VORRICHTUNG ZUM AUFNEHMEN UND BEREITHALTEN EINER FOLIENROLLE, INSBESONDERE EINER TIEFZIEHFOLIENROLLE UND VERPACKUNGSMASCHINE FÜR DAS VERPACKEN VON VERPACKUNGSGÜTERN IN FOLIENVERPACKUNGEN

Abstract

 Verpackungsmaschine (1) für Verpackungsgüter in Folienverpackungen, ausgerüstet mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle (7) für deren Verarbeitung in einer Verpackungsmaschine (1) durch Abrollen des Flächenelementes (5) und Einführen des Flächenelementes (5) in die Verpackungsmaschine (1), umfassend eine in die Flächenelementsrolle (7) auf deren Rotationssymmetrieachse einzubringende Achse, wobei die Achse in einer Schwenkaufnahme (11) aufgenommen ist und die Achse für das Abrollen des Flächenelementes (5) mit der Schwenkaufnahme (11) in einer etwa vertikalen Ausrichtung gehalten ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle, insbesondere einer Tiefziehfolienrolle, für deren Verarbeitung in einer Verpackungsmaschine durch Abrollen des Flächenelementes und Einführen des Flächenelementes in die Verpackungsmaschine, umfassend eine in die Flächenelementsrolle auf deren Rotationssymmetrieachse einzubringende Achse. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Verpackungsmaschine für das Verpacken von Verpackungsgütern in Flächenelementsverpackungen.

[0002] Lebensmittel oder auch anorganische Produkte werden regelmäßig in kleinteiligen Verpackungen den Konsumenten angeboten. Diese kleinteiligen Verpackungen sind häufig aus Flächenelemente ausgebildet, dabei kann eine Basisfolie vorhanden sein, auf die Lebensmittel oder andere Verpackungsgüter aufgelegt werden. Auf die Basisfolie wird anschließend ein weiteres Flächenelement aufgebracht, beispielsweise eine Folie aufgesiegelt, um insoweit eine flüssigkeits- und gasdichte Verpackung auszubilden. Verwendete Flächenelemente können beispielsweise Folien oder Papierbahnen sein.

[0003] Die für die Verpackungen verwendeten Flächenelemente werden in Verpackungsmaschinen verarbeitet. Die Flächenelemente werden dazu in der Form von Flächenelementsrollen zugeführt. Gerade eine Flächenelementsrolle für eine zum Beispiel Basisfolie kann dabei eine größere Stärke aufweisen, ein entsprechend aufgerolltes Flächenelement hat ein entsprechendes Volumen. Derartige Flächenelementsrollen werden schon als Jumborollen bezeichnet.

[0004] Eine Basisfolie für Verpackungen, die mit einer Verpackungsmaschine hergestellt wird, ist in der Regel eine Tiefziehfolie. Diese Folie wird in der Verpackungsmaschine tiefgezogen, so dass sich einzelne Vertiefungen zur Aufnahme von Lebensmitteln oder anderen Gegenständen ausbilden. Diese Folie ist also am Beginn der Verarbeitung in die Verpackungsmaschine einzuführen. Verpackungsmaschinen haben regelmäßig eine längserstreckte Bauform, die durchaus eine Ausdehnung von 10 oder mehr Metern aufweisen können. Dabei findet bei einigen Verpackungsmaschinen das Zuführen einer Tiefziehfolie sowie das Zuführen der in die Verpackungen einzufüllenden Verpackungsgüter über ein und dieselbe Eingangsseite einer Verpackungsmaschine statt. Die Zuführung der Tiefziehfolie ist dadurch behindert, insbesondere das Heranführen einer neuen Flächenelementsrolle ist schwierig. Bei diesem Heranführen der neuen Flächenelementsrolle wird im Stand der Technik zum Teil noch manuell vorgegangen, in dem eine leere Flächenelementsrolle aus der Verpackungsmaschine herausgenommen wird und eine neue Flächenelementsrolle hinzugeführt wird. In die Flächenelementsrolle ist dazu eine Achse einzubringen. Dieses Einführen der Achse ist aufgrund eines hohen Gewichtes der Achse schwierig.

[0005] Das Abrollen einer Folie und Einführen der Folie in die Verpackungsmaschine erfolgt dann häufig in horizontaler Ausrichtung der Folie. Die Folie ist Kontaminationen der Raumluft ausgesetzt, wird oberhalb der Folie noch das Verpackungsgut zugeführt, kann es unter Umständen zu Verschmutzungen des Flächenelementes durch das Produkt kommen. Zudem kann auch eine Verschmutzung der Folie durch Reinigungsprozesse und dabei eingesetzte Reinigungsmittel eintreten. Das führt zu Verunreinigungen bei herzustellenden Verpackungen, sie können auch das Aufsiegeln einer weiteren Folie auf die zum Beispiel Tiefziehfolie erschweren. Undichte Verpackungen können die Folge sein.

[0006] Daher ist bereits vorgeschlagen worden, die Flächenelementsrolle, insbesondere die Tiefziehfolienrolle aus der Flucht der Verpackungsmaschine herauszunehmen und neben der Verpackungsmaschine anzuordnen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird die Flächenelementsrolle in horizontaler Ausrichtung neben der Verpackungsmaschine angeordnet, das Flächenelement wird dann wieder in horizontaler Erstreckung unter einigen Umlenkungen in die Verpackungsmaschine eingeführt.

[0007] Zwar ist das Flächenelement, insbesondere die Tiefziehfolie, hier aus dem Einführungsbereich der zu verpackenden Gegenstände herausgeführt worden, allerdings ist aufgrund der horizontalen Anordnung des Flächenelementes wieder eine Führung des Flächenelementes in horizontaler Erstreckung erforderlich. Eine Kontamination aus der Raumluft ist weiter nachteilig gegeben. Hinzu kommt, dass durch die horizontale Erstreckung des Flächenelementes in seiner Breite von außen in die Verpackungsmaschine eingeführt wird und die Verpackungsmaschine insofern um die Breite des Flächenelementes zu verlängern ist. Dadurch ergibt sich also ein größerer Raumbedarf.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangsgenannten Gattung aufzuzeigen, mit der eine kompaktere Bauform der Verpackungsmaschine ermöglicht ist und mit der ein Flächenelement kontaminiationsärmer in die Verpackungsmaschine einzuführen ist. Weiterhin soll auch eine neue Verpackungsmaschine aufgezeigt werden.

[0009] Diese Aufgabe ist hinsichtlich der Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle dadurch erfindungsgemäß gelöst, dass die Achse für die Flächenelementsrolle in einer Schwenkaufnahme aufgenommen ist und für das Abrollen des Flächenelementes mit der Schwenkaufnahme in einer etwa vertikalen Ausrichtung gehalten ist.

[0010] Auch die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine Achse zum Aufnehmen der Flächenelementsrolle. Sie wird in die Rotationssymmetrieachse der zuzuführenden Flächenelementsrolle eingebracht, damit die Flächenelementsrolle mit Hilfe der Achse abgerollt werden kann. Das Einbringen der Achse erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung während die Achse in einer Schwenkaufnahme aufgenommen ist. Die Achse ist also nicht frei und händisch handhabbar, sie ist in der Schwenkaufnahme aufgenommen und die Flächenelementsrolle ist insoweit an die Achse heranzuführen. Wenn die Flächenelementsrolle auf der Achse aufgebracht ist, dann kann diese Achse mit dem Flächenelement erfindungsgemäß in einer vertikalen Ausrichtung gehalten sein. Das Flächenelement wird von der Flächenelementsrolle in vertikaler Ausrichtung abgerollt, aufgrund dieser vertikalen Ausrichtung des Flächenelementes bietet es herabfallenden Kontaminationen und Verschmutzungen nur eine kleine Auflagefläche an. Das Flächenelement kann anschließend umgelenkt werden, dazu kann die Vorrichtung Umlenkeinheiten mit im 45°-Winkel verlaufenden Rollen aufweisen. Das Zuführen des Flächenelementes erfolgt kompakt, da es zu keinem Zeitpunkt seiner Zuführung in eine horizontale Ausrichtung zu überführen ist.

[0011] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einer Verpackungsmaschine zugeordnet werden kann, ist somit eine kompakte Zuführung eines Flächenelementes, insbesondere einer Tiefziehfolie, in eine Verpackungsmaschine möglich.

[0012] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Achse mit der Schwenkeinrichtung in eine etwa horizontale Ausrichtung der Achse überführbar ist. Die Schwenkaufnahme ermöglicht also ein Verschwenken der Achse für die Flächenelementsrolle von der vertikalen Ausrichtung der Achse in eine horizontale Ausrichtung der Achse und umgekehrt. Der Schwenkaufnahme ist dazu ein geeigneter Schwenkantrieb zugeordnet. In der horizontalen Ausrichtung der Achse kann insbesondere ein erleichterter Wechsel von Flächenelementsrollen vorgenommen werden. Die Flächenelementsrolle kann in horizontaler Richtung von der Achse abgenommen werden und eine neue Flächenelementsrolle kann in horizontaler Ausrichtung der Achse auf diese aufgebracht werden.

[0013] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht dafür vor, dass die Schwenkaufnahme einen Aufsteckdorn hält, der die in die Flächenelementsrolle einzubringende Achse ausbildet. Die Achse für die Flächenelementsrolle wird nach dieser Weiterbildung durch einen Aufsteckdorn ausgebildet, auf den die Flächenelementsrolle aufgesteckt werden kann. Wird der Aufsteckdorn mit der Schwenkaufnahme anschließend in eine vertikale Ausrichtung des Aufsteckdorns verschwenkt, dann liegt die Flächenelementsrolle mit vertikaler Achse auf der Schwenkaufnahme auf und belastet mit ihrer Masse den Aufsteckdorn und die Schwenkaufnahme. Dadurch ergibt sich eine lagesichere Anordnung der Flächenelementsrolle.

[0014] Dem Aufsteckdorn ist vorzugsweise ein Drehantrieb zugeordnet, der das Abrollen des Flächenelementes von der Flächenelementsrolle unterstützt.

[0015] Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schwenkaufnahme in einem Tragegestell höhenveränderbar aufgenommen ist. Die Schwenkaufnahme kann also in ihrer Höhe eingestellt werden, so dass sie zum Beispiel für das Aufnehmen einer neuen Flächenelementsrolle in einen abgesenkten Zustand gebracht wird. In diesem Zustand wird eine neue Flächenelementsrolle beispielsweise mit einem Gabelstapler oder mit einem Hubwagen an die Schwenkaufnahme angenähert und auf den dann horizontal ausgerichteten Aufsteckdorn aufgesteckt. Anschließend kann die Schwenkaufnahme verschwenkt werden, die aufgenommene Flächenelementsrolle wird mitgeschwenkt. Mit der Höhenveränderbarkeit der Schwenkaufnahme kann die Flächenelementsrolle dann optimal in der Höhe eingestellt werden, so dass eine lagerichtige Zuführung des abzurollenden Flächenelementes eintritt. Durch Höhenänderungen kann das lagerichtige Einführen des Flächenelementes auch über die gesamte Folienzuführung gewährleistet sein. Läuft das Flächenelement erkennbar aus der vorgesehenen Bahn heraus, kann durch eine Absenkung oder Erhöhung der Anordnung der Flächenelementsrolle in der Schwenkaufnahme eine Korrektur vorgenommen werden.

[0016] Konstruktiv ist vorgesehen, dass die Schwenkaufnahme eine Bodenplatte hat, in die der Aufsteckdorn eingelassen ist und die über an ihren einander gegenüberliegenden Enden angeordnete Laschen in Schwenkgelenken angelenkt ist. Beispielsweise über die Schwenkgelenke können die erforderlichen Schwenkkräfte in die Schwenkaufnahme eingeleitet werden.

[0017] Der Schwenkaufnahme können dabei noch Festlegepunkte für definierte Schwenkstellungen der Schwenkaufnahme zugeordnet sein, beispielsweise zur vertikalen Anstellung des Aufsteckdorns für das Abrollen des Flächenelementes bzw. zur horizontalen Ausrichtung des Aufsteckdorns zum Wechsel der zu verarbeitenden Flächenelementsrolle.

[0018] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für vorhandene Verpackungsmaschinen nachgerüstet werden. Andererseits ist es möglich, eine Verpackungsmaschine sogleich mit einer derartigen Vorrichtung auszurüsten. Für eine derartige Verpackungsmaschine der eingangsgenannten Gattung, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, kann also vorgesehen sein, dass sie mit zumindest einer Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle der vorbeschriebenen Art ausgerüstet ist. Dieses Ausrüsten ermöglicht vorteilhaft ein Integrieren der Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten der Flächenelementsrolle in die Verpackungsmaschine. Dadurch ergibt sich ein weiterer Raumgewinn. Für die Schwenkaufnahme der Flächenelementsrolle können geeignete Antriebsmittel der Verpackungsmaschine genutzt werden, insbesondere elektrische, hydraulische oder pneumatische Antriebsmittel.

[0019] Bei einer derartigen Verpackungsmaschine ist dann vorzugsweise vorgesehen, dass die vorbeschriebene Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten der Flächenelementsrolle seitlich in Bezug auf die Längserstreckung der Verpackungsmaschine angeordnet ist. Schließlich kann noch vorgesehen sein, dass die Verpackungsmaschine eine Tiefziehverpackungsmaschine ist und dass mit der vorbeschriebenen Vorrichtung ein tiefziehbares Flächenelement bereitgestellt ist.

[0020] Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Figur 1:

eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine; und

Figuren 2 bis 5:

perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle in voneinander verschiedenen Handlungssituationen der Flächenelementsrolle.

[0021] Die in Figur 1 dargestellte Verpackungsmaschine 1 ist längserstreckt und hat voneinander verschiedene Bearbeitungsstationen. So ist eine Tiefziehstation 2 zum Ausbilden von Tiefziehungen vorgesehen sowie eine etwa an gleicher Stelle angeordnete Zufuhreinrichtung für zu verpackende Gegenstände. Weiterhin gibt es eine Schweißstation 3 für eine Deckelfolie sowie eine Trennstation 4 für das Auftrennen der einzelnen Verpackungen voneinander. Basis für die herzustellenden Verpackungen ist ein Flächenelement 5, eine tiefziehbare Folie 5. In diese werden durch das Tiefziehen Vertiefungen 6 eingebracht. Die Vertiefungen 6 bilden Aufnahmeräume für Lebensmittel, anorganische Produkte oder andere Verpackungsgegenstände.

[0022] Das Flächenelement 5 wird von einer Flächenelementsrolle 7 abgenommen, das Flächenelement 5 wird dabei von der Flächenelementsrolle 7 abgerollt, wie mit dem Pfeil 8 dargestellt. Über Umlenkeinheiten erfolgt dann ein Zuführen des Flächenelementes 5 entlang der Pfeile 8' und 8" in die Verpackungsmaschine 1 hinein. Die Vorrichtung 9 zum Aufnehmen und Bereithalten der Flächenelementsrolle 7 ist in den nachstehenden Figuren dargestellt.

[0023] Figur 2 zeigt, dass die Vorrichtung 9 über ein Tragegestell 20 verfügt, das an die Verpackungsmaschine 1 angesetzt ist und über Füße 10 auf dem Boden aufsteht. In dem Tragegestell 20 ist eine Schwenkaufnahme 11 angeordnet. Diese Schwenkaufnahme 11 trägt einen Aufsteckdorn 12. Weiter hat die Schwenkaufnahme 11 eine Bodenplatte 13, die über zwei Laschen 14 in Schwenkgelenken 15 schwenkbar aufgenommen ist. Dem in Figur 2 rechten Schwenkgelenk ist ein Handhebel 16 zum Verschwenken der Schwenkaufnahme 11 zugeordnet.

[0024] Die Flächenelementsrolle 7 ist noch auf einer Palette 19 angeordnet. Sie wird entlang Pfeil 8'" in Richtung der Vorrichtung 9 verbracht und mit ihrem Hohlraum 17 auf den Aufsteckdorn 12 aufgesteckt.

[0025] Dieser aufgesteckte Zustand ist in Figur 3 gezeigt. Die Schwenkaufnahme 11 ist in dem Tragegestell 20 höhenveränderbar aufgenommen, so dass nach Aufstecken der Flächenelementsrolle 7 die Schwenkaufnahme 11 nach oben geführt wird, wie mit Pfeil 18 verdeutlicht. Die Palette 19 kann nunmehr entfernt werden, Pfeil 18'.

[0026] In Figur 4 ist die Lage der Flächenelementsrolle 7 verändert. Ihre Achse ist aus der horizontalen Lage in eine vertikale Ausrichtung verbracht worden, dazu wurde die Schwenkeinrichtung 11 mit dem Handhebel 16 verschwenkt, nachdem ein Sicherungsstift 20' nach außen gezogen wurde, Pfeil 18". Die Schwenkbewegung ist mit dem gebogenen Pfeil 18'" verdeutlicht.

[0027] Figur 5 zeigt schließlich wieder die Situation, in der das Flächenelement 5 von der Flächenelementsrolle 7 abgerollt wird, wie in Figur 1 gezeigt. Dem in Figur 5 nicht zu erkennenden Aufsteckdorn 12 kann zur Unterstützung der Drehung der Flächenelementsrolle 7 entlang Pfeil 8 ein Drehantrieb zugeordnet sein, insbesondere bei dünnen Flächenelementen 5. Figur 5 zeigt noch einmal die in der Tiefzieheinrichtung 2 eingebrachten Vertiefungen 6 in das tiefziehbare Flächenelement 5.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Aufnehmen und Bereithalten einer Flächenelementsrolle (7) für deren Verarbeitung in einer Verpackungsmaschine (1) durch Abrollen des Flächenelementes (5) und Einführen des Flächenelementes (5) in die Verpackungsmaschine (1), umfassend eine in die Flächenelementsrolle (7) auf deren Rotationssymmetrieachse einzubringende Achse,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achse in einer Schwenkaufnahme (11) aufgenommen ist und die Achse für das Abrollen des Flächenelementes (5) mit der Schwenkaufnahme (11) in einer etwa vertikalen Ausrichtung gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Umlenkeinheiten für das Flächenelement (5) zum Einführen des Flächenelementes (5) in die Verpackungsmaschine (1) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse mit der Schwenkeinrichtung in eine etwa horizontale Ausrichtung der Achse überführbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkaufnahme (11) einen Aufsteckdorn (12) hält, der die in die Flächenelmentsrolle (7) einzubringende Achse ausbildet.

5. Vorrichtung nach ein Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufsteckdorn (12) ein Drehantrieb zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkaufnahme (11) in einem Tragegestell (20) höhenveränderbar aufgenommen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkaufnahme (11) eine Bodenplatte (13) hat, in die der Aufsteckdorn (12) eingelassen ist und die über an ihren einander gegenüberliegenden Enden angeordnete Laschen (14) in Schwenkgelenken (15) angelenkt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkaufnahme (11) Festlegepunkte für definierte Schwenkstellungen der Schwenkaufnahme (11) zugeordnet sind.

9. Verpackungsmaschine (1) für Verpackungsgüter in Folienverpackungen,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie mit zumindest einer Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgerüstet ist.

10. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 seitlich in Bezug auf ihre Längserstreckung angeordnet ist.

11. Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Tiefziehverpackungsmaschine ist und dass mit der Vorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ein tiefziehbares Flächenelement (5) bereitgestellt ist.

Zeichnung