DE69734148T2

DE69734148T2 - Hochgeschwindigkeitsfalteinheit für eine Maschine zum Verpacken fliessfähiger Produkte

Info

Publication number: DE69734148T2
Application number: DE69734148T
Authority: DE
Inventors: Paolo Fontanazzi
Original assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2017-06-28
Also published as: TW443292U; AR014361A1; BR9802283A; HK1017651A1; RU2161582C2; ATE303947T1; EP0887261B1; DE69734148D1; ES2248838T3; JP4162765B2; CN1203879A; TW365592B; EP0887261A1; US5966899A; CN1105667C; JPH1170905A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsfalteinheit für Verpackungsmaschinen zum kontinuierlichen Herstellen von sterilen, versiegelten Verpackungen, die schüttfähige Nahrungsmittel enthalten, aus einem Schlauch aus Verpackungsmaterial.
Viele schüttfähige Nahrungsmittel wie Fruchtsaft, pasteurisierte oder H-(ultrahoch erhitzte)Milch, Wein, Tomatensoße usw. werden in Verpackungen aus sterilisiertem Verpackungsmaterial verkauft.
Ein typisches Beispiel für eine derartige Verpackung ist die quaderförmige Verpackung für flüssige oder schüttfähige Nahrungsmittel, die als Tetra Brik Aseptic (eingetragene Marke) bekannt ist, die durch Falten und Versiegeln einer gerollten Bahn aus Verpackungsmaterial gebildet wird.
Das gerollte Verpackungsmaterial enthält Schichten aus faserigem Material, z.B. Papier, das auf beiden Seiten mit Thermoplastmaterial, z.B. Polyethylen, bedeckt ist; und die Seite des Verpackungsmaterials, die schließlich mit dem Nahrungsmittel in der Verpackung in Kontakt kommt, enthält auch eine Schicht aus Sperrmaterial, beispielsweise ein Aluminiumblech, die wiederum mit einer Schicht aus Thermoplastmaterial bedeckt ist.
Solche Verpackungen werden bekanntlich auf vollautomatischen Verpackungsmaschinen hergestellt, auf denen ein Endlosschlauch aus dem bahnförmig zugeführten Verpackungsmaterial gebildet wird. Der Verpackungsmaterialstreifen wird auf der Verpackungsmaschine sterilisiert, z.B. durch Aufbringen eines chemischen Sterilisierungswirkstoffs, wie z.B. eine Wasserstoffperoxydlösung; nach der Sterilisierung wird der Sterilisierungswirkstoff von den Oberflächen des Verpackungsmaterials entfernt, z.B. durch Erhitzen verdampft; und der so sterilisierte Verpackungsmaterialstreifen wird in einer geschlossenen sterilen Umgebung gehalten und wird gefaltet und längs gesiegelt, um einen Schlauch zu bilden.
Der Schlauch wird mit dem sterilen oder steril verarbeiteten Nahrungsmittel befüllt und an gleich beabstandeten Querschnitten versiegelt, an denen er dann zu Kissenpäckchen geschnitten wird, die anschließend mechanisch gefaltet werden, um die fertigen quaderförmigen Verpackungen zu bilden.
Es sind Verpackungseinheiten des oben genannten Typs bekannt, bei denen die Kissenpäckchen zu quaderförmigen Verpackungen durch Falteinheiten gefaltet werden, die im Wesentlichen enthalten: einen Förderer zum schrittweisen Zuführen der Päckchen entlang eines Formpfads; eine Anzahl entlang des Formpfads angeordneter Faltvorrichtungen; eine Heizanordnung, die auf die Abschnitte jedes zu faltenden Päckchens einwirkt, um die Abschnitte zu schmelzen und auf die jeweiligen Wände des Päckchens zu siegeln; und eine Abschlusspressvorrichtung, die mit jedem Päckchen zusammenwirkt, um die heißgesiegelten Abschnitte auf den Wänden zu halten, während die Abschnitte abkühlen.
Genauer gesagt enthalten die Faltvorrichtungen und die Abschlusspressvorrichtung eine Anzahl wechselseitig wirkender Teile, die entlang des Formpfads angeordnet sind und schrittweise zum Förderer hin und wieder weg bewegt werden können, um die jeweiligen Formgebungsabläufe auf den Päckchen, die auf dem Förderer transportiert werden, auszuführen.
Ein Beispiel für eine derartige Formeinheit ist in der JP-A-07 205 907 offenbart.
Ein Hauptnachteil der bekannten Falteinheiten liegt in der unterbrochenen Bewegung, die durch aufeinander folgendes Bremsen und Neustarten gekennzeichnet ist, der der Förderer und die wechselseitig wirkenden Teile unterworfen sind, und die, bei steigender Ausbringungsleistung, zu einem scharfem Abbremsen und Beschleunigen der beweglichen Teile und zu dynamischen Problemen über eine vorgegebene maximale Ausbringungsleistung hinaus führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitsfalteinheit für Verpackungsmaschinen für schüttfähige Nahrungsmittel anzugeben, die so ausgestaltet ist, dass sie die oben erwähnten, typischerweise mit den bekannten Falteinheiten in Verbindung gebrachten Nachteile, beseitigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Hochleistungsfalteinheit für Maschinen zum Verpacken von schüttfähigen Nahrungsmitteln, wie in Anspruch 1 beansprucht, bereitgestellt.
Eine bevorzugte, nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hochleistungsfalteinheit für Verpackungsmaschinen für schüttfähige Nahrungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine perspektivische, vergrößerte Ansicht der Oberseite, mit der Klarheit wegen entfernter Teile, der Einheit aus 1 zeigt;
3 eine perspektivische, vergrößerte Ansicht der Unterseite, mit der Klarheit wegen entfernter Teile, der Einheit aus 1 zeigt;
4 bis 8 schematische Vorderansichten einer bevorzugten Abfolge, die von der Einheit aus 1 ausgeführt wird, um ein Kissenpäckchen zu einer quaderförmigen Verpackung zu formen, zeigen.
Die Bezugsziffer 1 in den 1 bis 3 bezeichnet eine Hochleistungsfalteinheit für eine Verpackungsmaschine (nicht dargestellt) zum kontinuierlichen Herstellen von versiegelten, sterilen, quaderförmigen Verpackungen 2 (8), die ein schüttfähiges Nahrungsmittel enthalten, wie beispielsweise pasteurisierte oder H-Milch, Fruchtsaft, Wein usw., aus einem bekannten Schlauch aus Verpackungsmaterial (nicht dargestellt).
Der Schlauch wird auf bekannte Art und Weise vor der Einheit 1 durch Längsfalten und Siegeln eines bekannten Streifens (nicht dargestellt) aus einem heißsiegelbarem bahnförmigen Material gebildet, das Schichten aus faserigem Material, wie z. B. Papier, enthält, das auf der Seite, die schließlich das Äußere der Verpackungen 2 bildet, mit einer Schicht aus Thermoplastmaterial, z. B. Polyethylen, und auf der Seite, die schließlich mit dem Nahrungsmittel in Kontakt kommt, mit einer Schicht aus Thermoplastmaterial und einer Schicht aus Sperrmaterial, z. B. einem Aluminiumblech, das wiederum mit Thermoplastmaterial bedeckt ist, bedeckt ist.
Der Schlauch aus Verpackungsmaterial wird dann mit dem zu verpackenden Nahrungsmittel befüllt, an gleich beabstandeten Querschnitten versiegelt und entlang des Querschnitts in eine Anzahl von Kissenpäckchen 3 (4) geschnitten, die dann zur Einheit 1 befördert werden, wo sie mechanisch gefaltet werden, um entsprechende Verpackungen 2 zu bilden.
Unter Bezugnahme auf 4 hat jedes Päckchen 3 eine Achse A und enthält einen quaderförmigen Hauptabschnitt 4 und gegenüberliegende obere und untere Endabschnitte 6, 7, die sich vom Abschnitt 4 in Richtung der jeweiligen Versiegelungslinien 8, 9, senkrecht zur Achse A, des Päckchens 3 verjüngen.
Genauer gesagt wird der Abschnitt 4 jedes Päckchens 3 durch ein Paar flacher rechteckiger Wände 10, die parallel zueinander, zur Achse A und zu den Versiegelungslinien 8, 9 sind, und durch ein Paar flacher rechteckiger Wände 11, die sich zwischen den Wänden 10 erstrecken, seitlich begrenzt.
Jeder Endabschnitt 6, 7 wird durch ein Paar Wände 12 definiert, die im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Trapezes haben, die sich gegenüber einer senkrecht zur Achse A stehenden Ebene leicht zu einander hin neigen, und die kürzere Kanten haben, die durch entsprechende Kanten der Wände 10 des Abschnitts 4 definiert sind, und die längere Kanten haben, die miteinander durch entsprechende Versiegelungslinien 8, 9 verbunden sind.
Jedes Päckchen 3 enthält auch, für jeden Endabschnitt 6, 7, eine im Wesentlichen rechteckige Lasche 13, 14, die von den jeweiligen Versiegelungslinien 8, 9 absteht; sowie ein Paar im Wesentlichen dreieckige Abschnitte 15, 16, die seitlich von den gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts 4 vorstehen und durch die Endabschnitte der entsprechenden Wände 12 definiert werden.
Um die Verpackung 2 zu bilden, drückt die Einheit 1 die Endabschnitte 6, 7 des Päckchens 3 gegeneinander zusammen, um die jeweiligen Laschen 13, 14 auf die Endabschnitte 6, 7 zu falten, und faltet und versiegelt die Abschnitte 15 des Endabschnitts 6 auf die jeweiligen Wände 12, und die Abschnitte 16 des Endabschnitts 7 auf die jeweiligen Wände 11 des Abschnitts 4.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 enthält die Einheit 1 einen Stützrahmen 20 (in 1 in seine Bauelemente zerlegt dargestellt); einen Kettenförderer 21, der am Rahmen 30 befestigt ist und zum kontinuierlichen Zuführen der Päckchen 3 entlang eines Formpfads B von einer Versorgungsstation 22 zu einer Ausgabestation 23 dient; eine Anzahl Faltvorrichtungen (24, 25, 26), die am Rahmen 20 an festen Positionen entlang des Pfads B befestigt sind und mit den Päckchen 3 zusammenwirken, um entsprechende Faltvorgänge auf den Päckchen auszuführen; eine Heizvorrichtung 27, die auf die Abschnitte 15, 16 des zu faltenden Päckchens 3 einwirkt, um die Abschnitte 15, 16 zu schmelzen und auf die jeweiligen Wände 12, 11 zu siegeln; und eine Abschlusspressvorrichtung 28, die mit jedem Päckchen 3 zusammenwirkt, um die Abschnitte 15, 16 auf den entsprechenden Wänden 12, 11 zu halten, während die Abschnitte 15, 16 abkühlen.
Genauer gesagt enthält der Förderer 21 wenigstens ein Getriebe, und in dem dargestellten Beispiel ein Antriebszahnrad 29 und ein Abtriebszahnrad 30; und eine Gelenkkette 31, die in einer Schleife um die Zahnräder 29, 30 gelegt ist und in sie eingreift, und die mit einer Anzahl flacher, rechteckiger Blätter 32, von denen jedes von der Kette 31 vorsteht, ausgestattet ist, und die mit einer entsprechenden Wand 10 eines jeweiligen Päckchens 3 zusammenwirkt und diese schiebt, um das Päckchen entlang des Pfads B zuzuführen.
Genauer gesagt enthält die Kette 31 einen geraden horizontalen oberen Zweig bzw. Abzweig 33; einen unteren Zweig bzw. Abzweig 34, der im Wesentlichen parallel zum Zweig 33 ist; und zwei gebogene C-förmige Abschnitte 35, 36, die so angeordnet sind, dass ihre Wölbungen einander zugewandt sind, die Zweige 33, 34 verbinden, und deren mittlere Abschnitte jeweils die Versorgungsstation 22 und die Ausgabestation 23 definieren.
Pfad B enthält einen geraden Hauptabschnitt B1, der durch den Zweig 33 der Kette 31 definiert ist; und zwei entsprechende Versorgungs- und Ausgabeendabschnitte B2, B3, die durch die jeweiligen oberen Abschnitte 35a, 36a der Abschnitte 35, 36 der Kette 31, die sich zwischen den zugehörigen Stationen 22, 23 und dem Zweig bzw. Abzweig 30 erstreckt, definiert sind. Der Zweig 33 und die Abschnitte 35a, 36a der Abschnitte 35, 36 definieren somit einen Förderzweig der Kette 31 zum Zuführen der Päckchen 3 von der Station 22 zu der Station 23; während der Zweig 34 und die übrigen Abschnitte 35b, 36b der Abschnitte 35, 36 einen Rückführzweig bzw. Rückführabzweig der Kette 31 zum Zuführen der Blätter 32 von der Station 23 zu der Station 22 definieren.
Die Kette 31 umfasst eine Anzahl Gelenkglieder 40, die durch flache rechteckige Platten, von denen sich die jeweiligen Blätter 32 senkrecht erstrecken, definiert sind. Genauer gesagt erstreckt sich jedes Blatt 32 asymmetrisch von dem jeweiligen Glied 40 und teilt das Glied 40 in zwei rechteckige Abschnitte 41, 42 unterschiedlicher Länge entlang des Pfads B, die jeweils oberhalb und unterhalb des Blatts 32 entlang des Pfads B angeordnet sind. Präziser ausgedrückt ist der Abschnitt 41 länger als der Abschnitt 42 entlang des Pfads B.
Jedes Glied 40 ist auch gegenüber den benachbarten Gliedern 40 leicht beabstandet, mit denen es entsprechende Spalten 43 zu nachfolgend beschriebenen Zweck definiert.
Durch den Aufbau des Förderers 21 bedingt, sind die Blätter 32 vertikal entlang des Abschnitts B1 des Pfads B und horizontal an den Stationen 22, 23 angeordnet.
Jedes Päckchen 3 ist auf dem Förderer 21 so angeordnet, dass der Endabschnitt 7 den Förderzweig der Kette 31 berührt, wobei eine der Wände 10 auf dem entsprechenden Blatt 32 ruht und mit der Achse A parallel zum Blatt 32 ist, so dass die Abschnitte 15, 16 jedes Päckchens 3 quer zum Pfad B verlaufen.
Die Päckchen 3 werden auch auf dem Förderer 21 in einer horizontalen Zuführstellung transportiert, in der der Endabschnitt 7 die Abschnitte 42, 21 der benachbarten Glieder 40 berührt, und die Lasche 14 lose in die entsprechende Spalte 43 eingeführt wird. Auf gleiche Weise wird jede fertige Verpackung 2 von dem Förderer 21 in einer horizontalen Ausgabestellung entnommen.
Die Faltvorrichtung 24 umfasst ein gestrecktes Führungsteil 44, das an dem Rahmen 20 in einer feststehenden, des Förderzweigs der Kette 31 zugewandten und darüber gelegenen Position befestigt ist, das sich entlang des die Abschnitte B1 und B2 des Pfads B verbindenden Abschnitt erstreckt, und das, in Richtung der Kette 31, eine konkave Kontrastfläche S definiert, die in Richtung des Förderzweigs konvergiert und gleitend mit dem Endabschnitt 6 jedes Päckchens 3 zusammenwirkt, um den Endabschnitt 6 in Richtung der Kette 31 zusammenzudrücken und flachzumachen.
Das Führungsteil 44 enthält eine Anzahl paralleler gestreckter gebogener Abschnitte 45, die durch ein Verbindungselement 46 quer zu den Abschnitten 45 starr miteinander verbunden sind; und wobei die sich an den seitlichen Enden des Führungsteils 44 erstreckenden Abschnitte 45 entsprechende Endabschnitte 47 enthalten, die längs in Richtung der Station 23 gegenüber den anderen Abschnitten 45 vorstehen.
Die Formvorrichtung 25 enthält ein durch parallele gestreckte Abschnitte definiertes Paar Kontrastelemente 50, die an dem Rahmen 20 neben den jeweiligen gegenüberliegenden seitlichen Kanten 51 des Zweigs 33 der Kette 31 befestigt sind, und die gleitend mit dem Endabschnitt 7 jedes Päckchens 3 zusammenwirken, um die Lasche 14 auf die jeweiligen Wände 12 zu falten, und die Abschnitte 16 auf die jeweiligen Wände 11 des Abschnitts 4 des Päckchens 3.
Genauer gesagt enthält jedes Kontrastelement 50 einen geraden Zwischenabschnitt 52 parallel zum Zweig 33 der Kette 31; einen gebogenen oberhalb gelegenen Abschnitt 53, der sich in Richtung des Zweigs 33 von dem Zwischenabschnitt 52 erstreckt; und einen gebogenen unterhalb gelegenen Abschnitt 54, der sich von dem Zwischenabschnitt 52 in Richtung eines Führungsteils 55 der Faltvorrichtung 26 erstreckt und über der Faltvorrichtung 25 platziert ist.
Die oberhalb gelegenen Abschnitte 53 der Kontrastelemente 50 wirken gleitend mit dem Endabschnitt 7 jedes Päckchens 3 zusammen, um die Abschnitte 16 in Richtung der entsprechenden Wände 11 des Päckchens 3 zu falten, nachdem die Lasche 14 zuerst auf die entsprechenden Wände 12 mithilfe der Elemente 90 gefaltet wurde; die Zwischenabschnitte 52 der Kontrastelemente 50 wirken gleitend mit den Abschnitten 16 jedes Päckchens 3 zusammen, um die Abschnitte 16 den jeweiligen Wänden 11 des Päckchens 3 zugewandt zu halten; und die unterhalb gelegenen Abschnitte 54 wirken gleitend mit den Abschnitten 16 zusammen, um diese mit den Wänden 11 in Kontakt zu bringen.
Das Führungsteil 55 ist durch einen gestreckten, im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt definiert, ist an dem Rahmen 20 in einer dem Förderzweig 33 der Kette 31 zugewandten und darüber gelegenen Position befestigt, erstreckt sich unterhalb des Führungsteils 44 entlang des Pfads B und wirkt mit den Abschnitten 15 des Endabschnitts 6 des Päckchens 3 zusammen, um diese auf die entsprechenden Wände 12 zu falten.
Das Führungsteil 55 enthält ein Paar gestreckter Kontrastarme 56, die sich im Wesentlichen über die entsprechenden Kontrastelemente 50 und die entsprechenden seitlichen Kanten 51 des Zweigs 33 der Kette 31 erstrecken; und einen Verbindungsabschnitt 57, der quer zum Pfad B verläuft, und der die entsprechenden unterhalb gelegenen Enden der Arme 56 verbindet.
Die Faltvorrichtung 26 enthält außerdem eine Formwalze 58 mit einer senkrecht zum Pfad B verlaufenden Achse, die leer laufend an dem Rahmen 20 zwischen den Armen 56 der Führungsteile 55 befestigt ist, und die gegenüberliegende kreisförmige Endflächen 59 hat, die den Armen 56 zugewandt sind und mit den Armen 56 entsprechende Passungen definieren, in die die Abschnitte 15 jedes Päckchens 3 gleiten.
Die Arme 56 enthalten, entlang des Pfads B, erste Führungsabschnitte 60, die gegenüber dem Zweig 33 der Kette 31 divergieren und miteinander konvergieren, um die Abschnitte 15 jedes Päckchens 3 aufeinander zuzudrehen; zweite Führungsabschnitte 61, die parallel zueinander und zum Zweig 33 sind, und die den entsprechenden Endflächen 59 der Walze 58 zugewandt sind, um die Abschnitte 15 in Kontakt mit den Endflächen 59 zu halten; dritte Führungsabschnitte 62, die parallel zum Zweig 33 verlaufen und miteinander konvergieren, um die Abschnitte 15 in Richtung auf den Endabschnitt 6 des Päckchens zu falten; und vierte Führungsabschnitte 63, die parallel zueinander und zum Zweig 33 sind, und um die Abschnitte 15 in der Position zu halten, die an der Ausgabe der dritten Führungsabschnitte 62 eingenommen wird. Schließlich wirkt der Abschnitt 57 des Führungsteils 55 gleitend mit den Abschnitten 15 jedes Päckchens 3 zusammen, um sie mit dem Endabschnitt 6 des Päckchens 3 in Kontakt zu bringen.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 enthält der Rahmen 20 ein Paar feste Seiten 64 (nur eine ist dargestellt) zum seitlichen Sichern der Päckchen 3 entlang des Pfads B, die auf gegenüberliegenden Seiten des Förderzweigs der Kette 31 angeordnet sind und sich zwischen der Station 22 und der Abschlusspressvorrichtung 28 erstrecken, die unmittelbar unterhalb der Faltvorrichtungen 25, 26 entlang des Pfads B angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 enthält die Heizvorrichtung 27 eine Luftheizanordnung 65, die an dem Rahmen 20 befestigt ist; ein Paar erster Düsen 66, die mit der Anordnung 65 verbunden und zwischen den Führungsabschnitten 63 der Arme 56 angeordnet sind, um Heißluft auf die Abschnitte 15 jedes Päckchens 3 zu richten, bevor die Abschnitte 15 den Abschnitt 57 des Führungsteils 55 erreichen; sowie ein Paar zweiter Düsen 67, die mit der Anordnung 65 verbunden und zwischen den Zwischenabschnitten 52 der Kontrastelemente 50 angeordnet sind, um Heißluft auf die Abschnitte 16 jedes Päckchens 3 zu richten, bevor die Abschnitte 16 die unterhalb gelegenen Abschnitte 54 der Kontrastelemente 50 erreichen.
Die Abschlusspressvorrichtung 28 enthält drei Endlosbänder 70, 71, 72, die an entsprechenden, wiederum leer laufend an dem Rahmen 20 befestigten Scheibenpaaren 73 und mit einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind, und die, zwischen sich und zusammen mit dem Zweig 33 der Kette 31, einen Formdurchlass (mit P1 in 8 angegeben) definieren, der einen konstanten rechteckigen Abschnitt hat und den äußeren Umriss der fertigen Verpackungen 2, die aus der Einheit 1 kommen, definiert. In dem gezeigten Beispiel sind die Bänder 70, 71, 72 und die jeweiligen Scheiben 73 an einem oberen Abschnitt des Rahmens 20 angebracht, sie können jedoch alternativ an einem unteren Abschnitt des Rahmen 20 angebracht werden.
Genauer gesagt sind zwei Bänder (70, 71) auf gegenüberliegenden Seiten des Abzweigs bzw. Zweigs 33 der Kette 31 angeordnet und enthalten entsprechende weiche aktive Zweige 74, 75, die einander zugewandt sind, senkrecht zum Zweig 33, und die sich im Wesentlichen entlang von Verlängerungen der jeweiligen Seiten 64 erstrecken.
Das Band 72 ist über den Blättern 32 angeordnet und enthält einen aktiven Zweig 76, der parallel zum Zweig 33 des Förderers 21 und senkrecht zu den aktiven Zweigen 75, 75 der Bänder 70, 71 ist.
Auf der Außenseite enthält das Band 72 eine Anzahl geformter gleich beabstandeter Auskragungen 77, die gleitend mit den Abschnitten 15 jedes Päckchens 3 zusammenwirken, um die Abschnitte 15 auf dem nun flachen Endabschnitt 6 des Päckchens 3 zusammenzudrücken.
Auf der Außenseite enthält das Band 72 auch eine Anzahl gestreckter Auskragungen 78 senkrecht zum Pfad B, die zwischen den geformten Auskragungen 77 eingeschoben sind, und die, mit dem Vorrücken der Förderers 21, in jeweilige gestreckte Öffnungen 79 eingreifen, die auf den freien Abschlusskanten der jeweiligen Blätter 32 gebildet sind, um die Bewegung des Bandes 72 mit der Kette 31 zu synchronisieren. Alternativ können die Bänder 70, 71 auf dieselbe Weise wie das Band 72 geformt sein und zwar mit Auskragungen, die den Auskragungen 77, 78 ähneln.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, gemäß einem wichtigen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, haben die Führungsteile 44, 55, die Kontrastelemente 50, die Walzen 58 und die Bänder 70, 71, 72 alle eine feste Größe und wirken mit den Päckchen 3 anhand der Bewegung des Förderers 21 zusammen.
Nun wird der Betrieb der Einheit 1 unter Bezugnahme auf ein Päckchen 3 und ab dem Zeitpunkt beschrieben, an dem das Päckchen 3 auf ein entsprechendes Blatt 32 des Förderers 21 in der horizontalen Zuführstellung befördert wird, wobei die Lasche 14 des Endabschnitts 7 in den jeweiligen Spalt 43 eingreift.
Aufgrund der Bewegung und des durch das Blatt 32 ausgeübten Schubs wird das Päckchen 3 entlang des Abschnitts B2 des Pfads B gekippt und schließlich in eine vertikale Stellung am Anfang des Abschnitts B1 des Pfads B aufgerichtet; während dieser Bewegung wirkt der Endabschnitt 6 des Päckchens 3 gleitend mit dem Führungsteil 44 zusammen, das, wie beschrieben, ein in Dichtung der Kette 31 konvergierendes Profil hat und so den Endabschnitt 6 (5) zusammendrückt und flach macht.
Wenn, oder kurz nachdem, sich der Endabschnitt 6 des Päckchens 3 den Endabschnitten 47 der Abschnitte 45 nähert, berührt der Endabschnitt 7 des Päckchens 3 die oberhalb gelegenen Abschnitte 53 der Kontrastelemente 50; wenn das Päckchen 3 gegen das Element 90 gleitet, wird die Lasche 14 auf den Endabschnitt 7 gefaltet, wobei der Endabschnitt 7 flachgemacht wird; und, wenn das Päckchen 3 entlang der Abschnitte 53 der Kontrastelemente 50 gleitet, rotieren die Abschnitte 16 in Richtung auf die jeweiligen Wände 11 des Päckchens 3 (6).
Anschließend erreichen die Abschnitte 15 des Endabschnitts 6 des Päckchens 3 die Führungsabschnitte 60 der Arme 56, wo sie nach oben in eine vertikale Position parallel zueinander gedreht werden; an diesem Punkt werden die Abschnitte 15 zwischen den Führungsabschnitten 61 der Arme 56 und den Endflächen 59 der Formwalzen 58 zugeführt und in Richtung der Wände 12 des Endabschnitts 6 durch Führungsabschnitte 62 der Arme 56 gefaltet (7).
Wenn das Päckchen 3 zwischen den Führungsabschnitten 63 der Arme 56 und zwischen den Zwischenabschnitten 52 der Kontrastelemente 50 wandert, richten die Düsen 66, 67 Heißluft auf die entsprechenden Abschnitte 15, 16, um die Schicht aus Thermoplastmaterial, die die Abschnitte 15, 16 bedeckt, teilweise und lokal zu schmelzen; und, wenn das Päckchen 3 unter den Abschnitt 57 des Führungsteils 55 und zwischen die unterhalb gelegenen Abschnitte 54 der Kontrastelemente 50 gleitet, werden die Abschnitte 15, 16 zum Schluss auf die jeweiligen Wände 12, 11 gefaltet.
Schließlich wird das Päckchen 3 durch die Bewegung des Förderers 21 durch den Durchlass P1 geschoben, der durch den Zweig 33 des Förderers 21 und durch die aktiven Zweige 74, 75, 76 der Bänder 70, 71, 72 begrenzt ist, und in dem die Abschnitte 15, 16, durch den auf sie ausgeübten Druck abkühlen und an den jeweiligen Wänden 12, 11 versiegelt werden, um die fertige Verpackung 2 zu bilden (8).
Die Vorteile der Einheit 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung.
Insbesondere der kontinuierliche Betrieb der Einheit 1 löst die dynamischen Probleme, die durch das scharfe Beschleunigen und Abbremsen entstehen, dem die beweglichen Teile schrittweise betriebener Systeme ausgesetzt sind, und trägt somit zum Erreichen hoher Ausbringungsleistungen (z. B. 8000–24000 Packungen je Stunde) bei.
Darüberhinaus weist die Einheit 1, im Unterschied zu bekannten Falteinheiten, nur ein angetriebenes Teil, z. B. den Förderer 21, auf, was es somit einfacher macht und für eine größere Zuverlässigkeit des Steuersystems der Einheit 1, und infolgedessen der Verpackungsmaschine, auf der die Einheit 1 installiert ist, sorgt.
Schließlich ist die Einheit 1 aufgrund der Teile (44, 50, 55, 58, 80, 71, 72), die mit dem Päckchen 3 interagieren und alle im Wesentlichen auf dem Förderer 21 angeordnet sind, äußerst kompakt.
Natürlich können Änderungen an der Einheit 1, wie hierin beschrieben und dargestellt, vorgenommen werden, ohne dabei von dem durch die Ansprüche definierten Schutzumfang abzuweichen.

Claims

Hochgeschwindigkeitsfalteinheit (1) für Maschinen zum Verpacken von schüttfähigen Nahrungsmitteln, wobei die Einheit enthält: – eine Versorgungsstation (22) zum Zuführen einer Folge versiegelter Kissenpäckchen (3), die die Nahrungsmittel enthalten und die jeweils einen im Wesentlichen quaderförmigen Hauptabschnitt (4) umfassen, und einen ersten und zweiten Endabschnitt (7, 6), die sich von dem Hauptabschnitt (4) in Richtung auf die entsprechenden gegenüberliegenden Versiegelungslinien (9, 8) verjüngen und von denen jeder mit einem Paar Faltabschnitten (15, 16) ausgestattet ist, die seitlich von den gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts (4) vorstehen, und die gefaltet und auf die entsprechenden Wände (12, 11) des Päckchens (3) gesiegelt werden können, um eine quaderförmige Verpackung (2) zu bilden, – Endlosfördermittel (21), um die Päckchen (3) entlang eines Formpfads (B) zu befördern, der sich von der Versorgungsstation (22) bis zu einer Ausgabestation (23) in einer Richtung erstreckt, die quer zu den Faltabschnitten (15, 16) verläuft, wobei die Fördermittel einen Endlosförderer (21), wiederum mit einer Anzahl Schiebeelemente (23) für die jeweiligen Päckchen (3), eine Förderabzweigung (33, 35a, 36a) zum Zuführen der Schiebeelemente (32) und der Päckchen (3) entlang des Formpfads (B) und zum Stützen und Berühren des ersten Endabschnitts (7) der Päckchen (3), und eine Rückkehrabzweigung (34, 35b, 36b) zum Zuführen der Schiebeelemente (32) von der Ausgabestation (23) zu der Versorgungsstation (22) enthalten; – Faltmittel (24, 25, 26), die entlang des Formpfads (B) angeordnet sind und mit jedem Päckchen (3) zusammenwirken, um entsprechende Faltvorgänge an dem Päckchen (3) auszuführen; – Heizmittel (27), die auf die Faltabschnitte (15, 16) jedes Päckchens (3) einwirken, um die Faltabschnitte (15, 16) zu schmelzen und auf die jeweiligen Wände (12, 11) zu siegeln; und – Abschlusspressmittel (28), die mit jedem Päckchen (3) zusammenwirken, um die jeweiligen Faltabschnitte (15, 16) auf den entsprechenden Wänden (11, 12) zu halten, während die Faltabschnitte (15, 16) abkühlen; wobei die Faltmittel (24, 25, 26) und die Pressmittel (28) eine Anzahl wechselseitig wirkender Teile (44, 50, 55, 58, 70, 71, 72) enthalten, die mit den Päckchen (3) interagieren, die eine feste Größe haben und mit den Päckchen (3) anhand der Bewegung der Fördermittel (21) zusammenwirken, wobei die wechselseitig wirkenden Teile der Faltmittel (24, 25, 26) wiederum enthalten: – ein gestrecktes erstes Führungsteil (44), das der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) zugewandt ist, sich an einem oberhalb gelegenen Abschnitt des Formpfads (B) erstreckt und eine Kontrastfläche (S) definiert, die in Richtung der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) konvergiert und gleitend mit dem zweiten Endabschnitt (6) jedes Päckchens (3) zusammenwirkt, um den zweiten Endabschnitt (6) flachzumachen; – ein Paar feststehender erster, durch gestreckte Abschnitte definierter Kontrastelemente (56), die unterhalb des ersten Führungsteils (44) entlang des Formpfads (B) angeordnet sind, zu der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) beabstandet und den entsprechenden gegenüberliegenden seitlichen Kanten (51) der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) zugewandt sind; – ein Paar feststehender zweiter, durch gestreckte Abschnitte definierter Kontrastelemente (50), die an entsprechenden seitlichen Kanten (51) der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) angrenzen; wobei die ersten und zweiten Kontrastelemente (56, 50) entsprechend gleitend mit dem zweiten Endabschnitt (6) und dem ersten Endabschnitt (7) jedes Päckchens (3) zusammenwirken, um die entsprechenden Faltabschnitte (15, 16) zu falten; und – eine zwischen den ersten Kontrastelementen (56) gelegene Formwalze (58), deren Achse senkrecht zum Formpfad (B) verläuft, und die gegenüberliegende Endflächen (59) hat, die den ersten Kontrastelementen (56) zugewandt sind und mit den ersten Kontrastelementen (56) entsprechende Passungen definieren, in die die jeweiligen Faltabschnitte (15) jedes Päckchens (3) gleiten.
Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsteil (44) eine Anzahl fester, paralleler, gestreckter Elemente (45) enthält, die in dieselbe Richtung wie der Formpfad (B) verlaufen.
Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kontrastelemente (56), entlang des Formpfads (B), enthalten: erste Führungsabschnitte (60), die gegenüber der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) divergieren und miteinander konvergieren, um die entsprechenden Faltabschnitte (15) jedes Päckchens (3) aufeinander zuzudrehen; zweite Führungsabschnitte (61), die parallel zueinander und zur Förderabzweigung (33, 35a, 36a) verlaufen und die den entsprechenden Endflächen (59) der Formwalze (58) zugewandt sind, um die Faltabschnitte (15) auf den Endflächen (59) zu halten; dritte Führungsabschnitte (62), die parallel zur Förderabzweigung (33, 35a, 36a) verlaufen und miteinander konvergieren, um die Faltabschnitte (15) in Richtung auf den zweiten Endabschnitt (6) des Päckchens (3) zu falten; sowie vierte Führungsabschnitte (63), die parallel zueinander und zur Förderabzweigung (33, 35a, 36a) sind, um die Faltabschnitte (15) in der Position zu halten, die an der Ausgabe der dritten Führungsabschnitte (62) eingenommen wird.
Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kontrastelemente (56) entsprechende Arme eines im Wesentlichen U-förmigen zweiten Führungsteils (55) definieren, das quer zum Formpfad (B) einen Verbindungsabschnitt (57) enthält, der entsprechende unterhalb gelegene Enden der ersten Kontrastelemente (56) verbindet und gleitend mit den entsprechenden Faltabschnitten (15) jedes Päckchens (3) zusammenwirkt, um die Faltabschnitte (15) in Kontakt mit dem zweiten Endabschnitt (6) des Päckchens (3) zu bringen.
Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kontrastelemente (50) parallel zueinander sind und jedes einen geraden Zwischenabschnitt (52) parallel zur Förderabzweigung (33, 35a, 36a) enthält; und einen gebogenen oberhalb gelegenen Abschnitt (53), der sich von dem Zwischenabschnitt (52) in Richtung auf die Förderabzweigung (33, 35a, 36a) erstreckt; und einen gebogenen unterhalb gelegenen Abschnitt (54), der sich von dem Zwischenabschnitt (52) in Richtung auf das zweite Führungsteil (55) erstreckt; wobei die oberhalb gelegenen Abschnitte (53) der zweiten Kontrastelemente (50) gleitend mit dem ersten Endabschnitt (7) jedes Päckchens (3) zusammenwirken, um die jeweiligen Faltabschnitte (16) in Richtung auf die entsprechenden gegenüberliegenden Wände (11) des Hauptabschnitts (4) des Päckchens (3) zu drehen; und wobei die unterhalb gelegenen Abschnitte (54) der zweiten Kontrastelemente (50) gleitend mit den entsprechenden Faltabschnitten (16) jedes Päckchens (3) zusammenwirken, um die Faltabschnitte (16) mit den entsprechenden Wänden (11) des Hauptabschnitts (4) des Päckchens (3) in Kontakt zu bringen.
Einheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Paar feste Seiten (64) zum seitlichen Sichern der Päckchen (3) hat, welche auf gegenüberliegenden Seiten der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) angeordnet sind, und die sich zwischen der Versorgungsstation (22) und den Abschlusspressmitteln (28) erstrecken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel (27) umfassen: eine Luftheizungsanordnung (65); ein Paar erste Düsen (66), die mit der Heizungsanordnung (65) verbunden und zwischen den vierten Führungsabschnitten (63) der ersten Kontrastelemente (56) angeordnet sind, um Heißluft auf die entsprechenden Faltabschnitte (15) jedes Päckchens (3) zu richten, bevor die Faltabschnitte (15) den Verbindungsabschnitt (57) des zweiten Führungsteils (55) erreichen; sowie ein Paar zweiter Düsen (67), die mit der Heizungsanordnung (65) verbunden sind und zwischen den Zwischenabschnitten (52) der zweiten Kontrastelemente (50) angeordnet sind, um Heißluft auf die entsprechenden Faltabschnitte (16) jedes Päckchens (3) zu richten, bevor die Faltabschnitte (16) die unterhalb gelegenen Abschnitte (54) der zweiten Kontrastelemente (50) erreichen.
Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wechselseitig wirkenden Mittel der Abschlusspressmittel (28) drei Endlosbänder (70, 71, 72) enthalten, die mit 90° zueinander angeordnet sind und die, zwischen sich und zusammen mit der Förderabzweigung (33, 35a, 36a), einen Formdurchlass (P1) definieren, der einen konstanten rechtwinkligen Abschnitt hat und den äußeren Umriss der fertigen Verpackungen (2) definiert.
Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Bänder (70, 71, 72) an einem entsprechenden Paar leer laufender Scheiben (73) befestigt ist.
Einheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes (70) und ein zweites (71) der Bänder auf gegenüberliegenden Seiten der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) angeordnet sind, und entsprechende aktive Abschnitte (74, 75), die der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) zugewandt sind, enthalten; und dass ein drittes Band (72) einen aktiven Abschnitt (76) enthält, der senkrecht zu den aktiven Abschnitten (74, 75) der ersten und zweiten Bänder (70, 71) ist und der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) zugewandt und parallel dazu ist.
Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines (72) der Bänder (70, 71, 72) eine Anzahl gleich beabstandeter erster Eingriffelemente (78) enthält, die, mit dem Vorrücken des Förderers (21), lösbar in zweite Eingriffelemente (79) auf den jeweiligen Schiebeelementen (32) eingreifen, um die Bewegung des Bandes (72) mit der Förderabzweigung (33, 35a, 36a) des Förderers (21) zu synchronisieren.
Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Eingriffelemente entsprechende gestreckte Auskragungen (78) enthalten, die quer zum Formpfad (B) gerichtet sind und von dem dritten Band (72) abstehen; und dass die zweiten Eingriffelemente entsprechende gestreckte Öffnungen (79) enthalten, die auf den freien Abschlusskanten der jeweiligen Schiebeelemente (32) gebildet sind.
Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Band (72), außen, eine Anzahl geformter Auskragungen (77) enthält, die gleitend mit den entsprechenden Faltabschnitten (15) jedes Päckchens (3) zusammenwirken, um die Faltabschnitte (15) auf dem zweiten Endabschnitt (6) des Päckchens (3) zusammenzupressen und um eine entsprechende im Wesentlichen flache oder konkave Wand der fertigen Verpackung (2) zu bilden.