WO2021204465A1 - VORRICHTUNG ZUM EINSEITIGEN VERSCHLIEßEN VON PACKUNGSMÄNTELN FÜR DIE HERSTELLUNG VON VERBUNDPACKUNGEN - Google Patents
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- B65B7/08—Closing containers or receptacles deformed by, or taking-up shape, of, contents, e.g. bags, sacks by collapsing mouth portion, e.g. to form a single flap and folding
Definitions
- the invention relates to a device for one-sided closing of pack sleeves for the production of composite packs, in particular cardboard / plastic composite packs, by bottom shaping by means of a mandrel wheel with a plurality of mandrels evenly distributed over the circumference and radially outwardly directed, which successively in several processing stations Run through the circumferential direction of the mandrel wheel, each mandrel having a head at its free end, onto which the folding sections to be closed of the package jacket pushed onto the mandrel are folded and sealed in the closed position.
- Folded sections of a pack jacket are pressed firmly onto the mandrel located underneath during the sealing process in order to be able to produce a flat base for good stability of the later pack.
- it is also possible to first fold the head on the mandrel this is often the case when the later beverage pack is also to contain a resealable pouring element that is not inserted from the outside but from the inside through a corresponding opening in the composite material and is sealed there will.
- the application of appropriate pouring elements on a mandrel is recommended.
- FIG. 9 shows a device known from the prior art for filling packs C open at the top, in particular with flowable foodstuffs, for forming packs P, that is to say a so-called filling machine, comprising a magazine 1 for holding pack sleeves S and a device for Open-top packaging C made of the packaging jackets S, which are closed on one side and can thus receive, for example, a flowable food through the remaining opening, is shown.
- the known filling and sealing device has a number of parallel processing lines, of which only a single processing line 2 is shown in FIG.
- Processing line 2 is assigned a magazine 1 with a stack 3 or a bundle of packaging sleeves S folded flat by two folding lines.
- the packaging jackets S have been formed from blanks of a packaging material, the longitudinal edges of which are sealed to one another to form a longitudinal seam.
- the pack jackets S are unfolded by a feed device 4.
- the packaging jackets S are unfolded by pulling a later side surface of the corresponding pack jacket S away from the stack 3 without further action around corresponding pre-folded fold lines which form the edges of the pack jacket S and the later pack P.
- an application device for applying pouring elements could also be provided.
- a known device 5 for forming and closing the pack jackets S on one side has a mandrel wheel 6 which comprises six mandrels 7 and which rotates cyclically, that is step by step, counterclockwise (in the drawing).
- a mandrel wheel 6 which comprises six mandrels 7 and which rotates cyclically, that is step by step, counterclockwise (in the drawing).
- an unfolded package jacket S is pushed onto the mandrel 7.
- the mandrel wheel 6 is then rotated further into the next mandrel wheel position II, in which the longitudinal end of the package jacket S protruding from the mandrel 7 is heated with hot air via a heating unit 8.
- next mandrel wheel position III the heated longitudinal end of the package jacket S is pre-folded by a press 9 and in the subsequent mandrel wheel position IV is tightly closed in the folded position by a sealing device 10, which is only indicated schematically, in particular sealed to form a base B.
- a sealing device 10 which is only indicated schematically, in particular sealed to form a base B.
- a package body C closed on one side ie a package open at the top, is obtained, which is removed from the mandrel 7 in the subsequent mandrel wheel position V and as possible to a cell 11 of an endless cell chain 12 guided in a circle Conveyor is passed.
- mandrel 7 is not assigned any work step.
- the number of mandrel wheel positions or mandrels 7 and the processing steps provided there can, if necessary, differ from the illustration according to FIG. 9 and the associated description.
- a pouring element can be connected to the packaging material in at least one further mandrel wheel position, if required. Then the longitudinal end of the pack jacket closed on the mandrel wheel is preferably the head of the later pack. Whether the packing body is filled through the later head or through the later bottom plays only a subordinate role in the present case.
- the package body C taken from the mandrel wheel 6 is transported with the open longitudinal end pointing upwards in a cell 11, in particular a cell chain 12, through a filling machine 13.
- the packing body C enters a
- Aseptic chamber 14 which comprises a sterilization zone 15 and a filling and sealing zone 16, through which the pack bodies C are transported in the transport direction symbolized by an arrow (from left to right in the drawing).
- the packing bodies C need not be transported in a straight line, but can also take place in at least one arc or circle lying in a horizontal plane.
- Sterile air is supplied to the aseptic chamber 14 via corresponding sterile air connections 17.
- the packing bodies C are successively preheated by a preheating device 18 by blowing hot sterile air on them.
- the packs C are then sterilized by means of a sterilization device 19, preferably with H 2 O 2 (hydrogen peroxide), whereupon the packs C are dried by applying sterile air via a drying device 20 and after the transition from the sterilization zone 15 to the filling and sealing zone 16 be brought into a filling position 21 below a filling spout 22.
- There the packing body C are successively with a product 23, in particular with a flowable food, filled.
- the filled pack bodies C are then closed with a closing device 24 by folding the upper region of the pack body C and sealing.
- the filled and closed packs P are then removed from the cells 11 of the transport device 12.
- the now empty cells 11 are moved further with the transport device 12 in the direction of the mandrel wheel 6 in order to pick up further packing bodies C there again
- the packs to be produced are those with a square or rectangular cross-section, i.e. cuboid packs
- the use of a mandrel wheel in a filling machine is unproblematic, since the square or rectangular cross-section of the mandrel is matched to the inner clear cross-section of the pack jacket to be pushed on
- the pack shape deviates from the conventional cuboid shape and has, for example, one or more flattened edges, the flattened edge (s) not reaching to the bottom (or gable), but in front of a square and / or rectangular floor (or gable) ends.
- This can - especially at higher clock speeds
- Device - lead to the fact that the packs cannot be pushed all the way onto the mandrel, so that so-called "pockets" are formed when the corner areas are sealed, which can lead to later leaks in the packs.
- the invention is based on the object of designing and developing the device mentioned at the beginning and described in more detail for closing not ideally cuboidal packaging casings so that a reliable and, in particular, pocket-free sealing of the end area of a packaging casing on the mandrel is reliably ensured.
- the device should preferably have a simple construction and be inexpensive without impairing the reliability, in particular of the mandrel wheel with its mandrels.
- the PE coating inside the pack jacket should not be damaged when the bottom is formed on the mandrel.
- this object is achieved in that at least one longitudinal edge region of the dome does not have a continuous edge, but is instead bevelled or rounded
- a preferred teaching of the invention provides that the mandrel is designed beveled on at least one of its longitudinal edges and has a bevel there. In this way, a pack jacket in which at least one longitudinal edge is designed to be flattened can also be pushed onto the mandrel without any problems.
- mandrel is designed to be rounded on at least one of its longitudinal edges. According to a further preferred embodiment of the invention it is provided that the beveled upper rounded area of the at least one longitudinal edge of the mandrel extends over the entire free length of the mandrel. Such a uniform geometry of the mandrel allows inexpensive manufacture.
- the beveled or rounded area of the at least one longitudinal edge of the mandrel extends from its free end over only part of the entire length of the mandrel. This is useful, for example, when the finished pack only has a beveled or modified edge in its lower area.
- a further embodiment of the invention provides that the mandrel has at least one spring element acting on its longitudinal side, which fixes the pushed-on pack jacket in its position.
- each mandrel has two opposing spring elements. This design securely clamps the pushed-on pack jacket on two opposite longitudinal sides with the mandrel.
- a spring element is designed at its free end as a fork with two or more clamping ends. With such a construction, two or correspondingly even several clamping areas are achieved on one longitudinal side of the mandrel. In this way, better guidance of the packing jacket is ensured.
- a spring element has only one clamping end, which on the long side with the beveled or rounded edge of the mandrel causes the packing jacket to jam.
- the mandrel has one or more end stops to mechanically limit the sliding path for the pack jacket.
- the mandrel is made at least partially hollow. In this way, the mass of the rotating parts of the mandrels mounted on the mandrel wheel shaft can be reduced.
- the mandrel has lines for cooling water in its solid interior. This is particularly useful because in this way an active cooling of the head area of the mandrel can take place in order to be able to reduce the cycle times of the mandrel wheel as best as possible.
- the mandrel wheel shaft is designed to be hollow, so that the cooling water can be passed through the individual mandrels in a known manner through corresponding lines in the interior of the mandrel wheel shaft.
- FIG. 1 shows a finished composite pack, the front edge of which is designed to be flattened over a large part of the pack height, in a perspective view.
- FIG. 2 shows the composite pack from FIG. 1 in a top view
- FIG. 3 shows a mandrel of a device according to the invention in a perspective view
- 4 shows the mandrel from FIG. N side view
- Fig. 5 the mandrel from Fig. 3 or 4 in plan view
- FIG. 6 shows the mandrel from FIG. 5 with a pack jacket pushed on
- FIG. 7 shows the mandrel from FIG. 5 in a horizontal section along the line VII-VII
- FIG. 8 shows the mandrel from FIG. 7 with a pack jacket pushed on
- FIG. 8 shows the mandrel from FIG. 7 with a pack jacket pushed on
- FIG. 9 shows a device known from the prior art for filling packages that are open at the top, in a schematic side view.
- 1 shows a perspective view of a substantially cuboid composite pack P.
- the end of a longitudinal seam 25 and a folded gable seam 26 can be seen on the flat-folded pack gable, which forms two pack ears which are sealed to the sides of the pack walls and of which one ear 27 is in the perspective representation is recognizable.
- a pouring element 28 sealed there is also located on the top of the pack.
- the composite pack P shown is not a conventional cuboid pack, but it can be clearly seen that the longitudinal edge of the pack P which is at the front in the illustration is chamfered over almost its entire height, with a bevel 29 being produced. This particular one
- the pack shape is that the longitudinal sides of the pack P adjoining the bevel 29 bulge slightly outwards, as can be clearly seen from the top view of such a pack in FIG. 2. Since composite packs with such a special shape cannot easily be processed on conventional mandrels with a cuboid geometry According to the teaching of the invention, the basically known mandrels of a mandrel wheel of the device have been modified so that at least one longitudinal edge area of the mandrel does not have a continuous edge, but is chamfered or rounded in order to guarantee perfect sealing of the end area of a package jacket on the mandrel.
- the pack P to be produced only has a single bevel 29 on one of its edges. This is for better illustration and simpler explanation, but the invention can also be applied to pack forms in which several of their longitudinal edges have been modified accordingly.
- Fig. 3 now shows a mandrel 30 of a device according to the invention in a perspective view.
- the mandrel 30 has a base 31 which, together with further mandrels, is circumferentially connected to a driven mandrel wheel shaft (not shown).
- the mandrel 30 has a head 32 in which two recesses 33 pointing towards one another can clearly be seen, which are intended to receive the bottom seam of the pack P to be produced, which is designed as a transverse seam.
- Packing material layers are present, which are pressed onto the head 32 of the mandrel 30 during the sealing.
- the surface of the head 32 has a concave curvature. This ensures that a so-called “dome base” is produced when the base is sealed, in which only the four edges of the base are used to set up the later pack P, the base surface being slightly curved inward to ensure a reliable level of the so produced Ensure packs P safe.
- the mandrel 30 is chamfered on its front longitudinal edge in the drawing and has a bevel 34 there. Furthermore, the illustrated mandrel 30 has two lateral spring elements 35A and 35B, which, in particular during the clocked movement of the mandrel wheel, reliably prevent slipping of the pack jacket (not shown) once it has been pushed onto the mandrel 30.
- the mandrel 30 from FIG. 3 is shown in a side view.
- the bevel 34 of the modified longitudinal edge of the mandrel 30 and the opposing spring elements 35A and 35B are examples of the mandrel 30.
- Fig. 5 now shows the mandrel 30 in a plan view in which the recesses 33 on the head 32 of the mandrel can be seen even better.
- a further recess 36 can be clearly seen here, which is arranged in the upper left corner of the head 32 in the drawing and ensures that the material of the end of the longitudinal seam of the later pack can also be accommodated by the pack bottom to be produced without bulging this area of the bottom .
- the beveled bevel 34 of the mandrel 30 can also be clearly seen.
- 5 also shows that the two opposing spring elements 35A and 35B are designed differently. While the spring element 35A has branches in its upper area into two ends (not shown in detail) and thus forms two clamping areas, the spring element 35B is designed to be of the same width over its entire length.
- FIG. 6 corresponds to the illustration of FIG. 5, but with a pack jacket F being pushed onto the mandrel 30, the upper circumferential edge of which is almost square, but in which the bevel 29 of the pack jacket F, which is visible from the inside in the top view, can also be clearly seen .
- This bevel 29 runs parallel to the bevel 34 of the mandrel 30 at a slight distance. It can also be seen that the lower and right-hand long sides of the package jacket S in the drawing are slightly bulged outwards due to the bevel of the bevel 29 in this edge region. It can also be clearly seen in FIG.
- Fig. 7 a horizontal section along the line VII-VII is now shown. It can be seen here that the mandrel 30 is partially hollow in the area below the head 32, which can no longer be seen.
- the bevel 34 of the mandrel can also be clearly seen here. In this illustration, the upper ends of the spring elements 35A and 35B are also shown cut off.
- FIG. 8 shows the mandrel 30 again in horizontal section as in FIG. 7, but here again a package jacket S pushed onto the mandrel 30 is shown. It can also be seen here that the parallel bevel 29 of the packing jacket S and the bevel 34 of the mandrel 30 also enclose a narrow air gap to prevent the inner PE coating of the packing jacket S from being pushed onto or off the Mandrel 30 is not damaged.
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zum einseitigen Verschließen von Packungsmänteln (S) für die Herstellung von Verbundpackungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, durch Formung mittels einem Dornrad mit einer Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneter und radial nach außen gerichteter Dorne (30), welche nacheinander mehrere Bearbeitungsstationen in Umfangsrichtung des Dornrades durchlaufen, wobei jeder Dorn (30) an seinem freien Ende einen Kopf (32) aufweist, auf den die zu schließenden Faltabschnitte des auf den Dom (30) aufgeschobenen Packungsmantels (S) gefaltet und in geschlossener Stellung versiegelt werden. Um eine zuverlässige und insbesondere taschenfreie Versiegelung des Endbereiches eines Packungsmantels (S) auf dem Dorn (30) zuverlässig zu gewährleisten, wobei die PE-Beschichtung im Inneren des Packungsmantels bei der Bodenformung auf dem Dorn (30) nicht beschädigt wird, ist vorgesehen, dass wenigstens ein Längskantenbereich des Dorns (30) keine durchgehende Kante aufweist, sondern abgeschrägt oder abgerundet ausgebildet ist
Description
Vorrichtung zum einseitigen Verschließen von Packungsmänteln für die Herstellung von Verbundpackungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen Verschließen von Packungsmänteln für die Herstellung von Verbundpackungen, insbesondere Karton/Kunststoff-Verbundpackungen, durch Bodenformung mittels einem Dornrad mit einer Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneter und radial nach außen gerichteter Dorne, welche nacheinander mehrere Bearbeitungsstationen in Umfangsrichtung des Dornrades durchlaufen, wobei jeder Dorn an seinem freien Ende einen Kopf aufweist, auf den die zu schließenden Faltabschnitte des auf den Dorn aufgeschobenen Packungsmantels gefaltet und in geschlossener Stellung versiegelt werden.
Vorrichtungen der zuvor genannten Art sind seit langem in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt und dienen meist zum Verschließen des Bodens von herzustellenden Getränkepackungen. Dabei werden die zu schließenden
Faltabschnitte eines Packungsmantels beim Siegelvorgang fest auf den darunter befindlichen Dorn gepresst, um einen ebenen Boden für eine gute Standfestigkeit der späteren Packung herstellen zu können. Es ist jedoch auch möglich, auf dem Dorn zunächst die Kopffaltung vorzunehmen, dies ist häufig der Fall, wenn die spätere Getränkepackung auch ein wiederverschließbares Ausgießelement enthalten soll, das nicht von außen, sondern von innen durch eine entsprechende Öffnung im Verbundmaterial hindurch gesteckt und dort versiegelt wird. Dazu bietet sich das Applizieren entsprechender Ausgießelemente auf einem Dorn an. In Fig. 9 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Füllen von oben offenen Verpackungen C, insbesondere mit fließfähigen Lebensmitteln, zur Bildung von Packungen P, also eine sogenannte Füllmaschine, umfassend ein Magazin 1 zum Bereithalten von Packungsmänteln S und eine Vorrichtung zum
oben offenen Verpackungen C aus den Packungsmänteln S, die einseitig verschlossen sind und somit durch die verbleibende Öffnung beispielsweise ein fließfähiges Lebensmittel aufnehmen können, dargestellt. Die bekannte Füll- und Siegelvorrichtung weist eine Reihe von parallelen Bearbeitungslinien auf, von denen in der Fig. 9 lediglich eine einzige Bearbeitungslinie 2 dargestellt ist. Jeder
Bearbeitungslinie 2 ist ein Magazin 1 mit einem Stapel 3 bzw. ein Bündel von um zwei Faltlinien flachgefalteten Packungsmänteln S zugeordnet. Die Packungsmäntel S sind aus Zuschnitten eines Packstoffs gebildet worden, deren Längsränder zur Bildung einer Längsnaht aneinander gesiegelt sind. Die Packungsmäntel S werden von einer Zuführeinrichtung 4 aufgefaltet. Das Auffalten der Packungsmäntel S erfolgt dabei durch Wegziehen einer späteren Seitenfläche des entsprechenden Packungsmantels S vom Stapel 3 ohne weiteres Zutun um entsprechend vorgefalteten Faltlinien, die die Kanten des Packungsmantels S sowie der späteren Packung P bilden. Bedarfsweise könnte auch noch eine Applikationseinrichtung, zum Applizieren von nicht dargestellten Ausgießelementen an die Packungsmäntel S vorgesehen sein.
Eine bekannte Vorrichtung 5 zum Formen und einseitigen Verschließen der Packungsmäntel S weist ein Dornrad 6 auf, das sechs Dorne 7 umfasst und sich zyklisch, also schrittweise, (in der Zeichnung) gegen den Uhrzeigersinn dreht. In der ersten Dornradstellung I wird ein aufgefalteter Packungsmantel S auf den Dorn 7 geschoben. Anschließend wird das Dornrad 6 in die nächste Dornradstellung II weitergedreht, in der das gegenüber dem Dorn 7 vorstehende Längsende des Packungsmantels S über eine Heizeinheit 8 mit Heißluft erwärmt wird. In der nächsten Dornradstellung III wird das erwärmte Längsende des Packungsmantels S durch eine Presse 9 vorgefaltet und in der nachfolgenden Dornradstellung IV in der gefalteten Position durch eine nur schematisch angedeutete Siegeleinrichtung 10 dicht verschlossen, insbesondere zu einem Boden B gesiegelt. Es wird auf diese Weise ein einseitig verschlossener Packungskörper C, also eine oben offene Verpackung, erhalten, die in der nachfolgenden Dornradstellung V vom Dorn 7 entnommen und an eine Zelle 11 einer im Kreis geführten endlosen Zellenkette 12 als mögliche
Fördervorrichtung übergeben wird. In der nächsten Dornradstellung VI ist dem Dorn 7 kein Arbeitsschritt zugeordnet.
Die Anzahl von Dornradstellungen bzw. Dornen 7 und die dort vorgesehenen Bearbeitungsschritte können bedarfsweise von der Darstellung gemäß Fig. 9 und der zugehörigen Beschreibung abweichen. Zudem kann noch in wenigstens einer bedarfsweise weiteren Dornradstellung ein Ausgießelement mit dem Packstoff verbunden werden. Dann handelt es sich bei dem auf dem Dornrad verschlossenen Längsende des Packungsmantels vorzugsweise um den Kopf der späteren Packung. Ob der Packungskörper durch den späteren Kopf oder durch den späteren Boden gefüllt wird, spielt vorliegend nur eine untergeordnete Rolle.
Der vom Dornrad 6 genommene Packungskörper C wird mit dem offenen Längsende nach oben weisend in einer Zelle 11, insbesondere einer Zellenkette 12, durch eine Füllmaschine 13 transportiert. Dabei gelangt der Packungskörper C in eine
Aseptikkammer 14, die eine Sterilisationszone 15 und eine Füll- und Siegelzone 16 umfasst, durch die die Packungskörper C in der durch einen Pfeil symbolisierten Transportrichtung (in der Zeichnung von links nach rechts) transportiert werden. Der Transport der Packungskörper C muss nicht geradlinig erfolgen, sondern kann auch in wenigstens einem in einer waagerechten Ebene liegenden Bogen oder auch Kreis erfolgen.
Der Aseptikkammer 14 wird Sterilluft über entsprechende Sterilluftanschlüsse 17 zugeführt. Die Packungskörper C werden durch eine Vorwärmeinrichtung 18 nacheinander durch Anblasen mit heißer Sterilluft vorgewärmt. Anschließend werden die Packungskörper C mittels einer Sterilisiereinrichtung 19, vorzugsweise mittels H2O2 (Wasserstoffperoxid), sterilisiert, woraufhin die Packungskörper C durch Beaufschlagen mit Sterilluft über eine Trocknungseinrichtung 20 getrocknet und nach dem Übergang von der Sterilisationszone 15 in die Füll- und Siegelzone 16 in eine Füllposition 21 unterhalb eines Füllauslaufs 22 gebracht werden. Dort werden die Packungskörper C nacheinander mit einem Produkt 23, insbesondere mit einem
fließfähigen Lebensmittel, gefüllt. Die gefüllten Packungskörper C werden sodann mit einer Verschließeinrichtung 24 durch Falten des oberen Bereichs des Packungskörpers C und Siegeln verschlossen. Die gefüllten und verschlossenen Packungen P werden anschließend aus den Zellen 11 der Transporteinrichtung 12 entnommen. Die nun leeren Zellen 11 werden mit der Transporteinrichtung 12 weiter in Richtung des Dornrads 6 bewegt, um dort erneut weitere Packungskörper C aufzunehmen.
Es ist auch bereits bekannt (DE 102016 110008 A1), Dornräder mit Dornen zu verwenden, deren Kopf in seinen äußeren Abmessungen veränderbar ausgeführt ist. Bei diesen bekannten Dornen sind wenigstens zwei Ecksegmente des Kopfs in ihrer Lage veränderbar, in dem sie sich aus den Ecken ins Innere des Dorns verschwenken lassen. Dadurch lässt sich der Kopf des Dorns beim Aufschieben des Packungsmantels gewissermaßen „einfalten" und wird erst nach dem erfolgten Aufschieben in die zur Siegelung notwendige Form gebracht. Es versteht sich von selbst, dass diese Art von Falt- oder Spreizdornen technisch aufwendig und dementsprechend teurer sind.
Wenn es sich bei den herzustellenden Packungen um solche mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, also quaderförmige Packungen handelt, ist die Verwendung eines Dornrades in einer Füllmaschine unproblematisch, da der quadratische oder rechteckige Querschnitt des Dornes auf den inneren lichten Querschnitt des aufzuschiebenden Packungsmantels abgestimmt ist
Problematisch wird es dann, wenn die Packungsform von der herkömmlichen quaderförmigen Form abweicht und beispielsweise eine oder mehrere abgeflachte Kanten aufweist, wobei die abgeflachte/n Kante/n nicht bis zum Boden (bzw. Giebel) heranreicht/heranreichen, sondern vor einem quadratischen und oder rechteckigen Boden (bzw. Giebel) endet/enden. Hierbei bereitet das Aufschieben eines entsprechend aufgefalteten Packungsmantels auf den Dorn Schwierigkeiten, da die Faltkanten der späteren Packung nicht mehr mit den Ecken des Kopfs des Dornes übereinstimmen. Dies kann - insbesondere bei höheren Taktgeschwindigkeiten der
Vorrichtung - dazu führen, dass die Packungen nicht ganz auf den Dorn aufgeschoben werden können, so dass sich beim Versiegeln der Eckbereiche sogenannte .Taschen' bilden, welche zu späteren Undichtigkeiten der Packungen führen können. Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Vorrichtung zum Verschließen von nicht ideal quaderförmigen Packungsmänteln so auszugestalten und weiterzubilden, dass eine zuverlässige und insbesondere taschenfreie Versiegelung des Endbereiches eines Packungsmantels auf dem Dorn zuverlässig gewährleistet ist. Bevorzugt soll die Vorrichtung eine einfache Konstruktion aufweisen und kostengünstig sein, ohne die Zuverlässigkeit insbesondere des Dornrads mit seinen Dornen zu beeinträchtigen. Außerdem soll die PE-Beschichtung im Inneren des Packungsmantels, bei der Bodenformung auf dem Dorn nicht beschädigt werden. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass wenigstens ein Längskantenbereich des Doms keine durchgehende Kante aufweist, sondern abgeschrägt oder abgerundet ausgebildet ist
Auf diese Weise wird mit einer einfachen Konstruktion zuverlässig sichergestellt, dass sich der aufzuschiebende Packungsmantel auch problemlos auf den Dorn aufschieben lässt.
Eine bevorzugte Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Dorn an wenigstens einer seiner Längskanten abgeschrägt ausgeführt ist und dort eine Fase aufweist. Auf diese Weise lässt sich auch ein Packungsmantel, bei dem wenigstens eine Längskante abgeflacht ausgebildet ist, problemlos auf den Dorn aufschieben.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass der Dorn an wenigstens einer seiner Längskanten abgerundet ausgeführt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der abgeschrägte ober abgerundete Bereich der wenigstens einen Längskante des Dorns über die gesamte freie Länge des Dorns reicht. Eine solche gleichmäßige Geometrie des Dorns erlaubt eine kostengünstige Fertigung.
Alternativ ist es gemäß einer alternativen Lösung der Erfindung auch möglich, dass der abgeschrägte oder abgerundete Bereich der wenigstens einen Längskante des Dorns von seinem freien Ende lediglich über einen Teil der gesamten Länge des Dorns reicht. Dies ist beispielsweise dann zweckmäßig, wenn die fertige Packung nur in ihrem unteren Bereich über eine abgeschrägte oder modifizierte Kante verfügt.
Damit der auf den Dorn aufgeschobene Packungsmantel auch bei der Drehung des Dornrads zuverlässig an seinem aufgeschobenen Ort verbleibt, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Dorn wenigstens ein auf seine Längsseite wirkendes Federelement aufweist, welches den aufgeschobenen Packungsmantel in seiner Lage fixiert.
Eine bevorzugte Lehre der Erfindung sieht dabei vor, dass jeder Dorn zwei gegenüber liegende Federelemente aufweist. Diese Ausführung verklemmt den aufgeschobenen Packungsmantel sicher an zwei gegenüberliegenden Längsseiten mit dem Dorn.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Federelement an seinem freien Ende als Gabel mit zwei oder mehr Klemmenden ausgebildet ist. Mit einer solchen Konstruktion werden zwei oder entsprechend sogar mehrere Klemmbereiche auf einer Längsseite des Dorns erreicht. Auf diese Weise wird eine bessere Führung des Packungsmantels gewährleistet. Insbesondere dann, wenn der abgeschrägte oder abgerundete Bereichs des Dorns relativ groß ist, so dass die benachbarten Längsseiten des Dorns stärker verkleidet werden, kann es auch zweckmäßig sein, dass ein Federelement nur ein Klemmende aufweist, welches auf der Längsseite mit der abgeschrägten oder abgerundeten Kante des Dorns die Verklemmung des Packungsmantels bewirkt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Dorn über einen oder mehrere Endanschläge zur mechanischen Begrenzung des Aufschiebeweges für den Packungsmantel verfügt.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Dorn wenigstens teilweise hohl ausgeführt ist. Auf diese Weise lässt sich die Masse der drehenden Teile der auf der Dornradwelle angebrachten Dorne reduzieren. Schließlich kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn nach einer weiteren Lehre der Erfindung der Dorn in seinem massiven Inneren Leitungen für Kühlwasser aufweist. Dies ist besonders zweckmäßig, da auf diese Weise eine aktive Kühlung des Kopfbereiches des Dorns erfolgen kann, um die Taktzeiten des Dornrades bestmöglich reduzieren zu können. Bei einer wassergekühlten Ausführung ist die Dornradwelle hohl ausgeführt, so dass das Kühlwasser durch entsprechende Leitungen in Inneren der Dornradwelle in sich bekannter Weise durch die einzelnen Dorne geleitet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Eine fertige Verbundpackung, deren nach vorn weisende Kante über einen Großteil der Packungshöhe abgeflacht ausgebildet ist, in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die Verbundpackung aus Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 einen Dorn einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 den Dorn aus Fig n Seitenansicht,
Fig.5 der Dorn aus Fig. 3 oder 4 in Draufsicht,
Fig. 6 den Dorn aus Fig. 5 mit einem aufgeschobenen Packungsmantel,
Fig. 7 den Dorn aus Fig. 5 in einem Horizontalschnitt entlang der Linie VII-VII, Fig. 8 den Dorn aus Fig. 7 mit einem aufgeschobenen Packungsmantel und
Fig. 9 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Füllen von oben offenen Verpackungen in schematischer Seitenansicht. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine im Wesentlichen quaderförmige Verbundpackung P. Man erkennt am flachgefalteten Packungsgiebel das Ende einer Längsnaht 25 und eine umgelegte Giebelnaht 26, welche zwei Packungsohren bildet, die seitlich an die Packungswandungen angesiegelt sind und von denen ein Ohr 27 in der perspektivischen Darstellung erkennbar ist. Auf dem Packungsgiebel befindet sich zudem ein dort aufgesiegeltes Ausgießelement 28.
Bei der dargestellten Verbundpackung P handelt es sich nicht um eine konventionelle quaderförmige Packung, sondern man erkennt deutlich, dass die in der Darstellung vorne liegende Längskante der Packung P über nahezu ihre gesamte Höhe abgeschrägt ausgebildet ist, wobei eine Fase 29 entsteht. Diese besondere
Packungsform hat zur Folge, dass sich die an die Fase 29 angrenzenden Längsseiten der Packung P etwas nach außen wölben, wie aus der Draufsicht auf eine solche Packung in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist. Da sich Verbundpackungen mit einer solchen Sonderform nicht ohne weiteres auf konventionellen Dornen mit einer quaderförmigen Geometrie verarbeiten lassen sind
nach der Lehre der Erfindung die grundsätzlich bekannten Dorne eines Dornrades der Vorrichtung so modifiziert worden, dass wenigstens ein Längskantenbereich des Dorns keine durchgehende Kante aufweist, sondern abgeschrägt oder abgerundet ausgebildet ist, um eine einwandfreie Versiegelung des Endbereichs eines Packungsmantels auf dem Dorn zu garantieren.
Im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die herzustellende Packung P lediglich eine einzige Fase 29 auf eine ihrer Kanten auf. Dies dient der besseren Darstellung und einfacheren Erläuterung, die Erfindung ist jedoch auch auf solche Packungsformen anwendbar, bei denen mehrere ihrer Längskanten entsprechend modifiziert worden sind.
Fig. 3 zeigt nun einen Dorn 30 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung. Der Dorn 30 weist dabei im unteren Bereich einen Sockel 31 auf, welcher gemeinsam mit weiteren Dornen umlaufend mit einer angetriebenen Dornradwelle (nicht dargestellt) verbunden ist. An seinem freien Ende weist der Dorn 30 einen Kopf 32 auf, bei dem deutlich zwei aufeinander zuweisende Ausnehmungen 33 erkennbar sind, welche zur Aufnahme der als Quernaht ausgeführten Bodennaht der herzustellenden Packung P dienen sollen. Durch die hier nach innen gefalteten Packungsohren sind in diesem Bereich eine Mehrzahl von
Packstoffschichten vorhanden, welche bei der Siegelung auf den Kopf 32 des Dorns 30 gepresst werden. Dazu weist die Oberfläche des Kopfs 32 eine konkave Wölbung auf. Dadurch wird erreicht, dass bei der Bodensiegelung ein sog. „Kuppelboden" hergestellt wird, bei dem lediglich die vier Kanten des Bodens zum Aufstellen der späteren Packung P dienen, wobei die Bodenfläche leicht nach innen gewölbt ausgebildet ist, um einen zuverlässigen Stand der so hergestellten Packungen P sicher zu gewährleisten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Dorn 30 an seiner in der Zeichnung vorderen Längskante abgeschrägt ausgeführt und weist dort eine Fase 34 auf. Ferner verfügt der dargestellte Dorn 30 über zwei seitliche Federelemente 35A und 35B,
welche, insbesondere bei der getakteten Bewegung des Dornrads ein Verrutschen des einmal auf den Dorn 30 aufgeschobenen (nicht dargestellten) Packungsmantels zuverlässig verhindern. In Fig. 4 ist der Dorn 30 aus Fig. 3 in Seitenansicht dargestellt. Auch hier erkennt man deutlich die Fase 34 der modifizierten Längskante des Dorns 30 sowie die sich gegenüberliegenden Federelemente 35A und 35B.
Fig. 5 zeigt nun den Dorn 30 in einer Draufsicht, in der die Ausnehmungen 33 auf dem Kopf 32 des Dorns noch besser zu erkennen sind. Gleichzeitig erkennt man hier deutlich eine weitere Ausnehmung 36, welche in der Zeichnung oberen linken Ecke des Kopfs 32 angeordnet ist und dafür sorgt, dass auch das Material des Endes der Längsnaht der späteren Packung vom herzustellenden Packungsboden aufgenommen werden kann, ohne diesen Bereich des Bodens aufzuwölben. In Fig. 5 ist darüber hinaus die abgeschrägte Fase 34 des Dorns 30 deutlich zu erkennen. Aus Fig. 5 geht auch hervor, dass die beiden gegenüberliegenden Federelemente 35A und 35B unterschiedlich ausgeführt sind. Während das Federelement 35A in seinem oberen Bereich eine Verästelung in zwei nicht näher dargestellte Enden aufweist und somit zwei Klemmbereiche bildet, ist das Federelement 35B über seine gesamte Länge gleich breit ausgeführt.
Fig. 6 entspricht der Darstellung von Fig. 5 wobei jedoch auf den Dorn 30 ein Packungsmantel F aufgeschoben wurde, dessen obere umlaufende Kante nahezu quadratisch verläuft, bei dem jedoch auch die in der Draufsicht von innen sichtbare Fase 29 des Packungsmantels F klar zu erkennen ist. Diese Fase 29 verläuft leicht beabstandet parallel zur Fase 34 des Dorns 30. Man erkennt ferner, dass die in der Zeichnung untere und rechte Längsseite des Packungsmantels S aufgrund der Abschrägung der Fase 29 in diesem Kantenbereich leicht nach außen ausgewölbt sind. Man erkennt in Fig. 6 auch deutlich, dass der aufgeschobene Packungsmantel S vom Federelement 35A an zwei Klemmbereichen an den Kopf 32 des Dorns 30 angedrückt wird, wobei auf der gegenüberliegenden Seite das Federelement 35 B den
Packungsmantel S nur in der Mitte der Längsseite an den Kopf 32 des Dorns 30 anpresst. Zur besseren Darstellung ist jedoch in der Zeichnung jeweils ein kleiner Luftspalt zwischen Packungsmantel S und Dorn 30 bzw. Federelement 35B zu erkennen, welcher natürlich bei der tatsächlichen Verklemmung durch die Federkraft der Federelemente 35A und 35B nicht mehr vorhanden ist.
In Fig. 7 ist nun ein Horizontalschnitt entlang der Linie VII-VII dargestellt. Hierbei erkennt man, dass der Dorn 30 im Bereich unterhalb des nicht mehr erkennbaren Kopfs 32 teilweise hohl ausgebildet ist. Auch hier ist die Fase 34 des Dorns deutlich zu erkennen. In dieser Darstellung sind die oberen Enden der Federelemente 35A und 35B gleichfalls abgeschnitten dargestellt.
Fig. 8 zeigt schließlich den Dorn 30 wiederum im Horizontalschnitt wie in Fig. 7, wobei hier jedoch auch wieder ein auf den Dorn 30 aufgeschobener Packungsmantel S dargestellt ist. Hier erkennt man auch, dass die parallel verlaufende Fase 29 des Packungsmantels S und die Fase 34 des Dorns 30 noch einen schmalen Luftspalt einschließen, um zu verhindern, dass die innere PE-Beschichtung des Packungsmantels S beim Auf- oder Abschieben auf den bzw. vom Dorn 30 nicht beschädigt wird.
Claims
1. Vorrichtung zum einseitigen Verschließen von Packungsmänteln (S) für die Herstellung von Verbundpackungen, insbesondere Karton/Kunststoff- Verbundpackungen, durch Formung mittels einem Dornrad mit einer Mehrzahl von gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneter und radial nach außen gerichteter Dorne (30), welche nacheinander mehrere Bearbeitungsstationen in Umfangsrichtung des Dornrades durchlaufen, wobei jeder Dorn (30) an seinem freien Ende einen Kopf (32) aufweist, auf den die zu schließenden Faltabschnitte des auf den Dorn (30) aufgeschobenen Packungsmantels (S) gefaltet und in geschlossener Stellung versiegelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Längskantenbereich des Dorns (30) keine durchgehende Kante aufweist, sondern abgeschrägt oder abgerundet ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (30) an wenigstens einer seiner Längskante abgeschrägt ausgeführt ist und dort eine Fase (34) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn an wenigstens einer seiner Längskanten abgerundet ausgeführt is.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschrägte oder abgerundete Bereich der wenigstens einen Längskante des Dorns (30) über die gesamte freie Länge des Dorns (30) reicht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschrägte oder abgerundete Bereich der wenigstens einen Längskante des Dorns von dessen freien Ende über einen Teil der gesamten Länge des Dorns reicht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (30) wenigstens ein aufseine Längsseite wirkendes Federelement (35) aufweist, welches den aufgeschobenen Packungsmantel (5) in seiner Lage fixiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dorn (30) zwei gegenüberliegende Federelemente (35A, 35B) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (35A) an seinem freien Ende als Gabel mit zwei oder mehr Klemmenden ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (35B) nur ein Klemmende aufweist, welches auf der Längsseite mit der abgeschrägten Fase (34) des Dorns (30) wirkt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (30) wenigstens teilweise hohl ausgeführt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn über einen oder mehrere Endanschläge zur mechanischen Begrenzung des Aufschiebeweges für den Packungsmantel verfügt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn in seinem massiven Inneren Leitungen für Kühlwasser aufweist.
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