DE102012222261B4 - Formschulter - Google Patents

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Abstract

Formschulter (15) für eine Verpackungsmaschine, bei der die Formschulter (15) so konfiguriert ist, dass sie einen Streifen eines Tütenfolienmaterials aufnimmt, um das Tütenmaterial in eine schlauchförmige Konfiguration zu bringen, und die Schulter (15) umfasst:eine äußere Formfläche, über die das Tütenmaterial bewegt werden muss, um in die schlauchförmige Konfiguration gebracht zu werden, wobei die Außenfläche eine Öffnung umgibt, über die ein Produkt in das schlauchförmige Tütenmaterial befördert wird;eine Innenfläche (20), die einen Hohlraum umgibt, der mit der Öffnung in Verbindung steht; undeinem Heizelement (24) zum Erwärmen der Außenfläche, um wiederum das Tütenmaterial zu erwärmen, das über die Außenfläche bewegt wird.

Description

  • BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Formschultern, die in der Verpackungsindustrie zum Befördern von schlauchförmigem Tütenmaterial zu Verpackungsmaschinen verwendet werden, die Tüten mit einem Produkt erzeugen.
  • HINTERGRUND
  • Verpackungsmaschinen nehmen Tütenmaterial in Schlauchform auf. Das zu verpackende Produkt wird ins Innere des schlauchförmigen Tütenmaterials befördert, wobei die Verpackungsmaschine das schlauchförmige Tütenmaterial dann quer verschließt und schneidet, um Tüten mit dem Produkt zu erzeugen. Das schlauchförmige Tütenmaterial wird von einer Formschulter geformt, der die Verpackungsfolie in Bandform zugeführt wird. Former und Verpackungsmaschinen sind in den US- Patenten 4910943, 5622032, 4663917, 6655110, 7159376, 7600630, 7383672, 4753336, 7124559, 7415809, 7152387 und 7472528 beschrieben.
  • Das von der Formschulter gelieferte schlauchförmige Material wird längs verschlossen. Diese Funktion erfolgt durch Erwärmen des schlauchförmigen Tütenmaterials entlang seiner längs übereinanderliegenden Ränder und durch Aufbringen von Druck auf die übereinanderliegenden Längskanten.
  • Zur erfolgreichen Erzeugung der Längsabdichtung muss das schlauchförmige Tütenmaterial auf eine erforderliche Temperatur erwärmt werden, damit das Kunststoffmaterial verschmilzt, wenn Druck aufgebracht wird, so dass die Abdichtung erzeugt wird. Die Temperatur des schlauchförmigen Tütenmaterials wird auf die erforderliche Temperatur erhöht, indem das Tütenmaterial an einem geheizten Stützbalken oder Heizbalken vorbeigeführt wird.
  • Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und des Verfahrens ist, dass der Stützbalken und/oder das Heizelement eine beträchtliche Länge aufweist, da es Zeit in Anspruch nimmt, bis ausreichend Wärme an das schlauchförmige Tütenmaterial übertragen ist. Dies wiederum hat den Nachteil einer Zunahme der Höhe des Mechanismus und der Länge des schlauchförmigen Tütenmaterials zwischen der Formschulter und der Verpackungsmaschine.
  • Das Dokument US 3 326 097 A betrifft eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Schlauchs aus einem Schichtmaterial.
  • In dem Dokument US 3 195 428 A ist ein Verfahren zur Reduzierung einer Reibung offenbart, die dann entsteht, wenn thermoplastisches Material über eine Metalloberfläche gleitet.
  • Das Dokument US 7 114 307 B2 befasst sich mit einer Abfüll- und Verpackungsmaschine, bei der Vorheizelemente zum Einsatz kommen.
  • AUFGABE
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der vorstehenden Nachteile zu überwinden oder erheblich zu mindern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Im Vorliegenden ist eine Formschulter für eine Verpackungsmaschine offenbart, wobei die Formschulter so konfiguriert ist, dass sie einen Streifen eines Tütenfolienmaterials aufnimmt, um das Tütenmaterial in eine schlauchförmige Konfiguration zu bringen, und die Schulter umfasst:
    • eine äußere Formfläche, über die das Tütenmaterial bewegt werden muss, um in die schlauchförmigeKonfiguration gebracht zu werden, wobei die Außenfläche eine Öffnung umgibt, über die ein Produkt in das schlauchförmige Tütenmaterial befördert wird;
    • eine Innenfläche, die einen Hohlraum umgibt, der mit der Öffnung in Verbindung steht; und
    • einem Heizelement zum Erwärmen der Außenfläche, um wiederum das Tütenmaterial zu erwärmen, das über die Außenfläche bewegt wird.
  • Vorzugsweise ist das Heizelement an den Oberflächen befestigt.
  • Vorzugsweise umfasst das Heizelement ein erstes Heizelement und ein zweites Heizelement, wobei die Heizelemente so angeordnet sind, dass die Öffnung zwischen ihnen angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist jedes Heizelement an der Innenfläche befestigt.
  • Vorzugsweise ist jedes Heizelement ein elektrisches Widerstandsheizelement, dem elektrischer Strom zugeführt wird, um das Heizelement zum Heizen der Außenfläche zu veranlassen.
  • Vorzugsweise weist die Schulter eine senkrechte Längsachse auf, und jedes Heizelement weist in Längsrichtung eine Länge und in Querrichtung eine Breite auf, wobei die Länge in Längsrichtung größer als die Breite in Querrichtung ist und sich jedes Heizelement in Längsrichtung winkelig um die Achse erstreckt.
  • Vorzugsweise ist jedes Heizelement so angeordnet, dass es neben einem Abschnitt der Außenfläche angeordnet ist, über die die Längskanten des schlauchförmigen Tütenmaterials zu führen sind.
  • Figurenliste
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es zeigen:
    • 1 eine schematische isometrische Ansicht einer Formbaugruppe und eines Antriebs zum Erfassen eines schlauchförmigen Tütenmaterials zum Vorbeiziehen des Tütenmaterials an der Formbaugruppe;
    • 2 eine schematische Seitenansicht der Formbaugruppe und des Antriebs gemäß 1;
    • 3 eine schematische isometrische Ansicht einer Formschulter der Formbaugruppe gemäß den 1 und 2;
    • 4 eine schematische Vorderansicht der Formschulter gemäß 3;
    • 5 eine schematische Seitenansicht der Formschulter gemäß 3;
    • 6 eine schematische unterteilte Vorderansicht der in 5 gezeigten Formschulter, die entlang der Linie 6-6 geteilt ist; und
    • 7 eine schematische Draufsicht der Formschulter gemäß 3.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Formbaugruppe 10 schematisch dargestellt. Die Formbaugruppe 10 kann den in den US-Patenten 712459 und 7415809 offenbarten Formbaugruppen ähneln.
  • Die Formbaugruppe 10 umfasst eine Basis 11, an der ein Rahmen 12 befestigt ist, der eine Hülle 13 trägt. Die Hülle 13 umschließt einen sich allgemein nach oben erstreckenden Durchlass 14, dem von einer Abwiegemaschine wie der in dem US-Patent 7600630 und der europäischen Patentanmeldung 082909573 offenbarten in Chargen ein Produkt zugeführt wird. Die Hülle 13 verläuft durch eine Formschulter 15, die eine äußere Formfläche 16 aufweist, der Streifen von Folienmaterial zugeführt werden, die in eine schlauchförmige Konfiguration gebracht werden sollen. Das Produkt wird zu dem Durchlass 14 befördert, um ins Innere des schlauchförmigen Tütenmaterials befördert zu werden. Eine unter der Transportbaugruppe 17 angeordnete Verpackungsmaschine wie die in dem US-Patent 4753336 offenbarte verschließt und schneidet das Tütenmaterial quer, um Tüten mit dem Produkt zu erzeugen.
  • Die Formbaugruppe 12 kann ein Leitungssystem 18 zur Zufuhr eines inerten Gases ins Innere des schlauchförmigen Tütenmaterials aufweisen.
  • Die Formschulter 15 ist in den 3 bis 7 vollständiger dargestellt. Die Schulter 15 gemäß dieser Ausführungsform weist die Außenfläche 16 auf, die eine allgemein mittige kreisförmige Öffnung 18 umgibt, über die das Produkt ins Innere des schlauchförmigen Tütenmaterials befördert wird. Die Hülle 13 verläuft so durch die Öffnung 18, dass sie durch den inneren Hohlraum 19 der Schulter 15 ragt. Der Hohlraum 19 ist von der Innenfläche 20 der Schulter 15 umgeben.
  • Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung 18 im Allgemeinen kreisförmig. Bei anderen Ausführungsformen kann die Öffnung 18 jedoch abhängig von der Konfiguration der erzeugten Tüte allgemein quadratisch oder rechteckig sein.
  • Die Schulter 15 ist aus einem um eine allgemein mittige, senkrechte Längsachse 21 gebogenen Blech aus rostfreiem Stahl ausgebildet, wobei das Blech in einer gefalzten hinteren Kante 22 endet. Die hintere Kante 22 ist an einem Querelement 23 des Rahmens 12 befestigt. Die Achse 21 ist die Mittelachse der Öffnung 18.
  • An der Innenfläche 20 sind Heizelemente 24 befestigt, die die Außenfläche 16 erwärmen, über die das Tütenfolienmaterial bewegt wird, damit es sich erwärmt. Die Heizelemente 24 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 18 angeordnet, insbesondere sind die Öffnung 18 und die Achse 21 zwischen den Heizelementen 24 angeordnet. Genauer sind die Heizelemente 24 symmetrisch oder asymmetrisch an gegenüberliegenden Seiten der Achse 21 angeordnet und erstrecken sich winkelig um die Achse 21. Jedes Heizelement weist in Querrichtung eine Breite und in Längsrichtung eine Länge auf, die größer als die Breite ist. Jedes Heizelement 24 erstreckt sich in Längsrichtung winkelig um die Achse 21.
  • Die Erwärmung des schlauchförmigen Tütenmaterials, wenn es die Formschulter 15 passiert, hat den Vorteil einer Verringerung der Länge des schlauchförmigen Tütenmaterials, das von der Transportbaugruppe 17 erwärmt werden muss. Dementsprechend kann die Höhe der Transportbaugruppe 17 verringert werden.
  • Die Heizelemente 24 können elektrische Widerstandsheizelemente sein, d.h. die Heizelemente 24 weisen einen derartigen elektrischen Widerstand auf, dass ihre Temperatur ansteigt, wenn elektrischer Strom an sie angelegt wird, wodurch die Temperatur der Oberfläche 16 ansteigt.
  • Das über die Oberfläche 16 bewegte Tütenfolienmaterial wird in eine Schlauchform mit übereinanderliegenden Längskanten gebracht. Die Heizelemente 24 sind so angeordnet, dass sie die Längskanten des Tütenmaterials erwärmen.
  • Ein Stützbalken 25 ist so befestigt, dass er von dem Rahmen 12 gehalten wird. Der Stützbalken 25 ist so im Inneren des schlauchförmigen Tütenmaterials angeordnet, dass das schlauchförmige Tütenmaterial zwischen dem Stützbalken 25 und den Antriebsriemen 26 angeordnet ist. Die Stützbalken 25 können ein Heizelement umfassen, so dass die übereinanderliegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Kantenabschnitte des schlauchförmigen Tütenmaterials durch dieses erwärmt werden.
  • Die Riemen 26 nehmen das schlauchförmige Tütenmaterial auf und befördern das schlauchförmige Tütenmaterial zur Zufuhr zu einer Verpackungsmaschine unter der Baugruppe 17 nach unten in die Richtung 27, vorbei an der Formschulter 15. Die Verpackungsmaschine kann eine Verpackungsmaschine wie die im US-Patent 4753336 offenbarte sein.
  • Die Riemen 26 werden von einer Antriebsriemenscheibe 29 in der Richtung 28 angetrieben. Die Riemenscheibe 29 ist über eine Welle mit einem Antriebsmotor verbunden. Die Riemen 26 laufen um Umlenkscheiben 30 und 31, wobei die Riemen 26 entlang einer zum Stützbalken 25 und zur Achse 21 parallelen linearen Bahn zwischen den Riemenscheiben 29 und 30 hindurchlaufen.
  • Neben dem Stützbalken 25 sind Vakuummehrfachverteiler 32 angeordnet, an die ein Vakuum angelegt wird. Die Riemen 26 weisen (nicht dargestellte) Öffnungen auf, die mit den vom Mehrfachverteiler 32 bereitgestellten Vakuumkammern in Verbindung stehen, wobei der verringerte Luftdruck an eine Seite des schlauchförmigen Tütenmaterials angelegt wird, um das schlauchförmige Tütenmaterial mit den Vorschubflächen der Riemen 36 in Kontakt zu bringen. Die Vakuumantriebsbaugruppen sind in den US-Patenten 7124559 und 4910943 gezeigt.
  • Zwischen den Mehrfachverteilern 32 ist ein Heizbalken 33 angeordnet, der elektrisch geheizt wird, um wiederum dabei zu helfen, die Temperatur des schlauchförmigen Tütenmaterials so zu erhöhen, dass von dem Balken 33 und den Stützbalken 25 auf das schlauchförmige Tütenmaterial aufgebrachter Druck eine Verbindung der Längskantenabschnitte des schlauchförmigen Tütenmaterials bewirkt, so dass diese abgedichtet verbunden werden. Der Balken 33 wird durch nicht dargestellte Federn an den Balken 25 angedrückt.
  • Zum Antreiben der Riemen 26 ist die Riemenscheibe 29 mit mehreren Antriebszähnen 36 versehen, die mit Zähnen 37 an der Vorschubfläche der Riemen 26 in Eingriff treten.
  • Ein Vorteil der vorstehend beschrieben Transportbaugruppe 10 ist, dass der Abstand zwischen den Drehachsen 34 und 35 der Riemenscheiben 29 und 31 im Vergleich zu früheren Maschinen verringert wird, da es nicht mehr erforderlich ist, das schlauchförmige Tütenmaterial über eine größere Länge zu erwärmen. Um diesen verringerten Abstand zwischen den Achsen 34 und 35 zu ermöglichen, ist die zusätzliche Umlenkscheibe 30 erforderlich.
  • Die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bieten den Vorteil einer verringerten Gesamtlänge des schlauchförmigen Tütenmaterials zwischen der Öffnung 18 und der Verpackungsmaschine. Es wurde festgestellt, dass durch die Verringerung dieser Länge das verpackte Produkt in Chargen gehalten wird, die in Längsrichtung eine geringere Länge (eine zur Achse 21 parallele Länge) aufweisen.

Claims (16)

  1. Formschulter (15) für eine Verpackungsmaschine, bei der die Formschulter (15) so konfiguriert ist, dass sie einen Streifen eines Tütenfolienmaterials aufnimmt, um das Tütenmaterial in eine schlauchförmige Konfiguration zu bringen, und die Schulter (15) umfasst: eine äußere Formfläche, über die das Tütenmaterial bewegt werden muss, um in die schlauchförmige Konfiguration gebracht zu werden, wobei die Außenfläche eine Öffnung umgibt, über die ein Produkt in das schlauchförmige Tütenmaterial befördert wird; eine Innenfläche (20), die einen Hohlraum umgibt, der mit der Öffnung in Verbindung steht; und einem Heizelement (24) zum Erwärmen der Außenfläche, um wiederum das Tütenmaterial zu erwärmen, das über die Außenfläche bewegt wird.
  2. Formschulter (15) nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (24) an den Oberflächen befestigt ist.
  3. Formschulter (15) nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (24) ein erstes Heizelement (24) und ein zweites Heizelement (24) umfasst, wobei die Heizelemente (24) so angeordnet sind, dass die Öffnung (18) zwischen ihnen angeordnet ist.
  4. Formschulter (15) nach Anspruch 1, bei der jedes Heizelement (24) an der Innenfläche (20) befestigt ist.
  5. Formschulter (15) nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (24) ein elektrisches Widerstandsheizelement ist, dem elektrischer Strom zugeführt wird, um das Heizelement (24) zum Heizen der Außenfläche (16) zu veranlassen.
  6. Formschulter (15) nach Anspruch 1, wobei das Heizelement (24) in Längsrichtung eine Länge und in Querrichtung eine Breite aufweist, wobei die Länge in Längsrichtung größer als die Breite in Querrichtung ist und sich jedes Heizelement (24) in Längsrichtung winkelig um eine senkrechte Längsachse der Formschulter (15) erstreckt.
  7. Formschulter (15) nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (24) neben einem Abschnitt der Außenfläche (16) angeordnet ist, über die die Längskanten des schlauchförmigen Tütenmaterials zu führen sind.
  8. Formschulter (15) nach Anspruch 3, bei der jedes Heizelement (24) ein elektrisches Widerstandsheizelement ist, dem elektrischer Strom zugeführt wird, um das Heizelement (24) zum Heizen der Außenfläche (16) zu veranlassen.
  9. Formschulter (15) nach Anspruch 3, bei der jedes Heizelement (24) in Längsrichtung eine Länge und in Querrichtung eine Breite aufweist, wobei die Länge in Längsrichtung größer als die Breite in Querrichtung ist und sich jedes Heizelement (24) in Längsrichtung winkelig um eine senkrechte Längsachse der Formschulter erstreckt.
  10. Formschulter (15) nach Anspruch 3, bei der jedes Heizelement (24) neben einem Abschnitt der Außenfläche (16) angeordnet ist, über die die Längskanten des schlauchförmigen Tütenmaterials zu führen sind.
  11. Formschulter (15) nach Anspruch 4, bei der jedes Heizelement (24) ein elektrisches Widerstandsheizelement ist, dem elektrischer Strom zugeführt wird, um das Heizelement (24) zum Heizen der Außenfläche (16) zu veranlassen.
  12. Formschulter (15) nach Anspruch 4, bei der jedes Heizelement (24) in Längsrichtung eine Länge und in Querrichtung eine Breite aufweist, wobei die Länge in Längsrichtung größer als die Breite in Querrichtung ist und sich jedes Heizelement (24) in Längsrichtung winkelig um eine senkrechte Längsachse der Formschulter erstreckt.
  13. Formschulter (15) nach Anspruch 4, bei der jedes Heizelement (24) neben einem Abschnitt der Außenfläche (16) angeordnet ist, über die die Längskanten des schlauchförmigen Tütenmaterials zu führen sind.
  14. Formschulter (15) nach Anspruch 5, bei der jedes Heizelement (24) in Längsrichtung eine Länge und in Querrichtung eine Breite aufweist, wobei die Länge in Längsrichtung größer als die Breite in Querrichtung ist und sich das Heizelement (24) in Längsrichtung winkelig um die Achse erstreckt.
  15. Formschulter (15) nach Anspruch 5 bei der jedes Heizelement (24) neben einem Abschnitt der Außenfläche (16) angeordnet ist, über die die Längskanten des Streifens des Tütenmaterials zu führen sind.
  16. Formschulter (15) nach Anspruch 6, bei der jedes Heizelement (24) neben einem Abschnitt der Außenfläche (16) angeordnet ist, über die die Längskanten des Streifens des Tütenmaterials zu führen sind.
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