhängig von der Anzahl der zugeführten Tabakportionen 18. Bei dem vorliegenden Beispiel werden die Tabakportionen 18 durch einen Tabakförderer zugeführt, und zwar durch eine Becherkette 28 mit zwei paarweise nebeneinander angeordneten Bechern 29 für je eine Tabakportion 18. Durch Umlenken der Becherkette 28 werden die Becher 29 entleert, wobei die Tabakportionen 18 - im vorliegenden Falle gleichzeitig zwei Portionen - nach unten abgeworfen werden.
Die Tabakportionen 18 gelangen in einen Sammler und Verteiler, der als Querschieber 30 ausgebildet ist. Dieser weist eine Mehrzahl von Kammern 31, 32 auf als Aufnahme für je eine Portion 18. Der Querschieber 30 ist mit den Kammern 31, 32 quer zur Zuförderrichtung der Tabakportionen 18 hin- und herbewegbar, und zwar durch einen Antrieb, nämlich Kurbeltrieb 33. Der Querschieber 30 ist über den Kurbeltrieb 33 synchron bewegbar in Abhängigkeit von der Zuführung von Tabakportionen und der Weiterverarbeitung derselben. Jeweils zwei nebeneinanderliegende Kammern 31, 32 befinden sich in einer Aufnahmestellung unterhalb eines (Doppel-)Trichters 34, der die von den Bechern 29 abgegebenen Portionen 18 in jeweils eine Kammer 31, 32 des Querschiebers 30 leitet. Die Bewegung des Querschiebers 30 ist so gesteuert, dass zunächst erste Kammern 31, 32 und danach zweite Kammern 31, 32 befüllt werden, sodass alle Kammern des Querschiebers 30 mit je einer Tabakportion 18 befüllt werden. Damit ist diese Sammeleinheit bereit zur Übergabe einer der Verarbeitung im Bereich der Fülleinheit 24 entsprechenden Anzahl von Portionen 18.
Die Tabakportionen 18 werden von dem Querschieber 30 gleichzeitig an eine nachfolgende, nämlich unterhalb des Querschiebers 30 angeordnete Bearbeitungsstation übergeben, im vorliegenden Falle an die Pressstation 19. Diese besteht aus einer der Anzahl der gleichzeitig bearbeiteten Tabakportionen 18 entsprechenden Anzahl von nebeneinanderliegenden Presskammern 35. Jede dieser Presskammern 35 ist mit einem abgegrenzten Schacht 36 versehen, der eine Verbindung bzw. einen Führungskanal zwischen Querschieber 30 und Presskammer 35 bildet. Der Schacht 36 ist mit der zugeordneten Presskammer 35 verbunden. Der Querschieber 30 ist oberhalb der (vier) Schächte 36 so positionierbar, dass die Tabakportionen 18 von den Kammern 31, 32 an jeweils einen zugeordneten, nämlich exakt unterhalb einer Kammer 31, 32 angeordneten Schacht 36 übergeben werden.
Die Übergabe von Tabakportionen 18 an jeweils nachfolgende Organe ist durch bewegbare Aufnahmen steuerbar. Jede Kammer 31, 32 des Querschiebers 30 weist ein bewegbares Rückhalteorgan für die Tabakportionen 18 auf. Im vorliegenden Falle handelt es sich um Schleusenklappen 37, die aus vorzugsweise zwei schwenkbaren Teilklappen bestehen. In der Sperr- bzw. Aufnahmestellung (Fig. 9) liegen die beiden Teilklappen mit ihren Randkanten aneinander, sodass eine geschlossene, den Durchgang sperrende Schleusenklappe 37 entsteht. Diese ist im Profil trichterförmig, mit einer nach unten weisenden Vertiefung zur zentrierten Aufnahme der Tabakportion 18. Die in Schließstellung nach unten konvergierend gerichteten Teilklappen der Schleusenklappe 37 werden durch Schwenkbewegung in Abwärtsrichtung geöffnet, sodass eine mittige, sich erweiternde Abflussöffnung geschaffen ist.
Die von den Kammern 31, 32 gesteuert freigegebenen Tabakportionen 18 werden im Bereich des Schachts 36 oberhalb der Presskammer 35 aufgefangen, insbesondere durch (weitere) Schleusenklappen 38, die hier in gleicher Weise ausgebildet sind wie die Schleusenklappen 37, also mit trichterförmigem Querschnittsprofil und vorzugsweise aus zwei gesondert bewegbaren Teilklappen. Die Schleusenklappen werden gesteuert geöffnet, um die Tabakportion unter Eigengewicht der Presskammer 35 zuzuführen.
Die Besonderheit des Pressaggregats besteht darin, dass die Portion 18 auf einer vorzugsweise in schräger Ebene ausgerichteten Unterlage während des Pressvorgangs liegt. Eine Plattform 39 ist in einer schräggerichteten Ebene positioniert, die unter einem spitzen Winkel zur Vertikalebene gerichtet ist, insbesondere etwa unter 45°. Als Gegenorgan zur Plattform 39 wirkt eine Pressplatte 40, die relativ zur Plattform 39 bewegbar, insbesondere schwenkbar ist. Die hier segmentartig ausgebildete Pressplatte 40 ist in einem Schwenklager 41 unterhalb der schachtförmigen Presskammer 35 gelagert. Das Schwenklager 41 ist unmittelbar benachbart zur Plattform 39 angeordnet, sodass eine Pressfläche der Pressplatte 40 mit der Plattform 39 einen trichterförmigen unteren Abschluss des Fallschachts bzw. der Presskammer 35 bilden. Hier wird die Portion 18 aufgefangen. Durch Schwenkbewegung gelangt die Pressplatte 40 in eine Stellung, in der die Pressfläche parallel zur Plattform 39 gerichtet ist. Die Tabakportion 18 wird zu einem flächigen Gebilde verpresst.
Die Tabakportion 18 wird durch weitere Organe zur Formatierung bearbeitet, nämlich mit Druck beaufschlagt, vorzugsweise in der Pressstellung. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient ein weiteres Pressorgan bzw. ein plattenförmiger Presssteg 42 zur Übertragung von quergerichteten Presskräften auf die Tabakportion 18. Gegenüberliegend zum Presssteg 42 befindet sich ein Gegenorgan, im vorliegenden Falle ein bewegbarer, insbesondere schwenkbarer Verschlusssteg 43. Dieser ist ortsfest gelagert und ragt während der Pressstellung als seitliche Begrenzung in den Bereich zwischen Plattform 39 und Pressplatte 40 (Fig. 10). Die Tabakportion 18 wird durch den Presssteg 42 gegen den Verschlusssteg 43 gedrückt, und zwar während der Pressstellung der Pressplatte 40. Der Presssteg 42 wird demnach zwischen den Pressorganen 39, 40 in der schräggerichteten Pressstellung zur Beaufschlagung der Tabakportion 18 bewegt (Fig. 10).
Nach dem Pressen und Formatieren der Tabakportion 18 wird diese aus dem Bereich der Presskammer 35 abtransportiert und der Füllstation 20 in unmittelbarer Nachbarschaft zugeführt. Während dieser Übergabe wird die rechteckige, plattenförmige Tabakportion 18 aus der (schräggerichteten) Pressstellung in eine dem Füllvorgang entsprechende Stellung bewegt, insbesondere in eine aufrechte Füllstellung gekippt. Zu diesem Zweck ist ein Übertragungsorgan für die Tabakportion 18 als Zwischenförderer vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine mindestens im Bereich der großen Flächen der Portion 18 geschlossene Aufnahme, insbesondere um eine Portionstasche 44. Diese befindet sich in der Aufnahmestellung benachbart zur Presskammer 35 in Höhe der Plattform 39, und zwar in schräggerichtete Ebene entsprechend der Stellung der Pressorgane 39, 40.
Die gepresste Tabakportion 18 wird unter Aufrechterhaltung der Pressform in die mindestens an zwei einander gegenüberliegenden Seiten offene Portionstasche 44 eingeschoben. Im vorliegenden Falle ist der Presssteg 42 zugleich als Schieber für die Tabakportion 18 tätig. Nach Zurückschwenken des Verschlussstegs 43 wird die Tabakportion 18 in diesem Bereich aus dem Pressbereich aus- und in die unmittelbar benachbarte Portionstasche 44 eingeschoben. Diese ist auch an der zur Einschubseite gegenüberliegenden Seite offen, jedoch zeitweilig, insbesondere während des Einschubs der Portion 18, durch ein Verschlussorgan geschlossen. Dieses ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel elastisch bewegbar bzw. verformbar ausgebildet. Es handelt sich hier um ein Verschlussblech 45, insbesondere aus Federstahl, welches an der Portionstasche 44 angebracht ist bzw. an einem Tragarm 46 der Portionstasche 44. Das Verschlussblech 45 ist so angebracht, nämlich in einer Schrägstellung, dass es in der unbelasteten Ausgangsstellung eine untere Ausschuböffnung der Portionstasche 44 verschließt.
Die Portionstasche 44 wird - insbesondere mit dem Verschlussblech 45 in Schließstellung - in die Füllstation 20 bewegt, und zwar unter Aufrichten der Portionstasche 44, derart, dass die Austrittsseite nach unten weist. Die Portionstasche 44 wird aufgrund entsprechender Betätigung des Tragarms 46 entlang einer Bahn 79 bewegt, die in Fig. 13 in strichpunktierten Linien dargestellt ist. Die Portionstasche 44 wird (mit der Portion 18) zuerst entlang einer kurzen geradlinigen Strecke in der Bewegungsebene des Schiebers bzw. des Pressstegs 42 im Anschluss an die Pressorgane 39, 40 bewegt, danach entlang einem abwärtsgerichteten gebogenen Bahnabschnitt unter Aufrichten schließlich in eine vertikal abwärtsgerichtete Bewegung bis in die Füllstellung. Durch die Relativstellungen der Organe ergibt sich ein sehr kurzer Transportweg und eine Aufrichtbewegung entlang einem spitzen Winkel. In der Füllstellung befindet sich die Portionstasche 44 mit einem unteren Teilbereich in der Tasche 11.
Zum Bereitstellen des Beutels 10 ist der Beutel-Revolver 23 polygonförmig im Querschnitt ausgebildet mit ebene Revolverwänden 47. Die Beutel 10 sind an den Revolverwänden 47 fixiert, insbesondere vier Beutel 10 nebeneinanderliegend. In der Füllstation 20 befindet sich die Revolverwand 47 mit den zu befüllenden Beuteln 10 in einer aufrechten Stellung.
Die Übergabe der Portion 18 an den Beutel 10 tritt ein etwa plattenförmiger, auf- und abbewegbarer Schieber 48 über die nach oben gerichtete offenen Seite in die Portionstasche 44 ein und schiebt durch Abwärtsbewegung die Portion 18 aus der Portionstasche 44 in die Tasche 11. Der Schieber 48 ist hinsichtlich der Abmessungen etwa an den Querschnitt der Portionstasche 44 angepasst, nämlich mit einer unteren steg- bzw. kopfartigen Verdickung 80 versehen. Der Schieber 48 wird nach der Einschubbewegung der Tabakportion 18 in eine obere Ausgangsstellung zurückgezogen. Des Weiteren kehrt die Portionstasche 44 durch gegenläufige Schwenkbewegung des Arms 46 in die Ausgangsstellung benachbart zur Presskammer 35 zurück. Der Beutel 10 wird verschlossen, insbesondere durch Anbringen einer Verschlussnaht im Bereich der Taschenöffnung 15. Danach wird die Wickellasche 16 in die Schließstellung gebracht und fixiert.
Die Portionstasche 44 ist in besonderer Weise ausgebildet. Das Verschlussorgan, nämlich das Verschlussblech 45, wirkt selbsttätig. Beim Ausschieben der Portion 18 aus der Portionstasche 44 wird das Verschlussblech 45 durch den Schieber 48 bzw. durch dessen Verdickung 80 aus dem Verschlussbereich herausgedrückt (Fig. 13). Die untere Austrittsöffnung der Portionstasche 44 wird dadurch freigegeben. Bei der Rückkehr des Schiebers 48 in die obere Ausgangsstellung wird die zugekehrte Seite durch die Anlage des Verschlussblechs 45 gereinigt, nämlich von Tabakresten befreit.
Von besonderer Wichtigkeit ist die elastisch nachgebende Ausbildung bzw. Lagerung von Organen, die mit dem Verpressen bzw. der gepressten Portion 18 zusammenwirken. Die Pressorgane im Bereich der Pressstation 19 sind elastisch gelagert. Bei einem Ausführungsbeispiel (Fig. 10) ist die Plattform 39 schwenkbar an einem Träger 81 gelagert. Ein Schwenklager 82 ist randseitig angebracht, sodass die Plattform 39 wie ein einarmiger Hebel bewegbar ist, nämlich relativ zum Träger 81, und zwar gegen federnden Druck. Vorliegend ist auf der zum Schwenklager 82 gegenüberliegenden Seite eine Federung gebildet mit einer oder mehreren Druckfedern 83. Wenn demnach in der Pressstellung (Fig. 10) die Tabakportion 18 durch die Pressplatte 40 gegen die Plattform 39 gedrückt wird, kann diese geringfügig (Millimeterbereich) ausweichen. Dies führt zu einer homogenen Struktur der verpressten Portion 18. Weiterhin ist das quergerichtete Zusammenpressen und schließlich das Abschieben der Portion 18 erleichtert.
Auch die Portionstasche 44 ist elastisch nachgebend ausgebildet. Sie besteht aus einer starren Tragwand 84, die hier im Querschnitt U-förmig ausgebildet und mit seitlichen Flanschen an Schenkeln des Tragarms 46 befestigt ist (Fig. 14, Fig. 15). Auf der freien Seite ist eine elastisch verformbare Abdeckwand 85 angeordnet. Diese ist randseitig (im oberen Bereich) mit den seitlichen Schenkeln der Tragwand 84 bzw. mit dem Tragarm 46 verbunden. Die Abdeckwand 85 ist insgesamt elastisch verformbar, nämlich im unteren Bereich zungenartig ausgebildet und kann demnach dem seitlichen Druck durch die verpresste Portion 18 ausweichen (Fig. 13, Fig. 15).
Die elastisch bewegbaren oder verformbaren Organe können alternativ oder zusätzlich vibrierend bzw. schwingend angetrieben sein. Fig. 16 zeigt eine Alternative zu der Ausführung gemäß Fig. 10. Die Plattform 39 ist schwenkbar an dem Träger 81 angebracht. Die bewegbare Plattform 39 wird durch ein Vibrationsgetriebe beaufschlagt, hier durch einen am Träger 81 angebrachten (Elektro-)Motor 86, der über ein Getriebe, hier über eine Pleuelstange 87, mit der Plattform 39 verbunden ist und diese im Bereich einer kleinen Amplitude schwingend bewegt. Die Vibrationsbeaufschlagung ist steuerbar, derart, dass während einer Phase der Verpressung der Portion 18 und/oder während der Ausschubbewegung die Schwingungen erzeugt werden.
Fig. 12 zeigt eine Situation, wenn im Bereich der Füllstation 20, vorliegend am Beutel-Revolver 23, ein Beutel 10 zur Befüllung nicht zur Verfügung steht. In diesem Falle wird aufgrund eines Steuersignals die Tabakportion 18 entsorgt. Gemäß Fig. 12 wird die Tabakportion 18 aus der Presskammer 35 entfernt, und zwar über die Plattform 39, die (mit dem Träger 81) nach unten bewegbar, insbesondere schwenkbar ist, sodass die (ungepresste) Tabakportion 18 infolge des Eigengewichts nach unten fällt.
Eine weitere Besonderheit ist als Ausführungsbeispiel in Fig. 17 gezeigt. Es ist vorteilhaft, Organe, die Kontakt mit dem Tabak haben, von Zeit zu Zeit zu reinigen. In Fig. 17 ist ein Beispiel für die Reinigung eines Organs anhand des Pressstegs 42 gezeigt. Der Presssteg 42 ist durch einen gesonderten (Reinigungs-)Hub in eine Reinigungsstellung bewegbar, die versetzt zur Presskammer 35 gebildet ist. Hier befinden sich Reinigungsorgane für den Presssteg 42. Ein Reinigungsaggregat 49 weist eine Halterung auf für Reinigungsorgane bzw. ein Reinigungsgehäuse 50. Das zu reinigende Organ ist über eine (schlitzförmige) Öffnung 51 in das Reinigungsaggregat 49 einführbar. Innerhalb desselben sind um schräggerichtete Achsen drehbare Bürsten 52 für die Oberseite und Unterseite des Pressstegs 42 angeordnet. Eine weitere, um eine quergerichtete Achse drehbare Bürste 53 dient zur Reinigung einer End- bzw. Pressfläche des Pressstegs 42. Zusätzlich oder alternativ wird ein Reinigungsmittel bzw. Wasser in das Reinigungsaggregat bzw. in das Reinigungsgehäuse 50 eingeführt, und zwar durch mindestens eine Düse 54 oberhalb des Pressstegs 42 in der Reinigungsstellung. Die Düse 54 sprüht ein flüssiges Reinigungsmittel auf die zu reinigenden Gegenständen sowie auf die Reinigungsorgane. Unterhalb des Reinigungsaggregats ist eine Auffangschale angeordnet.
Organe der Pressstation 19 und/oder der Füllstation 20 sind mittels Koppelgetriebe bewegbar. Ein derartiges Koppelgetriebe, nämlich ein Pressgetriebe 55, dient zur Übertragung einer hin- und hergehenden linearen Bewegung des Pressstegs 42. Dieser ist am freien Ende mit einem Tragstück 56 versehen. Das Pressgetriebe 55 ist mit diesem Tragstück 56 verbunden, vorliegend über zwei Hebel 57, 58. Das Getriebe 55 ist durch einen Servomotor 59 bewegbar.
Die Schwenkbewegung der Plattform 39 bzw. des Trägers 81 zur Entsorgung von Portionen 18 (Fig. 12) ist ein (Pneumatik-)Zylinder 64 als Betätigungsorgan vorgesehen. Dieser ist über ein Schwenkgetriebe 88 mit dem Träger 81 verbunden.
Der in vertikaler Ebene bewegbare Schieber 48 der Fülleinheit 24 ist durch ein Schiebergetriebe 65 betätigbar, welches analog zu dem Pressgetriebe 55 ausgebildet ist. Mit einem Tragstück 71 des Schiebers 48 sind Hebel 66, 67 des Schiebergetriebes verbunden. Auch hier werden die Bewegungen durch einen Servomotor 73 erzeugt.
Am Umfang des mit polygonaler Kontur ausgebildeten Beutel-Revolvers 23 sind Halteorgane für jeweils einen oder mehrere in Axialrichtung nebeneinanderliegende Beutel 10 angebracht. Es handelt sich dabei um Halteklappen 89, die jeweils an einer Revolverwand 47 schwenkbar gelagert sind. Die als einarmige Hebel wirkenden Halteklappen 89 sind jeweils durch eine Antriebswelle 90 schwenkbar aus einer von der Revolverwand 47 entfernten Ausgangsstellung bis zur Anlage am Beutel 10, und zwar im Bereich der Tasche 11. Die Halteklappen 89 sind bogenförmig ausgebildet zur Anpassung an die gewölbte Außenkontur der (gefüllten) Taschen 11. Auch die ungefüllten, leeren Beutel 10 werden in der Stellung flach an jeweils einer Revolverwand 47 liegend durch die Halteklappe 89 gehalten (Fig. 18).
Die bogenförmigen Halteklappen 89 haben auch die Aufgabe, die Pressform der Portion 18 nach Einführen in die Tasche 11 zu erhalten. Die Halteklappen werden deshalb mindestens im Bereich der Füllstation 20 mit erhöhtem Druck gegen die Frontseite der Tasche 11 bewegt unter Verpressung der Portion 18. Die Halteklappen 89 bleiben während mehrerer Stationen des taktweise drehend angetriebenen Beutel-Revolvers 23 (in Fig. 18 im Gegen-Uhrzeigersinn) in der Halte- und Formposition an der Außenseite der Taschen 11.
Die Bewegung der Halteklappen 89 wird mechanisch gesteuert. Dem Beutel-Revolver 23 ist eine annähernd kreisförmige Kurvenbahn 91 zugeordnet. Diese ist konzentrisch zur Drehachse des Beutel-Revolvers 23 ortsfest angeordnet. In der Kurvenbahn 91 laufen mit dem Revolver 28 Führungsrollen 92, die einen Wellenhebel 93 betätigen. Dieser wiederum ist mit der Antriebswelle 90 für die Halteklappen 89 verbunden. Aufgrund der Gestaltung der Kurvenbahn 91 führen die Wellenhebel 93 Schwenkbewegungen aus, die auf die Antriebswelle 90 zur Bewegung der Halteklappen 89 entsprechend Fig. 18 übertragen werden.
Im Bereich der Füllstation 20 wird erhöhter Druck auf die Halteklappen 89 übertragen zur Stabilisierung und Formgebung der verpressten Tabakportion 18 in der Tasche 11. In diesem Bereich erhöhter Druckübertragung ist ein zusätzliches Betätigungsorgan für die Halteklappen 89 vorgesehen. Dieses besteht aus einem ortsfesten Druckstück 94 mit konturierter, nämlich (etwa) kreisbogenförmiger Stützfläche. An dem Wellenhebel 93 ist eine Verlängerung angebracht bzw. der Wellenhebel 93 ist als zweiarmiger Hebel ausgeführt mit einer Druckrolle 95 am freien Ende außerhalb des Bereichs der Kurvenbahn 91. Wenigstens in der Füllstation 20 wird das Druckstück 94 wirksam zur Übertragung von erhöhtem Druck bei der Erzeugung einer Schwenkbewegung und damit eines größeren Drehmoments im Bereich der Antriebswelle 90. Das Druckstück 94 ist schwenkbar gelagert und über ein Hebelgetriebe 96 von einem Servomotor 97 antreibbar. Die Bewegung ist so gesteuert, dass durch das Druckstück 94 eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) auf die Antriebswelle 90 übertragen wird (Fig. 20). Danach kehrt das Druckstück 94 in eine Stellung zurück, die eine Übernahme der Führung und Drehmomenterzeugung durch die Führungsrolle 92 gewährleistet. Die Kurvenbahn 91 weist in diesem Bereich eine Bahnunterbrechung 98 auf, damit während dieser Phase der Wellenhebel 93 frei bewegt werden kann, nämlich nur aufgrund der Betätigung durch das Druckstück 94. Aufgrund der Relativstellung desselben im Anschluss an die Druckbeaufschlagung tritt die Führungsrolle 92 wieder in ein offenes Ende der Kurvenbahn 91 ein.

Bezugszeichenliste:

10: Beutel
11: Tasche
12: Vorderwand
13: Rückwand
14: Seitennaht
15: Taschenöffnung
16: Wickellasche
17: Tape
18: Tabakportion
19: Pressstation
20: Füllstation
21: Fertigungseinheit
22: Übergabeeinheit
23: Beutel-Revolver
24: Fülleinheit
25: Folienbahn
26: Abförderer
27: Sammelaggregat
28: Becherkette
29: Becher
30: Querschieber
31: Kammer
32: Kammer
33: Kurbeltrieb
34: Trichter
35: Presskammer
36: Schacht
37: Schleusenklappe
38: Schleusenklappe
39: Plattform
40: Pressplatte
41: Schwenklager
42: Presssteg
43: Verschlusssteg
44: Portionstasche
45: Verschlussblech
46: Tragarm
47: Revolverwand
48: Schieber
49: Reinigungsaggregat
50: Reinigungsgehäuse

51: Öffnung
52: Bürste
53: Bürste
54: Düse
55: Pressgetriebe
56: Tragstück
57: Hebel
58: Hebel
59: Servomotor
64: Zylinder
65: Schiebergetriebe
66: Hebel
67: Hebel
71: Tragstück
73: Servomotor
74: Führungsstange
75: Antriebsmotor
76: Servomotor
77: Servomotor
78: Verbindungssteg
79: Bahn
80: Verdickung
81: Träger
82: Schwenklager
83: Druckfeder
84: Tragwand
85: Abdeckwand
86: Motor
87: Pleuelstange
88: Schwenkgetriebe
89: Halteklappe
90: Antriebswelle
91: Kurvenbahn
92: Führungsrolle
93: Wellenhebel
94: Druckstück
95: Druckrolle
96: Hebelgetriebe
97: Servomotor
98: Bahnunterbrechung

Claims

Verfahren zum Einführen von Portionen aus formbarem Füllgut in eine Packung, insbesondere zum Einfüllen von Tabakportionen (18) in einen (Folien-)Beutel (10), wobei die Portion (18) verpresst und sodann in den Beutel (10) eingeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Portion (18) wird auf einer festen Unterlage (39) mittels bewegbarem Pressorgan (40) gepresst,

b) die Portion (18) wird zwischen den Pressorganen in Pressstellung durch ein drittes, querbewegbares Pressorgan (42) in Querrichtung verpresst,

c) die verpresste Portion (18) wird aus dem Bereich der Pressorgane (39, 40) ausgeschoben und einem Zwischenförderer mit Portionstasche (44) zur Aufnahme mindestens einer Portion (18) übergeben,

d) der Zwischenförderer transportiert die Portion (18) in eine Stellung oberhalb des Beutels (10) bzw. oberhalb einer nach oben offenen Tasche (11),

e) durch abwärtsgerichtete Bewegung wird die Portion (18) aus dem Zwischenförderer, nämlich aus der Portionstasche (44) aus- und in den Beutel (10) bzw. in die Tasche (11) eingeschoben.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Portion (18) auf einer schräggerichteten, flächigen Unterlage, insbesondere auf einer schräggerichteten Plattform (39) durch eine in parallele Schrägstellung zur Plattform (39) bewegbare Pressplatte (40) und danach durch das dritte Pressorgan (42) vorzugsweise bei aufrechterhaltener Schrägstellung in Querrichtung verpresst und aus dem Bereich der Pressorgane (39, 40) in schräggerichteter Ausschubebene in die vorzugsweise ebenfalls schräggerichtete Portionstasche (44) eingeschoben und zu einer Füllstation (22) transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionstasche (44) mit der Portion (18) aus einer Übernahmestellung für die Portion (18) im Bereich der Pressorgane (39, 40, 42) in der Bewegungsebene des Schiebers (48), insbesondere in Schrägstellung entlang einem geradlinigen Bewegungsabschnitt, sodann entlang einem bogenförmigen Bewegungsabschnitt unter Aufrichten der Portionstasche (44) und schließlich in abwärtsgerichteter Bahn bewegt wird bis in die Stellung oberhalb der Tasche (11) bzw. unter teilweisem Eintritt in die geöffnete Tasche (11).
Vorrichtung zum Einführen von Portionen aus formbarem Füllgut in eine Packung, insbesondere zum Einfüllen von Tabakportionen (18) in einen (Folien-)Beutel, wobei die Portionen (18) in einer Pressstation (19) durch Pressorgane verpresst und unter Aufrechterhaltung der Pressform in einer Füllstation (20) in den Beutel (10) einführbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) in der Pressstation (19) ist die Portion (18) zwischen vorzugsweise flächigen Pressorganen, insbesondere zwischen einer Plattform (39) und einer Pressplatte (40), unter Bildung einer flächigen Portion (18) verpressbar,

b) die Portion (18) ist bei Aufrechterhaltung der Pressstellung der Pressorgane (39, 40) durch ein drittes Pressorgan, insbesondere einen Presssteg (42) zwischen den Pressorganen (39, 40) in Querrichtung verpressbar, aus der Pressstellung zwischen dem Pressorganen (39, 40) ausschiebbar und einem Zwischenförderer mit einer Portionstasche (44) zur Aufnahme der Portion (18) zuführbar,

c) die Portion (18) ist durch den Zwischenförderer mit Portionstasche (44) in eine Füllstellung oberhalb eines nach oben offenen Beutels (10) bzw. einer nach oben offenen Tasche (11) förderbar,

d) durch Abwärtsfördern ist die Portion (18) aus der Portionstasche (44) aus- und in den Beutel (10) bzw. die Tasche (11) einschiebbar.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressorgane, insbesondere Plattform (39) und Pressplatte (40), während der Pressstellung in einer Schrägebene ausgerichtet sind, insbesondere in Ausschubrichtung der Portion (18) abwärtsgeneigt unter einem spitzen Winkel zur Vertikalen, wobei die Pressplatte (44) durch Schwenkbewegung in eine schräggerichtete Pressstellung parallel zur Plattform (39) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressorgane (39, 40) und/oder die Portionstasche (44), insbesondere Teile derselben, elastisch verformbar ausgebildet und/oder elastisch nachgebend gelagert und/oder vibrierend bzw. schwingend angetrieben sind, wobei insbesondere die Plattform (39) elastisch bewegbar auf einem Träger (81) gelagert ist, vorzugsweise durch Abstützung mittels Druckfedern (83) bei schwenkbarer Lagerung an dem Träger (81) und/oder durch Beaufschlagung der insbesondere schwenkbar gelagerten Plattform (39) durch einen Schwingungserzeuger, vorzugsweise durch einen umlaufenden Motor (86) mit Pleulstange (87), mindestens während des Pressvorgans und/oder während des Ausschubvorgangs der Portion (18) aus dem Bereich der Pressorgane (39, 40).
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein plattenförmiges Pressorgan (39, 40) und/oder mindestens eine Wandung der Portionstasche (44) verformbar ausgebildet ist, insbesondere aus einem formbaren (Feder-)Stahl bzw. -Blech besteht, derart, dass das betreffende zungenartig ausgebildete Organ bzw. die betreffende Wandung unter dem Druck der Portion (18) im Sinne einer Abstandsvergrößerung verformbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Pressorgane, nämlich Plattform (39) und Pressplatte (40), auf der zum Presssteg (42) gegenüberliegenden Seite ein verstellbares Verschlussorgan angeordnet ist, insbesondere ein bewegbarer bzw. schwenkbarer Verschlusssteg (43), der als Gegenorgan zum Presssteg (42) dient und für den Ausschub der Portion (18) aus dem Bereich der Pressorgane aus einer Absperrstellung heraus bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressorgane, insbesondere Plattform (39) und/oder Pressplatte (40), aus der Pressstellung heraus bewegbar sind, derart, dass eine Portion 18 im Bereich der Pressstation 19 ohne Verpressung nach unten infolge Eigengewichts abführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionstasche (44) an ihrer Austrittsseite für die Portion (18) ein Verschlussorgan aufweist, welches für den Austritt der Portion (18) aus der Verschlussstellung bewegbar ist, insbesondere ein verformbares Verschlussmittel bzw. Verschlussblech (45), welches zum Öffnen der Portionstasche durch den Schieber (48) unter Verformung in die Öffnungsstellung bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Portionen (18) durch einen Zuförderer der Pressstation (19) zuführbar sind, insbesondere durch eine Becherkette (28), der die Portionen (18) aufeinander folgend einem aufrechten Schacht (36) oberhalb der Presskammer (35) zuführt, wobei im Bereich des Schachts (36) mindestens eine bewegbare Aufnahme zur zeitweiligen Lagerung der Portion (18) bis zur Übergabe an die Presskammer (35) angeordnet ist, insbesondere mindestens eine Schleusenklappe (38) aus vorzugsweise trichterförmig nach unten gerichteten, schwenkbaren Teilklappen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Pressstation (19) zugeführten Portionen (18) durch ein Sammelaggregat (27) aufnehmbar und eine der Anzahl der Presskammern (35) entsprechende Anzahl von Portionen (18) von dem Sammelaggregat (27) den zugeordneten Presskammern (35) zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelaggregat (27) einen querbewegbaren Querschieber (30) aufweist mit einer Mehrzahl von Aufnahmen für je eine Portion (18), insbesondere mit Kammern (31, 32), in die die Portionen (18) einführbar sind, wobei je eine Kammer (31, 32) einer Presskammer (35) bzw. einem oberhalb derselben angeordneten Schacht (36) zugeordnet ist, wobei jede Kammer (31, 32) einen bewegbaren Boden zur zeitweiligen Aufnahme der Portion (18) aufweist, insbesondere eine aus zwei trichterförmig angeordneten Teilklappen bestehende Schleusenklappe (37).
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (31, 32) des Querschiebers (30) durch Veränderung der Relativstellung infolge Querbewegung nacheinander durch den Zuförderer mit Portionen (18) füllbar und die Schleusenklappen (37) gemeinsam in Öffnungsstellung bewegbar sind, wenn alle Kammern (31, 32) eine Portion (18) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Organe in eine zurückgezogene Reinigungsstellung bewegbar sind, insbesondere der Presssteg (42), wobei in der Reinigungsstellung mechanische Reinigungsorgane, insbesondere bewegbare Bürsten (52, 53) bzw. rotierende Bürstenwalzen auf das zu reinigende Organ einwirken, vorzugsweise in Verbindung mit einer durch mindestens eine Düse (54) zuführbarem Reinigungsmittel.