[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Quertrennvorrichtung für eine Verpackungsmaschine
zum Verpacken eines Packguts in eine Verpackung, mit einem Oberstempel und einem Unterstempel,
die sich in einer Breitenrichtung parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest
einer von dem Oberstempel und dem Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist,
um den Oberstempel und den Unterstempel in einer Stempelrichtung senkrecht zu der
Breitenrichtung relativ zueinander in eine geschlossene Position zu bringen, in der
der Oberstempel und der Unterstempel die Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene
klemmen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verpackungsmaschine
mit einer solchen Quertrennvorrichtung und ein Verfahren zur Breiteneinstellung einer
Quertrennvorrichtung.
[0002] Verpackungsmaschinen werden in vielen industriellen Anwendungen zum Verpacken von
unterschiedlichen Packgütern verwendet. Bei den Packgütern kann es sich um Konsumartikel
wie beispielsweise Datenträger, Bücher oder übliche, in Supermärkten vertriebene Artikel
handeln, aber auch um Sonderartikel wie beispielsweise Ersatzteile oder Baumaterialien
wie Ton. Auch bei Zeitschriften mit Beiliegern oder im Bereich des Versandhandels
finden Verpackungsmaschinen regelmäßig Anwendung.
[0003] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich sowohl mit Folienverpackungsmaschinen,
bei denen grundsätzlich zwischen Formschultermaschinen, Serienpackmaschinen und Banderoliermaschinen
unterschieden wird. Während Formschultermaschinen und Serienpackmaschinen dazu vorgesehen
sind, ein Packgut vollständig in Folie einzuhüllen, wird mittels einer Banderoliermaschine
lediglich eine Banderole um ein zu verpackendes Packgut gelegt. Des Weiteren betrifft
die vorliegende Erfindung Papierverpackungsmaschinen, bei denen das Packgut in Papier
statt Folie eingehüllt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften
von Papier und Folie, insbesondere Kunststofffolie, weisen Papierverpackungsmaschinen
Unterschiede gegenüber Folienverpackungsmaschinen auf. Das Formschulterprinzip, das
Serienpackprinzip und das Banderolierprinzip sind jedoch grundsätzlich auch in Papierverpackungsmaschinen
anwendbar.
[0004] Unter "Verpackungsmaschine" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung somit alle
der voranstehend genannten Arten von Verpackungsmaschinen zu verstehen. Unter dem
Begriff "Umverpackung" oder "Verpackung" sind sowohl das Packgut vollständig einhüllende
Verpackungen zu verstehen, die zum einen als Halbschläuche und zum anderen auch in
Form von separaten Bahnen zugeführt werden können, als auch Banderolen. Diese können
aus Folie oder Papier ausgebildet sein.
[0005] Allen Verpackungsmaschinen ist gemein, dass die Umverpackung an zumindest einer Seite
abgetrennt werden muss. Für Banderolen ist dies in der Regel lediglich an einer Seite
der Fall, bei Formschultermaschinen an zwei oder drei Seiten und bei Serienpackmaschinen
an allen vier Seiten des Packguts. Verpackungsmaschinen weisen daher stets eine sogenannte
Quertrennvorrichtung auf, die die Umverpackung quer zur Transportrichtung des Packguts
in der Verpackungsmaschine zumindest teilweise durchtrennt. Des Weiteren weisen Verpackungsmaschinen
Längstrennvorrichtungen auf, die die Umverpackung parallel zu der Transportrichtung
des Packguts abtrennen. Der Überstand wird dann in der Regel mittels einer Rückführung
aufgefangen und wiederverwertet. Im Falle von Folien, insbesondere Kunststofffolien,
wird üblicherweise gleichzeitig zum Trennen ein Verschweißen der Folien durchgeführt.
Auch bei Papierbahnen können diese vorbeschichtet sein und zusätzlich zum Trennen
durch Wärmebeaufschlagung verklebt werden.
[0006] Verpackungsmaschinen sind nur selten für lediglich ein bestimmtes Packgut hergestellt.
Üblicherweise sollen Verpackungsmaschinen dazu in der Lage sein, Packgüter unterschiedlicher
Dimensionen verarbeiten zu können. Die Packgüter unterscheiden sich dabei zum einen
in ihrer Breite und zum anderen in ihrer Höhe. Entsprechend wurde vorgeschlagen, die
Längstrennvorrichtung und die Quertrennvorrichtung der Verpackungsmaschine verstellbar
auszuführen, um die Verpackungsmaschine an unterschiedliche Packgüter anpassen zu
können, insbesondere in Höhe und Breite.
[0007] Des Weiteren sind Folienbahnen verschiedener Dicken, Farben und Faltungen möglich,
da die Umverpackungen von Packgut zu Packgut variieren können. Auch das Folienmaterial
kann von Packgut zu Packgut verschieden sein. Wie bereits ausgeführt ist des Weiteren
eine Verpackung aus Papier denkbar.
[0008] Auch die Taktrate, mit der die Packgüter in die Verpackungsmaschine einfahren und
zu verpacken sind, kann variieren. Dabei ist es grundsätzlich so, dass eine höhere
Taktrate eine höhere Vorschubgeschwindigkeit des Packguts bedingt, so dass die Verweildauer
eines Verpackungsabschnitts in einer feststehenden Quertrennvorrichtung abnimmt. Einem
Oberstempel und einem Unterstempel der Quertrennschweißvorrichtung verbleibt eine
kürzere Zeitdauer zum Trennen. Beispielsweise bei sehr dicken Folien, Folien, die
mit einem Klebeband versehen sind oder mit einem relativ dicken Farbauftrag oder einer
Vielzahl von Farben versehenen Folien muss zum thermischen Durchtrennen eine hohe
Temperatur gewählt werden. Klebebänder bzw. Klebstoffe oder Farben schmelzen dann
unter diesen Temperaturen jedoch auf und können zu unsauberen Schweißnähten führen.
Auch ein Verschmutzen der Trennschweißstempel kann auftreten. Eine Verschmutzung kann
wiederum über die Betriebsdauer zu unerwünschten Schweißergebnissen führen. Auch Papier
als Material der Verpackung ist zum thermischen Trennen schlecht geeignet.
[0009] Die Druckschrift
DE 10 2010 010 677 A1 zeigt einen Unterstempel für eine Quertrennschweißvorrichtung einer Folienverpackungsmaschine,
mit einer Druckaufnahmeeinrichtung, wobei ein Stempelabschnitt der Druckaufnahmeeinrichtung
eine Gegenkante für einen Oberstempel bildet, und einer Stützeinrichtung, wobei ein
Stützabschnitt der Stützeinrichtung den Stempelabschnitt stützt, wobei eine Breite
des Stützabschnitts und des Stempelabschnitts einstellbar ist.
[0010] Die Druckschrift
DE 10 2017 131 026 A1 zeigt eine Quertrennschweißvorrichtung für eine Folienverpackungsmaschine, mit einem
Oberstempel und einem Unterstempel, wobei der Oberstempel eine dem Unterstempel zugewandte
Querschweißfläche aufweist, wobei der Oberstempel zumindest eine Beheizungseinrichtung
zum Beheizen der Querschweißfläche aufweist, wobei in der Querschweißfläche des Oberstempels
eine Nut ausgebildet ist, wobei der Unterstempel zwei voneinander durch einen Spalt
beabstandete Druckaufnahmeeinrichtungen aufweist, wobei die Druckaufnahmeeinrichtungen
eine dem Oberstempel zugewandte Stützfläche ausbilden, wobei der Oberstempel und der
Unterstempel in einer Trennschweißebene relativ zueinander bewegbar sind, wobei der
Spalt gegenüberliegend der Nut des Oberstempels angeordnet ist, wobei der Unterstempel
ein in dem Spalt angeordnetes Trennmesser aufweist, und wobei jede der Druckaufnahmeeinrichtungen
in dem Unterstempel parallel zu der Trennschweißebene bewegbar, insbesondere federnd,
gelagert ist.
[0011] Die Druckschrift
DE 10 2020 106 025 A1 zeigt eine Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts mit einer aus einer oberen
Papierbahn und einer unteren Papierbahn erzeugten Umverpackung, wobei die Verpackungsmaschine
eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Packguts in einer Transportrichtung,
eine Quertrennschweißeinrichtung zum Verschweißen der Papierbahnen quer zu der Transportrichtung,
eine erste und eine zweite Zuführeinrichtung zum Zuführen der Papierbahnen in die
Quertrennschweißeinrichtung, wobei die erste und die zweite Zuführeinrichtung jeweils
mindestens ein Paar von über jeweils mindestens zwei Rollen laufenden Endloselementen
zum Fördern der Papierbahnen aufweist, wobei ein erstes Endloselement des Paars von
Endloselementen zum Fördern der oberen Papierbahn ausgebildet ist und ein zweites
Endloselement des Paars von Endloselementen zum Fördern der unteren Papierbahn ausgebildet
ist, eine erste und eine zweite Längstrennschweißeinrichtung zum Verschweißen der
Papierbahnen parallel zu der Transportrichtung an zwei entgegengesetzten Längsseiten
der Papierbahnen, wobei die erste und die zweite Längstrennschweißeinrichtung jeweils
mindestens ein erstes Paar von über jeweils mindestens zwei Rollen laufenden Endloselementen
aufweist, die die erste und die zweite Papierbahn an den zwei entgegengesetzten Längsseiten
der Papierbahnen zwischen sich einziehen und in einer Papierbahnebene führen, und
wobei die Quertrennschweißeinrichtung in der Transportrichtung stromaufwärts der ersten
und der zweiten Längstrennschweißeinrichtung angeordnet ist, aufweist. Des Weiteren
weist die Verpackungsmaschine eine erste Antriebseinrichtung zum Antreiben der Paare
von Endloselementen der Zuführeinrichtungen und eine zweite Antriebseinrichtung zum
Antreiben der ersten Paare von Endloselementen der Längstrennschweißeinrichtungen
auf.
[0012] Das mechanische Trennen der Folien- oder Papierbahnen mittels eines Trennmessers
stellt zusätzliche Anforderungen insbesondere an die Breitenverstellung einer Quertrennschweiß-
oder Quertrennvorrichtung. Beispielsweise bei Verpackungsmaschinen, bei denen die
Längstrennschweiß- oder Längstrennvorrichtung in Transportrichtung des Packguts stromabwärts
von der Quertrennschweiß- oder Quertrennvorrichtung angeordnet ist, darf das Trennmesser
die seitlichen Überstände, die in die Längstrennschweiß- oder Längstrennvorrichtung
eingezogen werden, nicht vollständig durchtrennen, da die Folienbahnen sonst nicht
durch die Längstrennschweiß- oder Längstrennvorrichtung gezogen werden können. Auch
kann ein seitlich überstehendes Trennmesser eine Sicherheit der Verpackungsmaschine
beeinträchtigen.
[0013] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehenden Probleme zu beseitigen
und eine Quertrennvorrichtung zum qualitativ hochwertigen Quertrennen bereitzustellen,
die einfach auf verschiedene Breiten von Packgütern bzw. Verpackungen eingestellt
werden kann.
[0014] Gemäß einem ersten Aspekt wird daher eine Quertrennvorrichtung, insbesondere eine
Quertrennscheißvorrichtung, für eine Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts
in eine Verpackung, mit einem Oberstempel und einem Unterstempel, die sich in einer
Breitenrichtung parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest einer von dem Oberstempel
und dem Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist, um den Oberstempel und
den Unterstempel in einer Stempelrichtung senkrecht zu der Breitenrichtung relativ
zueinander in eine geschlossene Position zu bringen, in der der Oberstempel und der
Unterstempel die Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene klemmen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Quertrennvorrichtung des Weiteren ein Trennmesser aufweist,
wobei das Trennmesser eine Schneidkante aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu
der Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen
Position relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel derart bewegbar ist, dass
in der ausgefahrenen Position zumindest ein Abschnitt der Schneidkante durch die Verpackungsebene
hindurchtritt, wobei das Trennmesser eine Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung
und parallel zu der Breitenrichtung aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem
Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet ist, wobei eine Höhe der Schneidkante
des Trennmessers in Stempelrichtung sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung
ändert, wobei die ausgefahrene Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene
einstellbar ist.
[0015] Mittels der vorgeschlagenen Quertrennvorrichtung wird eine Breiteneinstellung des
Bereichs, in dem das Trennmesser die Verpackung trennt, möglich, ohne dass das Trennmesser
hierfür gewechselt werden müsste. Der Grund hierfür liegt in der Ausgestaltung der
Schneidkante des Trennmessers. Eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers in Stempelrichtung
ändert sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung. Dabei wird es möglich,
durch Ändern des Maßes, um das das Trennmesser parallel zur Stempelrichtung bewegt
wird, gleichzeitig die Breite des Abschnitts des Trennmessers einzustellen, der durch
die Verpackungsebene hindurchtritt. Die ausgefahrene Position des Trennmessers ist
relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel bzw. relativ zu der Verpackungsebene
einstellbar. Wie im Folgenden erläutert wird, erfolgt dies über ein Anschlagelement,
das rein mechanisch arbeiten kann über zwei zueinander versetzbare Keilelemente. Die
Keilelemente wiederum ermöglichen eine mechanische Kopplung mit einer Breitenverstellung
der Längstrennvorrichtung. Auf diese Weise kann die Breitenverstellung des Abschnitts
des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, und damit die Breite
des Bereichs, in dem die Quertrenneinrichtung die Verpackung trennt, gemeinsam mit
der Breitenverstellung der Längstrenneinrichtung erfolgen.
[0016] Eine Kalibrierung der Quertrenneinrichtung kann dabei vorab über einen Einbau erfolgen.
Ist die mechanische Kopplung einmal eingerichtet und kalibriert, sind keine weiteren
Arbeiten vorzunehmen. Auf diese Weise ist die Breitenverstellung für Bedienpersonal
der Verpackungsmaschine leicht einsetzbar. Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Lösung
auch in bestehenden Verpackungsmaschinen nachrüstbar. Letztlich tritt das Trennmesser
nur in einem Bereich durch die Verpackungsebene hindurch, in dem die Verpackung auch
getrennt werden soll und nicht zu weit außen, so dass nicht nur der Transport der
Verpackungsbahn mittels der Seitenstreifen in die Längstrenneinrichtung ungefährdet
bleibt, sondern auch keinerlei Sicherheitsrisiken bestehen. Letztlich ist es leicht
möglich, das Trennmesser zu entnehmen und beispielsweise zu reinigen und wiedereinzusetzen.
Die vorab vorgenommenen Einstellungen bzw. Kalibrierungen bleiben erhalten.
[0017] Für die Kalibrierung vor Inbetriebnahme muss die Position des Anschlagselements für
das Trennmesser lediglich derart in der Höhe justiert werden, dass bei Einstellung
einer Maximalbreite der Verpackungsmaschine bzw. der Verpackung über die gesamte Breite
oder über einen Abschnitt der Schneidkante des Trennmessers in der ausgefahrenen Position
durch die Verpackungsebene hindurchtritt, die bzw. der genau dieser Maximalbreite
entspricht. In der entsprechenden anderen Extremposition wird dann die Mindestbreite
erreicht. Für diese Einstellung können beispielsweise Einstellschrauben vorgesehen
sein, die die Positionierung des Trennmessers relativ zu dem Oberstempel oder dem
Unterstempel bzw. relativ zu der Verpackungsebene in der ausgefahrenen Position und/oder
in der eingefahrenen Position ermöglichen.
[0018] Im Betrieb ist das Trennmesser dann relativ zu den übrigen Komponenten der Quertrenneinrichtung
und der Längstrenneinrichtung in der Höhenrichtung festgelegt und wird im Falle einer
Höhenverstellung der Verpackungsebene gemeinsam mit den übrigen Komponenten der Quertrenneinrichtung
und der Längstrenneinrichtung in der Höhe verstellt, so dass bei der Höhenverstellung
keine Änderung der relativen Positionierung des Trennmessers relativ zu den übrigen
Komponenten eintritt. Beispielsweise können all diese Elemente auf einer gemeinsamen
Trägerstruktur gelagert sein, die höhenverstellbar ist.
[0019] Wie im Folgenden noch erläutert wird, ist ein Anschlagelement, das die ausgefahrene
Position des Trennmessers definiert, insbesondere durch zwei Keilelemente ausgebildet.
Eines der Keilelemente ist gemeinsam mit dem Trennmesser höhenverstellbar gelagert,
aber in der Breitenrichtung nicht bewegt. Das andere Keilelement ist in der Breitenrichtung
bewegbar, aber in der Höhenrichtung relativ gegenüber dem Trennmesser festgelegt und
bewegt sich nicht in der Stempelrichtung gemeinsam mit dem Oberstempel, dem Unterstempel
oder dem Trennmesser. In der ausgefahrenen Position, in der das Trennmesser durch
die Verpackungsebene zumindest mit einem Abschnitt oder sogar vollständig über seine
gesamte Breite hindurchtritt, schlagen die Keile aneinander an und begrenzen somit
die Bewegung des Trennmessers und definieren die ausgefahrene Position.
[0020] Durch Bewegung des in der Breitenrichtung bewegbaren Keilelements ist die Position
in der Stempelrichtung, in der die Keilelemente in Anschlag gelangen, einstellbar.
Auf diese Weise wird die ausgefahrene Position eingestellt, was wiederum aufgrund
der sich über die Breite ändernden Höhe der Schneidkante des Trennmessers dazu führt,
dass der Abschnitt, der in der ausgefahrenen Position durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
sich ändert bzw. einstellbar ist. Koppelt man letztlich das in der Breitenrichtung
bewegbare Keilelement mit der Längstrenneinrichtung, wird bei einer Bewegung der Längstrenneinrichtung
in der Breitenrichtung bzw. der Breiteneinstellung der Längstrenneinrichtung automatisch
auch die ausgefahrene Position des Trennmessers eingestellt und damit die Breite des
Abschnitts des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt. Verlaufen
die Keilflächen und die sich in der Breitenrichtung in der Höhe verändernde Schneidkante
parallel zueinander, erfolgt sogar eine 1:1-Übersetzung der Breitenverstellung und
die mechanische Kopplung ist auf einfache Weise hergestellt und für Bedienpersonal
vorab einstellbar.
[0021] Des Weiteren wird daher gemäß einem zweiten Aspekt eine Verpackungsmaschine zum Verpacken
eines Packguts, mit einer Quertrennvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder einer
seiner Ausgestaltungen.
[0022] Des Weiteren wird gemäß einem dritten Aspekt ein Verfahren zur Breiteneinstellung
einer Quertrennvorrichtung einer Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts
in eine Verpackung, mit dem Schritt des Bereitstellens der Quertrennvorrichtung mit
einem Oberstempel und einem Unterstempel, die sich in einer Breitenrichtung parallel
zueinander erstrecken, wobei zumindest einer von dem Oberstempel und dem Unterstempel
in einer Stempelrichtung bewegbar ist, um den Oberstempel und den Unterstempel in
einer Stempelrichtung senkrecht zu der Breitenrichtung relativ zueinander in eine
geschlossene Position zu bringen, in der der Oberstempel und der Unterstempel die
Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene klemmen, wobei die Quertrennvorrichtung
des Weiteren ein Trennmesser aufweist, wobei das Trennmesser eine Schneidkante aufweist,
wobei das Trennmesser parallel zu der Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen
Position und einer ausgefahrenen Position relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel
derart bewegbar ist, dass in der ausgefahrenen Position zumindest ein Abschnitt der
Schneidkante durch die Verpackungsebene hindurchtritt, wobei das Trennmesser eine
Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung und parallel zu der Breitenrichtung
aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet
ist, wobei eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers in Stempelrichtung sich über
die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung ändert, und mit dem Schritt des Einstellens
der ausgefahrenen Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene, so dass
eine sich parallel zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts der
Schneidkante, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, auf eine Breite der Verpackung
eingestellt ist.
[0023] Die vorgeschlagene Verpackungsmaschine und das vorgeschlagene Verfahren können daher
dieselben Vorteile wie die vorgeschlagene Quertrennvorrichtung bereitstellen.
[0024] Die eingangs gestellte Aufgabe wird daher vollkommen gelöst.
[0025] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die ausgefahrene
Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene und damit eine sich parallel
zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts der Schneidkante, der
durch die Verpackungsebene hindurchtritt, einstellbar ist.
[0026] Auf diese Weise wird eine automatische Einstellung der Breite erreicht, über die
das Trennmesser mechanisch trennt, ohne Trennmesser verschiedener Breite vollständig
wechseln zu müssen.
[0027] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Trennmesser
mittels einer Aktuierungseinrichtung relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel
bewegbar parallel zu der Stempelrichtung bewegbar ist.
[0028] Auf diese Weise kann das Trennmesser unabhängig von dem Oberstempel und dem Unterstempel
bewegt werden mittels der Aktuierungseinrichtung und die Trennung bewirken.
[0029] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Aktuierungseinrichtung
eine pneumatische Aktuierungseinrichtung ist.
[0030] Es hat sich gezeigt, dass die pneumatische Aktuierung geeignet ist, dass Trennmesser
mit ruckartig bzw. mit großem Impuls durch die Verpackungseben zu bewegen und die
Verpackung sauber bzw. glatt zu trennen. Des Weiteren steht Druckluft für die Aktuierung
üblicherweise in Fertigungsgebäuden zur Verfügung.
[0031] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Aktuierungseinrichtung
mindestens ein Anschlagelement aufweist, das die Bewegung des Trennmessers in der
Stempelrichtung beschränkt und damit die ausgefahrene Position des Trennmessers definiert.
[0032] Auf diese Weise ist es möglich, die ausgefahrene Position des Trennmessers und damit
die Breite des Abschnitts des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
mechanisch einzustellen, insbesondere vorab mechanisch auf einfache Weise einzustellen.
[0033] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das mindestens
eine Anschlagelement aus einem ersten und einem zweiten Keilelement ausgebildet ist,
wobei das erste und das zweite Keilelement jeweils eine Keilfläche aufweisen, die
aneinander in Anschlag bringbar sind, wobei das erste Keilelement mit dem Trennmesser
gekoppelt ist und sich mit diesem parallel zu der Stempelrichtung mitbewegt, wobei
das erste Keilelement in der Breitenrichtung festliegt, wobei das zweite Keilelement
in der Breitenrichtung bewegbar ist.
[0034] Mittels der Keilelemente kann eine einfache Einstellung des Anschlagelements in der
Stempelrichtung erfolgen. Sind das erste und das zweite Keilelement weiter auseinandergezogen,
kann das Trennmesser weiter parallel zu der Stempelrichtung bewegt werden, so dass
der Abschnitt des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, breiter
ist. Sind das erste und das zweite Keilelement weiter zusammengeschoben, kann das
Trennmesser weniger weit bzw. kürzer parallel zu der Stempelrichtung bewegt werden,
so dass der Abschnitt des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
schmaler ist.
[0035] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das zweite
Keilelement in der Stempelrichtung relativ zu der Verpackungsebene festgelegt ist.
[0036] Auf diese Weise stützt das zweite Keilelement sich an dem ersten Keilelement ab und
lediglich die Einstellung bzw. Bewegung des zweiten Keilelements in der Breitenrichtung
bzw. senkrecht zu der Stempelrichtung bewirkt die Einstellung des Anschlagelements.
[0037] Insbesondere kann das Trennmesser in der ausgefahrenen Position angeordnet sein,
wenn die Keilflächen des ersten und des zweiten Keilelements aneinander anliegen.
[0038] Auf diese Weise wird die ausgefahrene Position mittels des Anschlagelements vorgegeben
und definiert.
[0039] Insbesondere kann das Trennmesser in der zurückgezogenen Position vollständig aus
der Verpackungsebene herausbewegt sein.
[0040] Auf diese Weise kann mittels der Aktuierungseinrichtung die vollständige Schneidbewegung
des Trennmessers ausgelöst und das Trennmesser ruckartig mit hoher Geschwindigkeit
durch die Verpackungsebene bewegt werden.
[0041] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Trennmesser
in der Breitenrichtung symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet ist, die senkrecht
zu der Breitenrichtung und der Stempelrichtung ist.
[0042] Beispielsweise im Fall einer Längstrennvorrichtung bzw. einer Längstrennvorrichtung
auf beiden Seiten des Packguts werden die Längstrennvorrichtungen bzw. einer Längstrennvorrichtungen
bezüglich einer Mittelebene zwischen ihnen symmetrisch aufeinander zu oder voneinander
wegbewegt. Die Breiteneinstellung des Trennmessers kann bei der angegebenen Ausgestaltung
einfach dieser Bewegung folgen.
[0043] Insbesondere kann daher in einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen
sein, dass das Trennmesser seine größte Höhe in der Stempelrichtung, mit der es am
weitesten durch die Verpackungsebene hindurchtritt, in der Symmetrieebene aufweist.
[0044] Der Abschnitt des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, ändert
sich dann ebenfalls ausgehend von der Mittelebene symmetrisch breiter bzw. schmaler
werdend nach außen bzw. von außen.
[0045] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Schneidkante
einen bogenförmigen Mittelabschnitt aufweist, der sein größtes Maß in der Stempelrichtung,
mit dem das Trennmesser am weitesten durch die Verpackungsebene hindurchtritt, in
seiner Mitte aufweist, wobei sich an den Mittelabschnitt zu beiden Seiten in der Breitenrichtung
jeweils ein Außenabschnitt anschließt, in dem die Schneidkante mit einem linearen
Verlauf nach außen hin das Maß in der Stempelrichtung, mit dem das Trennmesser durch
die Verpackungsebene hindurchtritt, verringert.
[0046] Mittels des bogenförmigen Mittelabschnitts kann besonders gut eine Mindestbreite
der Verpackung getrennt werden. Die linearen Verläufe ausgehend von dem Mittelabschnitt
nach außen stellen eine besonders einfach handhabbare Kopplung der Bewegung des zweiten
Keilelements in der Breitenrichtung mit der Einstellung der Breite des Abschnitts
des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, bereit.
[0047] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass jeder
Außenabschnitt unter einem ersten Winkel relativ zu der Stempelrichtung nach außen
hin verläuft, und wobei ein Keilwinkel der Keilflächen des ersten und des zweiten
Keilelements einen zweiten Winkel relativ zu der Stempelrichtung ausbildet, und wobei
ein Betrag des ersten Winkels gleich einem Betrag des zweiten Winkels ist.
[0048] Auf diese Weise setzt sich aufgrund der identischen Winkel das Maß der Bewegung des
zweiten Keilelements in der Breitenrichtung direkt, insbesondere eins-zu-eins, in
die Breitenänderung des Abschnitts des Trennmessers um, der durch die Verpackungsebene
hindurchtritt.
[0049] In einer Ausgestaltung der Quertrennvorrichtung kann vorgesehen sein, dass Schneidkante
ist gezackt ausgebildet ist.
[0050] Auf diese Weise kann ein gutes Trennen von Papier oder dickeren Folienbahnen erzielt
werden.
[0051] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsmaschine
mindestens eine Längstrennvorrichtung aufweist, die die Verpackung parallel zu einer
Transportrichtung des Packguts in der Verpackungsebene trennt.
[0052] Diese Ausgestaltung kann beispielsweise in einem Formschulterprinzip Anwendung finden.
[0053] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Längstrennvorrichtung
höhenverstellbar gelagert ist, um eine Höhe der Verpackungsebene einzustellen.
[0054] Auf diese Weise kann die Verpackungsebene abhängig von den Dimensionen des Packguts
in der Höhe eingestellt werden.
[0055] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Quertrennvorrichtung
höhenverstellbar gelagert ist, wobei die Längstrennvorrichtung und die Quertrenneinrichtung
gemeinsam höhenverstellbar sind.
[0056] Auf diese Weise können die Längstrennvorrichtung und die Quertrenneinrichtung beispielsweise
mittels derselben Regelung und/oder Aktuierung bewegt werden.
[0057] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Längstrennvorrichtung
und die Quertrenneinrichtung an einer gemeinsamen Trägereinrichtung der Verpackungsanlage
angebracht sind, wobei die gemeinsame Trägereinrichtung höhenverstellbar ist.
[0058] Dies kann einen einfachen mechanischen Aufbau und die Aktuierung der Höhenverstellung
mittels einer einzigen Antriebseinrichtung ermöglichen.
[0059] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Quertrennvorrichtung
derart ausgebildet ist, dass die zurückgezogene Position unterhalb der ausgefahrenen
Position angeordnet ist.
[0060] Auf diese Weise kann die Schwerkraft genutzt werden, um das Trennmesser von der ausgefahrenen
Position in die zurückgezogene Position zurückkehren zu lassen. Mittels der mindestens
einen Aktuierungseinrichtung wird der Krafthub nach oben durch die Verpackungsebene
durchgeführt. Grundsätzlich kann die Anordnung aber auch umgekehrt sein, d.h. die
zurückgezogene Position ist oberhalb der ausgefahrenen Position angeordnet.
[0061] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Quertrennvorrichtung
derart ausgebildet ist, dass sich das Trennmesser von der Seite des Unterstempels
durch die Verpackungsebene bewegt. Das Trennmesser kann sich durch den Unterstempel
bewegen.
[0062] Wiederum kann die Schwerkraft genutzt werden, um das Trennmesser von der ausgefahrenen
Position in die zurückgezogene Position zurückkehren zu lassen. Der Oberstempel und
der Unterstempel können des Weiteren die Verpackung zu beiden Seiten des Trennmessers
klemmen. So kann die Qualität der Trennung verbessert sein. Grundsätzlich ist es wiederum
auch denkbar, dass die Quertrennvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich das
Trennmesser von der Seite des Oberstempels durch die Verpackungsebene bewegt. Auch
kann das Trennmesser beispielsweise seitlich von dem Oberstempel oder dem Unterstempel
bewegt werden. Mit anderen Worten kann das Trennmesser auch in Transportrichtung benachbart
zu dem Oberstempel oder dem Unterstempel angeordnet sein.
[0063] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die mindestens
eine Längstrennvorrichtung in der Breitenrichtung verstellbar ist, um eine Breite
der Verpackung einzustellen.
[0064] Auf diese Weise wird die Breite der Verpackung eingestellt, indem die Position, an
der die überstehenden Längsstreifen außen von der bzw. den Verpackungsbahnen abgetrennt
werden, eingestellt wird.
[0065] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass das zweite
Keilelement eines des mindestens einen Anschlagelements der Quertrennvorrichtung in
der Breitenrichtung mit einer der mindestens einen Längstrennvorrichtung gekoppelt
ist und sich mit dieser in der Breitenrichtung mitbewegt, wobei das erste Keilelement
jedes Anschlagelements in der Breitenrichtung festliegt.
[0066] Auf diese Weise setzt sich rein mechanisch die Bewegung der Längstrennvorrichtung
in eine Bewegung des jeweiligen zweiten Keilelements, eine Veränderung des Anschlags
und damit in eine Einstellung der Breite des Abschnitts des Trennmessers, der durch
die Verpackungsebene hindurchtritt, um.
[0067] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Quertrennvorrichtung
zwei Längstrennvorrichtungen aufweist, die in der Breitenrichtung relativ zueinander
bewegbar sind, um eine Breite der Verpackung einzustellen.
[0068] Diese Ausgestaltung kann beispielsweise in einem Serienpackprinzip Anwendung finden.
[0069] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Quertrennvorrichtung
zwei Anschlagelemente aufweist, wobei das zweite Keilelement jedes Anschlagelements
der Quertrennvorrichtung in der Breitenrichtung mit jeweils einer der Längstrennvorrichtungen
gekoppelt ist und sich mit dieser in der Breitenrichtung mitbewegt, wobei das erste
Keilelement des mindestens einen Anschlagelements in der Breitenrichtung festliegt.
[0070] Auf diese Weise setzt sich rein mechanisch die Bewegung der Längstrennvorrichtungen
in eine Bewegung der zwei zweiten Keilelemente, eine Veränderung der Anschläge und
damit in eine Einstellung der Breite des Abschnitts des Trennmessers, der durch die
Verpackungsebene hindurchtritt, um. Die Veränderung der Breite erfolgt symmetrisch
zu einer Mittelebene bezüglich der sich auch die Längstrenneinrichtungen aufeinander
zu oder voneinander wegbewegen.
[0071] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsmaschine
eine Folienverpackungsmaschine ist, insbesondere die dazu ausgebildet ist, das Packgut
in eine Folienverpackung zu verpacken. Dabei kann die Folienverpackung aus einer Oberfolie
und einer Unterfolie ausgebildet sein, die in der Verpackungsebene von der Quertrenneinrichtung
getrennt werden.
[0072] In einer Ausgestaltung der Verpackungsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Verpackungsmaschine
eine Papierverpackungsmaschine ist, insbesondere die dazu ausgebildet ist, das Packgut
in eine Papierverpackung zu verpacken. Dabei kann die Papierverpackung aus einer Oberpapierbahn
und einer Unterpapierbahn ausgebildet ist, die in der Verpackungsebene von der Quertrenneinrichtung
getrennt werden.
[0073] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0074] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer Verpackungsmaschine,
- Fig. 2
- eine lediglich beispielhafte Darstellung des Abschnitts II in der Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Querschnitt entlang einer Linie III-III in Fig. 2, die schematisch Elemente
der erfindungsgemäßen Quertrennvorrichtung zeigt,
- Fig. 4a
- eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3,
- Fig. 4b
- einen weiteren Zustand während eines Quertrennvorgangs;
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht der Quertrennvorrichtung mit dem Trennmesser in einem ausgefahrenen
Zustand und im Wesentlichen maximaler eingestellter Breite;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf eine Längstrennbereich einer Verpackungsmaschine mit zwei Längstrenneinrichtungen,
- Fig. 7
- schematische Ausgestaltungen eines Trennmessers; und
- Fig. 8
- ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens.
[0075] Fig. 1 zeigt eine Verpackungsmaschine 10 in einer schematischen Ansicht. Die Verpackungsmaschine
10 dient dazu, ein Packgut 12 mit einer Umverpackung bzw. Verpackung zu versehen.
Dazu wird das Packgut 12 in einer Transportrichtung T durch die Verpackungsmaschine
10 bewegt.
[0076] Das Packgut 12 wird von der Verpackungsmaschine 10 mit einer Verpackungsbahn 14,
die von einer Verpackungszuführung 15 abgewickelt wird, eingehüllt. Handelt es sich
um eine Serienpackmaschine, kann eine weitere Verpackungsbahn 16, die von einer weiteren
Verpackungszuführung 17 abgewickelt wird, vorgesehen sein. Diese Art der Einhüllung
entspricht dann dem Prinzip einer sogenannten Serienpackmaschine, so dass dementsprechend
die vorliegende Erfindung am Beispiel einer als Serienpackmaschine ausgestalteten
Verpackungsmaschine 10 erläutert wird.
[0077] Die obere Verpackungsbahn 14 und die untere Verpackungsbahn 16 laufen in einer Verpackungsebene
18 zusammen. Das Packgut 12 fährt somit in die aufeinander zulaufende obere Verpackungsbahn
14 und untere Verpackungsbahn 16 ein.
[0078] Die Verpackungsbahnen 14, 16 können zunächst einer Querstraffung unterzogen werden.
Dazu ist eine Querstraffungsvorrichtung 20 vorgesehen. Das umhüllte Packgut 12 mit
den quer gestrafften Verpackungsbahnen 14, 16 erreicht eine Quertrennvorrichtung 22.
Die Quertrennvorrichtung 22 durchtrennt die Verpackungsbahnen 14, 16 zumindest teilweise,
so dass das Packgut 12 entlang der Trennung keinen Kontakt mehr zu dem ihm vorhergehenden
Packgut 12 hat. Es kann abhängig vom Material der Verpackung, beispielsweise bei einer
Folie, aber auch bei einem entsprechend beschichteten Papier, vorgesehen sein, dass
die Verpackungsbahnen 14, 16 quer zu der Transportrichtung T auch zusammengeschweißt
werden. Die Quertrennvorrichtung ist dann eine Quertrennschweißvorrichtung.
[0079] Anschließend fährt das Packgut 12 durch eine Längstrennvorrichtung 24, die dazu vorgesehen
ist, die Verpackungsbahnen 14, 16 seitlich des Packguts 12 zusammenzuschweißen und
einen seitlichen Überstand abzutrennen. Schließlich wird die entgegengesetzt zu der
Transportrichtung T weisende Seite des Packguts 12 erneut von der Quertrennvorrichtung
22 abgetrennt und ggf. verschweißt. Das Packgut 12 ist nun an allen vier Seiten beschnitten
und ggf. verschweißt, so dass das Packgut 12 von einer Umhüllung bzw. der Verpackung
komplett umgeben ist.
[0080] Die Abfolge der Quertrennvorrichtung 22, der Längstrennvorrichtung 24 und der Querstraffungsvorrichtung
20 ist lediglich beispielhaft in einer häufig auftretenden Konfiguration wiedergegeben.
Die Abfolge dieser Vorrichtungen kann auch anders sein, beispielsweise kann vorgesehen
sein, die Quertrennvorrichtung 22 nach der Längstrennvorrichtung 24 anzuordnen. Auch
können Elemente der Querstraffungsvorrichtung 20 zwischen oder in der Quertrennvorrichtung
22 oder der Längstrennvorrichtung 24 vorgesehen sein.
[0081] Es kann vorgesehen sein, dass sich dann mindestens ein weiteres Modul anschließt,
beispielsweise ein Schrumpftunnel 26 im Fall von Kunststofffolie als Material der
Verpackung, der auf eine bestimmte Temperatur erwärmt ist und die Verpackungsbahnen
14, 16 auf das Packgut 12 aufschrumpft, so dass die Verpackungsbahnen 14, 16 das Packgut
12 fest und ohne Spiel umschließen. Des Weiteren kann beispielsweise eine Abschweiß-
und/oder Abtrennstation vorgesehen sein, die einen nach dem Durchlaufen der Längstrennvorrichtung
24 noch vorhandenen Überstand eng an dem Packgut anliegend in Längsrichtung abtrennt.
Dies kann insbesondere bei Packgütern 12 mit wechselnder Breite vorgesehen sein. Der
Verpackungsvorgang ist dann abgeschlossen. Das Vorhandensein eines Schrumpftunnels
26 hängt grundsätzlich von den an die Verpackung gestellten Anforderungen ab. Ein
Schrumpftunnel 26 muss insbesondere bei Serienpackmaschinen nicht zwingend vorhanden
sein.
[0082] Des Weiteren weist die Verpackungsmaschine 10 in der Regel Verstelleinrichtungen
28 auf, um die Verpackungsmaschine 10 auf Packgüter unterschiedlicher Breite, Länge
und Höhe einstellen zu können. Auch die Geschwindigkeit des Verpackungsvorgangs kann
mittels der Verstelleinrichtungen 28 eingestellt werden. Des Weiteren sind Möglichkeiten
vorgesehen, die Verpackungsmaschine 10 auf unterschiedliche Papierarten oder Folientypen,
die beispielsweise in Dicke, Reißfestigkeit und Oberflächenbeschaffenheit voneinander
abweichen können, einzustellen.
[0083] Letztlich ist in der Regel eine Rückführung 30 vorgesehen, die von der Längstrennvorrichtung
24 abgetrenntes überschüssiges Material sammelt, um es beispielsweise einem Recyclingprozess
zuzuführen.
[0084] Mit II ist ein Ausschnitt der Verpackungsmaschine 10 bezeichnet, der in Fig. 2 in
einer Detailansicht dargestellt ist.
[0085] Die in der Fig. 2 dargestellte Detailansicht zeigt die Querspannungsvorrichtung 20,
die Quertrennvorrichtung 22 und die Längstrennvorrichtung 24.
[0086] Die Querspannungsvorrichtung 20 weist in der Regel ein oberes Querspannrad 32 und
ein unteres Querspannrad 34 auf, die die obere Verpackungsbahn 14 und die untere Verpackungsbahn
16 zwischen sich einziehen und in einer Querrichtung, d.h. senkrecht zu der Transportrichtung
T spannen. Dabei ist in der Regel vorgesehen, dass die Querspannräder 32, 34 mit ihrer
Drehachse leicht nach außen geneigt sind.
[0087] Eine erste Transporteinrichtung 36 fördert das zu verpackende Packgut auf der Verpackungsebene
18 bis zu der Quertrennvorrichtung 22. Dort endet die erste Transporteinrichtung 36
in einer ersten Umlenkrolle 38. An die erste Transporteinrichtung 36 schließt sich
eine zweite Transporteinrichtung 40 an, die das Packgut 12 von der Quertrennvorrichtung
22 zu der Längstrennvorrichtung 24 fördert. Die Längstrennvorrichtung 24 und der Übergang
von der zweiten Transporteinrichtung 40 zu der Längstrennvorrichtung 24 sind lediglich
schematisch dargestellt und können beliebig ausgestaltet sein.
[0088] Die zweite Transporteinrichtung 40 beginnt mit einer zweiten Umlenkrolle 42, die
sehr nahe an die erste Umlenkrolle 38 in einer ersten Position herangefahren ist.
Diese erste Position ist in der Fig. 2 dargestellt und soll diejenige Position bezeichnen,
in der eine zwischen der ersten Umlenkrolle 38 und der zweiten Umlenkrolle 42 vorhandene
Stempellücke minimiert ist.
[0089] Die Quertrennvorrichtung 22 weist einen ersten Stempel, in der gezeigten Ausgestaltung
der Oberstempel 44, und einen zweiten Stempel, in der gezeigten Ausgestaltung der
Unterstempel 46, auf. Im Folgenden wird daher direkt von dem Oberstempel und dem Unterstempel
gesprochen. Der Oberstempel 44 und der Unterstempel 46 sind aufeinander zu bewegbar,
um die obere Verpackungsbahn 14 und die untere Verpackungsbahn 16 zumindest teilweise
zu durchtrennen und zu verschweißen. Es kann vorgesehen, dass nur der Oberstempel
44, nur der Unterstempel 46 oder aber beide Stempel bewegbar sind.
[0090] In der in Fig. 2 dargestellten ersten Position ist dies jedoch nicht möglich, da
die Stempellücke geschlossen ist. Der Oberstempel 44 und der Unterstempel 46 sind
in dieser Ausgestaltung beide bewegbar und können sich nicht treffen, da sich die
zweite Umlenkrolle 42 zwischen ihnen befindet. Daher kann die zweite Transporteinrichtung
40 in horizontaler Richtung, d.h. parallel zu der Verpackungsebene 18, bewegbar sein.
Diese Bewegung ist durch einen Pfeil 48 verdeutlicht. Ist der Unterstempel 46 als
starre Auflage ausgebildet, auf die der Oberstempel 44 in Anlage bewegt wird, muss
die zweite Transporteinrichtung 40 in horizontaler Richtung, d.h. parallel zu der
Verpackungsebene 18, nicht zwingend bewegbar sein.
[0091] Der Unterstempel 46 wiederum bewegt sich entlang einer mit einem Pfeil 49 verdeutlichten
Stempelrichtung. In einem Betriebszustand der Verpackungsmaschine 10 verläuft die
Richtung 48 horizontal und die Stempelrichtung 49 vertikal. Die Richtung 48 erstreckt
sich gemäß der im Rahmen der vorliegenden Beschreibung verwendeten Terminologie in
Richtung einer "Länge" der Verpackungsmaschine 10 bzw. eines ihrer Elemente. Die Richtung
49 bezeichnet entsprechend eine "Höhe". Senkrecht zu der Richtung 48 und der Richtung
49 erstreckt sich folglich eine "Breite" der Verpackungsmaschine 10 bzw. des Unterstempels
46, des Oberstempels 44 oder eines später beschriebenen Trennmessers.
[0092] Um die Bewegungen zu bewirken, ist eine Antriebseinrichtung 50 vorgesehen. Die Antriebseinrichtung
50 ist in Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt. Es kann sich um eine beliebige
Einrichtung handeln, vorzugsweise ist ein Servomotor oder ein anderer geeigneter Elektromotor
vorgesehen, um die Bewegungen zu bewirken. Dazu kann die Antriebseinrichtung 50 einen
zweiseitigen Hebel bzw. Doppelhebel 52 antreiben, der zum einen einen ersten Hebel
54 aufweist, der an den Unterstempel 46 angelenkt ist und zum anderen einen zweiten
Hebel 56 aufweist, der an den Oberstempel 44 angelenkt ist. Auf diese Weise kann mittels
einer durch die Antriebseinrichtung 50 bewirkten Drehung des Doppelhebels 52 sowohl
eine Bewegung des Unterstempels in einer Richtung 49 nach oben als auch eine Bewegung
des Oberstempels 44 in einer Richtung 49 nach unten bewirkt werden.
[0093] Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang der eine Trennschweißebene
57 darstellenden Linie III-III in Fig. 2.
[0094] Dargestellt ist ein Unterstempel 46. Der Unterstempel 46 kann beheizt sein, dies
ist jedoch nicht zwingend notwendig. Der Oberstempel 44 ist in der dargestellten Ausführungsform
beheizt. Dazu weist die Verpackungsmaschine 10 eine Heizungsregelungseinrichtung 58
für den Oberstempel 44 auf. Für den Unterstempel 46 kann eine Heizungsregelungseinrichtung
60 bereitgestellt sein, wenn dieser ebenfalls beheizt ist. Dass zwei separate Heizungsregelungseinrichtungen
58, 60 vorgesehen sind, ist nicht zwingend notwendig, gegebenenfalls kann auch eine
einzelne Heizungsregelungseinrichtung für sowohl den Oberstempel 44 als auch den Unterstempel
46 vorgesehen sein. Die Heizungsregelungseinrichtung 58 ist über eine Leitung 62 mit
dem Oberstempel 44 verbunden. Die Heizungsregelungseinrichtung 60 ist über eine Leitung
63 mit dem Unterstempel 46 verbunden. Mittels der Leitungen 62, 63 kann sowohl ein
in eine jeweilige Beheizungseinrichtung (in der Fig. 3 nicht dargestellt) einzubringender
Strom übertragen werden als auch ein Messsignal eines in dem Oberstempel 44 oder dem
Unterstempel 46 angeordneten Temperaturfühlers (in der Fig. 3 nicht dargestellt) ausgelesen
werden. Sind zwei separate Heizungsregelungseinrichtungen 58, 60 vorgesehen, können
diese mittels einer Leitung 64 zum Datenaustausch verbunden sein, um die Beheizung
des Oberstempels 44 und des Unterstempels 46 gemeinsam zu regeln bzw. zu synchronisieren.
[0095] Der Unterstempel 46 weist ein Druckaufnahmeeinrichtung 66 auf, die aus einem geeigneten
Material ausgebildet ist, beispielsweise einem hitzebeständigen Kunststoffmaterial,
beispielsweise Silikon, oder aus einem Gummimaterial. Die Druckaufnahmeeinrichtung
66 wird von einer Stützeinrichtung 68 gestützt. Des Weiteren kann der Unterstempel
46 ein Leistenelement aufweisen, das die Druckaufnahmeeinrichtung 66 auf der Stützeinrichtung
68 seitlich in Transportrichtung abstützt. Das Leistenelement ist jedoch nicht zwingend
vorgesehen, bei einer feststehenden Quertrennvorrichtung 22 kann es beispielsweise
auch weggelassen sein.
[0096] Der Unterstempel 46 erstreckt sich entlang einer Längsachse 72. Die Längsachse 72
des Unterstempels 46 verläuft somit quer zu der Transportrichtung T. Der Oberstempel
44 kann ein beheiztes Element 82 aufweisen.
[0097] In der dargestellten Ausgestaltung wird das Trennmesser 90 durch den Unterstempel
46 von unten nach oben bewegt. Wie im Folgenden noch ausgeführt ist diese Anordnung
lediglich beispielhaft. Das Trennmesser 90 kann auch von oben herab bzw. durch den
Oberstempel 44 bewegt werden. Die Ausgestaltung des Trennmessers 90 und der Elemente
zu seiner Einstellung und Aktuierung ist in der Fig. 5 beschrieben.
[0098] Die Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV
in Fig. 3.
[0099] Fig. 4a zeigt eine Querschnittsansicht der Quertrennvorrichtung 22 entlang der Linie
IV-IV in der Fig. 3. Gezeigt sind der Oberstempel 44 und der Unterstempel 66. Der
Unterstempel 46 kann zwei Druckaufnahmeeinrichtungen 66 und 67 aufweisen, diese sind
jedoch nicht zwingend. Diese Druckaufnahmeeinrichtungen 66 und 67 können beispielsweise
aus einem harten Kunststoffmaterial ausgebildet sein, das hitzebeständig ist. Die
dem Oberstempel 44 zugewandten Flächen der Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67 bilden
die Stützfläche 70 aus. Jede der Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67 ist in einem Stützelement
72 bzw. 73 angeordnet. Zwischen sich weisen die Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67
einen Spalt 89 auf. Auf der entgegengesetzten Seite können Leistenabschnitte 74 bzw.
75 angeordnet sein, um ein Abrutschen der Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67 zu verhindern.
Diese sind jedoch nicht zwingend notwendig. Beispielsweise können die Druckaufnahmeeinrichtungen
66, 67 mit den Stützelementen 72, 73 verklebt sein. Die Stützelemente 72, 73 sind
von Federaufnahmeelementen 78 bzw. 89 beabstandet und mittels einer der jeweiligen
Federn 80, 81 in diesen federnd gelagert. Auf diese Weise wird sie der Druckaufnahmeeinrichtung
66, 67 federnd in dem Unterstempel 46 gelagert und ist parallel zu der Trennschweißebene
57 bzw. in vertikaler Richtung entgegen der Federkraft der Federelemente 80 bewegbar
und in vertikaler Richtung geführt.
[0100] Zwischen den Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67, den Stützelementen 72, 73 und den
Federaufnahmen 78, 79 erstreckt sich in der dargestellten Ausgestaltung das Trennmesser
90 durch den Unterstempel 46. Grundsätzlich kann sich das Trennmesser 90 aber auch
seitlich von den Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67, den Stützelementen 72, 73 und
den Federaufnahmen 78, 79 erstrecken. Alternativ kann das Trennmesser 90 sich auch
entsprechend durch den oder seitlich von dem Oberstempel 44 erstrecken. In den dargestellten
Ausgestaltungen ist die Anordnung des Trennmessers 90 im Bereich des Unterstempels
46 und die Führung des Trennmessers 90 durch den Unterstempel 46 lediglich beispielhaft.
[0101] Der Oberstempel 44 weist ein beheiztes Element 82 auf, dessen dem Unterstempel 46
zugewandte Flächen eine Querschweißfläche 84 ausbilden. In der Querschweißfläche 84
ist eine Nut 86 ausgebildet, die sich in vertikaler Richtung nach oben, d.h. weg von
dem Unterstempel 46 erstreckt. An einem Grund der Nut, d.h. an dem dem Unterstempel
46 beabstandeten Ende der Nut ist ein elastisches Element 87 angeordnet, das aus Silikon
ausgebildet sein kann. In dem beheizten Element 82 ist ein Beheizungselement 88, beispielsweise
eine Heizpatrone oder ein Heizwendel angeordnet, der das beheizte Element 82 auf die
Schweißtemperatur erwärmt.
[0102] Des Weiteren weist der Oberstempel 44 Niederhalteelemente 94 und 96 auf, die zu beiden
Seiten des beheizten Elements 82 bzw. der Querschweißfläche 84 angeordnet sind. In
der dargestellten Querschnittsansicht ist somit das Niederhalteelement 94 in Transportrichtung
vor dem beheizten Element 82 angeordnet und das Niederhalteelement 96 in Transportrichtung
hinter dem beheizten Element 82. Die Niederhalteelemente sind zu ihren dem Unterstempel
46 zugewandten Enden 75 bzw. 97 leicht aufeinander zu eingeknickt. Niederhalteelement
94, 96 sind federnd in dem Oberstempel 94 mittels einer Federeinlagerung 88 gelagert.
Auf diese Weise können die Niederhalteelemente 94, 96 sich parallel zu der Trennschweißebene
97 relativ zu dem beheizten Element 82 und der Querschweißfläche 84 bewegen.
[0103] Die Beheizung des Oberstempels 44 und des Unterstempels muss für einen rein mechanischen
Trennvorgang nicht zwingend vorhanden sein. Sollen die Verpackungsbahnen jedoch durch
Wärmebeaufschlagung verschweißt und ggf. zusätzlich das Trennen unterstützt werden,
kann die Beheizung vorhanden sein.
[0104] Der Ablauf des Quertrennschweißvorgangs ist im Folgenden sukzessive mit Blick auf
die Figuren 4a und 4b erläutert.
[0105] Aus der in der Fig. 4a dargestellten Ausgangsposition wird der Oberstempel 44 auf
den feststehenden Unterstempel 46 bewegt. Dabei kommen zunächst Niederhalteelemente
94 und 96 mit ihrem dem Unterstempel 46 zugewandten Enden 95 und 97 zur Anlage auf
den Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67.
[0106] Zwischen dem Oberstempel und dem Unterstempel durchlaufende Verpackungsbahnabschnitte
werden nun zwischen den Niederhalteelementen 94, 96 und den Druckaufnahmeeinrichtungen
66, 67 gehalten und gespannt.
[0107] Nun wird der Oberstempel weiter auf den Unterstempel zu bewegt. Die bereits auf den
Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67 aufliegenden Niederhalteelemente werden nun in die
federnde Lagerung 98 eingeschoben und bewegen sich relativ zu den übrigen Elementen
des Oberstempels 44. Diese Bewegung wird fortgesetzt, bis das beheizte Element 82
mit der Querschweißfläche 84 zur Anlage auf den Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67
und der Stützfläche 70 kommt. Es beginnt nun der Versiegelungsvorgang und die Verpackungsbahnabschnitte
werden zwischen den Druckaufnahmeeinrichtungen 66, 67 und dem beheizten Element 82
verschweißt.
[0108] Der Oberstempel wird nun noch weiter nach unten bewegt und drückt die Druckaufnahmeeinrichtung
66, 67 entgegen der Kraft der Federn 80, 81 weiter nach unten. Im vollständig eingefederten
Zustand, der in der Fig. 4b dargestellt ist, liegen die Stützelemente 72, 73 auf den
Federhalterungen 88, 89 auf. Dabei wird das Trennmesser 90 bewegt mittels der später
beschriebenen Aktuierungseinrichtung und das Trennmesser 90 aus dem Spalt 89 aus und
in die Nut 86 ein, wobei es durch die Verpackungsebene hindurchtritt. Das Trennmesser
90 kann mit seinen Spitzen minimal in das Silikonelement 87 eintauchen. Die Verpackungsbahnabschnitte
werden auf diese Weise mechanisch mittels des Trennmessers 90 durchtrennt. Die Verpackungsbahnen
sind somit mechanisch durchtrennt und ggf. gleichzeitig thermisch miteinander versiegelt
bzw. verschweißt. Trotzdem kann über die vollständige Breite eine Trennung erfolgen,
aufgrund der Wirkung des mechanischen Trennens durch das Trennmesser 90. Anschließend
werden die Stempel wieder geöffnet, d.h. der Oberstempel 44 nach oben bewegt in den
in der Fig. 4a dargestellten Zustand.
[0109] Die Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht der weiteren Elemente der Quertrenneinrichtung
20, die in der Fig. 3 lediglich schematisch als Anschluss an das Trennmesser 90 dargestellt
sind. Das Trennmesser 90 ist relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel bewegbar.
Das Trennmesser 90 weist eine Schneidkante 91 auf, die durch die Verpackungsebene
18 hindurchtritt und die Verpackungsbahnen durchtrennt. In der dargestellten Ausgestaltung
ist das Trennmesser 90 von unten durch den Unterstempel 46 und durch die Verpackungsebene
18 bewegbar. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Trennmesser beispielsweise
von oben durch den Oberstempel 44 durch die Verpackungsebene 18 hindurchzuführen.
[0110] Das Trennmesser 90 weist einen Mittelabschnitt 100 auf, der bogenförmig ausgebildet
ist. Der Bogenverlauf ist dabei derart ausgestaltet, dass der Punkt des Bogens, d.h.
der Punkt, an dem das Trennmesser 90 am weitesten durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt,
in einer Mittelebene 98 angeordnet ist. Insbesondere halbiert die Mittelebene 98 die
einstellbare minimale Breite und maximale Breite und befindet sich genau in der Mitte
zwischen den Längstrenneinrichtungen. Die Mittelebene 98 erstreckt sich parallel zu
der Transportrichtung T.
[0111] Das Trennmesser 90 ist in der dargestellten Ausgestaltung symmetrisch bezüglich der
Mittelebene 98 ausgebildet. Der Mittelabschnitt 101 weist eine Breite in der Breitenrichtung
B auf, die der einstellbaren Mindestbreite der Quertrenneinrichtung und der Verpackungsmaschine
entspricht. In dem Mittelabschnitt 100 weist das Trennmesser 90 den bogenförmigen
Verlauf auf. Zu beiden Seiten des Mittelabschnitts schließt sich jeweils ein Außenabschnitt
103, 105 an. Der Verlauf der Schneidkante 104, 106 im Bereich der Außenabschnitte
103, 105 ist linear ausgestaltet und fällt nach außen hin ab bzw. das Maß, um den
der Außenabschnitt in der ausgefahrenen Position durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt,
nimmt nach außen hin ab.
[0112] Das Trennmesser 90 ist auf einem Balkenelement 108 abgestützt, so dass eine zurückgezogene
Position durch die Abstützung an dem Balkenelement 108 definiert ist.
[0113] Es ist zumindest eine Aktuierungseinrichtung, in der dargestellten Ausgestaltung
102 zwei Aktuierungseinrichtungen 112, 114 vorgesehen, die jeweils pneumatisch ausgebildet
sind. Von den Aktuierungseinrichtungen 112, 114 erstreckt sich durch das Balkenelement
108 hindurch jeweils eine mechanische Kopplung oder beispielsweise eine Säule, mittels
der das Trennmesser 90 von der zurückgezogenen in die ausgefahrene Position bewegt
werden kann.
[0114] Das Trennmesser 90 ist über eine Haltestruktur 126 mit den ersten Keilelementen 120,
124 verbunden, die sich gemeinsam mit dem Trennmesser 90 parallel zu der Stempelrichtung
140 bewegen. Das Keilelement 118 weist eine Keilfläche 120 auf und das Keilelement
122 weist eine Keilfläche 124 auf. In der ausgefahrenen Position geraten die Keilflächen
120, 124 in Anschlag an bezüglich der Stempelrichtung 49 festgelegte Keilflächen.
Die Keilfläche 124 gelangt in Anschlag an die Keilfläche 130 eines zweiten Keilelements
128. Die Keilfläche 120 gerät in Anschlag an eine Keilfläche 134 eines zweiten Keilelements
132. Sämtliche Keilelemente sind ebenfalls in der dargestellten Ausgestaltung symmetrisch
bezüglich der Mittelebene 98 angeordnet. Die Keilelemente 128, 132 sind parallel zu
der Stempelrichtung 49 derart festgelegt, dass sie sich nicht gemeinsam mit dem Trennmesser
90 bei dessen Aktuierung bewegen. Die Keilelemente 128, 132 sind jedoch in der Breitenrichtung
B bewegbar. Ihre Bewegung ist dabei wie schematisch angedeutet mit der Längstrenneinrichtung
24 gekoppelt. Werden die Keilelemente 128, 132 beispielsweise aufeinander zu bewegt
in der in Fig. 5 dargestellten Ansicht, wandert der Punkt, an dem die Keilflächen
124, 120 in Anschlag an die Keilflächen 130, 134 gelangen, weiter nach unten. Die
ausgefahrene Position ist dann weiter unten als in der Fig. 5 dargestellte Position
der maximalen Breite. Dies bedeutet dann, dass die Breite der Schneidkante 91, die
durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt, geringer wird. Ganz außenliegende Bereiche
der linearen Abschnitte 104 und 116 treten nicht mehr durch die Verpackungsebene 18
hindurch. Die Breite der Trennung verringert sich. Umgekehrt gilt dasselbe. Werden
die Keilelemente 128, 132 voneinander wegbewegt, ändert der Punkt, an dem die Keilflächen
124, 120 in Anlage an die Keilflächen 130, 134 gelangen, nach oben, so dass sich der
Bereich des Abschnitts des Trennmessers 90, der durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt,
wieder verbreitert.
[0115] Die Keilelemente, wie in dem Schnitt X-X dargestellt, können als zwei Keilelemente
134, 134' bereitgestellt sein bzw. im Beispiel des Keilelements 134, so dass durch
einen Zwischenraum 135 zwischen ihnen die mechanische Kopplung 115 bzw. auf der gegenüberliegenden
Seite die mechanische Kopplung 113 durch das Keilelement 128 hindurchtreten kann.
Die Keilfläche 120, 124 des Keilelements 118 bzw. 122 kann sich über die gesamte Breite
erstrecken und beispielsweise die Keilfläche 120 an beiden Keilflächen 134, 134' anliegen.
[0116] Der Oberstempel 44, der Unterstempel 46 sowie das Balkenelement 108 können allesamt
genauso wie die Aktuierungseinrichtung 112, 114 mit einer gemeinsamen Trägerstruktur
110 gelagert sein, so dass eine gemeinsame Höhenverstellung dieser Elemente erfolgen
kann. Diese Höhenverstellung kann auch mit der Höhenverstellung der Längstrenneinrichtung
koppeln, insbesondere mechanisch gekoppelt, sein.
[0117] Gegenüber der Stempelrichtung 49 weist die Schneidkante 106 des Außenabschnitts 105
einen Winkel auf, der dem Winkel 140 entspricht, den die Keilfläche 134 zu der Stempelrichtung
49 einnimmt. Gleiches gilt auf der gegenüberliegenden Seite für den Winkel, den die
Schneidkante 104 des Außenabschnitts 103 gegenüber der Stempelrichtung 49 einnimmt
und den Winkel, den die Keilfläche 130 des Keilelements 128 gegenüber der Stempelrichtung
49 einnimmt. Auf diese Weise setzt sich eine Bewegung der Längstrenneinrichtung 24
in der Breitenrichtung B bzw. entsprechende Bewegung des Keilelements 128, 132 eins-zu-eins
in eine Verbreiterung bzw. Verschmälerung des Abschnitts der Schneidkante 91 um, der
durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt.
[0118] Auf diese Weise wird einfach mechanische Kopplung bereitgestellt, die in der Breitenverstellung
des Abschnitts des Trennmessers, der durch die Verpackungsebene 18 hindurchtritt und
damit des Bereichs, über den die Verpackung in Breitenrichtung durchtrennt wird, gemeinsam
mit der Breitenverstellung der Längstrenneinrichtung aufgrund einer mechanischen Zwangskopplung
ermöglicht. Diese muss lediglich bei der Installation vorab einmal kalibriert werden.
Für die in der Fig. 5 dargestellte ausgefahrene Position in maximaler Breite ist dann
das Trennmesser derart einzustellen, dass es über die gesamte Breite durch die Verpackungsebene
18 hindurchtritt. Hierfür kann mittels Stellschrauben die Position des Trennmessers
90 relativ zu dem Balkenelement 108 justierbar sein.
[0119] Fig. 6 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Längstrenneinrichtung 24, 24' in
einer Ausgestaltung in der zwei Längstrenneinrichtungen 24, 24' vorgesehen sind. Wie
zu erkennen ist, sind diese bezüglich der Mittelebene 98 symmetrisch angeordnet und
in der Breitenrichtung bewegbar. Auf diese Weise wird die Breite der Verpackung eingestellt,
die dem Abstand zwischen der Längstrenneinrichtung 24 und 24' entspricht. Gleichzeitig
muss dabei sichergestellt sein, dass die Quertrennung genau über dieselbe Breite erfolgt.
Durch die voranstehend beschriebene Kopplung kann erreicht werden, dass das Trennmesser
die Trennung in der Breitenrichtung nur über die entsprechende Breite vornimmt und
bei einer Breitenverstellung der Längstrenneinrichtung 24, 24' eine automatische Anpassung
der Breite an dem Trennmesser 90 erfolgt.
[0120] Die Fig. 7a zeigt lediglich schematisch ein mögliches Trennmesser 90. Die mit 91
bezeichnete Schneidkante 91 ist wie dargestellt beispielsweise gezackt ausgebildet.
Insbesondere können zwei zueinander versetzte Zackenreihen vorgesehen sein. Es ist
somit nicht zwingend notwendig, dass die Schneide des Trennmessers gerade verläuft,
sondern mittels der dargestellten gezackten Schneide 91 kann eine gute mechanische
Trennung erfolgen. Des Weiteren können die Zacken 91 in das Silikonelement 97 mit
ihren Spitzen eintauchen und so an den Flanken der Zacken angeordneter Schmutz bzw.
Farbe im Silikon abgestreift werden. Auf diese Weise kann ein Zusetzen der Stempelelemente
bzw. des Schweißmessers vermieden und lediglich das Silikonelement im Wartungsfall
getauscht werden.
[0121] Fig. 7b zeigt den auch bereits in Zusammenhang mit der Fig. 5 beschriebenen Aufbau
des Trennmessers. Im Vergleich dazu sind auch andere Ausgestaltungen des Trennmessers
grundsätzlich möglich.
[0122] So zeigt die Fig. 7c eine V-Form der Schneidkante 91 des Trennmessers 90. Die Schneidkante
91 weist zwei lineare Abschnitte auf, die von einem sechsten Punkt, der vorzugsweise
in der Trennebene 38 angeordnet ist, nach außen hin über die Breite des Trennmessers
90 abfallen bzw. das Maß, um das die Schneidkante 91 durch die Verpackungsebene 98
hindurchtritt, verringert sich linear nach außen hin.
[0123] Die Fig. 7d zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung des Trennmessers für die beispielsweise
in einer Verpackungsmaschine zum Einsatz kommen kann, die lediglich eine einzige Längstrenneinrichtung
aufweist. Das Trennmesser 90 weist in diesem Fall keine symmetrische Ausgestaltung
auf. Beispielsweise kann die Schneidkante 91 über ihre gesamte Breite von der einen
zu der anderen Seite in Breitenrichtung linear ansteigen bzw. abfallen. Die Schneidkante
ist dann somit linear ausgebildet und unter einem Winkel schräg zu der Stempelrichtung
49 angeordnet. Mit anderen Worten ist die Schneidkante unter einem Winkel verschieden
von 0° oder 90° zu der Stempelrichtung angeordnet.
[0124] Fig. 8 zeigt einen schematischen Ablauf eines vorgeschlagenen Verfahrens.
[0125] Nach dem Beginn des Verfahrens erfolgt im Schritt 202 ein Bereitstellen der Quertrennvorrichtung
mit einem Oberstempel und einem Unterstempel, die sich in einer Breitenrichtung parallel
zueinander erstrecken, wobei zumindest einer von dem Oberstempel und dem Unterstempel
in einer Stempelrichtung bewegbar ist, um den Oberstempel und den Unterstempel in
einer Stempelrichtung senkrecht zu der Breitenrichtung relativ zueinander in eine
geschlossene Position zu bringen, in der der Oberstempel und der Unterstempel die
Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene klemmen, wobei die Quertrennvorrichtung
des Weiteren ein Trennmesser aufweist, wobei das Trennmesser eine Schneidkante aufweist,
wobei das Trennmesser parallel zu der Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen
Position und einer ausgefahrenen Position relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel
derart bewegbar ist, dass in der ausgefahrenen Position zumindest ein Abschnitt der
Schneidkante durch die Verpackungsebene hindurchtritt, wobei das Trennmesser eine
Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung parallel zu der Breitenrichtung
aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet
ist, wobei eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers in Stempelrichtung sich über
die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung ändert.
[0126] Dann erfolgt ein Schritt des Einstellens der ausgefahrenen Position des Trennmessers
relativ zu der Verpackungsebene, so dass eine parallel zu der Trennmesserbreite erstreckende
Breite des Abschnitts der Schneidkante, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
auf eine Breite der Verpackung eingestellt ist.
[0127] Die vorliegende Offenbarung weist des Weiteren Ausführungsformen gemäß der folgenden
Klauseln auf:
Klausel 1. Quertrennvorrichtung für eine Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts
in eine Verpackung, mit einem Oberstempel und einem Unterstempel, die sich in einer
Breitenrichtung parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest einer von dem Oberstempel
und dem Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist, um den Oberstempel und
den Unterstempel in einer Stempelrichtung senkrecht zu der Breitenrichtung relativ
zueinander in eine geschlossene Position zu bringen, in der der Oberstempel und der
Unterstempel die Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene klemmen, dadurch
gekennzeichnet, dass die Quertrennvorrichtung des Weiteren ein Trennmesser aufweist,
wobei das Trennmesser eine Schneidkante aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu
der Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen
Position relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel derart bewegbar ist, dass
in der ausgefahrenen Position zumindest ein Abschnitt der Schneidkante durch die Verpackungsebene
hindurchtritt, wobei das Trennmesser eine Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung
und parallel zu der Breitenrichtung aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem
Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet ist, wobei eine Höhe der Schneidkante
des Trennmessers in Stempelrichtung sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung
ändert, wobei die ausgefahrene Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene
einstellbar ist.
Klausel 2. Quertrennvorrichtung nach Klausel 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgefahrene
Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene und damit eine sich parallel
zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts der Schneidkante, der
durch die Verpackungsebene hindurchtritt, einstellbar ist.
Klausel 3. Quertrennvorrichtung nach Klausel 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Trennmesser mittels einer Aktuierungseinrichtung relativ zu dem Oberstempel und
dem Unterstempel bewegbar parallel zu der Stempelrichtung bewegbar ist.
Klausel 4. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Aktuierungseinrichtung eine pneumatische Aktuierungseinrichtung ist.
Klausel 5. Quertrennvorrichtung nach Klausel 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Aktuierungseinrichtung mindestens ein Anschlagelement aufweist, das die Bewegung
des Trennmessers in der Stempelrichtung beschränkt und damit die ausgefahrene Position
des Trennmessers definiert.
Klausel 6. Quertrennvorrichtung nach Klausel 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens
eine Anschlagelement aus einem ersten und einem zweiten Keilelement ausgebildet ist,
wobei das erste und das zweite Keilelement jeweils eine Keilfläche aufweisen, die
aneinander in Anschlag bringbar sind, wobei das erste Keilelement mit dem Trennmesser
gekoppelt ist und sich mit diesem parallel zu der Stempelrichtung mitbewegt, wobei
das erste Keilelement in der Breitenrichtung festliegt, wobei das zweite Keilelement
in der Breitenrichtung bewegbar ist.
Klausel 7. Quertrennvorrichtung nach Klausel 6, dadurch gekennzeichnet, dass wobei
das zweite Keilelement in der Stempelrichtung relativ zu der Verpackungsebene festgelegt
ist.
Klausel 8. Quertrennvorrichtung nach Klausel 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Trennmesser in der ausgefahrenen Position angeordnet ist, wenn die Keilflächen
des ersten und des zweiten Keilelements aneinander anliegen.
Klausel 9. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Trennmesser in der zurückgezogenen Position vollständig aus der Verpackungsebene
herausbewegt ist.
Klausel 10. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass das Trennmesser in der Breitenrichtung symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet
ist, die senkrecht zu der Breitenrichtung und der Stempelrichtung ist.
Klausel 11. Quertrennvorrichtung nach Klausel 10, dadurch gekennzeichnet, dass das
Trennmesser seine größte Höhe in der Stempelrichtung, mit der es am weitesten durch
die Verpackungsebene hindurchtritt, in der Symmetrieebene aufweist.
Klausel 12. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneidkante einen bogenförmigen Mittelabschnitt aufweist, der sein größtes
Maß in der Stempelrichtung, mit dem das Trennmesser am weitesten durch die Verpackungsebene
hindurchtritt, in seiner Mitte aufweist, wobei sich an den Mittelabschnitt zu beiden
Seiten in der Breitenrichtung jeweils ein Außenabschnitt anschließt, in dem die Schneidkante
mit einem linearen Verlauf nach außen hin das Maß in der Stempelrichtung, mit dem
das Trennmesser durch die Verpackungsebene hindurchtritt, verringert.
Klausel 13. Quertrennvorrichtung nach Klausel 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
Außenabschnitt unter einem ersten Winkel relativ zu der Stempelrichtung nach außen
hin verläuft, und wobei ein Keilwinkel der Keilflächen des ersten und des zweiten
Keilelements einen zweiten Winkel relativ zu der Stempelrichtung ausbildet, und wobei
ein Betrag des ersten Winkels gleich einem Betrag des zweiten Winkels ist.
Klausel 14. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass Schneidkante ist gezackt ausgebildet ist.
Klausel 15. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Quertrennvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die zurückgezogene Position
unterhalb der ausgefahrenen Position angeordnet ist.
Klausel 16. Quertrennvorrichtung nach einer der Klauseln 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die Quertrennvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich das Trennmesser von
der Seite des Unterstempels durch die Verpackungsebene bewegt, insbesondere wobei
das Trennmesser such durch den Unterstempel bewegt.
Klausel 17. Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts, mit einer Quertrennvorrichtung
nach einer der Klauseln 1 bis 16.
Klausel 18. Verpackungsmaschine nach Klausel 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verpackungsmaschine mindestens eine Längstrennvorrichtung aufweist, die die Verpackung
parallel zu einer Transportrichtung des Packguts in der Verpackungsebene trennt.
Klausel 19. Verpackungsmaschine nach Klausel 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass
die Längstrennvorrichtung höhenverstellbar gelagert ist, um eine Höhe der Verpackungsebene
einzustellen
Klausel 20. Verpackungsmaschine nach Klausel 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Quertrennvorrichtung höhenverstellbar gelagert ist, wobei die Längstrennvorrichtung
und die Quertrenneinrichtung gemeinsam höhenverstellbar sind.
Klausel 21. Verpackungsmaschine nach Klausel 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass
wobei die Längstrennvorrichtung und die Quertrenneinrichtung an einer gemeinsamen
Trägereinrichtung der Verpackungsanlage angebracht sind, wobei die gemeinsame Trägereinrichtung
höhenverstellbar ist.
Klausel 22. Verpackungsmaschine nach einer der Klauseln 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Längstrennvorrichtung in der Breitenrichtung verstellbar
ist, um eine Breite der Verpackung einzustellen.
Klausel 23. Verpackungsmaschine nach Klausel 22, dadurch gekennzeichnet, dass das
zweite Keilelement eines des mindestens einen Anschlagelements der Quertrennvorrichtung
in der Breitenrichtung mit einer der mindestens einen Längstrennvorrichtung gekoppelt
ist und sich mit dieser in der Breitenrichtung mitbewegt, wobei das erste Keilelement
jedes Anschlagelements in der Breitenrichtung festliegt.
Klausel 24. Verpackungsmaschine nach einer der Klauseln 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass die Quertrennvorrichtung zwei Längstrennvorrichtungen aufweist, die in der Breitenrichtung
relativ zueinander bewegbar sind, um eine Breite der Verpackung einzustellen.
Klausel 25. Verpackungsmaschine nach Klausel 24, dadurch gekennzeichnet, dass die
Quertrennvorrichtung zwei Anschlagelemente aufweist, wobei das zweite Keilelement
jedes Anschlagelements der Quertrennvorrichtung in der Breitenrichtung mit jeweils
einer der Längstrennvorrichtungen gekoppelt ist und sich mit dieser in der Breitenrichtung
mitbewegt, wobei das erste Keilelement des mindestens einen Anschlagelements in der
Breitenrichtung festliegt.
Klausel 26. Verpackungsmaschine nach einer der Klauseln 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verpackungsmaschine eine Verpackungsmaschine ist, insbesondere die dazu ausgebildet
ist, das Packgut in eine Folienverpackung zu verpacken.
Klausel 27. Verpackungsmaschine nach Klausel 26, dadurch gekennzeichnet, dass die
Folienverpackung aus einer Oberfolie und einer Unterfolie ausgebildet ist, die in
der Verpackungsebene von der Quertrenneinrichtung getrennt werden.
Klausel 28. Verpackungsmaschine nach einer der Klauseln 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verpackungsmaschine eine Papierverpackungsmaschine ist, insbesondere die
dazu ausgebildet ist, das Packgut in eine Papierverpackung zu verpacken.
Klausel 29. Verpackungsmaschine nach Klausel 28, dadurch gekennzeichnet, dass die
Papierverpackung aus einer Oberpapierbahn und einer Unterpapierbahn ausgebildet ist,
die in der Verpackungsebene von der Quertrenneinrichtung getrennt werden.
Klausel 30. Verfahren (200) zur Breiteneinstellung einer Quertrennvorrichtung einer
Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts in eine Verpackung, mit den folgenden
Schritten:
- Bereitstellen (202) der Quertrennvorrichtung mit einem Oberstempel und einem Unterstempel,
die sich in einer Breitenrichtung parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest
einer von dem Oberstempel und dem Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist,
um den Oberstempel und den Unterstempel in einer Stempelrichtung senkrecht zu der
Breitenrichtung relativ zueinander in eine geschlossene Position zu bringen, in der
der Oberstempel und der Unterstempel die Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene
klemmen, wobei die Quertrennvorrichtung des Weiteren ein Trennmesser aufweist, wobei
das Trennmesser eine Schneidkante aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu der
Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position
relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel derart bewegbar ist, dass in der ausgefahrenen
Position zumindest ein Abschnitt der Schneidkante durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
wobei das Trennmesser eine Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung und
parallel zu der Breitenrichtung aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem Oberstempel
und dem Unterstempel angeordnet ist, wobei eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers
in Stempelrichtung sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung ändert,
und
- Einstellen (204) der ausgefahrenen Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene,
so dass eine sich parallel zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts
der Schneidkante, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, auf eine Breite der
Verpackung eingestellt ist.
1. Quertrennvorrichtung für eine Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts in
eine Verpackung, mit einem Oberstempel und einem Unterstempel, die sich in einer Breitenrichtung
parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest einer von dem Oberstempel und dem
Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist, um den Oberstempel und den Unterstempel
in einer Stempelrichtung senkrecht zu der Breitenrichtung relativ zueinander in eine
geschlossene Position zu bringen, in der der Oberstempel und der Unterstempel die
Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene klemmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertrennvorrichtung des Weiteren ein Trennmesser aufweist, wobei das Trennmesser
eine Schneidkante aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu der Stempelrichtung
zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position relativ zu
dem Oberstempel und dem Unterstempel derart bewegbar ist, dass in der ausgefahrenen
Position zumindest ein Abschnitt der Schneidkante durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
wobei das Trennmesser eine Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung und
parallel zu der Breitenrichtung aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem Oberstempel
und dem Unterstempel angeordnet ist, wobei eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers
in Stempelrichtung sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung ändert,
wobei die ausgefahrene Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene einstellbar
ist.
2. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgefahrene Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene und damit
eine sich parallel zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts der
Schneidkante, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, einstellbar ist.
3. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser mittels einer Aktuierungseinrichtung relativ zu dem Oberstempel und
dem Unterstempel bewegbar parallel zu der Stempelrichtung bewegbar ist.
4. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuierungseinrichtung eine pneumatische Aktuierungseinrichtung ist.
5. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuierungseinrichtung mindestens ein Anschlagelement aufweist, das die Bewegung
des Trennmessers in der Stempelrichtung beschränkt und damit die ausgefahrene Position
des Trennmessers definiert.
6. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anschlagelement aus einem ersten und einem zweiten Keilelement
ausgebildet ist, wobei das erste und das zweite Keilelement jeweils eine Keilfläche
aufweisen, die aneinander in Anschlag bringbar sind, wobei das erste Keilelement mit
dem Trennmesser gekoppelt ist und sich mit diesem parallel zu der Stempelrichtung
mitbewegt, wobei das erste Keilelement in der Breitenrichtung festliegt, wobei das
zweite Keilelement in der Breitenrichtung bewegbar ist.
7. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wobei das zweite Keilelement in der Stempelrichtung relativ zu der Verpackungsebene
festgelegt ist.
8. Quertrennvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser in der ausgefahrenen Position angeordnet ist, wenn die Keilflächen
des ersten und des zweiten Keilelements aneinander anliegen.
9. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser in der zurückgezogenen Position vollständig aus der Verpackungsebene
herausbewegt ist.
10. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmesser in der Breitenrichtung symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet
ist, die senkrecht zu der Breitenrichtung und der Stempelrichtung ist.
11. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante einen bogenförmigen Mittelabschnitt aufweist, der sein größtes Maß
in der Stempelrichtung, mit dem das Trennmesser am weitesten durch die Verpackungsebene
hindurchtritt, in seiner Mitte aufweist, wobei sich an den Mittelabschnitt zu beiden
Seiten in der Breitenrichtung jeweils ein Außenabschnitt anschließt, in dem die Schneidkante
mit einem linearen Verlauf nach außen hin das Maß in der Stempelrichtung, mit dem
das Trennmesser durch die Verpackungsebene hindurchtritt, verringert.
12. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertrennvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die zurückgezogene Position
unterhalb der ausgefahrenen Position angeordnet ist.
13. Quertrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertrennvorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich das Trennmesser von der
Seite des Unterstempels durch die Verpackungsebene bewegt, insbesondere wobei das
Trennmesser such durch den Unterstempel bewegt.
14. Verpackungsmaschine zum Verpacken eines Packguts, mit einer Quertrennvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verfahren (200) zur Breiteneinstellung einer Quertrennvorrichtung einer Verpackungsmaschine
zum Verpacken eines Packguts in eine Verpackung, mit den folgenden Schritten:
• Bereitstellen (202) der Quertrennvorrichtung mit einem Oberstempel und einem Unterstempel,
die sich in einer Breitenrichtung parallel zueinander erstrecken, wobei zumindest
einer von dem Oberstempel und dem Unterstempel in einer Stempelrichtung bewegbar ist,
um den Oberstempel und den Unterstempel in einer Stempelrichtung senkrecht zu der
Breitenrichtung relativ zueinander in eine geschlossene Position zu bringen, in der
der Oberstempel und der Unterstempel die Verpackung zwischen sich in einer Verpackungsebene
klemmen, wobei die Quertrennvorrichtung des Weiteren ein Trennmesser aufweist, wobei
das Trennmesser eine Schneidkante aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu der
Stempelrichtung zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position
relativ zu dem Oberstempel und dem Unterstempel derart bewegbar ist, dass in der ausgefahrenen
Position zumindest ein Abschnitt der Schneidkante durch die Verpackungsebene hindurchtritt,
wobei das Trennmesser eine Trennmesserbreite senkrecht zu der Stempelrichtung und
parallel zu der Breitenrichtung aufweist, wobei das Trennmesser parallel zu dem Oberstempel
und dem Unterstempel angeordnet ist, wobei eine Höhe der Schneidkante des Trennmessers
in Stempelrichtung sich über die Trennmesserbreite in der Breitenrichtung ändert,
und
• Einstellen (204) der ausgefahrenen Position des Trennmessers relativ zu der Verpackungsebene,
so dass eine sich parallel zu der Trennmesserbreite erstreckende Breite des Abschnitts
der Schneidkante, der durch die Verpackungsebene hindurchtritt, auf eine Breite der
Verpackung eingestellt ist.