Vorrichtung zum Verpacken von Produkten

Abstract

 Die Vorrichtung dient zum Verpacken von Produkten und weist eine Produktzuführung sowie eine Verpackungsmittelzuführung für ein schlauchartiges Verpackungsmaterial auf. Darüber hinaus ist die Vorrichtung zum Verschließen des Verpackungsmaterials nach einer Befüllung mit mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Verschlußelementen (2,3) versehen. Mindestens eines der Verschlußelemente weist ein Heißversiegelungselement (7) zur Durchführung des Verschlußvorganges auf. Zwei Verschlußpaare von Verschlußelementen (2,3) sind auf separaten Trägern einander gegenüberliegend angeordnet. Es sind jeweils separate Steuerungen für Öffnungs- und Schließbewegungen der Verschlußelemente (2,3) und der Verstellbewegungen der Träger vorgesehen. Bei einer gegenläufigen Bewegung der Träger wird mindestens während einer Positionierung auf einem gleichen Trägerniveau eines der Verschlußpaare (1) geöffnet und das andere der Verschlußpaare (1) geschlossen. Hierdurch sind die Verschlußelemente (2,3) des geöffneten Verschlußpaares (1) seitlich an den Verschlußelementen (2,3) des geschlossenen Verschlußpaares (1) vorbeigeführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Produkten, die eine Produktzuführung sowie eine Verpackungsmittelzuführung für ein schlauchartiges Verpackungsmaterial aufweist und die zum Verschließen des Verpackungsmaterials nach einer Befüllung mit mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Verschlußelementen versehen ist, von denen mindestens eines ein Heißversiegelungselement zur Durchführung des Verschlußvorganges aufweist.

[0002] Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise verwendet, um Früchte oder Gemüse in netzartigen oder schlauchartigen Verpackungsmaterialien abzufüllen. Nach einer Zufuhr einer vorgesehenen Menge an Produkten wird das schlauchartige Verpackungsmaterial jeweils durch Hitzeeinwirkung quer zu Längsrichtung des Verpackungsmaterials mit Versiegelungsstellen versehen, in deren Bereich nachfolgend eine Auftrennung in einzelne Gebindebeutel erfolgen kann.

[0003] Die Beaufschlagung mit dem Heißversiegelungselement erfolgt in der Regel derart, daß zunächst die Verschlußelemente mit Klemmbacken aufeinander zubewegt werden und anschließend das Verpackungsmaterial im Bereich der vorgesehenen Versiegelungsstelle einklemmen. Darauf folgend wird das Heißversiegelungselement aktiviert und der Verschweißungsvorgang durchgeführt. Nach einer Deaktivierung des Heißversiegelungselementes ist es zur Erlangung einer ausreichenden Materialverfestigung erforderlich, die Andruckkräfte noch für einen vorgesehenen Zeitraum aufzubringen.

[0004] Aufgrund der nach der aktiven Heißversiegelung erforderlichen Verfestigungszeit wird die Geschwindigkeit des Abpackvorganges verringert. Es ist deshalb auch bereits bekannt, mehrere Paare von Verschlußelementen zu verwenden, so daß bereits während der Durchführung der Ruhephase der Verpackungsvorgang fortgesetzt werden kann. Typischerweise werden während der Ruhephase die Verschlußelemente mit eingeklemmtem Verpackungsmaterial aus der Versiegelungsposition wegbewegt und ein weiteres Paar von Verschlußelementen wird gleichzeitig in Richtung auf die Versiegelungspositionierung verfahren. Eine Zusammenstellung zu derartigen Verpackungsvorrichtungen mit zwei Paaren von Verschlußelementen wird beispielsweise in der Zeitschrift "Neue Verpackung", 10/91, S. 24 - 41 im Aufsatz "Innovationstrends bei Verpackungsmaschinen dargestellt am Beispiel der Schlauchbeutelmaschinen" erläutert.

[0005] Die betreffenden Vorrichtungen zum Verpacken können jedoch nicht alle Anforderungen erfüllen, die sowohl an eine hohe Verpackungsgeschwindigkeit als auch an eine Zuverlässigkeit und Störungsunanfälligkeit der Maschinen gestellt werden.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß sowohl eine hohe Geschwindigkeit der Durchführung des Verpackungsvorganges als auch eine gute Zuverlässigkeit und Anpaßbarkeit an unterschiedliche Verwendungsanforderungen gegeben ist.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Verschlußpaare von Verschlußelementen auf separaten Trägern einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß jeweils separate Steuerungen für Öffnungs- und Schließbewegungen der Verschlußelemente und Verstellbewegungen der Träger vorgesehen sind und daß bei einer gegenläufigen Bewegung der Träger mindestens während eine Positionierung auf einem gleichen Trägerniveau eines der Verschlußpaare geöffnet und das andere der Verschlußpaare geschlossen angeordnet ist, so daß die Verschlußelemente des geöffneten Verschlußpaares seitlich zu den Verschlußelementen des geschlossenen Verschlußpaares geführt sind.

[0008] Durch die Verwendung der separaten Steuerungen für die Öffnungs- und Schließbewegungen der Verschlußelemente einerseits und der Verstellbewegungen andererseits ist es möglich, beispielsweise bei einer horizontalen Öffnungs- und Schließbewegung der Verschlußelemente und einer vertikalen Positionierbewegung der Träger an beliebigen Stellen entlang der Vertikalbewegung der Träger die vorgesehenen Öffnungs- und Schließbewegungen der Verschlußelemente durchzuführen. Hierdurch kann insbesondere eine Anpassung an unterschiedliche Gebindegrößen der aus dem schlauchartigen Verpackungsmaterial herzustellenden Gebinde erfolgen.

[0009] Durch das Aneinandervorbeiführen des geschlossenen Verschlußpaares und des geöffneten Verschlußpaares wird eine sehr einfache Kinematik realisiert, die auch unter ungünstigen Einsatzbedingungen eine hohe Zuverlässigkeit der Vorrichtung gewährleistet. Die einfache Kinematik unterstützt ebenfalls einen Ablauf der Bewegungsvorgänge mit hoher Geschwindigkeit. Darüber hinaus können für die Verschlußpaare geschlossene Umlaufwege vorgegeben werden, so daß die Bewegungsabläufe verzögernde Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen vermieden werden.

[0010] Eine Zwangssynchronisation zur mechanischen Vereinfachung kann dadurch erfolgen, daß die Verschlußelemente jeden Verschlußpaares relativ zueinander gegenläufig bewegbar sind.

[0011] Eine robuste Realisierung wird dadurch unterstützt, daß zur Durchführung einer Öffnungs- und Schließbewegung der Verschlußelemente einander parallele Führungsstangen angeordnet sind.

[0012] Ebenfalls kann eine hohe Betriebssicherheit dadurch unterstützt werden, daß zur Durchführung einer Vertikalverstellung von die Verschlußpaare halternden Montageplatten Vertikalstangen angeordnet sind.

[0013] Ein verschleißarmer Betrieb mit geringem Energieverbrauch wird dadurch unterstützt, daß die Montageplatten relativ zueinander gegenläufig mit Gewichtsausgleich geführt sind.

[0014] Eine einfache Realisierung der Produktzuführung besteht darin, daß die Produktzuführung als Innenraum eines Rohres ausgebildet ist.

[0015] Die Anzahl der verwendeten Bauelemente kann auch dadurch reduziert werden, daß die Verpackungsmittelzuführung als Außenfläche eines Rohres ausgebildet ist.

[0016] Eine Zwangssynchronisation bei der Durchführung von Öffnungs- und Schließbewegungen kann dadurch realisiert werden, daß Tragarme zur Halterung der Verschlußelemente über Drehhebel miteinander gekoppelt sind.

[0017] Zur Gewährleistung von kurzen Zykluszeiten wird vorgeschlagen, daß das Heißversiegelungselement zur gleichzeitigen Versiegelung eines bereits befüllten Gebindes in einem oberen Bereich und eines noch nicht befüllten Gebindes in einem unteren Bereich angesteuert ist.

[0018] Eine weitere Funktionsvereinfachung durch Ablaufkoordinierung kann dadurch erfolgen, daß die Verschlußpaare mit einer Steuerung zur Koordinierung eines gleichzeitigen Haltens eines Versiegelungsbereiches des Verpackungsmaterials und eines Abziehens eines neu zu befüllenden Gebindes von der Verpackungsmittelzuführung versehen sind.

[0019] Eine hohe Nutzungsflexibilität zur Anpassung an unterschiedliche Gebindegrößen wird auch dadurch unterstützt, daß die Verschlußpaare mit einer Steuerung zur Vorgabe einer Öffnungsbewegung bei Erreichen eines vorgebbaren Abschnittes einer Vertikalbewegung verbunden sind.

[0020] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung eines Verschlußpaares mit zwei Verschlußelementen und Heißversiegelungselement,

Fig. 2

eine perspektivische Draufsicht auf einen Träger mit einem Verschlußpaar sowie mechanischen Kopplungselementen zur Bewegungskoordinierung der Verschlußelemente,

Fig. 3

eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung mit zwei Verschlußpaaren, wobei das in lotrechter Richtung untere Verschlußpaar geschlossen und das lotrechter Richtung obere Verschlußpaar geöffnet ist,

Fig. 4

eine perspektivische Darstellung eines Verschlußpaares mit zugeordneter Produktzuführung sowie Verpackungsmittelzuführung
   und

Fig. 5

eine vereinfachte Darstellung zur Veranschaulichung der Vorbeibewegung eines geschlossenen Verschlußpaares zwischen den Verschlußelementen eines geöffneten Verschlußpaares.

[0021] Fig. 1 zeigt ein Verschlußpaar (1), das aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten Verschlußelementen (2,3) ausgebildet ist. Die Verschlußelemente (2,3) bestehen jeweils aus einander gegenüberliegend angeordneten Grundplatten (4,5) sowie Frontplatten (6). Im Bereich der Frontplatten (6) sind Heißversiegelungselemente (7) angeordnet. Die Heißversiegelungselemente (7) sind mit Profilierungen (8) sowie Stanzsegmenten (9) versehen. Darüber hinaus kann ein Oberflächenbereich der Heißversiegelungselemente (7) mit einer Oberflächenstruktur (10) versehen sein, die eine belastungsfähige Längsfixierung des Verpackungsmaterials im Bereich eines geschlossenen Verschlußpaares (1) unterstützt.

[0022] Fig. 2 zeigt eine Verstellmechanik zur Positionierung der Verschlußelemente (2,3) des Verschlußpaares (1). Die Verschlußelemente (2,3) sind von Tragarmen (11,12) gehaltert, die entlang von Führungsstangen (13,14) in einer Verstellrichtung (15) positionierbar sind. Die Tragarme (11,12) überkragen im Bereich der Verschlußelemente (2,3) eine Montageplatte (16).

[0023] Eine Positionierung der Tragarme (11,12) kann über Drehhebel (17,18,19) erfolgen. Die Drehhebel (17,18,19) führen bei einem einfachen mechanischen Aufbau zu einer Zwangskopplung der Verschlußelemente (2,3). Die Montageplatte (16) ist entlang von Vertikalstangen (20,21) positionierbar.

[0024] Fig. 3 zeigt im unteren Bildbereich die Montageplatte (16) gemäß Fig. 2 in einem abgesenkten Zustand mit einem geschlossenen Verschlußpaar (1) und eine weitere Montageplatte (16) in einem angehobenen Zustand mit einem geöffneten Verschlußpaar (1). Insbesondere ist daran gedacht, die Montageplatten (16) bezüglich ihrer Vertikalbewegungen derart miteinander zu koppeln, daß ein Gewichtsausgleich erfolgt. Ein Anheben einer der Montageplatten (16) führt hierdurch zu einem synchronen Absenken der anderen Montageplatte (16). Gemäß der Positionierung der Verschlußpaare (1) in Fig. 3 ist es aufgrund des jeweiligen Überkragens der Montageplatten (16) durch die Verschlußpaare (1) möglich, bei einer Aufwärtsbewegung der unteren Montageplatte (16) das geschlossene Verschlußpaar (1) zwischen den Verschlußelementen (2,3) des geöffneten Verschlußpaares (1) durchzuführen. Ein tatsächlicher Bewegungsablauf gestaltet sich derart, daß zunächst das untere Verschlußpaar (1) geöffnet und das obere Verschlußpaar (1) geschlossen wird. Die in Fig. 3 dargestellte Öffnungs- und Verschlußpositionierung der einzelnen Verschlußpaare (1) wird somit vor einem Beginn des Bewegungsvorganges vertauscht.

[0025] Fig. 4 veranschaulicht bei einem geöffneten Verschlußpaar (1) die räumliche Anordnung einer als Rohr ausgebildeten Produktzuführung (22). Eine Außenfläche der Produktzuführung (22) ist als Verpackungsmittelzuführung (23) konstruiert. Hierdurch ist es möglich, durch den Innenraum des Rohres hindurch die abzupackenden Produkte in den Bereich eines Zuführtrichters (24) zu leiten und gleichzeitig von der Außenfläche des Rohres das schlauchartige Verpackungsmaterial, beispielsweise ein Verpackungsnetz, abzuziehen.

[0026] Fig. 5 zeigt in einer vereinfachten Darstellung die Anordnung gemäß Fig. 3 nach einem synchronen Anheben der unteren Montageplatte (16) nach vorhergehendem Öffnen des Verschlußpaares (1) und einem Absenken der oberen Montageplatte (16) nach vorhergehendem Schließen des zugeordneten Verschlußpaares (1) bei einer Blickrichtung gegenüber Fig. 3 von hinten. In der dargestellten Betriebsstellung sind die Montageplatten (16) noch nicht ganz aneinander vorbeigeführt und das untere geschlossene Verschlußpaar (1) gemäß Fig. 3 ist nach der Öffnungsbewegung noch nicht auf einem höheren Niveau als das dargestellte geschlossene Verschlußpaar (1) gemäß Fig. 4 angelangt.

[0027] Der Funktionsablauf bei der Durchführung des Verpackungsvorganges wird anhand der Darstellung in Fig. 3 leichter verständlich. Bei der dargestellten Positionierung würde das nichtdargestellte Verpackungsmaterial durch das untere Verschlußpaar (1) gehalten und derart versiegelt werden, daß das neu zu befüllende Gebinde im unteren Bereich bereits verschlossen ist. Durch das geöffnete Verschlußpaar (1) hindurch können die abzufüllenden Produkte in den Bereich des Gebindes gelangen.

[0028] Nach einer Beendigung des Befüllungsvorganges wird das obere Verschlußpaar (1) geschlossen und führt gleichzeitig eine Versiegelung des oberen Endes des bereits gefüllten Gebindes sowie des unteren Endes des nächsten zu befüllenden Gebindes durch. Nach einem Öffnen des unteren Verschlußpaares kann das obere geschlossene Verschlußpaar mit dem eingeklemmten Verpackungsmaterial nach unten positioniert werden und zieht dabei auf einer vorzugebenden Länge weiteres Verpackungsmaterial von der Verpackungsmittelzuführung (23) ab. Nach Erreichen einer vorgebbaren Endstellung kann dann der nächste Verpackungsvorgang durchlaufen werden.

[0029] Zur Herstellung einer hohen Festigkeit im Bereich des geschlossenen Gebindes ist es möglich, beispielsweise zusätzlich zum schlauchförmigen Verpackungsmaterial ein Tragband mit in den Verpackungsvorgang einzubeziehen. Das Tragband erstreckt sich dabei ebenfalls in Längsrichtung des Verpackungsmaterials und wird während des Versiegelungsvorganges mit dem Verpackungsmaterial verbunden. Bei netzartigen Verpackungsmaterialien kann durch den Versiegelungsvorgang ein mechanisches Durchdringen des netzförmigen Verpackungsmaterials im Bereich der Versiegelungsstellen durch das Tragband erreicht werden.

[0030] Insbesondere ist es auch möglich, zwei zueinander parallele Streifen von Tragbändern zu verwenden, die im Bereich der Versiegelungstellen einander gegenüberliegend angeordnet und miteinander verbunden werden. Im Bereich des zu befüllenden Produktes können die Bänder mit unterschiedlichen Längen verlegt sein. Eines der Bänder ermöglicht hierdurch in einem gestreckten Zustand eine Aufnahme von Lastkräften und das andere längere Band bildet gemeinsam mit dem Verpackungsmaterial die Gebindekontur aus und stellt einen Stauraum zur Aufnahme der Produkte bereit.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Verpackung von Produkten, die eine Produktzuführung sowie eine Verpackungsmittelzuführung für ein schlauchartiges Verpackungsmaterial aufweist und die zum Verschließen des Verpackungsmaterials nach einer Befüllung mit mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Verschlußelementen versehen ist, von denen mindestens eines ein Heißversiegelungselement zur Durchführung des Verschlußvorganges aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verschlußpaare (1) von Verschlußelementen (2,3) auf separaten Trägern einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß jeweils separate Steuerungen für Öffnungs- und Schließbewegungen der Verschlußelemente (2,3) und Verstellbewegungen der Träger vorgesehen sind und daß bei einer gegenläufigen Bewegung der Träger mindestens während einer Positionierung auf einem gleichen Trägerniveau eines der Verschlußpaare (1) geöffnet und das andere der Verschlußpaare (1) geschlossen angeordnet ist, so daß die Verschlußelemente (2,3) des geöffneten Verschlußpaares (1) seitlich zu den Verschlußelementen (2,3) des geschlossenen Verschlußpaares (1) geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußelemente (2,3) jeden Verschlußpaares (1) relativ zueinander gegenläufig bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung einer Öffnungs- und Schließbewegung der Verschlußelemente (2,3) einander parallele Führungsstangen (13,14) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung einer Vertikalverstellung von die Verschlußpaare (1) halternden Montageplatten (16) Vertikalstangen (20,21) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (16) relativ zueinander gegenläufig mit Gewichtsausgleich geführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktzuführung (22) als Innenraum eines Rohres ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackungsmittelzuführung (23) als Außenfläche eines Rohres ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Tragarme (11,12) zur Halterung der Verschlußelemente (2,3) über Drehhebel (17,18,19) miteinander gekoppelt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißversiegelungselement (7) zur gleichzeitigen Versiegelung eines bereits befüllten Gebindes in einem oberen Bereich und eines noch nicht befüllten Gebindes in einem unteren Bereich angesteuert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußpaare (1) mit einer Steuerung zur Koordinierung eines gleichzeitigen Haltens eines Versiegelungsbereiches des Verpackungsmaterials und eines Abziehens eines neu zu befüllenden Gebindes von der Verpackungsmittelzuführung (23) versehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußpaare (1) mit einer Steuerung zur Vorgabe einer Öffnungsbewegung bei Erreichen eines vorgebbaren Abschnittes einer Vertikalbewegung verbunden sind.

Zeichnung