ROTATIONSKOPF MIT LÄNGSBEWEGLICHEM FALTKANAL

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationskopf für eine Verpackungsmaschine insbesondere für kleinstückige Süßwarenprodukte, umfassend eine Mehrzahl von Haltebackenpaaren und eine Mehrzahl von teilbaren Faltkanälen (, die im Betrieb geöffnet und geschlossen werden), wobei jedem Haltebackenpaar ein teilbarer Faltkanal zugeordnet ist.

[0002] Ein solcher Rotationskopf ist z.B. von der EMC-Verpackungsmaschine der Theegarten Pactec GmbH bekannt. Diese Maschine umfasst einen Greiferkopf, der einem Produkt jeweils einen Verpackungsmittelzuschnitt zuordnet und dann das Produkt zusammen mit dem Verpackungsmittelzuschnitt an einen Packkopf (Rotationskopf) übergibt. Der Packkopf weist einen teilbaren Bürstenring auf, der vor der Weitergabe des verpackten Produkts geöffnet und vor der Übergabe von dem Greiferkopf auf den Packkopf wieder geschlossen wird und durch den das Produkt zusammen mit dem Packmittelzuschnitt hindurchgedrückt wird. Hierzu weisen sowohl der Greiferkopf als auch der Packkopf Stößel auf, die das Produkt zusammen mit dem Packmittelzuschnitt zwischen der Oberseite und der Unterseite des Produkts Einklemmen und gemeinsam durch den Bürstenring hindurchbewegen. Hierdurch legt sich der Packmittelzuschnitt seitlich an das Produkt an. Während dieses Vorgangs sind sowohl die Haltebacken des Greiferkopfs als auch die Haltebacken des Packkopfes geöffnet. Das Haltebackenpaar des Packkopfes befindet sich dabei radial innenliegend zum Bürstenring. Im Anschluss an das Durchführen durch den Bürstenring wird dann am Packkopf noch die Endfaltung des Packmittelzuschnitts am Produkt durchgeführt. Der Übergabevorgang mittels der Stempel am Greiferkopf und am Packkopf erfordert lange Stempelwege und ist daher technisch aufwändig.

[0003] Eine alternative Ausgestaltung eines Packkopfs mit Bürstenring ist in der EP 0926071 A1 beschrieben. Hierbei handelt es sich aber um einen geschlossenen Bürstenring, der bestimmte Bewegungsabläufe am Packkopf nicht zulässt. Geschlossene Faltkanäle bzw. Faltringe sind auch aus der EP 1357026 A1 bekannt. Bei der letzteren Konstruktion ist der Faltkanal schwenkbar angeordnet. Aber auch hier sind gewisse Bewegungsabläufe nicht möglich, weil dieser Packkopf eine andere Übergabe des Produkts mit dem Packmittelzuschnitt erfordert.

[0004] Eine weitere alternative Konstruktion ist aus der EP 2942294 B1 bekannt. Dort erfolgt das Durchführen durch einen Bürstenring nicht am Packkopf selbst, sondern innerhalb einer Einheit, die von dem Haltebackenpaar des Packkopfs durchfahren wird. Beschrieben ist lediglich ein schrittweises Bewegen des Packkopfs zum Hindurchführen des Produkts mit dem Packmittelzuschnitt durch den Bürstenring. Der Bürstenring ist teilbar und kann geöffnet und geschlossen werden, so dass er radial innenliegend zu den Halteabschnitten der Haltebacken zusammengefahren wird. Im Anschluss erfolgt dann eine Längsverschiebung des Bürs tenrings innerhalb der separaten Falteinheit. Zwar ist in dieser Druckschrift auch ein kontinuierliches Durchführen dieses Verfahrens angesprochen. Wie dies jedoch technisch umzusetzen ist, ergibt sich aus der EP 2942294 B1 nicht. Ein schrittweises Ausführen des mit dem Bürstenring durchgeführten Faltvorgangs bedingt einen geringeren Durchsatz. Es wird jedoch möglichst angestrebt, einen Durchsatz von mindestens 900 Produkten pro Minute zu erzielen.

[0005] Ein Bürstenring ist nur eine besondere Form eines Faltkanals. Generell können diese Faltkanäle auch durch bestimmte geometrische Innenkonturen einen genauen Anlegevorgang an das Produkt vorgeben. Ein Bürstenring führt ein Glattstreichen entlang der Seitenbereiche des Produkts durch.

[0006] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rotationskopf für eine Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass dieser in bestehende Maschinenkonzepte sehr leicht eingliederbar ist und mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann.

[0007] Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der teilbare, sich im Betrieb von einer Öffnungs- in eine Schließstellung bewegende Faltkanal radial zur Rotationsachse des Rotationskopfes zum Ausüben einer Faltbewegung längsbeweglich am Rotationskopf angeordnet ist. Das Anordnen von Faltkanälen am Rotationskopf an sich ist zwar bekannt; jedoch nicht als teilbarer, d.h. sich im Betrieb öffnender und schließender, und längsbeweglicher Faltkanal, so dass z.B. ein Umsetzen des Faltkanals auch von einer radial außenliegenden Position zu einer radial innenliegenden Position um den Haltebereich der Haltebacken herum möglich ist. Hierbei können auch lineare oder nahezu lineare Bewegungen eingesetzt werden, die von der Rotationsrichtung des Rotationskopfes abweichen. Die Ausübung der Faltbewegung durch den teilbaren, sich von einer Öffnungs- in eine Schließstellung bewegbaren Faltkanal vereinfacht auch die Ausgestaltung der zugehörigen Haltemittel, die während dieses Vorgangs das Produkt zusammen mit dem Packmittelzuschnitt in Position halten. Dieser Vorgang kann entweder durch Haltemittel erfolgen, die gänzlich am Rotationskopf angeordnet sind, oder zumindest teilweise von außen auf diesen zugreifen. Bei der letzteren Variante ist jedoch die Kinematik für solche Haltemittelbestandteile vereinfacht, weil das Produkt zusammen mit dem Packmittelzuschnitt nicht aktiv durch den Faltkanal bewegt werden muss, sondern sich hauptsächlich der Faltkanal entlang des Produkts bewegt.

[0008] Bei dieser Ausgestaltung macht sich die Umsetzbarkeit der einzelnen Teile des Faltkanals besonders vorteilhaft bemerkbar, weil dieser von einer Seite zur anderen Seite des Haltebereichs des Haltebackenpaars bewegt werden kann, auch wenn das Haltebackenpaar zum Aufdrücken auf die Seitenbereiche des Produkts ausgestaltet ist.

[0009] Günstigerweise kann der teilbare Faltkanal ein teilbarer Bürstenring sein. Hierbei handelt es sich um eine bevorzugte Ausgestaltung eines Faltkanals, der in vielen Fällen sehr schöne Verpackungsergebnisse erzielt und auch bei empfindlichen Produkten sehr gut einsetzbar ist.

[0010] Günstigerweise kann der teilbare Faltkanal mittels eines Koppelgetriebes radial zur Rotationsachse zum Ausüben der Faltbewegung angetrieben sein, wobei das Koppelgetriebe Bestandteil des Rotationskopfes ist. Ein Koppelgetriebe stellt ein einfaches und effizientes sowie platzsparendes Mittel dar, die Bewegung des teilbaren Faltkanals auszuüben. Die Ansteuerung des Koppelgetriebes kann z.B. über Nocken und Kurvenbahnen erfolgen, so dass die entsprechende Bewegung auch bei einem schnell rotierenden Rotationskopf ausübbar ist.

[0011] Bevorzugt kann das Koppelgetriebe den teilbaren Faltkanal sowohl zum Ausüben der Faltbewegung als auch zum Ausüben der Öffnungs- und Schließbewegung des Faltkanals antreibend ausgestaltet sein. Beide Bewegungsvorgänge werden demnach von ein und demselben Antrieb durchgeführt, wodurch sich eine Kosten- und Energieersparnis ergibt.

[0012] Des Weiteren kann die Öffnungs- und Schließbewegung mittels zumindest radial verlagerbarer Schwenkachsen des Koppelgetriebes bewirkbar sein. Zusätzlich können die Schwenkachsen auch tangential verschoben werden. Naturgemäß muss nur ein Teil oder nur eine der Schwenkachsen des Koppelgetriebes diese Funktion ausführen, während in aller Regel die Basisschwenkachsen am Rotationskopf eine feste Position einnehmen.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Haltebackenpaar zum Halten der Seitenbereiche eines mit einem Packmittelzuschnitt teilweise umgebenen Produkts ausgebildet sein, wobei jedem Haltebackenpaar ein Haltestempel zugeordnet ist, der einen Anschlag für die radial innenliegende Seite des teilweise mit dem Packmittelzuschnitt umgebenen Produkts formt. Es besteht demnach nicht zwingend die Notwendigkeit, dass der Haltestempel am Rotationskopf längsbeweglich angeordnet ist. Dieser braucht lediglich als Anschlag zu wirken. Gegebenenfalls weist der Haltestempel eine Pufferfunktion auf, indem er z.B. federbeweglich ist, damit eine vorgegebene Haltekraft nicht überschritten wird. Dieser Haltestempel gibt dann auch die radiale Position des Produkts zusammen mit dem Packmittelzuschnitt am Rotationskopf vor.

[0014] Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung mit einem Rotationskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einer Haltebackeneinrichtung. Die Haltebackeneinrichtung kann mindestens eine Haltebacke aufweisen, die synchronisiert zur Rotation des Rotationskopfs in Richtung eines zugeordneten Haltestempels des Rotationskopfs derart bewegbar ist, dass über einen vorgegebenen Wegabschnitt die Haltebacke zusammen mit dem Haltestempel das teilweise mit dem Packmittelzuschnitt umgebene Produkt hält und das zugehörige Haltebackenpaar und der zugehörige Faltkanal derart angesteuert sind, dass das Haltebackenpaar während dieses Haltevorgangs durch die Haltebacke und den Haltestempel öffnet (d.h. den Weg für den Faltkanal freimacht) und der Faltkanal die Faltbewegung ausübt. Das Produkt zusammen mit dem Packmittelzuschnitt kann somit am Rotationskopf von dem Haltebackenpaar transportiert werden, über einen bestimmten Bereich losgelassen werden, damit die Faltbewegung des Faltkanals ausgeführt werden kann, und anschließend wieder von dem Haltebackenpaar für den Weitertransport ergriffen werden. Das Produkt mit dem Packmittelzuschnitt weist somit im Wesentlichen einen radial gleichen Abstand zur Rotationsachse des Rotationskopfes auf, während die Faltbewegung des Faltkanals ausgeübt wird. Dies ermöglicht auch radial kürzere Haltebacken, die weniger weit vorstehen, weil der Faltkanal sich am Rotationskopf selbst bewegt.

[0015] Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verpacken eines kleinteiligen Produktes, insbesondere Süßwarenproduktes, mit folgenden Schritten:

Zuführen eines teilweise mit einem Packmittelzuschnitt versehenen Produkts an einen Rotationskopf,

Anlegen des Packmittelzuschnitts zumindest an die Seitenbereiche des Produkts mittels eines sich mit dem Rotationskopf mit bewegenden, teilbaren Faltkanals, der zum Ausüben einer Faltbewegung radial zur Rotationsachse des Rotationskopfes längsbeweglich auf dem Rotationskopf angeordnet ist, und Zurückführen des Faltkanals im geteilten Zustand auf dem Rotationskopf. Ein solcher Bewegungsablauf eines Faltkanals an einem Rotationskopf war bislang nicht bekannt und eröffnet neue Möglichkeiten der Verpackung mit höheren Geschwindigkeiten, ohne bestehende Verfahrensabläufe zu sehr zu verändern.

[0016] Das Verfahren kann weiter folgende Schritte umfassen:

Ergreifen der Seitenbereiche des Produkts unter Zwischenfügung des Packmittelzuschnitts mittels einer ersten Halteeinrichtung,

Übergeben des Produkts mit dem Packmittelzuschnitt an eine zweite Halteeinrichtung, die die radial innenliegende und die radial außenliegende Seite des teilweise mit dem Packmittelzuschnitt versehenen Produkts ergreift, wobei zumindest ein Haltemittel der zweiten Halteeinrichtung Bestandteil des Rotationskopfes ist, und

Durchführen des Anlegeschritts mittels des teilbaren Faltkanals, während die zweite Halteeinrichtung das Produkt hält.

[0017] Am Rotationskopf wirken somit zwei Halteeinrichtungen, die sich abwechseln. Der Anlegeschritt wird durchgeführt, während die zweite Halteeinrichtung das Produkt und den zugehörigen Packmittelzuschnitt hält und die erste Halteeinrichtung den Anlageschritt des teilbaren Faltkanals nicht stört.

[0018] Günstigerweise kann das Verfahren weiter folgenden Schritt umfassen:
Zurückübergeben des Produkts mit dem Packmittelzuschnitt an die erste Halteeinrichtung. Die erste Halteeinrichtung übernimmt somit den generellen Transport des Produkts mit dem Packmittelzuschnitt durch den Rotationskopf, während lediglich für den Anlegeschritt eine Übergabe an die zweite Halteeinrichtung erfolgt. In der Folge können dann die weiteren Faltvorgänge durchgeführt werden.

[0019] Gemäß einer Verfahrensvariante kann als folgender Schritt vorgesehen sein: Öffnen des teilbaren Faltkanals nach dem Anlegeschritt. Durch das Öffnen des teilbaren Faltkanals kann der Weg freigegeben werden für die erste Halteeinrichtung, die das Produkt und den Packmittelzuschnitt ergreifen können. Dies vereinfacht die Bewegungsabläufe. Dieses ist jedoch nicht zwingend, weil ein Öffnen des teilbaren Faltkanals auch während oder nach dem Schließen der ersten Halteeinrichtung erfolgen kann.

[0020] In der Folge kann dann als weiterer Schritt ausgeführt werden, dass der geöffnete Faltkanal zum Ausüben einer Rückführbewegung zur Startposition der Faltbewegung entgegen der Faltbewegungsrichtung am Rotationskopf bewegt wird, wenn das Produkt mit dem Packmittelzuschnitt an die erste Halteeinrichtung zurückübergeben wurde. Für diese Rückführbewegung steht ein relativ langer Rotationsweg des Rotationskopfes zur Verfügung, bis der Faltkanal seinen nächsten Anlegeschritt durchführen muss.

[0021] In den meisten Fällen ist ein Anlegen des Packmittelzuschnitts an das Produkt über den gesamten seitlichen Umfang gewünscht, deshalb ist es von Vorteil, wenn das Verfahren weiter folgenden Schritt umfasst: Der Faltkanal wird vor dem Ausüben der Faltbewegung geschlossen.

[0022] Von besonderem Vorteil ist es, wenn die erwähnten Schritte (in den Ansprüchen) sämtlich bei im Wesentlichen kontinuierlich rotierendem Rotationskopf durchgeführt werden. Hierdurch werden hohe Geschwindigkeiten erzielt. Darüber hinaus müssen Massen nicht zu stark beschleunigt und abgebremst werden, was auch produktschonender ist als ein schrittweises Arbeiten des Rotationskopfs.

[0023] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Verpackungsvorrichtung, bei der der erfinddungsgemäße Rotationskopf zum Einsatz kommen kann,

Fig. 2

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer ersten Stellung,

Fig. 3

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer zweiten Stellung,

Fig. 4

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer dritten Stellung,

Fig. 5

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer vierten Stellung,

Fig. 6

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer fünften Stellung,

Fig. 7

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer sechsten Stellung,

Fig. 8

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer siebten Stellung,

Fig. 9

eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rotationskopfes in einer achten Stellung, und

Fig. 10

eine vereinfachte Vorderansicht eines Teils eines Rotationskopfes mit Haltebacken.

[0024] Eine Verpackungsvorrichtung 1 für insbesondere kleinstückige Süßwarenprodukte ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Die Verpackungsmaschine 1 umfasst im Wesentlichen einen Linearförderer 2 zum Zuführen der Produkte P, einen Aufnahmekopf 3 zum Aufnehmen der Produkte P und Weitergabe an einen Greiferkopf 4 zum Zuordnen eines Packmittelzuschnitts Z an das Produkt P, einen Packkopf 5 zum Ausüben der maßgeblichen Verpackungsschritte und einen Abgabekopf 6 zur Aufnahme und Abgabe der fertig verpackten Produkte P₁ sowie eine Zuführeinheit 7 für Verpackungsmaterial. Im vorliegenden Fall umfasst die Zuführeinheit 7 für Verpackungsmaterial zwei Stationen für Packmittelrollen 8 und 9, wobei eine erste Packmittelrolle 8 abläuft und die zweite Packmittelrolle 9 vorbereitet und zugeschaltet wird, sobald die erste Packmittelrolle 8 leer ist. Der Aufnahmekopf 3, der Greiferkopf 4, der Packkopf 5 und der Abgabekopf 6 sind jeweils als Rotationsköpfe ausgeführt und mit entsprechenden Haltebackenpaaren zum Transport des Produkts P und gegebenenfalls des Packmittelzuschnitts Z versehen. Hierzu sind mehrere Haltebackenpaare gleichmäßig verteilt an den Umfängen der Rotationsköpfe angeordnet. Üblicherweise ordnet der Greiferkopf 4 einem Produkt P einen Packmittelzuschnitt Z zu, so dass der Packmittelzuschnitt Z L-förmig um das Produkt herumgeführt wird. Während der Übergabe an den Packkopf 5 wird der Packmittelzuschnitt Z in U-Form um das Produkt P gelegt. Die Haltebackenpaare des Greiferkopfs 4 und des Packkopfs 5 weisen hierzu in aller Regel eine um 90° zueinander verdrehte Öffnungs- und Schließrichtung auf, so dass ihre Haltebereiche zur Übergabe des Produkts P zusammen mit dem Packmittelzuschnitt Z ineinandergreifen können.

[0025] Die Erfindung befasst sich hauptsächlich mit der neuartigen Ausgestaltung des Packkopfes 5. Dessen Aufbau und Funktionsweise wird nunmehr anhand der Figuren 2-9 näher erläutert. Zur Vereinfachung und Übersichtlichkeit ist nur eine Station des Packkopfes 5 mit den in der Folge näher erläuterten Einrichtungen versehen. Diese sind selbstverständlich bei jeder dieser Stationen 12 des Packkopfes 5 vorhanden. Zusätzlich ist zur besseren Übersichtlichkeit auch der Packmittelzuschnitt Z nicht dargestellt, sondern nur das Produkt P alleine.

[0026] Der Packkopf 5 ist als eine Art Rotationstrommel ausgeführt und dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn. In einer Aussparung 10 der Trommel 11 sind sternförmig verschiedene Stationen 12 des Packkopfs 5 angeordnet. Jede Station 12 verfügt über ein Haltebackenpaar 13, einen teilbaren Faltkanal 14 und einen Haltestempel 15. Der Haltestempel 15 bildet das Zentrum jeder Station 12, um das die übrigen Elemente angeordnet sind. Der Haltestempel 15 weist einen Anschlagkopf 16 auf, der die radiale Position des Produkts P zusammen mit dem Packmittelzuschnitt Z relativ zur Rotationsachse A des Packkopfes 5 vorgibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Haltestempel 15 federbeweglich am Packkopf 5 angebracht.

[0027] Das Haltebackenpaar 13 ist symmetrisch um den Haltestempel 15 angeordnet, so dass auf beiden Seiten des Haltestempels 15 jeweils eine Haltebacke 13.1 und 13.2 vorhanden ist. Die Haltebacken 13.1 und 13.2 sind in Rotationsrichtung des Packkopfes 5 hintereinander angeordnet, so dass die Haltebacke 13.1 in Drehrichtung vor dem Haltestempel 15 und die Haltebacke 13.2 hinter dem Haltestempel 15 positioniert ist. Die Haltenbacken 13.1 und 13.2 sind schwenkbar an der Trommel zum Ausführen einer Öffnungs- und Schließbewegung innerhalb der Aussparung 10 angeordnet.

[0028] Der teilbare Faltkanal 14 (im vorliegenden Fall ein Bürstenring) weist jeweils die beiden Ringhälften 14.1 und 14.2 auf. Die Teilungsebene des teilbaren Faltkanals 14 liegt im Wesentlichen in der Schwenkebene des Haltebackenpaars 13. Jede Ringhälfte 14.1 und 14.2 des teilbaren Faltkanals 14 ist an einer Ringbasis 17.1 und 17.2 angebracht. Die Ringbasis 17.1 und 17.2 ist jeweils Bestandteil einer Koppelgetriebehälfte 18.1 und 18.2. Die Koppelgetriebehälften 18.1 und 18.2 sind jeweils seitlich neben der Aussparung 10 an der Trommel 11 angeordnet, so dass die Ringbasis 17.1 und 17.2 im Bereich der Aussparung 10 oder radial außerhalb der Aussparung 10 angeordnet ist. Jede Koppelgetriebehälfte 18.1 und 18.2 umfasst eine an der Trommel 11 angebrachte Getriebebasis 19.1, 19.2, an der ein erster Schwenkarm 20.1, 20.2 schwenkbar angeordnet ist. Der erste Schwenkarm 20.1, 20.2 ist mit dem radial weiter innenliegenden Teil der Ringbasis 17.1, 17.2 verbunden. Ein zweiter Schwenkarm 21.1, 21.2 ist mit dem radial weiter außenliegenden Teil der Ringbasis 17.1, näher an der Ringhälfte 14.1, 14.2 schwenkbar angebracht. Der zweite Schwenkarm 21.1, 21.2 ist schwenkbar an einer Verbindungskoppel 22.1, 22.2 angebracht. Die Verbindungskoppel 22.1, 22.2 ist mittels einer Schwenkwelle 23.1, 23.2 an der Getriebebasis 19.1, 19.2 angebracht. Die beiden Koppelgetriebehälften 18.1, 18.2 sind so ausgestaltet, dass der teilbare Faltkanal 14 längsbeweglich entlang des Haltestempels 15 angeordnet ist. Zusätzlich ermöglichen die Koppelgetriebehälften 18.1, 18.2 eine Öffnungs- und Schließbewegung der beiden Ringhälften 14.1, 14.2. Darüber hinaus sind die beiden Koppelgetriebehälften 18.2 so angesteuert, dass sie eine gleichzeitige Bewegung der Ringhälften 14.1, 14.2 bewirken. Die die Ringbasis 17.1 bzw. 17.2 mit den zugehörigen ersten und zweiten Schwenkarmen 20.1, 21.1 bzw. 20.1, 21.2 verbindenden Achsen bewegen sich radial und teilweise im Abstand entlang der Achse A des Packkopfes 5.

[0029] Die Form der Haltebacken 13.1 und 13.2 ist so gewählt, dass ihr jeweiliger Haltebereich 24.2, der mit dem Produkt P und dem Packmittelzuschnitt Z zur Anlage kommt, so vorsteht, dass der Faltkanal 14, d.h. die beiden Ringhälften 14.1, 14.2 zwischen den Haltebacken 13.1, 13.2 angeordnet werden kann, wenn die beiden Haltebacken 13.1 und 13.2 das Produkt P halten (siehe Fig. 2).

[0030] Dem Packkopf 5 ist eine von außen auf diesen einwirkende Haltebacke 25 zugeordnet. Die Haltebacke 25 bildet zusammen mit dem Haltestempel 15 eine Haltebackeneinrichtung, die in der Lage ist, das Produkt mit dem dazwischen gefügten Packmittelzuschnitt Z zumindest temporär festzuhalten, und zwar entlang einer Achse, die senkrecht zur Klemmachse des Haltebackenpaars 13 wirkt. Weil sich währen dieses Vorgangs der Packkopf 5 weiterdreht, muss die Haltebacke 25 eine Bewegung ausführen, die eine Zustellung eines Haltekopfs 26 an die Unterseite des Produkts P bewirkt und diesen so mitführt, dass der Haltekopf 26 dem von dem Packkopf 5 aufgeprägten Weg folgt. Hierzu ist die Haltebacke 25 mittels einer Getriebekoppel 27 entsprechend bewegbar ausgestaltet. Möglich ist auch die Anordnung der Haltebacke 25 auf einem Rotationskopf, so dass mehrere dieser Haltebacken 25 an diesem angeordnet sind und synchronisiert mit dem Produkt P in Kontakt treten. In Fig. 10 ist ein die Haltebacken 25 mit den zugehörigen Halteköpfen 26 bewegender Rotationskopf 31 zumindest teilweise dargestellt, der synchronisiert zum Packkopf 5 bewegt wird und eine entsprechende Getriebekoppel 27 zur Bewegung der Haltebacken 25 aufweist, so dass eine synchronisierte Mitnahme des Produkts P im Zusammenspiel mit dem Haltestempel 15 möglich ist.

[0031] Dem Packkopf 5 sind zusätzlich noch mehrere Verschlusselemente 28, 29, 30 und 31 zugeordnet, die zum Teil feststehen oder drehbar bzw. schwenkbar angeordnet sind und den Boden der Verpackung fertigfalten, während das Produkt P zusammen mit dem Packmittelzuschnitt Z an diesen vorbeigeführt wird.

[0032] Im Folgenden wird nunmehr anhand der Fig. 2 bis 9 die Funktionsweise des Packkopfes 5 und der zugeordneten Haltebacke 25 näher erläutert.

[0033] Die Übergabe des Produktes P zusammen mit dem Packmittelzuschnitt Z an den Packkopf 5 erfolgt in der in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Stellung des teilbaren Faltkanals 14. Das Haltebackenpaar 13 ergreift vom Greiferkopf 4 das Produkt P und den zugehörigen Packmittelzuschnitt Z. Der Packkopf 5 dreht weiter und die Haltebacke 25 wird in den Transportweg des Produkts P eingefahren (siehe Fig. 2), und zwar solange, bis der Haltekopf 26 die Unterseite des Produkts P berührt. Das Produkt P und der Packmittelzuschnitt Z sind in dieser Stellung zwischen dem Haltestempel 15 und der Haltebacke 25 gehalten (siehe Fig. 3). In der Folge kann das Haltebackenpaar 13 geöffnet werden. Das Produkt P und der zugehörige Packmittelzuschnitt Z werden somit von einer seitlichen Halterung durch das Haltebackenpaar 13 an den Haltestempel 15 und die Haltebacke 25 übergeben (siehe Fig. 4). Die Haltebacken 13.1 und 13.2 öffnen so weit, dass in der Folge die Koppelgetriebehälften 18.1 und 18.2 betätigt werden und der teilbare, geschlossene Faltkanal 14 entlang der Achse des Haltestempels 15 bzw. entlang der Produktachse radial nach außen bewegt wird. Diese Bewegung erfolgt im Wesentlichen linear und in aller Regel sehr schnell, damit das Produkt P bei dieser Faltbewegung des teilbaren Faltkanals 14 nur über einen überschaubaren Schwenkbereich vom Packkopf 5 weiterbewegt wird. Der Faltkanal 14 streicht somit den Packmittelzuschnitt Z seitlich an das Produkt P heran, so dass dieser eng an dem Produkt P anliegt (siehe Fig. 5).

[0034] Anschließend fährt der Faltkanal 14 noch weiter radial nach außen und mit einigem Abstand unterhalb des Produkts P, so dass der Packmittelzuschnitt Z zu einer Art Schlauchschwanz unterhalb des Produkts P weiter fortgeführt ist. In dieser Stellung ist es möglich, dass das Haltebackenpaar 13 wieder zugefahren wird, um das Produkt P und den Packmittelzuschnitt Z wieder zu halten (siehe Fig. 6). Während der ganzen Zeit vollführt die Haltebacke 25 aufgrund der Getriebekoppel 27 eine geeignete Nachführbewegung, so dass das Produkt P sicher an den Haltestempel 15 angedrückt ist. In der Folge kann nunmehr die Haltebacke 25 wieder zurückfahren, die Ringhälften 14.1 und 14.2 des Faltkanals 14 können mittels der Koppelgetriebehälften 18.1 und 18.2 geöffnet werden und der geöffnete Faltkanal 14 kann seitlich an dem Produkt P und dem Haltebackenpaar 13 wieder nach oben geführt werden. Das Produkt P und der Packmittelzuschnitt Z werden dann von dem Haltebackenpaar 13 wieder übernommen und weitergefördert. Bei dem gesamten Vorgang behält das Produkt P im Wesentlichen seine radiale Position, relativ zur Rotationsachse des Packkopfes 5 gesehen, bei. Hierfür sorgt die Nachführung der Haltebacke 25 und der Haltestempel 15 als Anschlag. Die Haltebacken 13.1 und 13.2 übernehmen das Produkt P dann wieder im Wesentlichen an derselben Position am Seitenbereich des Produkts P (siehe Fig. 7).

[0035] Anschließend wird der auseinandergefahrene Faltkanal 14 weiter radial nach innen in Richtung seiner in Fig. 2 dargestellten Ausgangsposition bewegt. Das Produkt P zusammen mit dem Packmittelzuschnitt Z wird dann mittels des Packkopfes 5 zunächst an dem Verschlusselement 28 und dann an dem weiteren Verschlusselementen 29, 30, 31 vorbeigeführt, so dass dann auch der Boden der Verpackung gefaltet bzw. geschlossen wird (siehe Fig. 8 und 9). Während der Packkopf 5 weiterdreht, wird dann mittels der Koppelgetriebehälften 18.1 und 18.2 der Faltkanal 14 wieder geschlossen, d.h. die beiden Ringhälften 14.1 und werden zusammengefahren. Dies geschieht hauptsächlich dadurch,
dass die Verbindungskoppel 22.1, 22.2 verschwenkt wird, während der erste Schwenkarm 20.1, 20.2 im Wesentlichen stillsteht. Das Öffnen des Faltkanals 14 erfolgt, indem die Verbindungskoppel 22.2 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Die Linearbewegung des Faltkanais 14 erfolgt durch eine aktive Schwenkbewegung des ersten Schwenkarms 20.1, 20.2, während der zweite Schwenkarm 21.1, 21.2 bei stillstehender Verbindungskoppel 22.1, 22.2 mitgeführt wird.

[0036] Der erfindungsgemäß beschriebene Bewegungsablauf kann kontinuierlich durchgeführt werden und erlaubt sehr hohe Geschwindigkeiten, weshalb der Durchsatz an Produkten P sehr groß ist. Darüber hinaus kann auf bestehende Bestandteile von bekannten Verpackungsmaschinen (z.B. EMC-Verpackungsmaschine der Theegarten Pactec GmbH & Co. KG) zurückgegriffen werden. Die Veränderungen betreffen hauptsächlich den Packkopf 5 und der Greiferkopf 4 kann vereinfacht werden. Lediglich die zusätzliche Einwirkung der Haltebacke 25 und der zusätzliche Rotationskopf 32 sind erforderlich.

[0037] Im Gegensatz hierzu sind im Stand der Technik entweder lediglich schrittweise arbeitende Maschinen beschrieben oder die Bewegungsabläufe sind relativ komplex, die Faltkanäle ungeteilt oder es wird eine gänzlich andere Produktzuführung benötigt.

Ansprüche

1. Rotationskopf (5) für eine Verpackungsmaschine (1), insbesondere für kleinstückige Süßwarenprodukte (P)₁ umfassend eine Mehrzahl von Haltebackenpaaren (13) und eine Mehrzahl von teilbaren Faltkanälen (14), wobei jedem Haltebackenpaar (13) ein teilbarer Faltkanal (14) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der teilbare, sich im Betrieb von einer Öffnungs- in eine Schließstellung bewegende Faltkanal (14) radial zur Rotationsachse (A) des Rotationskopfs (5) zum Ausüben einer Faltbewegung längsbeweglich am Rotationskopf (5) angeordnet ist.

2. Rotationskopf (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der teilbare Faltkanal (14) ein teilbarer Bürstenring ist.

3. Rotationskopf (5) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der teilbare Faltkanal (14) mittels eines Koppelgetriebes (18.1,18.2) radial zur Rotationsachse (A) zum Ausüben der Faltbewegung angetrieben ist und das Koppelgetriebe (18.1,18.2) Bestandteil des Rotationskopfes (5) ist.

4. Rotationskopf (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe radial zur Rotationsachse (A) zum Ausüben der Faltbewegung angetrieben ist und das Koppelgetriebe (18.1,18.2) den teilbaren Faltkanal (14) sowohl zum Ausüben der Faltbewegung als auch zum Ausüben der Öffnungs- und Schließbewegung des Faltkanals (14) antreibend ausgestaltet ist.

5. Rotationskopf (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungs-Schließbewegung mittels zumindest radial verlagerbarer Schwenkachsen des Koppelgetriebes (18.1,18.2) bewirkbar ist.

6. Rotationskopf (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltebackenpaar (13) zum Halten der Seitenbereiche eines mit einem Packmittelzuschnitt (Z) teilweise umgebenen Produkts (P) ausgebildet ist, und dass jedem Haltebackenpaar (13) ein Haltestempel (15) zugeordnet ist, der einen Anschlag für die radial innenliegende Seite des teilweise mit dem Packmittelzuschnitt (Z) umgebenen Produkts (P) formt.

7. Vorrichtung mit einem Rotationskopf (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einer Haltebackeneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebackeneinrichtung mindestens eine Haltebacke (25) aufweist, die synchronisiert zur Rotation des Rotationskopfes (5) in Richtung eines zugeordneten Haltestempels (15) des Rotationskopfs (5) derart bewegbar ist, dass über einen vorgegebenen Wegabschnitt die Haltebacke (25) zusammen mit dem Haltestempel (15) das teilweise mit dem Produktmittelzuschnitt (Z) umgebene Produkt (P) hält und das zugehörige Haltebackenpaar (13) und er zugehörige Faltkanal (14) derart angesteuert sind, dass sich das Haltebackenpaar (13) währen dieses Haltevorgangs durch die Haltebacke (25) und den Haltestempel (15) öffnet und der Faltkanal (14) die Faltbewegung ausübt.

8. Verfahren zum Verpacken eines kleinteiligen Produkts (P), insbesondere Süßwarenprodukts, mit folgenden Schritten:

Zuführen eines teilweise mit einem Packmittelzuschnitt (Z) versehenen Produkts (P) an einen Rotationskopf (5),

Anlegen des Packmittelzuschnitts (Z) zumindest an die Seitenbereiche des Produkts (P) mittels eines sich mit dem Rotationskopf (5) mit bewegenden, teilbaren Faltkanals (14), der zum Ausüben einer Faltbewegung radial zur Rotationsachse (A) des Rotationskopfs (5) längsbeweglich auf dem Rotationskopf (5) angeordnet ist, und Zurückführen des Faltkanals (14) im geteilten Zustand auf dem Rotationskopf (5).

9. Verfahren nach Anspruch 8, das weiter folgende Schritte umfasst:

Ergreifen der Seitenbereiche des Produkts (P) unter Zwischenfügung des Packmittelzuschnitts (Z) mittels einer ersten Halteeinrichtung,

Übergeben des Produkts (P) mit dem Packmittelzuschnitt (Z) an eine zweite Halteeinrichtung, die die radial innenliegende und die radial außenliegende Seite des teilweise mit dem Packmittelzuschnitt (Z) versehenen Produkts (P) ergreift, wobei zumindest ein Haltemittel der zweiten Halteeinrichtung Bestandteil des Rotationskopfes (5) ist, und

Durchführen des Anlegeschritts mittels des teilbaren Faltkanals (14), während die zweite Halteeinrichtung das Produkt (P) hält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das weiter folgenden Schritt umfasst:
Zurückübergeben des Produkts (P) mit dem Packmittelzuschnitt (Z) an die erste Halteeinrichtung.

11. Verfahren nach Anspruch 10, das weiter folgenden Schritt umfasst:
Öffnen des teilbaren Faltkanals (14) nach dem Anlageschritt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiter folgenden Schritt umfasst:
Bewegen des geöffneten Faltkanals (14) zum Ausüben einer Rückführbewegung zur Startposition der Faltbewegung entgegen der Faltbewegungsrichtung am Rotationskopf (5), wenn das Produkt (P) mit dem Packmittelzuschnitt (Z) an die erste Halteeinrichtung zurückübergeben wurde.

13. Verfahren nach Anspruch 12, das weiter folgenden Schritt umfasst:
Schließen des Faltkanals (14) vor dem Ausüben der Faltbewegung.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Schritte sämtlich bei im Wesentlichen kontinuierlich rotierendem Rotationskopf (5) durchgeführt werden.

Claims

1. Rotation head (5) for a packaging machine (1), in particular for small-sized confectionery products (P)₁, comprising a plurality of pairs of holding jaws (13) and a plurality of divisible folding channels (14), each pair of holding jaws (13) having assigned thereto a divisible folding channel (14), characterized in that the divisible folding channel (14), which moves during operation from an open position into a closed position, is arranged to be longitudinally movable on the rotation head (5) radially with respect to the axis of rotation (A) of the rotation head (5) for exerting a folding movement.

2. Rotation head (5) according to claim 1, characterized in that the divisible folding channel (14) is a divisible brush ring.

3. Rotation head (5) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the divisible folding channel (14) is driven by means of a coupling gear (18.1, 18.2) radially to the axis of rotation (A) for exerting the folding movement and the coupling gear (18.1, 18.2) is a component of the rotation head (5).

4. Rotation head (5) according to claim 4, characterized in that the coupling gear is driven radially to the axis of rotation (A) for exerting the folding movement and the coupling gear (18.1, 18.2) is designed to drive the divisible folding channel (14) both for exerting the folding movement and for exerting the opening and closing movement of the folding channel (14).

5. Rotation head (5) according to claim 4, characterized in that the opening and closing movement can be effected by means of at least radially displaceable pivot axes of the coupling gear (18.1, 18.2).

6. Rotation head (5) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pair of holding jaws (13) is designed to hold the side regions of a product (P) partially surrounded by a packaging blank (Z), and in that each pair of holding jaws (13) has assigned thereto a holding punch (15) which forms a stop for the radially inner side of the product (P) partially surrounded by the packaging blank (Z).

7. Device comprising a rotation head (5) according to one of claims 1 to 6 and a holding jaw device, characterized in that the holding jaw device comprises at least one holding jaw (25) which can be moved synchronized with the rotation of the rotation head (5) in the direction of an assigned holding punch (15) of the rotation head (5) in such a manner that the holding jaw (25) together with the holding punch (15) holds the product (P), which is partially surrounded by the packaging blank (Z), over a predetermined path section, and the associated holding jaw pair (13) and the associated folding channel (14) are controlled in such a manner that the holding jaw pair (13) opens during said holding operation through the holding jaw (25) and the holding punch (15) and the folding channel (14) exerts the folding movement.

8. Method for packaging a small-sized product (P), in particular a confectionery product, comprising the following steps:

feeding a product (P) partially provided with a packaging blank (Z) to a rotation head (5),

applying the packaging blank (Z) at least to the side regions of the product (P) by means of a divisible folding channel (14) which moves together with the rotation head (5) and is arranged to be longitudinally movable on the rotation head (5) for exerting a folding movement radially with respect to the axis of rotation (A) of the rotation head (5), and returning the folding channel (14) in the divided state on the rotation head (5).

9. Method according to claim 8, which further comprises the following steps:

gripping the side regions of the product (P) with interposition of the packaging blank (Z) by means of a first holding device,

transferring the product (P) with the packaging blank (Z) to a second holding device which grips the radially inner and the radially outer sides of the product (P) partially provided with the packaging blank (Z), at least one holding means of the second holding device being a component of the rotation head (5), and

performing the applying step by means of the divisible folding channel (14) while the second holding device holds the product (P).

10. Method according to claim 9, which further comprises the following step:
returning the product (P) with the packaging blank (Z) to the first holding device.

11. Method according to claim 10, which further comprises the following step:
opening the divisible folding channel (14) after the applying step.

12. Method according to claim 11, which further comprises the following step:
moving the opened folding channel (14) for exerting a return movement to the starting position of the folding movement against the folding movement direction at the rotation head (5) when the product (P) with the packaging blank (Z) has been returned to the first holding device.

13. Method according to claim 12, which further comprises the following step:
closing the folding channel (14) before exerting the folding movement.

14. Method according to any one of claims 8 to 13, characterized in that said steps are all performed with a substantially continuously rotating rotation head (5).

Revendications

1. Tête rotative (5) pour une machine d'emballage (1), notamment pour des produits de sucrerie (P) de petites dimensions, comprenant une pluralité de paires de mors de maintien (13) et une pluralité de canaux de pliage séparables (14), un canal de pliage séparable (14) étant affecté à chaque paire de mors de maintien (13),
caractérisée en ce que le canal de pliage séparable (14), se déplaçant en fonctionnement, d'une position d'ouverture à une position de fermeture, est agencé sur la tête rotative (5) en étant mobile longitudinalement, de manière radiale à l'axe de rotation (A) de la tête rotative (5), pour exécuter un mouvement de pliage.

2. Tête rotative (5) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal de pliage séparable (14) est un anneau de brosse séparable.

3. Tête rotative (5) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le canal de pliage séparable (14) est entrainé, au moyen d'une transmission de couplage (18.1, 18.2), de manière radiale à l'axe de rotation (A), pour exécuter le mouvement de pliage, et la transmission de couplage (18.1, 18.2) est une partie constitutive de la tête rotative (5).

4. Tête rotative (5) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la transmission de couplage est entrainée de manière radiale à l'axe de rotation (A) pour exercer le mouvement de pliage, et la transmission de couplage (18.1, 18.2) est conçue pour entrainer le canal de pliage séparable (14) aussi bien pour exécuter le mouvement de pliage, que pour exécuter le mouvement d'ouverture et de fermeture du canal de pliage (14).

5. Tête rotative (5) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le mouvement d'ouverture et de fermeture peut être produit au moins au moyen d'axes de pivotement déplaçables radialement, de la transmission de couplage (18.1, 18.2).

6. Tête rotative (5) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la paire de mors de maintien (13) est conçue pour assurer le maintien des zones latérales d'un produit (P) entouré partiellement avec un flan découpé de moyen d'emballage (Z), et en ce qu'à chaque paire de mors de maintien (13) est associé un poinçon de maintien (15), qui forme une butée pour le côté radialement intérieur du produit (P) entouré partiellement par le flan découpé de moyen d'emballage (Z) .

7. Dispositif comprenant une tête rotative (5) selon l'une des revendications 1 à 6 et un dispositif de mors de maintien, caractérisé en ce que le dispositif de mors de maintien comprend au moins un mors de maintien (25), qui peut être déplacé, de manière synchronisée avec la rotation de la tête rotative (5), en direction d'un poinçon de maintien (15) associé de la tête rotative (5), de façon telle, que sur un tronçon de parcours prédéterminé, le mors de maintien (25) maintient, en commun avec le poinçon de maintien (15), le produit (P) entouré partiellement avec le flan découpé de moyen d'emballage (Z), et que la paire de mors de maintien (13) associée et le canal de pliage (14) associé soient commandés de manière telle, que la paire de mors de pliage (13), pendant cette phase de maintien par le mors de maintien (25) et le poinçon de maintien (15), s'ouvre et que le canal de pliage (14) exécute le mouvement de pliage.

8. Procédé destiné à l'emballage d'un produit (P) de petites dimensions, notamment un produit de sucrerie, comprenant les étapes suivantes :

l'amenée d'un produit (P) muni partiellement d'un flan découpé de moyen d'emballage (Z), à une tête rotative (5),

l'application du flan découpé de moyen d'emballage (Z) tout au moins contre des zones latérales du produit (P), au moyen d'un canal de pliage séparable (14) se déplaçant avec la tête de rotation (5), qui pour exécuter un mouvement de pliage, est agencée sur la tête rotative (5), en étant mobile longitudinalement, de manière radiale à l'axe de rotation (A) de la tête rotative (5), et

le retour du canal de pliage (14) dans l'état séparé sur la tête rotative (5).

9. Procédé selon la revendication 8, qui comprend en outre les étapes suivantes :

la saisie des zones latérales du produit (P) avec interposition du flan découpé de moyen d'emballage (Z), au moyen du premier dispositif de maintien,

le transfert du produit (P) avec le flan découpé de moyen d'emballage (Z) à un deuxième dispositif de maintien, qui saisit le côté radialement à l'intérieur et radialement à l'extérieur du produit (P) entouré partiellement avec le flan découpé de moyen d'emballage (Z), au moins un moyen de maintien du deuxième dispositif de maintien formant une partie constitutive de la tête rotative (5), et

l'exécution de l'étape d'application au moyen du canal de pliage séparable (14), pendant que le deuxième dispositif de maintien assure le maintien du produit (P) .

10. Procédé selon la revendication 9, qui comprend en outre l'étape suivante :
le transfert en retour du produit (P) avec le flan découpé de moyen d'emballage (Z), au premier dispositif de maintien.

11. Procédé selon la revendication 10, qui comprend en outre l'étape suivante :
l'ouverture du canal de pliage séparable (14), après l'étape d'application.

12. Procédé selon la revendication 11, qui comprend en outre l'étape suivante :
le déplacement du canal de pliage (14) ouvert pour exécuter un mouvement de retour à la position de départ du mouvement de pliage, à l'encontre de la direction du mouvement de pliage sur la tête rotative (5), lorsque le produit (P) avec le flan découpé de moyen d'emballage (Z) a été retransféré au premier dispositif de maintien.

13. Procédé selon la revendication 12, qui comprend en outre l'étape suivante :
la fermeture du canal de pliage (14) avant l'exécution du mouvement de pliage.

14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que les étapes évoquées sont toutes effectuées avec une tête rotative (5) en rotation sensiblement continue.

Zeichnung