DE69725712T2

DE69725712T2 - Verpackungsmaschine zum kontinuierlichen Herstellen von versiegelten Verpackungen fliessfähiger Nahrungsmittel aus schlauchförmigem Verpackungsmaterial

Info

Publication number: DE69725712T2
Application number: DE69725712T
Authority: DE
Inventors: Paolo Fontanazzi; Felix Dunge; Per Gustafsson
Original assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: TETRA LAVAL HOLDINGS and FINANCE PULLY SA; Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-28
Also published as: DE69725712D1; ES2210487T3; BR9802281A; EP0887273B1; HK1017652A1; TW393424B; DK0887273T3; RU2149128C1; US6085496A; JPH1159609A; CN1203877A; ATE252486T1; AR014360A1; CN1133562C; UA44918C2; JP4176870B2; TR199801207A2; EP0887273A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungseinheit zum kontinuierlichen Herstellen von aseptischen versiegelten Packungen, die fließfähige Nahrungsmittel enthalten, aus einem Verpackungsmaterialschlauch.
Die erfindungsgemäße Verpackungseinheit macht es insbesondere möglich, im Wesentlichen parallelepipede, aseptische versiegelte Verpackungsbehälter herzustellen.
Viele fließfähige Nahrungsmittel wie Fruchtsaft, pasteurisierte Milch, H-Milch (mit ultrahoher Temperatur behandelte Milch), Wein, Tomatensauce usw. werden in Packungen verkauft, die aus sterilisiertem Verpackungsmaterial hergestellt wurden.
Ein typisches Beispiel für eine solche Packung ist der parallelepipede Verpackungsbehälter für flüssige oder fließfähige Nahrungsmittel, der unter dem Namen Tetra Brik Aseptic (eingetragene Marke) bekannt ist, der durch Falter. und Versiegeln eines streifengewalzten Verpackungsmaterials hergestellt wird. Das gewalzte Verpackungsmaterial besteht aus Schichten von fasrigem Material, z. B. Papier, die auf beiden Seiten mit Thermoplastmaterial beschichtet sind, z. B. Polyethylen; die Seite des Verpackungsmaterials, die in Kontakt mit dem Nahrungsmitzel in der Packung ist, weist auch eine Schicht aus einem Sperrmaterial, z. B. eine Aluminiumschicht, auf, die ihrerseits mit einer Schicht aus Thermoplastmaterial beschichtet ist.
Wie bekannt ist, werden Packungen des oben beschriebenen Typs in vollautomatischen Verpackungsmaschinen hergestellt, in denen ein kontinuierlicher Schlauch aus dem in Streifenform zugestellten Verpackungsmaterial hergestellt wird. Der Verpackungsmaterialstreifen wird in der Verpackungsmaschine sterilisierz, z. B. durch Aufbringen eines chemischen Sterilisationsmittels wie Wasserstoffperoxidlösung; nach der Sterilisation wird das Sterilisationsmittel von den Oberflächen des Verpackungsmaterials entfernt, es wird beispielsweise durch Erhitzen verdampft; der so sterilisierte Verpackungsmaterialstreifen wird in einer geschlossenen sterilen Umgebung gehalten und der Länge nach gefaltet und versiegelt, um einen Schlauch herzustellen.
Der Schlauch wird mit dem sterilisierten oder sterilisationsbehandelten Nahrungsmittel gefüllt und an gleich beabstandeten Querabschnitten versiegelt, an denen er dann in kissenförmige Pakete ceschnitten wird, die dann mechanisch in fertige, z. B. parallelepipede, Packungen gefaltet werden.
Kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschinen des obigen Typs sind z. B. aus dem US Patent 33 467 bekannt; sie weisen eine erste und eine zweite Kettenfördereinrichtung auf, die entsprechende endlose Bahnen definieren und entsprechend mit einer Anzahl von Backen und Gegenbacken versehen sind. Die zwei Bahnen weisen entsprechende Zweige auf, die sich im We sentlichen gegenüberliegen und parallel zueinander sind und zwischen denen der Verpackungsmaterialschlauch vorgeschoben wird, so dass die Backen auf der ersten Fördervorrichtung entlang der Zweige der entsprechenden Bahnen mit entsprechenden Gegenbacken auf der zweiten Fördervorrichtung kooperieren, um den Schlauch an einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Querabschnitten einzuspannen und zu versiegeln, um so einen kontinuierlichen Streifen von Packungen herzustellen, die miteinander durch entsprechende quer verlaufende Versiegelungsbänder verbunden sind.
Einheiten des obigen Typs weisen auch eine Anzahl von Schneidelementen auf, die an entsprechenden Backen angebracht sind, die mit Bezug auf die Backen in einer Richtung quer zum Packungsstreifen beweglich sind und mit dem Streifen zusammenwirken, um ihn entlang der entsprechenden Versiegelungsbänder zu schneiden, um die Packungen abzutrennen.
Um einen sicheren Betrieb der Schneidelemente zu gewährleisten, die nach der Bildung der transversaler. Versiegelungsbänder durch die Backen und Gegenbacken folgen, wird eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Bewegung der Schneidelemente benötigt, die normalerweise wenigstens eine Necke aufweist, die entlang des Weges, der von der ersten Fördereinrichtung definiert ist, angeordnet ist und die mit den Schneidelementen interagiert, um sie mit Bezug auf die Backen an einem Endabschnitt des entsprechenden Arbeitszweiges zu bewegen und hinter den Abschnitt des Arbeitszweigs, entlang dem der Packungsstreifen versiegelt wird.
So führt jede Backe zusammen mit der entsprechenden Gegenbacke viele aufeinanderfolgende Arbeitsschritte aus, vom Einspannen des Verpackungsmaterialschlauchs, Versiegeln des Schlauchs bis zum Schneiden des heißversiegelten Packungsstreifen, so dass die die Backen und Gegenbacken eine ziemlich komplexe Konstruktion haben und ein genaues Arbeitssteuersystem benötigen. Insbesondere benötigen sie, wie bereits bemerkt, eine Steuervorrichtung zum Aktivieren der Schneidelemente an einem vorbestimmten Punkt im Arbeitszyklus.
Darüber hinaus müssen beim Wechseln der Schneidelemente – von denen eine relativ große Anzahl (eines für jede Backe) an der ersten Fördervorrichtung bereit gestellt werden – die Backen ganz entfernt werden, was aufgrund der komplexen Konstruktion der Backen eine mühsame und zeitaufwendige Arbeit ist.
Schließlich kann in bekannten Verpackungseinheiten eine schlecht geformte Packung in der entsprechenden Backe oder Gegenbacke auf einem der Kettenfördermittel stecken bleiben. In diesem Fall wird die stecken gebliebene Packung von der Fördervorichtung zum Beginn des entsprechenden Arbeitszweiges zurückgebracht, wo sie zwischen der Fördervorrichtung und dem Verpackungsmaterialschlauch stecken bleibt, was zu einem Ausgießen des Schlauchs und Verlust des darin enthaltenen Produkts führt. Im besten Fall muss die Einheit deshalb angehalten werden, um die eingeklemmte Packung zu entfernen, und dann wieder gestartet werden, was zu einem Produktionsverlust führt. Häufig hat das Einklemmen einer Packung zwischen der Kettenfördervorrichtung und dem Verpackungsmaterialschlauch weitaus schwerwiegendere Konsequenzen wie Schaden an Fördervorrichtungskomponenten oder dazugehörenden Vorrichtungen wie den Backen und Gegenbacken, Heißversiegelungselementen etc., die dann ersetzt oder repariert werden müssen, was zu merklichen Auszeiten führt.
Es muss dabei auch das Problem der Haltbarkeit des zu verpackenden Produkts in Betracht gezogen werden; das Produkt ist, wenn es einmal aseptisch verpackt ist, zwar für mehrere haltbar, es kann aber vor dem Verpacken nur für ein paar Stunden haltbar gehalten werden. So kommt zu den Ausgaben, die aufgrund von Produktionsausfall und Reparatur der Verpackungseinheit anfallen, noch die Kosten für Produktausschuss (Tausende von Litern von hochwertigem Produkt).
US-A-5590511 beschreibt eine Anordnung zum Schneiden eines versiegelten Verpackungsmaterialbands zwischen aufeinander folgenden Tetraederpackungen. Solche Packungen werden nicht in Formelementen geformt und deshalb ist der Ausstoß der Packungen vom Versiegelungsmechanismus in der Kette nicht problematisch, da das Gewicht der Packungen ausreichend ist, um einen korrekten Ausstoß durch die Schwerkraft zu gewährleisten.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungseinheit zum kontinuierlichen Herstellen von aseptisch versiegelten Packungen, die fließfähige Nahrungsmittel enthalten, bereit zu stellen, die so konstruiert ist, dass die oben genannten Nachteile, die normalerweise mit bekannten Maschinen verbunden sind, beseitigt werden.
Diese Ziel wird durch eine Verpackungseinheit wie in Anspruch 1 beansprucht erreicht.
Eine bevorzugte nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, wobei Teile aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden;
2 eine vergrößerte schematische Seitenansicht einer Formeinheit aus 1, wobei Teile aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden;
3 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht einer Schneideanordnung aus 1;
4 eine vergrößerte Seitenansicht der Schneideanordnung aus 3 (teilweise im Querschnitt);
5 und 6 vergrößerte perspektivische Ansichten einer Backe und einer entsprechenden Gegenbacke der Formeinheit aus 2 von gegenüberliegenden Seiten;
Die Referenznummer 1 in 1 bezeichnet eine Verpackungseinheit zum kontinuierlichen Herstellen von aseptischen versiegelten Packungen 2 (2, 4), die ein fließfähiges Nahrungsmittel wie pasteurisierte Milch oder H-Milch, Fruchtsaft, Wein usw. enthalten, aus einem Verpackungsmaterialschlauch 14.
Der Schlauch 14 wird auf bekannte Art und Weise vor der Einheit 1 hergestellt, indem ein Streifen von Heißsiegelmaterial der Länge nach gefaltet und versiegelt wird und mit dem sterilisierten oder sterilisationsbehandelten zu verpackenden Nahrungsmittel gefüllt wird. Die Einheit 1 weist auf einen Rahmen 3, der definiert wird von zwei Seitenwänden 4, 5 und zwei parallelen Querwänden 6, 7, die zwischen den Seitenwänden 4, 5 steif angebracht sind und mit den Seitenwänden 4, 5 eine Öffnung 8 definieren; eine Formeinheit 9, die am Rahmen 3 angebracht ist und mit dem Schlauch 14 interagiert, der entlang einer vertikalen Bahn A durch die Öffnung 8 vorgeschoben wird, um den Schlauch 14 in einen vertikalen Streifen 25 von Packungen 2 zu formen, die miteinander durch entsprechende transversale Versiegelungsbänder 26 verbunden sind; und eine Schneideinheit 31, die sich unter der Formeinheit 9 entlang der Bahn A befindet und mit dem Streifen 25 der Packungen 2 zusammenwirkt, um ihn entlang der Bänder 26 zu schneiden, um so die Packungen 2 abzutrennen.
Insbesondere sind die Bänder 26 (2 und 4) im Wesentlichen flach und rechteckig, wobei sich die längeren Seiten in einer Richtung quer zu Bahn A und den Seitenwänden 4, 5 von Rahmen 3 erstrecken und im Wesentlichen parallel zu den Wänden 6, 7 sind.
Jede Seitenwand 4, 5 weist eine obere Platte 18 und eine untere Platte 19 auf, die miteinander lösbar durch eine Anzahl von Schrauben 41 verbunden sind.
Es wird nun auf 1 und 2 Bezug genommen. Die Formeinheit 9 weist zwei Kettenfördermittel 10, 11 auf, die am Rahmen 3 angebracht sind, jeweils die Backen 12, (nur eine ist dargestellt) und Gegenbacken 13 (nur eine ist dargestellt) aufweisen, die miteinander kooperieren, um mit dem Schlauch 14 zusammenzuarbeiten, und die entsprechende endlose Bahnen P und Q definieren, entlang denen die Backen 12 und Gegenbacken 13 bewegt werden (2) und die sich entsprechend um die Wände 6 und 7 des Rahmens 3 erstrecken.
Das Fördermittel 10 weist eine Gelenkkette 15 auf, die sich entlang Bahn P erstreckt; und zwei Antriebsräder 16 am unteren Ende der Bahn P, die mit der Kette 15 in Eingriff sind und sich auf beiden Seiten der Kette 15 befinden und an einer Welle (32) angebracht sind (2, 3, 4), die ihrerseits durch die Platten 19 der Seitenwände 4, 5, angebracht ist, um eine entsprechende Achse B senkrecht zur Platte 19 rotiert und durch eine Steuereinheit von Einheit 1 aktiviert wird (die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist und deshalb nicht dargestellt wird).
Die Backen 12 sind integraler Bestandteil der Kette 15 und definieren die abwechselnden Verbindung der Kette und sind miteinander gelenkig durch Verbindungspaare 17 verbunden.
Jede Backe 12 (5, 6) umfasst insbesondere einen länglichen Hauptkörper 20, der sich in eines Richtung senkrecht zur Bahn A und parallel zur Wand 6 erstreckt und der entsprechende hervorstehende Endabschnitte 21 und 22 hat, von denen jeder einen hervorstehenden ersten und zweiten Stift 23, 24 hat, die von einander beabstandet sind und entsprechende Achsen C, D haben, die parallel zur Hauptausdehnungen des Körper 20 sind. Die Verbindungselemente 17 sind auf den Stiften 23, 24 der Backen 12 drehbar angebracht, um die Stifte 23 einer Backe mit den Stiften 24 einer benachbarten Backe zu verbinden.
Ebenso weist das Fördermittel 11 eine Gelenkkette 27 auf, die sich entlang Bahn Q erstreckt; und zwei Antriebsräder 28, die am unteren Ende von Bahn Q mit der Kette 27 im Eingriff sind und an einer Welle 33 angebracht sind, die ihrerseits durch die Platte 19 der Seitenwände 4, 5 angebracht ist, um eine entsprechende Achse E parallel zu Achse B rotiert und durch die Steuereinheit von Einheit 1 aktiviert wird.
Die Kette 27 wird von einer Anzahl von Gegenbacken 13 definiert, die miteinander gelenkig verbunden sind, die detail liert nur insoweit, wie sie sich von den Backen 12 unterscheiden, beschrieben werden und für die dieselben Referenznummern für alle Teile, die denen mit Bezug auf die Backen 12 gleichen oder entsprechen, verwendet werden. Jede Gegenbacke 13 weist kurz gesagt einen Hauptkörper 20 auf, der Paare von Endstiften 23, 24 hat, um die sich Verbindungselemente 17 drehen, um benachbarte Paare von Gegenbacken 13 zu verbinden.
Jede Backe 12 weist ein Induktionsheizelement 29 auf, das am Hauptkörper 20 in einer Richtung quer zu Bahn A des Schlauches 14 angebracht ist und das wiederum ein Paar von geraden, parallelen aktiven Flächen 30 aufweist und mit elektrischem Strom von einem Paar von Kontaktbürsten 34 versorgt wird, die im Einsatz auf gleitende Art und Weise mit einem Kommutatorsteg (nicht dargestellt) zusammenwirken, der am Rahmen 3 angebracht ist und sich in der Region von Bahn F innerhalb der Öffnung 8 erstreckt.
Gegenüber von einem Heizelement 29 enthält jede Gegenbacke 13 einen Druckbalken 35 (6), der seinerseits ein Paar von relativ flexiblen Bänder 36 aus einem Elastomermaterial auf der Vorderfläche 46 aufweist, die im Einsatz zu der entsprechenden Backe 12 gerichtet sind. Das Heizelement 29 jeder Backe 12 und der Druckbalken 35 der entsprechenden Gegenbacke 13 wirken zusammen, um den Schlauch 14 an einem Querabschnitt des Schlauchs, der ein entsprechendes Band des Streifens 25 aus Packungen 2 definiert, einzuspannen und zu versiegeln.
Die aktiven Flächen 30 jeder Backe 12 und die Bänder 36 aus Elastomermaterial jeder Gegenbacke 13 kooperieren insbesondere miteinander, um das Band 26 entlang zweier beabstandeter Versiegelungslinien (nicht dargestellt) zu versiegeln, die sich an den entsprechenden Packungen 2, die durch das Band 26 verbunden werden, befinden.
Der Balken 35 ist mit dem Hauptkörper 20 durch ein Paar von Stützeinheiten 47 verbunden (die nicht Teil der vorliegenden sind und deshalb nicht im Detail dargestellt werden), die sich im Einsatz in Richtung des ausgetauschten Greifdrucks zwischen der Gegenbacke 13 und der entsprechenden Backe 12, beugen.
Es wird nun auf 1, 2, 5 und 6 Bezug genommen. Die Bewegung der Backen 12 wird von zwei Nockenpaaren 50, 51 gesteuert, die an der Wand 6 des Rahmens 3 angebracht sind und mit entsprechenden Walzenpaaren 52, 53 auf den Backen 12 zusammenwirken; und ähnlich wird die Bewegung der Gegenbacken 13 von zwei weiteren Nockenpaaren 50, 51 gesteuert, die an den Wand 7 des Rahmens 3 angebracht sind, und im Wesentlichen symmetrisch mit den entsprechenden Nocken 50, 51 auf Wand 6 sind, mit Bezug auf eine Ebene durch Bahn A und quer zu den Seitenwänden 4, 5 und die mit entsprechenden Walzenpaaren 52, 53 auf den Gegenbacken 13 zusammenwirken.
Die Nocken 50, 51 weisen jeweils im Wesentlichen U-förmige Abschnitte 50a, 51a auf, die sich um die obere Kante der entsprechenden Wände 6, 7 erstrecken, um für die entsprechenden Ketten 15, 27 der Fördervorrichtungen 10, 11 eine Übertragung gegenüber der entsprechenden Antriebsräder 1o und 28 zu definieren; und entsprechende Abschnitte 50b, 51b, die sich vertikal entlang der entsprechenden Wände 6, 7 in der Öffnung 8 erstrecken. Die Abschnitte 50a, 51a (2) definieren Bahnabschnitte P1, Q1 der Bahnen P, Q, entlang deren die Backen 12 und die Gegenbacken 13 sich dem Verpackungsmaterialschlauch 14 nähern und mit diesem in Kontakt kommen; die Abschnitte 50b, 51b definieren gegenüberliegende, im Wesentlichen parallele Bahnabschnitte P2, Q2 der Bahnen P, Q, entlang deren die Backen 12 und Gegenbacken 13 unter Druck in Kontakt gehalten werden, um die die Packungen 2 definierenden Versiegelungen herzustellen.
Die Nocken 50, 51 lösen die jeweiligen Ketten 15, 27 an entsprechenden Abschnitten P3, Q3 der Bahnen P und Q hinter den entsprechenden Antriebsrädern 16, 28.
Entlang der Abschnitte P3, Q3 wirken die Ketten 15, 27 mit entsprechenden Spanneinrichtungspaaren 56 zusammen, um so die Ketten 15, 27 zu spannen, um sicher zu stellen, dass die Walzen 52, 53 der Backen 12 und Gegenbacken 13 mit den entsprechenden Nicken 50, 51 in Kontakt gehalten werden.
Es wird nun insbesondere auf 5 und 6 Bezug genommen. Die Backen 12 und Gegenbacken 13 weisen jeweils eine entsprechende Steuervorrichtung 37 zum Steuern des Füllvolumens der Packung 2 beim Formen auf. Jede Vorrichtung 37 (die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist und deshalb nicht im Detail beschrieben wird) umfasst im Wesentlichen ein halbes Schalenelement 3n, das am Hauptkörper 20 um eine Achse F parallel zu den Achsen C, D angebracht ist durch zwei seitliche Stützklammern 40, die integral mit Element 38 geformt sind, das frontal mit einer komplementären halben Schale zusammenwirkt, um einen Hohlraum zu bilden, der die Packung 2 beim Formen aufnimmt. Jede Vorrichtung 37 weist auch eine Übertragungswalze 42 auf, die frei mit einer Stützklammer 43 verbunden ist, die sich integral vom hinteren Teil der entsprechenden halben Schale 38 erstreckt.
Die Übertragungselemente 42 der Backen 12 und der Gegenbacken 13 wirken mit entsprechenden Nocken 44 zusammen, die an ent sprechende Wände 6 und 7 von Rahmen 3 angebracht sind und von denen nur einer im Bezug auf Fördervorrichtung 11 in 1 dargestellt wird. Kurz gesagt sind die Profile (nur teilweise dargestellt) der Nocken 44 so geformt, dass die halben Schalen 38 entlang der Abschnitte P1, Q1 der Bahnen P, Q geschlossen werden, die halben Schalen 38 entlang der Abschnitte P2, Q2 der Bahnen P, Q mit einander in Kontakt gehalten werden, und die halben Schalen 38 entlang der Abschnitte P3, Q3 der Bahnen P, Q geöffnet werden.
Es wird nun auf 3 und 4 Bezug genommen. Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung, weist die Einheit 31 ein Paar von Schneidelementen 54, 55 auf, die zwischen den Platten 19 der Seitenwände 4, 5 angebracht sind, sich symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten von Bahn A befinden und synchron und in entgegengesetzte Richtungen um entsprechende Achsen G, H senkrecht zu Bahn A und den Platten 19 rotieren und mit dem Streifen 25 von Packungen 2 zusammenwirken mit einer `Oberflächengeschwindigkeit, die im Wesentlichen der Vorschubgeschwindigkeit des Streifens 25 gleich ist und konkordant damit ist, um ihn entlang der Bänder 2E so zu schneiden, dass die Packungen 2 getrennt und von den Kettenfördervorrichtungen 10, 11 ausgestoßen werden.
Der Streifen 25 von Packungen 2, der von den Fördervorrichtungen 10, 11 kommt, wird den Schneidelementen 54, 55 zwischen zwei Führungswänden 57 zugestellt, die entlang Bahn A einander zugewandt sind, die am Rahmen 3 angebracht sind und sich quer zu den Seitenwänden 4, 5 erstrecken.
Das Schneidelement 54 weist eine Trommel 58 von Achse G auf, die auf winklig rotierende Art und Weise an den Platten 19 der Seitenwände 4, 5 angebracht ist; und eine Anzahl von im We sentlichen flachen Klingen 59 (im Beispiel sind drei dargestellt), die an der Trommel 58 angebracht sind und von deren äußeren Umfang radial hervorstehen.
Ähnlich weist Schneidelement 55 eine Trommel 60 von Achse H auf, die auf winklig rotierende Art und Weise an den Platten 19 der Seitenwände 4, 5 angebracht ist; und anstatt der Schneiden 59 eine Anzahl von Blöcken 61 (im Beispiel sind drei dargestellt), die an der Trommel 60 angebracht sind, vom äußeren Umfang der Trommel 60 radial hervorstehen und entsprechende Einspannelemente definieren (im Nachfolgenden beschrieben), um den Streifen 25 ein zu spannen, und entsprechende Gegenelemente, die den Schneiden 59 entsprechen, wenn die Bänder 26 des Streifen 25 aus Packungen 2 geschnitten werden. Wie im Nachfolgenden beschrieben, sind die Blöcke 61 zusammen mit den entsprechenden Schneiden 59 so ausgelegt, dass sie jede Packung 2 von den Förderelementen 10, 11 ausstoßen.
In der Schneideposition sind jede Klinge 59 und der entsprechende Block 61 insbesondere horizontal und senkrecht zu Bahn A, sie wirken auf gegenüberliegenden Seiten mit einem entsprechenden Band 26 zusammen und interferieren leicht miteinander, um ausreichenden Schneidedruck sicher zu stellen.
Jede Trommel 58, 60 ist mit den Platten 19 der Seitenwände 4,5 durch ein Stiftepaar 62 (von denen nur eines in 4 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist) verbunden, die sich koaxial von gegenüberliegenden Enden der Trommel erstrecken, auf rotierende Art und Weise mit durchgehenden Öffnungen (nicht dargestellt), die in den Platten 19 geformt sind, in Eingriff kommen und mit Bezug auf die Platten 19 nach außen hervorstehen.
Die Trommeln 58, 60 werden synchron von den Wellen 32, 33 der Räder 16, 28 über entsprechende Zahnriemenübertragungen 63, 64 angetrieben (3).
Die Übertragungseinheit 63 weist eine Antriebsscheibe 65 auf, die am Endabschnitt der Welle 32, die sich aus der Seitenwand 4 erstreckt, angebracht ist; eine angetriebene Scheibe 66, die an einem entsprechenden Endstift 66 der Trommel 58 angebracht ist; und einen Zahnriemen 67, der um die Scheiben 65, 66 angeordnet ist.
Die Übertragungseinheit 64 weist entsprechend eine Antriebsscheibe 68 auf, die am Endabschnitt der Welle 33, die sich aus der Seitenwand 4 erstreckt, angebracht ist; eine angetriebene Scheibe 69, die an einem entsprechenden Endstift 62 der Trommel 60 angebracht ist; und einen Zahnriemen 70, der um die Scheiben 68, 69 angeordnet ist.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen. Die Schneiden 59 sind in Richtung der Achse G verlängert und sind radial an der Trommel 58 durch entsprechende Halteelemente 71 angebracht. Insbesondere weist die Trommel 58 nach außen drei Schlitze 72 auf, die gleichmäßig um Achse G angeordnet sind, sich in einer Richtung parallel zu Achse G erstrecken und jeweils ein entsprechendes Halteelement 71 aufnehmen, das sich ebenfalls in Richtunc der Achse G erstreckt.
Jedes Halteelement 71 weist einen Basisabschnitt 73 auf, der in dem entsprechenden Schlitz 72 mit einem Schraubenpaar (nicht dargestellt) angebracht ist; und einen Endabschnitt 74, er sich radial von Abschnitt 73 erstreckt, nach außen von der Trommel 58 hervor steht und einen länglichen Sitz hat, um die entsprechende Klinge 59 aufzunehmen. Insbesondere ist jede Klinge 59 auf radial anpassbare Art und Weise innerhalb des Sitzes im entsprechenden Halteelement 71 angebracht durch ein Paar von Bolzen 76 (nur einer ist dargestellt), die mit entsprechenden durchgängigen Schlitzen (nicht dargestellt) in Klinge 59 in Eingriff sind.
Die Trommel 58 weist ebenfalls wenigstens drei gleich von einander beabstandete Löcher 77 auf, die an der Achse G der Trommel 58 scheiden, mit entsprechenden Schlitzen 72 zusammenwirken und die ein Einfügen von entsprechenden Druckschrauben 78 in die Trommel 58 ermöglichen. Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform ist jede Schraube 78 insbesondere mit einem entsprechenden Gewindeloch im Eingriff, das in Abschnitt 73 des entsprechenden Halteelements geformt ist, und wirkt an einem Ende mit der entsprechenden Klinge 59 zusammen und drückt gegen die Klinge 59, nachdem zuerst die Bolzen 76 gelöst wurden, um den Abstand zwischen der Klinge 59 und der Achse G der Trommel 58 zu variieren, um so das Interferieren mit Bezug auf den Block 61 und somit den Schneidedruck anzupassen. Alternativ kann die obige Anpassung anders gemacht werden, z. B. durch Anpassen der Position des Halteelements 71, an das die entsprechende Klinge 59 angebracht ist.
Wie die Klingen 59 erstrecken sich die Blöcke längs in Richtung der Achse H, sind radial in der Trommel 60 durch entsprechende Schraubenpaare (nicht dargestellt) angebracht und weisen an den freien Enden entsprechende flache Gegenflächen 79 auf, die so konstruiert sind, dass sie mit den entsprechenden Klingen 59 zusammenwirken. Insbesondere weist Trommel 60 außen drei Schlitze 80 auf, die gleichmäßig um die Achse H angebracht sind, sich in einer Richtung parallel zur Achse H erstrecken und jeweils mit einem entsprechenden Block 61 in Eingriff sind.
Für jede Klinge 59 und jeden Block 61 weisen die Schneidelemente 54, 55 auch entsprechende Einspannelemente 81, 82 auf, die zusammenwirken, um den Packungsstreifen 25 an einem entsprechenden Band 26 einzuspannen und den Streifen entlang Bahn A in die Schneideposition zu ziehen. Die Ziehaktion, die von den Einspannelementen 81, 82 auf den Streifen 25 ausgeübt wird, ist so, dass die Packung 2 aus der entsprechenden Backe und der entsprechenden Gegenbacke 13 gezogen wird und sicher gestellt wird, dass das Band 26 zum Schneiden mit Bezug auf die Klinge 59 und den entsprechenden Block 61 korrekt positioniert ist. Insbesondere stellt die Aktion der Einspannelemente 81, 82 sicher, dass jedes Band 26 entlang einer Linie zwischen den beiden Versiegelungslinien geschnitten wird.
Das Einspannelement 81 jeder Klinge 59 weist einen im Wesentlichen spitzen Fortsatz auf, der sich integral und umlaufend von einem. freien radialen Ende des entsprechenden Halteelements 71 erstreckt; und das Einspannelement 82 von jedem Block 61 weist einen gerundeten Fortsatz auf, der sich integral und umlaufend von einem freien radialen Ende von Block 61 erstreckt.
Einheit 1 arbeitet wie folgt.
Die Fördervorrichtungen 10, 11 rotieren in entgegengesetzte Richtungen wie durch die Pfeile in 2 angezeigt, so dass vom Ende der Abschnitte P1, Q1 der entsprechenden Bahnen P, Q und entlang der entsprechenden Abschnitte P2, Q2 die jeweiligen Backen 12 und Gegenbacken 13 mit dem Verpackungsmaterialschlauch 14 zusammenwirken gemäß einer Bewegung, die von den Profilen der Nocken 50,51 definiert wird.
In der folgenden detaillierten Beschreibung des Arbeitszyklus wird auf eine Backe 12 und eine entsprechende Gegenbacke 13 Bezug genommen, alle anderen Backen 12 und Gegenbacken 13 durchlaufen natürlich den gleichen Zyklus in von der Ausstoßrate abhängigen Zeitintervallen.
Entlang der Abschnitte P1 und Q1 werden die Backe 12 und die entsprechende Gegenbacke 13 zusammengebracht, um den Schlauch 14 an einem transversalen Band 26 nach und nach zu deformieren und flach zu machen.
Am Ende der Abschnitte P1, Q1 werden die Vorrichtungen 37 zum Steuern des Füllvolumens der Packungen 2 aktiviert und die halben Schalen 38 der Backe 12 und der Gegenbacke 13 werden frontal zusammengebracht, um, wie bereits bemerkt, einen Hohlraum zum Aufnehmen der zu formenden Packung 2 zu bilden.
Wenn die Backe 12 und Gegenbacke 13 entsprechende gerade Abschnitte 50b, 51b der Nocken 50, 51 erreichen, an denen der maximale Einspanndruck auf den Schlauch 14 ausgeübt wird, wird das Heizelement 19 bereit gestellt, um die Packung zu versiegeln, wobei das Band 26 definiert wird.
Hinter den Abschnitten 50b, 51b der Nocken 50, 51 – wobei zu diesem Zeitpunkt keine Kraft zwischen der Backe 12 und der Gegenbacke 13 ausgeübt wird – werden diese vom Verpackungsmaterial durch die Antriebsräder 16 und 28, die mit den Stiften 23, 24 ineinandergreifen, gelöst.
Der obige Arbeitszyklus führt zur Bildung eines kontinuierlichen Streifens 25 von Packungen 2, die durch Bänder 26 verbunden sind; und der Streifen 25 wird zwischen den Führungswänden 57 zu den Schneidelernenten 54, 55 vorgeschoben.
Wenn sich die Trommeln 58, 60 um die entsprechenden Achsen G, H drehen, werden die Einspannelemente 81, 82 zuerst in Kontakt mit einem entsprechenden Band 26 gebracht, das von den Einspannelementen 81, 82 eingespannt wird und entlang Bahn A in die Schneideposition gebracht wird, in der das Band 26 perfekt zwischen einer Klinge 59 und einem entsprechenden Block 61 angeordnet ist, wobei beide horizontal angeordnet sind und wobei die Klinge 59 und der Block 61 mit dem Band 26 interagieren, um es entlang einer Linie zwischen den Versiegelungslinien zu schneiden.
Die Ziehaktion, die von den Einspannelementen 81, 82 ausgeführt wird, stellt einen Rückzug der Packungen 2 aus den jeweiligen Backen und entsprechenden Gegenbacken sicher, und stellt sicher, dass jedes Band 26 im Schneidezustand korrekt mit Bezug auf die Klinge 59 und den entsprechenden Block 61 angeordnet ist.
Der Schneidedruck wird durch Anpassen der radialen Position der Klingen 59 auf der Trommel 58 reguliert. Dazu werden jede Klinge 59 und der entsprechende Block 61 in die horizontale Schneidposition gebracht; die Bolzen 76, die die Klinge 59 am entsprechenden Halteelement 71 sichern, werden gelöst; und unter Ausnutzung eines Drehmoments wird die Druckschraube 78 so angepasst, dass sie die radiale Position der Klinge 59 anpasst.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einheit 1 sind aus der voranstehenden Beschreibung offensichtlich.
Im Gegensatz zu bekannten früher beschriebenen Verpackungsmaschinen sind die Schneidelemente 54, 55 insbesondere hinter den Fördervorrichtungen 10, 11 entlang Bahn A angeordnet, so dass die Struktur der Backen 12 vereinfacht wird, keine Steuervorrichtung benötigt wird, um die Schneidelemente 54, 55 an einem vorbestimmten Punkt im Produktionszyklus zu aktivieren und kein Schneidelement für jede Backe 12 benötigt wird. (im dargestellten Beispiel sind drei Klingen 59 und drei Blöcke 61 ausreichend, um den Schneidevorgang auszuführen.
Beim Auswechseln sind die Schneidelemente 54, 55 darüber hinaus leicht von Einheit 1 zu entfernen, indem sie einfach von den Platten 19 von den Seitenwänden 4, 5 entfernt werden, ohne dass die Fördervorrichtungen 10, 11 angefasst werden.
Schließlich stellen die Einspannelemente 81, 82 (auf jeder Klinge 59 und dem entsprechenden Block 61) sicher, dass das Versiegelungsband 26 des Packungsstreifens 25 im Schneidezustand mit Bezug auf die Klinge 59 und den entsprechenden Block 61 korrekt positioniert wird und stellen sicher, dass die Packungen 2 von den jeweiligen Backen und entsprechenden Gegenbacken gelöst werden und von den Kettenfördervorrichtungen 10, 11 entfernt werden.
Es können selbstverständlich an der Einheit 1 wie hier beschrieben und illustriert Veränderungen vorgenommen werden, ohne dass dies vom Umfang der Ansprüche abweicht.

Claims

Verpackungseinheit (1) zum kontinuierlichen Herstellen von aseptischen versiegelten Packungen (2), die ein fließfähiges Nahrungsmittel enthalten, aus einem Schlauch (14) aus heißversiegelbarem Verpackungsmaterial in Blattform, der entlang einer vertikalen Zustellbahn (A) bewegt wird; wobei der Schlauch (14) mit dem Nahrungsmittel gefüllt wird; die Einheit (1) aufweisend: eine erste Kettenfördervorrichtung (10), die eine Anzahl von Backen (12) hat und eine erste endlose Bahn (P) definiert, entlang der die Backen (12) bewegt werden; eine zweite Kettenfördervorrichtung (11), die eine Anzahl von Gegenbacken (13) hat und eine zweite endlose Bahn (Q) definiert, entlang der die Gegenbacken (13) bewegt werden; wobei die erste und die zweite Bahn (P, Q) entsprechende Arbeitsabschnitte (P1, P2; Q1, Q2) aufweisen, die an die Vorschubbahn (A) des Verpackungsmaterialschlauches (14) angrenzen und sich symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten der Vorschubbahn (A) erstrecken, so dass die Backen (12) auf der ersten Fördervorrichtung (10) mit den entsprechenden Gegenbacken (13) der zweiten Fördervorrichtung (11) zusammenwirken, entlang wenigstens eines Teils der entsprechenden Arbeitsabschnitte (P1, P2; Q1, Q2), um den Schlauch (14) an entsprechenden gleich beabstandeten Querabschnitten einzuspannen; wobei die Einheit (1) auch Heizelemente (29) aufweist, die wenigstens an den Backen (12) angebracht sind und mit dem Schlauch (14) zusammenwirken, um den Schlauch (14) an den Querabschnitten heiß zu versiegeln und einen Streifen (25) von Packungen (2) zu definieren, die miteinander durch entsprechende transversale Siegelbänder (26) verbunden sind; und Schneidemittel (31) zum Schneiden des Streifens (25) von Packungen (2) entlang der Siegelbänder (26), um so die Packungen abzurennen (2); wobei die Schneidemittel (31) ein erstes und ein zweites Schneidelement aufweisen (54, 55), die sich unter des Fördervorrichtungen (10, 11) entlang der Vorschubbahn (A) und auf gegenüberliegenden Seiten der Vorschubbahn (A) befinden, synchron und in entgegengesetzte Richtungen um eine entsprechende erste und zweite Rotationsachse (G, H) quer zur Vorschubbahn (A) rotieren, und mit dem Streifen (25) von Packungen (2) zusammenwirken, um den Packungsstreifen (25) entlang der Siegelbänder (26) zu schneiden; dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Schneidelement (54, 55) jeweils ein erstes und ein zweites Einspannelement (81, 82) aufweisen, die zusammenwirken, um ein entsprechendes Siegelband (26) des Packungsstreifens (25) einzuspannen und das Siegelband (26) entlang dem Vorschubpfad (A) in eine Schneideposition zu ziehen, in der das erste und zweite Schneidelement (54, 55) das Siegelband (26) schneiden und in der das erste und das zweite Einspannelement (81, 82) mit dem Siegelband (26) interagieren und die Packungen (2) von den Kettenfördervorrichtungen (10, 11) wegziehen.
Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schneidelement (54) wenigstens eine Klinge (59) aufweist, die auf einem Halteelement (71) zusammen mit dem ersten Einspannelement (81) angebracht ist, und dadurch dass das zweite Schneidelement (55) wenigstens einen Block (61) aufweist, von dem sich das zweite Einspannelement (82) erstreckt, wobei der Block (61) ein Gegenelement für die Klinge (59) de finiert, wenn die Siegelbänder (26) des Packungsstreifens (25) geschnitten werden.
Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schneidelement (54) eine erste Trommel (58) aufweist, die mit der ersten Rotationsachse (G) koaxial ist, um die erste Rotationsachse (G) rotiert und die Klinge (59) und das erste Einspannelement (81) hält, die beide radial von der äußeren Peripherie der ersten Trommel (58) hervorstehen; und dadurch, dass das zweite Schneidelement(55) eine zweite Trommel (60) aufweist, die koaxial mit der zweiten Rotationsachse (H) ist, um die zweite Rotationsachse (H) rotiert und den Block (61) und das zweite Einspannelement (82) hält, die beide radial von der äußeren Peripherie der zweiten Trommel (60) hervorstehen.
Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schneidelement (54) Anpassmittel (78) aufweist zum Anpassen der radialen Position der Klinge (59) auf der ersten Trommel (58); und lösbare Befestigungsmittel (76) zum Sichern der Klinge (59) an die erste Trommel (58) in der radialen Position, die von den Anpassmitteln (78) definiert wird.
Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (71) radial an der ersten Trommel (58) angebracht ist und einen Sitz zum Aufnehmen der Klinge (59) hat; wobei die lösbaren Befestigungsmittel ein Paar von Befestigungselementen (76) zum Sichern der Klinge (59) an dem Halteelement (71) aufweisen; und wobei die Anpassmittel ein Druckmittel (78) aufweisen, das an der ersten Trommel (58) angebracht ist und mit der Klinge (59) zusammenwirkt, um die Klinge (59) radial mit Bezug auf das Halteelement (71) zu bewegen.
Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Einspannelement (81) einen im Wesentlichen spitzen Fortsatz aufweist, der sich integral und am Umfang von einem freien radialen Ende des Halteelements (71) erstreckt, und dadurch dass das zweite Einspannelement (82) ein Fortsatz mit rundem Profil ist, der sich integral und am Umfang von einem freien radialen Ende des Blocks (61) erstreckt.