DE102005059620A1

DE102005059620A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Packungen mit Schrumpffolie

Info

Publication number: DE102005059620A1
Application number: DE102005059620A
Authority: DE
Inventors: Hans-J. Bretthauer
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-14
Also published as: US20090145088A1; BRPI0619739A2; JP5117395B2; CN101360652B; EP1960273B1; CN101360652A; EP1960273B2; JP2009518251A; WO2007068317A1; US8621832B2; EP1960273A1

Abstract

Für die Herstellung von Zigarettenpackungen (10) mit schrumpfbehandelter äußerer Folie werden die Packungen (10) in einem kontinuierlich drehenden Schrumpfrevolver (19) einer die Schrumpfung bewirkenden Wärmebehandlung unterzogen. Jeder Packung (10) sind im Bereich des Schrumpfrevolvers (19) Wärmeplatten (22, 23) zugeordnet, die an Vorderseite und Rückseite der Packung (10) bzw. der Folie anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von (Hart-)Packungen mit Außenumhüllung aus schrumpffähiger Folie, insbesondere von quaderförmigen Zigarettenpackungen, denen im Bereich eines Schrumpfaggregats Wärme zuführbar ist.
Packungen, insbesondere Hartpackungen für Zigaretten, werden zunehmend mit einer Außenumhüllung aus Schrumpffolie versehen. Durch Wärmebehandlung wird der Schrumpfeffekt ausgelöst, sodass die Außenfolie die Packung faltenfrei und unter Spannung umhüllt.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Herstellen von Zigarettenpackungen mit Schrumpffolie ( EP 1 084 954 ) werden die mit der Außenumhüllung versehenen Packungen im Anschluss an eine Siegelstation zum thermischen Siegeln von Faltlappen der Außenumhüllung durch ein Schrumpfaggregat hindurchgefördert. Dieses ist mit ortsfesten plattenförmigen Heizorganen versehen, die während einer Stillstandsphase der Packungen an diesen zur Anlage kommen, um die für den Schrumpfprozess erforderliche Wärme zu übertragen. Durch den Taktbetrieb ist das Schrumpfaggregat in der Leistung begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Packungen mit Schrumpffolie bzw. ein Schrumpfaggregat vorzuschlagen, welches eine höhere Leistung bei exakter, steuerbarer Schrumpfbehandlung der Packungen gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) das Schrumpfaggregat ist als kontinuierlich bewegbarer Endlosförderer, nämlich Schrumpfförderer, ausgebildet,
b) die Packungen 10 sind mit Abstand voneinander durch den Schrumpfförderer transportierbar,
c) jeder Packung sind im Bereich des Schrumpfförderers mindestens zwei an gesonderten Packungsflächen wirkende, mitlaufende Wärmeorgane zugeordnet zur Übertragung von Wärme auf die Packungen 10 während des Transports durch den Schrumpfförderer.

Der Schrumpfförderer ist vorzugsweise ein Schrumpfrevolver, der kontinuierlich drehend angetrieben ist und längs des Umfangs eine Mehrzahl von Aufnahmen oder Taschen für je eine Packung aufweist, wobei jeder Aufnahme Wärmeplatten als Wärmeorgane zugeordnet sind, die relativ zu den Packungen bewegbar sind und während des eigentlichen Schrumpfprozesses bei drehendem Schrumpfrevolver an Packungsflächen anliegen.

Weiterhin ist von Bedeutung, dass jede Aufnahme des Schrumpfrevolvers Halteorgane zum Halten der Packung während des Transports aufweist, die unabhängig von den Wärmeplatten bewegbar und an nicht durch die Wärmeplatten beaufschlagten, einander gegenüberliegenden Packungsflächen wirksam sind.

Der erfindungsgemäße Schrumpfrevolver ist in den Produktionsablauf einer kontinuierlichen Verpackungsmaschine integrierbar. Die Packungen sind durch einen vorgeordneten Revolver zuführbar, insbesondere durch einen Siegelrevolver. Die Übergabe der Packungen an den Schrumpfrevolver erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der Halteorgane, die die Packungen nacheinander einer Tasche bzw. Aufnahme des vorhergehenden Revolvers entnehmen und in die Aufnahme bzw. Tasche des Schrumpfrevolvers in eine Position zwischen den Wärmeplatten einführen.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
1 eine (Zigaretten-)Packung mit schrumpfbarer Folie als Außenumhüllung in perspektivischer Darstellung,
2 einen Teilbereich einer kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschine mit Schrumpfrevolver in schematischer Seitenansicht,
3 einen Ausschnitt des Schrumpfrevolvers in 2, bei vergrößertem Maßstab,
4 eine queraxiale Ansicht einer Einzelheit im Bereich der Übernahme einer Packung von einem Siegelrevolver zur Übergabe an den Schrumpfrevolver,
5 eine Einzelheit des Schrumpfrevolvers, nämlich eine Aufnahme bzw. Tasche, in radialer Ansicht gemäß Pfeil V in 3,
6 die Einzelheit der 5 bei veränderter Stellung von Organen,
7 einen weiteren Ausschnitt des Schrumpfrevolvers im Bereich der Übergabe der Packungen an einen Abförderer,
8 die Einzelheit gemäß 7 bei veränderter Relativstellung von bewegbaren Organen,
9 einen in Radialrichtung weisenden Querschnitt XI-XI der 8,
10 den kompletten Schrumpfrevolver mit Zuförder- und Abförderorganen.
Es geht um die Behandlung von quaderförmigen Packungen 10, und zwar insbesondere von Zigarettenpackungen des Typs Klappschachtel. Es handelt sich dabei um eine üblicherweise aus dünnem Karton bestehende Klappschachtel mit Packungsflächen bzw. -seiten unterschiedlicher Abmessungen, nämlich mit großflächiger Vorderseite 11 und Rückseite 12, schmalen Seitenflächen 13, 14 und Stirn- sowie Bodenflächen 15, 16.
Die Packung 10 ist von einer Außenumhüllung aus Folie 17 umgeben, die vorzugsweise an allen Packungsflächen anliegt. Die Folie 17 weist Faltungen im Bereich der Stirn- und Bodenfläche 15, 16 sowie im Bereich einer Seitenfläche 13 auf. Die Faltlappen sind durch thermisches Siegeln miteinander verbunden. Die Folie 17 besteht aus thermisch schrumpfbarem Material. Zu diesem Zweck werden die mit der Außenumhüllung, nämlich mit der Folie 17 versehenen Packungen 10 einem Schrumpfaggregat zugeführt, und zwar einem vorzugsweise kontinuierlich drehenden Schrumpfrevolver 19. Die komplett fertiggestellten Packungen 10 werden dem Schrumpfrevolver 19 von einem ebenfalls vorzugsweise kontinuierlich angetriebenen Förderer zugeführt, insbesondere von einem Siegelrevolver 20 zum thermischen Siegeln der Faltlappen der Folie 17. Der Schrumpfrevolver 19 ist mit einer Mehrzahl von längs des Umfangs verteilten Taschen bzw. Aufnahmen 21 versehen für je eine Packung 10. Die Packungen 10 sind in den Aufnahmen 21 mit ihrer Längserstreckung in achsparalleler Richtung positioniert. Die großen Packungsflächen, nämlich Vorderseite 11 und Rückseite 12, sind annähernd radial gerichtet, in Förderrichtung vorn oder rückseitig, die Seitenflächen 13, 14 demnach radial innen bzw. außen liegend.
Im Bereich einer Aufnahme 21 wird die Packung 10 während des Transports durch den Schrumpfrevolver 19 einer Wärmebehandlung unterzogen. Dabei wird Wärme auf die großflächigen Packungsseiten, also auf Vorderseite 11 und Rückseite 12, übertragen. Wärmeorgane sind als Wärmeplatten 22, 23 ausgebildet. Diese liegen mit einer vorzugsweise elastischen Heizauflage 24 an Vorderseite 11 und Rückseite 12 an. Die Wärmeplatten 22, 23 sind so bemessen, dass die betreffenden Packungsseiten vollflächig abgedeckt sind. Jeder Aufnahme sind zwei gemeinsam, gleichzeitig bewegbare Wärmeplatten 22, 23 zugeordnet.
Die Wärmeplatten 22, 23 sind quer zu den Packungen 10 bzw. den zu beaufschlagenden Packungsseiten 11, 12 bewegbar. Jede Wärmeplatte 22, 23 ist an einem Schwenkhebel 25, 26 angebracht. Die Kinematik für die Wärmeplatten 22, 23 ist aufgrund der Ausgestaltung, Bemessung und Lagerung der Schwenkhebel 25, 26 so gewählt, dass jede Wärmeplatte 22, 23 in der Heizstellung vollflächig an der zugeordneten Packungsseite anliegt. Bei einer quaderförmigen Packung 10 sind demnach die Wärmeplatten 22, 23 in dieser Funktionsstellung parallel zueinander gerichtet. Für die Aufnahme und Freigabe einer Packung 10 werden die Wärmeplatten 22, 23 in eine nach außen divergierende Öffnungsstellung geschwenkt. Das Einführen der Packungen 10 in einer annähernden Radialrichtung ist dadurch erleichtert, ebenso die Entnahme der behandelten Packungen, insbesondere bei Übergabe an einen Abförderer 27. Die unterschiedlich langen Schwenkhebel 25, 26 sind mittels Schwenklager 40, 41 an dem Schrumpfrevolver 19 bzw. an einer Revolverscheibe gelagert. Die Schwenklager 40, 41 sind etwa auf einer gemeinsamen Radialebene gelagert, wobei der Schwenkhebel 25 winkelförmig und der kürzere Schwenkhebel 26 geradlinig ausgebildet ist.
Eine Besonderheit ist die Ausbildung der Aufnahme 21 zur Handhabung der Packungen 10. Jeder Aufnahme 21 sind bewegbare Halteorgane für die Packungen 10 zugeordnet, nämlich schwenkbare Haltebacken 28, 29. Diese sind unabhängig von den Wärmeplatten 22, 23 betätigbar und erfassen die Packung 10 an nicht durch die Wärmeplatten 22, 23 abgedeckten, quergerichteten Packungsseiten, hier im Bereich von Stirnfläche 15 und Bodenfläche 16. Die Haltebacken 28, 29 sind demnach in achsparalleler Richtung zwischen Haltestellung (4, 5) und Öffnungsstellung (6, 9) bewegbar.
Die Haltebacken haben eine mehrfache Funktion, dienen nämlich auch zur Übernahme der Packungen 10 von dem Zuförderer bzw. dem Siegelrevolver 20, zur Positionierung der Packung 10 in der Aufnahme 21 und zur Überführung an den Abförderer 27. Die Hal tebacken 28, 29 sind entsprechend bewegbar. Jeder Haltebacke 28, 29 zugeordnete Schwenkarme 30, 31 sind – schwenkbar – an einem Träger angebracht, der seinerseits bewegbar am Schrumpfrevolver 19 gelagert ist. Es handelt sich dabei um eine drehbare Tragstange 32, auf der die beiden Schwenkarme 30, 31 mit Haltemuffen in gleich gerichteter Relativstellung gelagert sind. Durch Drehen der Tragstange 32 werden die Tragstücke 33 entsprechend gedreht und mit diesen die Haltbacken 28, 29 über die Schwenkarme 30, 31.
Aufgrund entsprechender Steuerung der Haltebacken 28, 29 werden in einer oberen Aufnahmestation 34 die Packungen 10 im Bereich des Siegelrevolvers 20 erfasst und durch entsprechende Schwenkbewegung am Außenumfang des Schrumpfrevolvers 19 (außerhalb desselben) entlang bewegt. Unter Drehung der Packungen 10 um ihre Längsachse werden diese schließlich von außen in den Bereich der Aufnahme 21 eingeführt und dort auf einem feststehenden Anlagestück 35 des Revolvers positioniert. Danach werden die Wärmeplatten 22, 23 in die Behandlungsposition unter Anlage an Vorderseite 11 und Rückseite 12 gefahren, wobei die Haltebacken 28, 29 in der Halteposition bleiben. Anschließend werden diese kurzzeitig zurückgeschwenkt (6), damit sich die Packung 10 spannungsfrei auf die Wärmeplatten 22, 23 ausrichten können. Die Haltebacken 28, 29 kehren sodann in die Haltestellung zurück und bleiben in dieser während des Schrumpfprozesses.
Die Packungen 10 werden während der Schrumpfung der Folie 17 längs eines Teilkreises durch den Schrumpfrevolver 19 transportiert, hier etwa entlang einer halben Umdrehung. Im Bereich einer Abgabestation 36 werden die Wärmeplatten 22, 23 in die Öffnungsstellung gefahren. Die Haltebacken 28, 29 werden in einer zur Aufnahme einer Packung entgegengesetzten Bewegung betätigt. Die fertige Packung 10 wird in einem Bereich außerhalb des Schrumpfrevolvers 19 bewegt und an den Abförderer 27 übergeben. Dieser ist als Gurtförderer ausgebildet, nämlich mit einem mittigen Gurt 37, der Mitnehmer 38 aufweist. Diese sind in einem der Abmessung der Packungen 10 entsprechenden Abstand voneinander angeordnet, sodass die Packungen 10 in offene Taschen des Abförderers 27 eingelegt werden (7, 8). Die Bewegungscharakteristik der Haltebacken 28, 29 ermöglicht die Ablage auf dem mit Abstand vom Schrumpfrevolver 19 laufenden Gurt 37. Eine feststehende Außenführung 39 sichert die Packungen 10 beim Weitertransport durch den Abförderer 27.
Die Ausgestaltung des Schrumpfrevolvers 19 ermöglicht eine exakte Anpassung des Schrumpfprozesses an technische Erfordernisse. So kann die Temperatur der Wärme platten 22, 23 eingestellt werden, und zwar mit einer Veränderung während des Schrumpfprozesses. Des Weiteren ermöglicht die individuelle Bewegbarkeit der Wärmeplatten 22, 23 ein Abheben von den Packungen 10, soweit dies erforderlich ist. 10 zeigt einen Betriebszustand mit insgesamt abgehobenen bzw. zurückgeschwenkten Wärmeplatten 22, 23. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn der Schrumpfrevolver 19 betriebsbedingt angehalten werden muss. Auch können erforderlichenfalls einzelne Packungen 10 ausgesondert werden durch Öffnung der Wärmeplatten 22, 23 und der Haltebacken 28, 29 der betreffenden Aufnahme 21.
Alle Organe des Schrumpfrevolvers 19 sind an einem gemeinsamen, drehenden Träger angeordnet, nämlich an einer Revolverscheibe.

10: Packung
11: Vorderseite
12: Rückseite
13: Seitenfläche
14: Seitenfläche
15: Stirnfläche
16: Bodenfläche
17: Folie
18
19: Schrumpfrevolver
20: Siegelrevolver
21: Aufnahme
22: Wärmeplatte
23: Wärmeplatte
24: Heizauflage
25: Schwenkhebel
26: Schwenkhebel
27: Abförderer
28: Haltebacke
29: Haltebacke
30: Schwenkarm
31: Schwenkarm
32: Tragstange
33: Tragstück
34: Aufnahmestation
35: Anlagestück
36: Abgabestation
37: Gurt
38: Mitnehmer
39: Außenführung
40: Schwenklager
41: Schwenklager

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von (Hart-)Packungen (10) mit Außenumhüllung aus schrumpffähiger Folie (17), insbesondere von quaderförmigen Zigarettenpackungen, denen im Bereich eines Schrumpfaggregats Wärme zuführbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Schrumpfaggregat ist als kontinuierlich bewegbarer Endlosförderer, nämlich Schrumpfförderer, ausgebildet, b) die Packungen (10) sind mit Abstand voneinander durch den Schrumpfförderer transportierbar, c) jeder Packung (10) sind im Bereich des Schrumpfförderers mindestens zwei an gesonderten Packungsflächen anliegende, mitlaufende Wärmeorgane zugeordnet zur Übertragung von Wärme auf die Packung (10) während des Transports durch den Schrumpfförderer.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfförderer als umlaufender Schrumpfrevolver (19) mit Aufnahmen (21) bzw. Taschen für je eine Packung (10) ausgebildet ist, wobei jeder Aufnahme (21) bzw. Tasche mindestens zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten der Packung (10) angeordnete Wärmeorgane, insbesondere Wärmeplatten (22, 23) zugeordnet sind, die (zeitweilig) während der Förderung der Packungen (10) durch den Schrumpfrevolver (19) an Packungsflächen anliegen, vorzugsweise an zwei großflächigen Packungsseiten (11, 12).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeorgane, insbesondere Wärmeplatten (22, 23) relativ zu den Packungen (10) bewegbar, insbesondere schwenkbar sind und mindestens im Bereich einer Aufnahmestation (34) und/oder einer Abgabestation (36) von den Packungen abgehoben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeplatten (22, 23) jeweils an einem Schwenkhebel (25, 26) angeordnet und durch diese so schwenkbar sind, dass die Wärmeplatten (22, 23) in von den Packungen (10) abgehobener Stellung eine nach außen divergierende Relativstellung, bei Anlage an den Packungen (10) hingegen parallel zueinander gerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen (10) in den Aufnahmen (21) durch Halteorgane unabhängig von den Wärmeplatten (22, 23) fixiert sind, insbesondere durch bewegbare Haltebacken (28, 29), die an freien, nicht durch die Wärmeplatten (22, 23) abgedeckten Packungsflächen anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die quaderförmigen Packungen (10) in den Aufnahmen (21) mit einer Längserstreckung achsparallel zum Schrumpfrevolver (19) ausgerichtet sind, insbesondere derart, dass großflächige Packungsseiten, nämlich Vorderseite (11) und Rückseite (12), in Drehrichtung des Schrumpfrevolvers (19) nach vorn und rückwärts weisen, kleinere Packungsflächen, insbesondere Stirnfläche (15) und Bodenfläche (16), an beiden Seiten der Aufnahme (21) frei liegen, wobei die Haltebacken (28, 29) vorzugsweise gegenüberliegend an Stirnfläche (15) und Bodenfläche (16) Anlage erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei einer Aufnahme (21) zugeordneten Haltebacken (28, 29) an gemeinsam betätigbaren Schwenkarmen (30, 31) angeordnet und mit diesen in und außer Eingriff an den Packungen (10) schwenkbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebacken (28, 29), insbesondere deren Schwenkarme (30, 31) an einem gemeinsamen, bewegbaren Tragorgan angebracht sind, insbesondere an einer drehbaren Tragstange (32), derart, dass die Haltebacken (28, 29) durch entsprechende Bewegung der Tragstange (32) aus dem Umfangsbereich des Schrumpfrevolvers (19) herausbewegbar sind zur Übernahme einer Packung (10) von einem Zuförderer und/oder zur Übergabe von Packungen (10) im Anschluss an den Schrumpfprozess an einen Abförderer (27).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahme (21) ein radial innenliegendendes Abstützorgan für die Packungen (10) aufweist, insbesondere ein feststehendes Anschlagstück (35) zur exakten Positionierung der Packung (10) in der Aufnahme (21).
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungen (10) durch die bewegbaren Haltebacken (28, 29) in die Aufnahme (21) einsetzbar sind, wobei nach Absetzen einer Packung (10) die Wärmeplatten (22, 23) zur Anlage an der Packung (10) bewegbar, danach die Haltebacken (28, 29) kurzzeitig außer und sodann erneut in Eingriff mit den Packungen (10) bewegbar sind und vorzugsweise während der Schrumpfung an den Packungen (10) anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeorgane, insbesondere Wärmeplatten (22, 23), aller Aufnahmen (21) des Schrumpfrevolvers (19) gemeinsam außer Eingriff bzw. außer Anlage an den Packungen (10) bewegbar sind, insbesondere bei Aufrechterhaltung der Anlageposition der Haltebacken (28, 29).