WO2023105084A1 - Verpackungsmaschine mit einer absaugdüse - Google Patents

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WO2023105084A1
WO2023105084A1 PCT/EP2022/085383 EP2022085383W WO2023105084A1 WO 2023105084 A1 WO2023105084 A1 WO 2023105084A1 EP 2022085383 W EP2022085383 W EP 2022085383W WO 2023105084 A1 WO2023105084 A1 WO 2023105084A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
suction nozzle
packaging machine
side walls
packaging
web
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/085383
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Peter SCHMIDT
Jens Schmalz
Original Assignee
Gea Food Solutions Germany Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gea Food Solutions Germany Gmbh filed Critical Gea Food Solutions Germany Gmbh
Priority to DE112022005905.2T priority Critical patent/DE112022005905A5/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1845—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means
    • B26D7/1863—Means for removing cut-out material or waste by non mechanical means by suction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/04—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages
    • B65B61/06—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting
    • B65B61/08—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting using rotary cutters

Definitions

  • the present invention relates to a suction nozzle for sucking off a strip of material that accumulates during the production of a packaging. Furthermore, the present invention relates to a packaging machine.
  • thermoformer In the production of packaging, for example on a so-called thermoformer, when the finished packaging is cut out of the webs of material, strips of material are produced which have to be sucked off and then preferably comminuted.
  • the nozzles used In the previously known solutions, which are described, for example, in WO 2017/009179 A1, the nozzles used occasionally clogged.
  • a suction nozzle for sucking off a strip of material that accumulates during the production of a packaging that has a base body with two, at least substantially parallel, side walls, the distance between which is smaller than their length and width and which at one end through a connecting wall are connected to each other and each having a concave recess at the opposite end of the connecting wall.
  • This subject of the present invention relates to a suction nozzle with which strips of material that occur during the production of packaging, in particular during and/or after the so-called longitudinal cut, i.e. a cut parallel to the transport direction of the finished packaging, can be removed from the packaging.
  • the suction nozzle has a base body with two, at least substantially parallel, side walls, the distance between which is smaller than their length and width and which are connected to one another at one end by a connecting wall and which have a concave recess at the end opposite the connecting wall exhibit.
  • the side walls enclose the knife, usually a Circular blade that performs the longitudinal cut at least partially, in particular the area of the blade from which the strip of material exits.
  • the concave section is preferably adapted to the shape of the knife, in particular to its diameter. A vacuum is applied to this base body, which sucks in the strip of material.
  • the material strip is, for example, an edge strip on an edge of the material web, which usually results as a waste strip when longitudinally cutting, preferably with a knife, which preferably has a blade, and/or the material strip is a residual strip, which accumulates in the area within the edges of the material web and which occurs when cutting lengthwise with a knife, for example.
  • the knife preferably has two blades spaced apart from one another, preferably by approximately the width of the strip. The strip preferably falls between the blades.
  • the knife(s) work together cutting as a shear cut either without or alternatively with a lower knife.
  • the web of material can be two plastic webs sealed onto one another.
  • the web of material can also be a web of paper, cardboard, paperboard or metal, preferably made of aluminum, or a combination thereof.
  • the side walls are mirror-symmetrical to a central plane, in particular the plane in which the blade rotates.
  • the distance between the side walls preferably essentially corresponds to the thickness of the knife that makes the longitudinal cut. If there is more than one knife, for example two knives, for example each with a blade, and possibly a scraper, the distance between the side walls essentially corresponds to the thickness of this structure.
  • the distance between the side walls is particularly preferably dimensioned in such a way that there is still a gap between the blade and each side wall, through which the ambient air can be drawn in.
  • connection element which has, for example, a circular, oval or polygonal, in particular square, cross section.
  • This connection element can be connected to a vacuum source, for example by means of a pipe/hose.
  • a cover element is preferably provided on the base body at one end of the side walls and the connecting wall, in particular at the end opposite the connection element; alternatively, the base body and cover element are provided in one piece.
  • This cover element is preferably made of a different material, in particular a flexible material, than the base body.
  • the cover element is preferably provided to be exchangeable.
  • the cover element is very particularly preferably a wearing part.
  • a guide tab is provided on the cover, in particular an air flow between the cover and the Knife is sucked, directs towards the cavity in the body.
  • the cover element, in particular the tab is preferably deformable so that the gap between it and the knife and/or the distance from the material web to be cut can be adjusted.
  • the cover element particularly preferably has at least one recess, in particular a hole in the form of a hole, through which ambient air can be drawn in. There are preferably a plurality of holes which are arranged, in particular, in the form of a matrix.
  • suction nozzles are provided parallel to each other.
  • a suction nozzle is preferably assigned to each longitudinal cutting blade.
  • the suction nozzles are preferably arranged on a holder of a packaging machine so that they can be adjusted, in particular their position can be adjusted transversely to the running direction of the material web.
  • the suction nozzle is preferably a suction channel that at least partially covers both side walls of the knife and its circumference.
  • the suction nozzle is preferably not a slotted tube.
  • the suction nozzle preferably extends along an angular segment in the region of the circumference of the knife.
  • This angular segment is preferably at least 10°, preferably at least 20°, even more preferably at least 45°, even more preferably at least 90° and most preferably at least 160°.
  • the angle segment is ⁇ 350°, preferably ⁇ 330°, more preferably ⁇ 300° and most preferably ⁇ 190°.
  • the angular segment can be provided at any angular position of the knife. However, it is preferably provided mirror-symmetrically to the horizontal or vertical central axis of the blade.
  • the suction nozzle according to the invention is a printed component, for example made of one or different plastic material(s) and/or metal.
  • the cover element is preferably a separate component that can also be printed.
  • the present invention also relates to a packaging machine for producing packaging, with a sealing station that seals a material web to a packaging tray, which may have been deep-drawn into a film web, and which has a longitudinal cutter that separates material strips from the finished packaging, wherein they has the suction nozzle according to the invention or preferred, which sucks off the material strips and/or cutting dust.
  • thermoformer on which plastic films or paper webs are usually processed.
  • a web of base material is unwound from a supply roll and transported along the packaging machine intermittently or continuously.
  • a packaging trough is first formed in the base web of material, which is then filled with a packaged product, in particular a foodstuff.
  • the packaging tray is then closed in a sealing station with one or more upper material webs, which are sealed to the lower material web.
  • the web of upper material is also unrolled from a supply roll.
  • the finished packaging is then separated from the web of material using a cross cutter and a longitudinal cutter. In the process, one or more strips of material accumulate, which are sucked off by means of the suction nozzle according to the invention.
  • the slitter preferably has at least one upper cutter and one lower cutter, which interact in a cutting manner in order to sever the material web.
  • the lower blade is below the material web(s) and the upper blade is above it.
  • a stripper is preferably provided, which strips the strip of material that has been cut off from the upper blade.
  • the upper blade can consist of two parallel blades, which are particularly preferably spaced apart by the scraper.
  • the suction nozzle is arranged in the area of the upper knife(s) and/or the scraper.
  • the distance between the two side walls essentially corresponds to the thickness of the knife(s) and/or the thickness of the scraper and/or the width of the strip of material.
  • a gap through which ambient air can be sucked is preferably provided between each side wall of the suction nozzle and the side wall of the knife(s).
  • the outer cutter protrudes into a space between the side walls.
  • FIG. 1 shows the packaging machine according to the invention.
  • Figure 2 - 5 show an embodiment of the suction nozzle according to the invention.
  • FIG. 1 shows the packaging machine 1 according to the invention, in the present case a so-called thermoformer, which has a deep-drawing station 2 , a filling station 7 and a sealing station 15 .
  • a web of base material 8, here a web of plastic film 8 is pulled off a supply roll and transported intermittently along the packaging machine according to the invention from right to left.
  • the roll of material is usually mounted on a shaft.
  • the web of base material 8 is transported further by one advance, with several advances being required in order to produce a finished package.
  • the packaging machine has two transport means (not shown), in the present case two endless chains each, which are arranged to the right and left of the base material web 8 .
  • At least one gear wheel is provided for each chain both at the beginning and at the end of the packaging machine, around which the respective chain is deflected. At least one of these gears is driven.
  • the gear wheels in the input area and/or in the output area can be connected to one another, preferably by a rigid shaft.
  • Each transport means has a multiplicity of clamping means which grip the base material web 8 in the inlet area 19 in a clamping manner and transmit the movement of the transport means to the base material web 8 . In the outlet area of the packaging machine, the clamping connection between the transport means and the base material web 8 is released again.
  • a heating means is provided downstream of the inlet area 19, which heats the material web 8, in particular when it is stationary.
  • thermoforming station 2 which has an upper tool 3 and a lower tool 4 here, which has the shape of the packaging tray to be produced, the packaging trays 6 are formed into the heated film web 8 .
  • the lower tool 4 is arranged on a lifting table 5, which, as symbolized by the double arrow, can be adjusted vertically, which is effected by the lifting device explained with reference to FIGS.
  • the lower tool 4 is lowered and then raised again.
  • the packaging trays are then in the filling station 7 with the Packaged goods 16 filled.
  • an upper material web 14 is materially attached to the lower film web 8, for example by sealing.
  • the upper tool and/or the lower tool are lowered or raised before and after each film transport.
  • the web of upper material 14 is also unrolled from a roll mounted on a shaft and can be guided in transport means or transported by transport chains, these transport means then only extending from the sealing station and possibly downstream. Otherwise, the statements made regarding the means of transport for the sub-material web apply.
  • the face material web can also be heated with a heating means and deep-drawn.
  • a heatable sealing frame is provided as the lower tool 11 for sealing, which has an opening per packaging trough, into which the packaging trough dips during sealing, ie during the upward movement of the lower sealing tool.
  • the upper and lower webs of film are pressed together between the upper and lower tools 12, 11 and bond under the influence of heat and pressure.
  • the tools 11, 12 are moved apart again vertically.
  • a dancer is preferably provided between the respective supply roll and the sealing tool, which balances the intermittent feed of the lower material web 8 and thus the intermittent withdrawal of the upper material web 14 .
  • the dancer can serve as a material web store and/or to generate a specific material web tension.
  • a dancer is then preferably provided in the course of each web of upper material.
  • a dancer can also be provided in the area of the base material web 8, preferably downstream of its supply roll.
  • the finished packages are separated, which is done with the cross cutter 18 and the longitudinal cutter 17 in the present case.
  • the cross cutter 18 can also be raised or lowered with a lifting device 9 .
  • the packaging machine has at least one, preferably several suction nozzles, which are arranged transversely to the transport direction of the material webs 8, 14, in particular in their transverse position, and which are described below.
  • FIG. 2 shows the suction nozzle 13 according to the invention in the area of the longitudinal cutter 17, which in the present case has an upper and a lower cutter 20, 21, which interact in a cutting/shearing manner and cut through the base material web 8 and, if necessary, also the upper material web during their advance.
  • a stripper 26 is provided in the area of the upper blade, which strips the material strip 25 from the blade 20 .
  • the suction nozzle has a base body that includes two parallel side walls 22 and a connecting wall 23 that connects the two side walls 22 .
  • the side walls 22 and the connecting wall 23 are adjoined by a connection element 22 with which the suction nozzle can be connected to a vacuum source.
  • the suction nozzle 13, in particular the side walls 22, the connecting wall 23 and the connecting element 32, is preferably produced as a 3D printed part, so that they are provided in one piece.
  • FIG. 3 shows a section through the suction nozzle 13 along the plane in which the outer cutter 20 rotates. It can be clearly seen that the side wall 22 runs parallel to the plane of rotation of the blade 20 and that the blade 20 and possibly the scraper 26 protrude into the base body 33 of the suction nozzle.
  • a cover element 29 can be provided on the end of the suction nozzle 13 opposite the connection element 32 , referred to here as the base area 24 . This is preferably a separate component that is connected to the base body of the suction nozzle. This cover element is preferably made of a malleable material.
  • FIG. 4 shows the same representation of the suction nozzle as in FIG. 3, but in operation.
  • the webs of material 8 and 14 are transported along the plane 27 in the direction of the slitter and are cut there by the rotating knives 20, 21, so that a strip of material 25 is formed, which is sucked into the suction nozzle and thus disposed of.
  • a scraper 26 is provided in the area of the knife, which scrapes the strip of material that has been cut off from the knife 20 .
  • the strip exit or detachment point is indicated in FIG. 4 and is already located within the base body 33, which prevents the strip from being removed from the base body again after it has been detached.
  • FIG. 4 also shows that the Bottom area 24 of the suction nozzle is preferably provided as close as possible to the material web plane 27 and that, particularly preferably, the tab 31 either touches or almost touches it in order to safely guide the material web strip 25 away from the finished packaging and/or to prevent the nozzle from becoming blocked with a transverse and /or to prevent tortuous strips of material.
  • FIG. 5 shows details of the suction nozzle 13 according to the invention.
  • a concave recess is provided in the side wall 22 so that the outer circumference of the blade 20 can protrude as far as possible into the base body of the suction nozzle.
  • the cover element 29 preferably has one, here several holes 30, here arranged in a matrix shape, through which ambient air is sucked in and which generate an air jet that keeps the strip of material away from contact with the closing element.
  • the flap 31 also directs a sucked-in flow of air towards the interior of the body and/or also directs a strip of material in this direction should it come into contact with the flap.
  • the tip of the tab is preferably located directly above the plane of the material web.
  • the distance A between the two side walls is preferably dimensioned such that there is a gap between the blade and the side wall through which ambient air can be sucked.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absaugdüse zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verpackungsmaschine.

Description

Verpackungsmaschine mit einer Absaugdüse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absaugdüse zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verpackungsmaschine.
Bei der Herstellung von Verpackungen beispielsweise auf einem sogenannten Thermoformer fallen beim Ausschneiden der fertiggestellten Verpackungen aus den Materialbahnen Materialstreifen an, die abgesaugt und dann vorzugsweise zerkleinert werden müssen. Bei den bisher bekannten Lösungen, die beispielsweise in der WO 2017/009179 A1 beschrieben ist, verstopften die verwendeten Düsen gelegentlich.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Absaugdüse und eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Absaugdüse zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt, die einen Grundkörper mit zwei, zumindest im Wesentlichen parallelen, Seitenwänden aufweist, deren Abstand kleiner ist als deren Länge und deren Breite und die an einem Ende durch eine Verbindungswand miteinander verbunden sind und die an dem der Verbindungswand gegenüberliegenden Ende jeweils eine konkave Ausnehmung aufweisen.
Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung und umgekehrt. Merkmale, die im Zusammenhang mit diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, können mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.
Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Absaugdüse, mit der Materialstreifen, die bei der Produktion von Verpackungen, insbesondere beim und/oder nach dem sogenannten Längsschnitt, d.h. einem Schnitt parallel zur Transportrichtung der fertiggestellten Verpackungen anfallen, von der Verpackung entfernt werden können.
Erfindungsgemäß weist die Absaugdüse einen Grundkörper mit zwei, zumindest im Wesentlichen parallelen, Seitenwänden auf, deren Abstand kleiner ist als deren Länge und deren Breite und die an einem Ende durch eine Verbindungswand miteinander verbunden sind und die an dem der Verbindungswand gegenüberliegenden Ende jeweils eine konkave Ausnehmung aufweisen. Die Seitenwände umschließen das Messer, in der Regel ein Kreismesser, das den Längsschnitt vollführt zumindest teilweise, insbesondere den Bereich des Messers, aus dem der Materialstreifen austritt. Der konkave Ausschnitt ist vorzugsweise an die Form des Messers, insbesondere an dessen Durchmesser angepasst. An diesen Grundkörper wird ein Unterdrück angelegt, der den Materialstreifen einsaugt.
Der Materialstreifen ist beispielsweise ein Randstreifen an einem Rand der Materialbahn, der üblicherweise als Abfallstreifen beim Längsschnitt mit vorzugsweise einem Messer, das vorzugweise eine Klinge aufweist, anfällt, und/oder der Materialstreifen ist ein Reststreifen, der im Bereich innerhalb der Ränder der Materialbahn anfällt und der beim Längsschnitt mit beispielsweise einem Messer anfällt. Das Messer weist vorzugsweise zwei voneinander, vorzugsweise um die ungefähre Streifenbreite beabstandete Klingen auf. Der Streifen fällt vorzugsweise zwischen den Klingen an. Das/die Messer wirken entweder ohne oder alternativ mit einem Untermesser als Scherschnitt schneidend zusammen.
Bei der Materialbahn kann es sich um zwei aufeinander gesiegelte Kunststoffbahnen handeln. Die Materialbahn kann aber auch eine Papier-, Karton-, Papp- oder Metallbahn, vorzugsweise aus Aluminium, oder eine Kombination davon sein.
Vorzugsweise sind die Seitenwände spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene ausgebildet, insbesondere die Ebene, in der das Messer rotiert. Vorzugsweise entspricht der Abstand der Seitenwände im Wesentlichen der Dicke des Messers, das den Längsschnitt vollführt. Für den Fall, das mehr als ein Messer, beispielsweise zwei Messer, beispielsweise mit je einer Klinge, und gegebenenfalls ein Abstreifer vorhanden sind, entspricht der Abstand der Seitenwände im Wesentlichen der Dicke dieses Aufbaus. Besonders bevorzugt ist der Abstand der Seitenwände so bemessen, dass zwischen dem Messer und jeder Seitenwand noch ein Spalt vorhanden ist, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.
Vorzugsweise münden die Seitenwände und die Verbindungswand in ein Anschlusselement, das beispielsweise einen kreisförmigen, ovalen oder vieleckigen, insbesondere viereckigen Querschnitt aufweist. Dieses Anschlusselement kann an eine Unterdruckquelle, beispielsweise mittels eines Rohrs/Schlauchs, angeschlossen werden.
Vorzugsweise ist an einem Ende der Seitenwände und der Verbindungswand, insbesondere an dem dem Anschlusselement gegenüberliegenden Ende ein Abdeckelement an dem Grundkörper vorgesehen, alternativ sind Grundkörper und Abdeckelement einstückig vorgesehen. Dieses Abdeckelement ist vorzugsweise aus einem anderen Material, insbesondere einem flexiblen Material als der Grundkörper. Das Abdeckelement ist vorzugsweise austauschbar vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt ist das Abdeckelement ein Verschleißteil. Vorzugsweise ist an dem Abdeckelement eine Führungslasche vorgesehen, die insbesondere einen Luftstrom, der zwischen dem Abdeckelement und dem Messer angesaugt wird, in Richtung des Hohlraums in dem Grundkörper leitet. Vorzugsweise ist das Abdeckelement, insbesondere die Lasche verformbar, so dass der Spalt zwischen ihm und dem Messer und/oder der Abstand zu der zu schneidenden Materialbahn einstellbar ist. Besonders bevorzugt weist das Abdeckelement mindestens eine, insbesondere lochförmige, Ausnehmung auf, durch die Umgebungsluft angesaugt werden kann. Vorzugsweise sind es mehrere Löcher, die insbesondere matrixförmig angeordnet sind.
Vorzugsweise sind mehrere Saugdüsen parallel zueinander vorgesehen. Vorzugsweise wird jedem Längsschneidemesser eine Saugdüse zugeordnet. Vorzugsweise sind die Saugdüsen an einer Halterung einer Verpackungsmaschine verstellbar, insbesondere in Ihrer Position quer zur Laufrichtung der Materialbahn verstellbar, angeordnet.
Die Saugdüse ist vorzugweise ein Saugkanal, der beide Seitenwände des Messers und dessen Umfang zumindest teilweise überdeckt. Die Saugdüse ist vorzugsweise kein geschlitztes Rohr.
Vorzugsweise erstreckt sich die Saugdüse entlang eines Winkelsegments im Bereich des Umfangs des Messers. Dieses Winkelsegment umfasst vorzugsweise mindestens 10°, vorzugsweise mindestens 20°, noch mehr bevorzugt mindestens 45°, noch mehr bevorzugt mindestens 90° und am meisten bevorzugt mindestens 160°. In der Regel ist das Winkelsegment < 350°, vorzugsweise < 330° noch mehr bevorzugt < 300° und am meisten bevorzugt < 190°. Das Winkelsegment kann an jeder beliebigen Winkelstellung des Messers vorgesehen sein. Vorzugsweise ist es jedoch spiegelsymmetrisch zur horizontalen oder vertikalen Mittelachse des Messers vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Absaugdüse ein gedrucktes Bauteil, beispielsweise aus einem oder verschiedenen Kunststoffmaterial(ien) und/oder aus Metall. Bei dem Abdeckelement handelt es sich vorzugsweise um ein separates Bauteil, das auch gedruckt sein kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verpackungsmaschine, zur Herstellung einer Verpackung, mit einer Siegelstation, die eine Materialbahn an eine Verpackungsmulde siegelt, die gegebenenfalls in eine Folienbahn tiefgezogen worden ist, und die einen Längsschneider aufweist, der Materialstreifen von den fertiggestellten Verpackungen abtrennt, wobei sie die erfindungsgemäße oder bevorzugte Absaugdüse aufweist, die den Materialsteifen und/oder Schneidstaub absaugt.
Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung und umgekehrt. Merkmale, die im Zusammenhang mit diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, können mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.
Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Bei einer derartigen Verpackungsmaschine kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Thermoformer handeln, auf dem in der Regel Kunststofffolien oder Papierbahnen verarbeitet werden. Beim Thermoformer wird beispielsweise eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert. In einer Formstation wird zunächst eine Verpackungsmulde in die Untermaterialbahn geformt, die anschließend mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer oder mehreren Obermaterialbahn(en), die an die Untermaterialbahn gesiegelt werden, verschlossen. Die Obermaterialbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Danach werden die fertiggestellten Verpackungen mit einem Quer und einem Längsschneider aus der Mate rial bahn vereinzelt. Dabei fallen ein oder mehrere Materialstreifen an, die mittels der erfindungsgemäßen Absaugdüse abgesaugt werden.
Vorzugsweise weist der Längsschneider mindestens ein Obermesser und ein Untermesser auf, die schneidend Zusammenwirken, um die Materialbahn zu durchtrennen. Das Untermesser befindet sich dabei unterhalb der Materialbahn(en) und das Obermesser darüber. Im Bereich des Obermessers ist vorzugsweise ein Abstreifer vorgesehen, der den abgeschnitten Materialstreifen von dem Obermesser abstreift.
Das Obermesser kann aus zwei parallelen Messern bestehen, die besonders bevorzugt durch den Abstreifer beabstandet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Absaugdüse im Bereich des/der oberen Messer(s) und/oder des Abstreifers angeordnet. Besonders bevorzugt entspricht der Abstand der beiden Seitenwände im Wesentlichen der Dicke des/der Messer(s) und/oder der Dicke des Abstreifers und/oder der Breite des Materialstreifens. Vorzugsweise ist zwischen jeder Seitenwand der Absaugdüse und der Seitenwand des/der Messer ein Spalt vorgesehen, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.
Vorzugsweise ragt das Obermesser in einen Raum zwischen den Seitenwänden hinein. Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.
Figur 2 - 5 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absaugdüse.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 , in dem vorliegenden Fall ein sogenannter Thermoformer, die eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Eine Untermaterialbahn 8, hier eine Kunststofffolienbahn 8, wird von einer Vorratsrolle abgezogen und taktweise entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Die Materialrolle ist in der Regel auf einer Welle gelagert. Bei einem Takt wird die Untermaterialbahn 8 um einen Vorzug weitertransportiert, wobei es mehrerer Vorzüge bedarf, um eine fertige Verpackung herzustellen. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel (nicht dargestellt), in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, auf, die rechts und links von der Untermaterialbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist eine Vielzahl von Klemmmitteln auf, die die Untermaterialbahn 8 im Einlaufbereich 19 klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Untermaterialbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Untermaterialbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich 19 ist ein Heizmittel vorgesehen, das die Materialbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese stillsteht. In der Tiefziehstation 2, die hier über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, werden die Verpackungsmulden 6 in die angewärmte Folienbahn 8 geformt. Es sind aber auch Ausführungsformen umfasst, bei der die Untermaterialbahn nicht tiefgezogen wird. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist, was durch die anhand der Figuren 2 und 3 erläuterte Hubvorrichtung erfolgt. Vor jedem Materialbahnvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 11 besteht, wird eine Obermaterialbahn 14 stoffschlüssig beispielsweise durch Siegeln an der Unterfolienbahn 8 befestigt. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Folientransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Obermaterialbahn 14 wird von einer Rolle, die auf einer Welle gelagert ist, abgerollt und kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur von der Siegelstation und ggf. stromabwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Untermaterialbahn gemacht wurden. Auch die Obermaterialbahn kann mit einem Heizmittel angewärmt und tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 11 beispielweise ein heizbarer Siegelrahmen vorgesehen, der pro Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Zum Siegeln werden die Ober- und die Unterfolienbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 11 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 11, 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Zwischen der jeweiligen Vorratsrolle und dem Siegelwerkzeug ist vorzugsweise ein Tänzer vorgesehen, der den intermittierenden Vorschub der Untermaterialbahn 8 und damit den intermittierenden Abzug der Obermaterialbahn 14 ausgleicht. Der Tänzer kann als Materialbahnspeicher und/oder zur Erzeugung einer bestimmten Materialbahnspannung dienen. Der Fachmann versteht, dass mehrere Obermaterialbahnen vorhanden sein können, beispielsweise bei einer mehrlagigen Packung oder einer Packung mit mehreren Obermaterialbahnen. Vorzugsweise ist dann im Verlauf jeder Obermaterialbahn ein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht des Weiteren, dass auch im Bereich der Untermaterialbahn 8 ein Tänzer vorgesehen sein kann, vorzugsweise stromabwärts von deren Vorratsrolle. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar. Beim Ausschneiden der fertiggestellten Verpackungen entstehen Materialstreifen, die von den Verpackungen entfernt und entsorgt werden müssen.
Dafür weist die Verpackungsmaschine mindestens eine, vorzugsweise mehrere Absaugdüsen auf, die quer zur Transportrichtung der Materialbahnen 8, 14, insbesondere in ihrer Querposition veränderbar angeordnet sind und die im Folgenden beschrieben werden. Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Absaugdüse 13 im Bereich des Längsschneiders 17, der in dem vorliegenden Fall ein Ober- und ein Untermesser 20, 21 aufweist, die schneidend/scherend Zusammenwirken und die Untermaterialbahn 8 und ggf. auch die Obermaterialbahn während deren Vorschub durchtrennen. Im Bereich des Obermessers ist ein Abstreifer 26 vorgesehen, der die Materialstreifen 25 von dem Messer 20 abstreift.
Die Absaugdüse weist in dem vorliegenden Fall einen Grundkörper auf, der zwei parallele Seitenwände 22 und eine Verbindungswand 23 umfasst, die die beiden Seitenwände 22 verbindet. An die Seitenwände 22 und die Verbindungswand 23 schließt sich ein Anschlusselement 22 an, mit dem die Absaugdüse mit einer Unterdruckquelle verbunden werden kann. Vorzugsweise wird die Absaugdüse 13, insbesondere die Seitenwände 22, die Verbindungswand 23 und das Anschlusselement 32 als 3D-Druckteil hergestellt, so dass sie einstückig vorgesehen sind.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Absaugdüse 13 entlang der Ebene, in der sich das Obermesser 20 dreht. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Seitenwand 22 parallel zu der Rotationsebene des Messers 20 verläuft und dass das Messer 20 und ggf. der Abstreifer 26 in den Grundkörper 33 der Absaugdüse hineinragt. An dem dem Anschlusselement 32 gegenüberliegenden Ende der Absaugdüse 13, hier als Bodenbereich 24 bezeichnet, kann ein Abdeckelement 29 vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein separates Bauteil, das mit dem Grundkörper der Absaugdüse verbunden wird. Vorzugsweise ist dieses Abdeckelement aus einem formbaren Werkstoff gefertigt.
Figur 4 zeigt dieselbe Darstellung der Absaugdüse wie in Figur 3, jedoch im Betrieb. Die Materialbahnen 8 und 14 werden entlang der Ebene 27 in Richtung des Längsschneiders transportiert und dort von den rotierenden Messern 20, 21 zerteilt, so dass ein Materialstreifen 25 entsteht, der in die Absaugdüse eingesaugt und somit entsorgt wird. Im Bereich des Messers ist ein Abstreifer 26 vorgesehen, der den abgeschnittenen Materialstreifen von dem Messer 20 abstreift. Der Streifenaustritts- oder Ablösepunkt ist in Figur 4 angedeutet und befindet sich bereits innerhalb des Grundkörpers 33, was verhindert, dass sich der Streifen nach dessen Ablösung wieder aus dem Grundkörper entfernt.
Zwischen dem Messer 20 sowie dem Abstreifer 26 und den Seitenwänden 22 der Absaugdüse ist ein Spalt, durch den Luft eingezogen wird, deren Strom den Materialstreifen in Richtung des Anschlusselementes leitet. Umgebungsluft wird auch im Bodenbereich 24 der Absaugdüse eingesaugt, die auch den oben beschriebenen gerichteten Strom erzeugt. Der eingesaugte Luftstrom wird auch noch durch die Lasche 31 geführt, was noch einmal näher anhand von Figur 5 erläutert wird. Die Darstellung gemäß Figur 4 zeigt auch, dass der Bodenbereich 24 der Absaugdüse vorzugsweise möglich nah an der Materialbahnebene 27 vorgesehen ist und dass, besonders bevorzugt, die Lasche 31 diese entweder berührt oder fast berührt, um den Materialbahnstreifen 25 sicher von der fertiggestellten Verpackung wegzuführen und/oder eine Verstopfung der Düse mit einem querstehenden und/oder gewundenen Materialstreifen zu verhindern.
Figur 5 zeigt Details der erfindungsgemäßen Absaugdüse 13. Auf der der Verbindungswand 23 gegenüberliegenden Seite sind in der Seitenwand 22 jeweils eine konkave Ausnehmung vorgesehen, damit der äußere Umfang des Messers 20 möglichst weit in den Grundköper der Absaugdüse hineinragen kann. Die Ansicht gemäß Figur 5 zeigt auch, dass das Abdeckelement 29 bevorzugt eine, hier mehrere, hier Matrixförmig angeordnete Löcher 30 aufweist, durch die Umgebungsluft eingesaugt wird und die einen Luftstrahl erzeugen, der den Materialstreifen von einer Berührung mit dem Abschlusselement fernhält. Die Lasche 31 leitet auch einen eingesaugten Luftstrom in Richtung des Innenraums des Grundkörpers und/oder leitet auch einen Materialstreifen in diese Richtung, falls er mit der Lasche in Berührung kommen sollte. Die Spitze der Lasche befindet sich vorzugsweise unmittelbar oberhalb der Materialbahnebene. Der Abstand A zwischen den beiden Seitenwänden ist vorzugsweise so bemessen, dass ein Spalt zwischen Messer und Seitenwand vorhanden ist, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.
Bezugszeichenliste:
1 Verpackungsmaschine
2 Formstation, Tiefziehstation
3 Oberwerkzeug der Tiefziehstation
4 Unterwerkzeug der Tiefziehstation
5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung
6 Verpackungsmulde
7 Füllstation
8 Materialbahn, Untermaterialbahn
9 Hubvorrichtung, Hubstation
10 Führungsstange
11 Unterwerkzeug der Siegelstation
12 Oberwerkzeug der Siegelstation
13 Absaugdüse
14 Obermaterialbahn, Deckelfolie
15 Siegelstation
16 Verpackungsgut
17 Längsschneider
18 Querschneider
19 Einlaufbereich
20 Obermesser
21 Untermesser
22 Seitenwand
23 Verbindungswand
24 Bodenbereich
25 Reststreifen
26 Abstreifer
27 Ebene
28 Konkave Ausnehmung
29 Abdeckelement
30 Ansaugöffnung
31 Lasche, Führungslasche
32 Anschlusselement
33 Grundkörper
A Abstand der Seitenwände 22

Claims

Patentansprüche:
1. Absaugdüse (13) zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt, dadurch gekennzeichnet, sie einen Grundkörper (33) mit zwei, zumindest im Wesentlichen parallelen, Seitenwänden (22) aufweist, deren Abstand kleiner ist als deren Länge und deren Breite und die an einem Ende durch eine Verbindungswand (23) miteinander verbunden sind und die an dem der Verbindungswand gegenüberliegenden Ende jeweils eine konkave Ausnehmung (28) aufweisen.
2. Absaugdüse (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (22) und die Verbindungswand (23) in ein Anschlusselement (32) münden.
3. Anschlussdüse (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende (24) der Seitenwände (22) und der Verbindungswand, insbesondere an dem dem Anschlusselement (32) gegenüberliegenden Ende (24) ein Abdeckelement
(29) vorgesehen ist.
4. Absaugdüse (13) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abdeckelement (29) eine Führungslasche (31) vorgesehen ist.
5. Absaugdüse (13) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (29) mindestens eine, insbesondere lochförmige, Ausnehmung
(30) aufweist.
6. Verpackungsmaschine (1), zur Herstellung einer Verpackung, mit einer Siegelstation (15), die eine Folienbahn (14) an eine Verpackungsmulde (6) siegelt, die gegebenenfalls in eine Folienbahn (8) tiefgezogen worden ist, und die einen Längsschneider (17), aufweist, der Materialstreifen von den fertiggestellten Verpackungen abtrennt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Absaugdüse gemäß einem der voranstehenden Ansprüche aufweist, die den Materialsteifen und/oder Schneidstaub absaugt.
7. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschneider (17) mindestens ein Obermesser (20) und ein Untermesser (21) aufweist, die schneidend Zusammenwirken, um die Materialbahn zu durchtrennen.
8. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Obermessers (20) ein Abstreifer (26) vorgesehen ist und dass das Obermesser vorzugsweise aus zwei parallelen Messern besteht, die besonders bevorzugt durch den Abstreifer beabstandet sind. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugdüse im Bereich des/der Obermesser(s) und/oder des Abstreifers angeordnet ist. Verpackungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen den beiden Seitenwänden im Wesentlichen der Dicke des/der Messer(s) und/oder der Dicke des Abstreifers (26) entspricht. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Obermesser in einen Raum zwischen den Seitenwänden (22) hineinragt.
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