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Title:
MACHINE FOR MANUFACTURING,FILLING AND CLOSING PACKAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1982/002032
Kind Code:
A1
Abstract:
From a web (30 consisting of paper coated with a layer of plastic materials, punched pieces are produced and are brought to a revolving disk (13), provided with extensible mandrels, of a bottom tongue formation station (17) and are then supplied to a filling revolving device (19). In a filling station (20), the formed packages are filled with the punched pieces and they are closed in a head welding formation station (23). In the next revolving device (25) which forms the head of the packages, there is provided a station for the formation of the head tongues (26) and a station (29) for seeling those tongues. The finished packages are delivered by a discharge station (30) on a clearing disk (21). The machine may be used for manufacturing packages for liquid products for example milk or juices.

Inventors:
OTT HORST (DE)
Application Number:
PCT/EP1981/000194
Publication Date:
June 24, 1982
Filing Date:
December 12, 1981
Export Citation:
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Assignee:
TETRA PAK INT (SE)
OTT HORST (DE)
International Classes:
B65B3/02; B65B43/04; B65B51/14; B65B61/24; (IPC1-7): B65B3/02; B65B51/14
Foreign References:
BE656359A1965-03-16
FR1262203A1961-05-26
FR1408524A1965-08-13
EP0001015A11979-03-07
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Claims:
-10-P a t e n t a n s p r ü c h e
1. : * Maschine zum Herstellen, .Füllen und Verschließen von Packungen, bei der "aus einer flexiblen Materialbahn geformte und geschweißte Packungshüllen gefüllt und verschlossen werden, mit einem Spreizdornkarussell und mit mindestens einem nachgeordneten FüiIkarusseil mit einer Füllstation und einer Kopfnahtschweißstation, dadurch gekennzeichnet, daß am Spreizdomkarussell (13) eine Bodenlaschen ormstation (17) angeordnet ist, daß di_ Kopfnahtschweißstation ( 3) über die gesarate Länge der Kopfnaht (6j) reichende Schweißbacken (S2, 6j) auf¬ weist, und daß dem Füllkarussell (19) ein Kopfform¬ karussell (25) nachgeordnet ist, das eine Kopflaschen— formstation (26) und eine Kopflaschensiegelstation (29) aufweist. CMPI .
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenlaschenformstation (17) zwei quer¬ bewegliche Stempelplatten (l4) aufweist, an deren unterem Ende jeweils eine Laschen ormklappe (48) schwenkbar angelenkt ist, und daß ein senkrecht bewegbarer Steuerkörper (44) zwei jeweils eine Stempelplatte (4o) querverschiebende Steuerflächen (46) un zwei jeweils mit einer Laschenformklappe (48) 'in Eingriff tretende und diese schwenkende Steuerkurven (5o) aufweist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfnahtschweißstation (23) einen mittels eines Druckmittelzylinders (6o) senkrecht verfahr baren Schweißkopf (6l) aufweist, der aus einer fest¬ stehenden und einer daran angelenkten, schwenkbaren beheizbaren Schweißbacke (62 bzw. 63) besteht und daß ein Druckmittelzylinder (64) an der schwenkbaren Schweißbacke ( 63) angreift.
4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergabestelle zwischen dem Füllkarussell (19) und dem Kopfformlcarusseil (25) eine Übergabe¬ station (24) vorgesehen ist, die einen verfahrbaren Übergabegreifer aufweist, der einen mittels eines Druckmittelzylinders senkrecht verfahrbaren Greif¬ kopf aufweist, der aus einer feststehenden und einer daran angelenkten, schwenkbaren Greifbacke besteht, und daß ein Druckmit elzylinder an der schwenkbaren Greifbacke angreift.
5. 5« Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kop laschenformstation (26) einen senk¬ recht bewegbaren Formkörper (71 ) mit nach unten abgewinkelten Kopflaschenformbacken (72) aufweist.
6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopflaschensiegelstation (29) eine senk¬ recht bewegbare Kopfstützplatte (83) und zwei daran angelenkte seitliche Laschensiegelbacken (So) aufweist. _GMPI.
Description:
Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen, Füllen und Ve schli ßen-von Packungen, bei der aus einer flexiblen 'Materialbahn geformte und verschweißte Pak- kungshüllen gefüllt und verschlossen werden, mit einem Spreizdomkarussell und mit mindestens einem nachge- ordneten Füllka ussell mit einer Füllstation und einer Kopf ahtschweißs ation.

Derartige Maschinen dienen in den meisten Fällen zur Her- Stellung von Flüssigkeitspackungen, beispielsweise für

Milch, Saft und dergleichen. Die Materialba n, beispiels¬ weise kuns stoffbeschichtetes Papier, wird von einer Vorra srolie abgezogen. Daraus werden die einzelnen Packungshüllen durch Abschneiden und Verschweißen hergestellt. Dazu werden die Packungs üllen jeweils

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auf Spreizdorne eines Spreizdornkarussells aufgeno - men.

Bei einer bekannten Maschine der eingangs genannten 5 Art (US-PS 3 918 236) werden die so geformten Packungs¬ hüllen, die nur noch oben offen sind, abwechselnd an zwei nachgeordnete Füllkarussells übergeben, auf denen die Packung ' shüllen in einer Füllstation gefüllt und in einer Kopfnahtsσhweißstat on verschlossen werden.

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¥enn quaderförmiger Packungen hergestellt werden, ent¬ stehen am Boden und an Kopf der Packung jeweils zwei Laschen. Damit diese Bodenlaschen bzw. Kopflaschen bei der anschließenden Aufnahme der gefüllten Packungen

15 in einer Verpackung, beispielsweise einem Karton, nicht stören, müssen diese Laschen entweder flach an die Packungsaußenseite angelegt oder abgeschnitten werden. Das Abschneiden der Lascneή ist nur möglich, wenn die Paσkungshülle an dieser Stelle so verschweißt ist, daß

20 durch das Abschneiden der Laschen keine Öffnung ent¬ steht. Ein solcher zusätzlicher Schweißvorgang ist verhältnismäßig aufwendig. Das einfache Andrücken der Bodenlaschen und Kop laschen genügt nicht, um diese Laschen in die für das nach.folgende Verpacken geeignete

25 Stellung zu bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine bleibende Anlage der Bodenlaschen und Kopflaseilen an der Packungs- 30 außenseite erreicht wird; die hierfür erforderlichen zu¬ sätzlichen Arbeitssta ionen sollen in möglichst raura- SOarender Weise an der 2-iaschine angeordnet und konstruktiv

OMPI

möglichst einfach ausgeführt sein.

Diese Aufgabe wird erfindungs emäß dadurch gelöst, daß am Spreizdornkarussell eine Bodenlaschenformsta ion angeordnet ist, daß die Kopfnahtschweißsta ion über die gesamte Länge der Kopfnaht reichende Schweißbacken auf¬ weist,und daß dem Füllkarussell ein Kopfformkarusseil nachgeordnet ist, das eine Kopflaschen ormstation und eine Kop laschensiegelstation aufweist.

Die Bodenlaschen und die Kop laschen werden in der je¬ weiligen Formstation so vorgeformt, daß sie in der

» nachfolgenden Siegelstation in einfacher Weise an der Packungsaußenseite mittels Druck- und " Wärmeeinwirkung angesiegelt werden können. Durch die Vorformung werden die an der Siegelstelle auftretenden Kräfte sehr klein gehalten; dadurch besteht keine Gefahr, daß sich die Siegelverbindung wieder löst; andererseits sind die Festigkeitsanforderungen an die Siegelverbindung dadurch gering.

Die größere Anzahl von Bearbeitungsstationen wird in konstruktiv sehr einfacher und raumsparender Weise da¬ durch geschaffen, daß die Stationen zum Formen und Siegeln der Kopflaschen in ein gesondertes Kop formkarussell ver¬ legt wurden. Gegenüber der Möglichkeit, ein größeres Karussell mit mehr Bearbeitungssta ionen vorzusehen, hat diese Lösung den Vorteil besserer Raumausnu zung. Kon¬ struktiv ist die Lösung deshalb besonders einfach, weil für, das Kopf ormkarussell in wesentlichem Umfang die glei¬ chen Bauteile verwendet werden können wie für das Füll¬ karussell.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfü r ngsbei- spiel näh.er erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine verein achte Draufsicht auf eine Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen,

Fig. 2 in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie

IΣ-II in Fig. 1 die Bodenlaschen ormstation in der Ausgangss ellung, Fig. 3 in einem Teilschnitt entsprechend der Fig. 2 die Bodenlaschen ormstation in der Endstellung,

Fig. k- in einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie

IV-XV in Fig. 1 eine Kopfnahtschweißsta ion . in der Schweißstellung, wobei die Ausgangsstellung des Schweißkopfes mi * ε strichpunktierten Linien dargestellt. ist,

Fig. 5 In einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie

V-V in Fig. 1 eine Kopflaschenformstation in der

Ausgangsstellung, Fig. 6 die Kopflaschenformstation nach Fig. i- der Endstellung,

Fig. 7 in einem Teilschnitt längs der Linie -7XI-VII in

Fig. 1 eine Kopflaschenheizstation, Fig. 8 in. einem vergrößerten Teilschnitt längs der Linie

VXIX-VIXI in Fig. 1 eine Kopflaschensiegelstation in der Ausgangsstellung und

Fig. 9 die Kopflaschensiegelsta ion nach Fig. S in der

EndStellung.

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Die in Fig. 1 gezeigte Maschine zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Packungen tr gτ eine in einem Ma¬ schinengesteil 1 gelagerte Vorraτsrolle 2, von der eine flexible Materialbahn 3 abgezogen wird, die beispiels- weise aus kunststo fbeschichtetem Papier besteht. In- einer zunächst durchlau enen Hillstation wird die Materialbahn 3 mit einer Längsr.illung versehen und. anschließend" zusammengelegt. In dieser Form durchläuft die Materialbahn 3 eine Druckvorrichtung 5.- i der die bereits vorher bedruckte Ma erialbahn mit einem Datums- aufdruck versehen wird.

Anschließend durchläuft die Materialbahn 3 eine Präge- station 6, eine Längsnahtschweißstation 7 , eine Nac - drück- und Vorschubstation 8, in der die Längsnaht nach¬ gedrückt wird und die dabei auch den

Bahnvorschub bewirkt. In einer Schneidstation 10 werden die Zuschnitte für jeweils eine Packungshüll-e abgeschnit¬ ten und in einer Au Schiebestation 11 auf einen der Spreizdorne 12 eines in der Figur nur angedeuteten Spreiz¬ dornkarussells 13 auf eschoben.

Im Uhrzeigersinn gelangt die Packung zu einer Faltstation 14, an der die beiden Seitennähte geformt werden. Die beim Zusammenlegen der Materialbahn gebildete Falte liegt am Boden der Packung. In der Station 1 werden die beim

Aufschieben der Packung auf den Spreizdorn 12 entstandenen Bodenlaschen 16 der Packung 1 beheizt, um ' anschließend in der Bodenlaschensicgelstation 1? (Fig. 2 und 3) ange- siegelt; zu werden.

ie auf diese " Weise für den Füllvorgang vorbereitete

- β -

Packungshülle 15 ? nachfolgend vereinfacht "Packung" ge¬ nannt, wird in einer Übergabestation 18 vom Spreizdorn¬ karussell 13 auf ein Füllkarussell 19 übergeben und dabei vom Spreizdom abgestreift. In einer Füllstation 20 wird die Packung 1 gefüllt; in einer opfnahtspreizstation 21 wird die Kop naht der Paclung 15 mittels Spreiz ingern auseinandergezogen und in einer nachfolgenden Kopfnaht- formstation 22 so vorgeformt, daß die durchgehende Kopf- naht in einer Kopfnahtschweißsta ion 23 (Fig. ) geschweißt werden kann. Die verschlossene Packung 15 wird anschließend in einer Übergabes ation 24 an ein Kopfformkarussell 25 übergeben und gelangt dort in eine Kop laschenformstation 26 (Fig. 5 und 6) , in der die zunächst noch abstehenden Kopflaschen 27 der Packung 15 nach unten geklappt und dabei vorgeformt werden. In einer nach olgenden Kop la- schenheizsta ion 2S (Fig.7) wird die Unterseite der Kopf¬ laschen 27 und die Paclcungsaußenseite beheizt, so daß in einer nachfolgenden Kopflaschensiegelstation 29 (Fig. S und 9) die Kopflaschen 27 an der Packungsaußenseite fest- gesiegelt werden können.

In einer Ausstoßstation 3o gelangen die fertiggestellten Packungen 15 auf einen Abgabeteller 31 » von dem sie zum weiteren Verpacken abgenommen werden.

Die Bodenlaschenformstation 17 *-Fig.2) weist zwei quer¬ bewegliche Stempelplatten 4o auf, die jeweils mit Füh— rungsrollen 1 verbunden sind. Ein Druckmittelzylinder 2 trägt an seiner Kolbenstange 3 einen senkrecht bewegbaren Steuerkörper 44, an dem seitliche Arme 4 angebracht sind, die jeweils in einer schrägen Steuerfläche 46 enden, die mit den Führungsrollen 41 in Singriff steht.

Jeweils am unteren Ende der Stempelplatten 4o ist in einem Gelenk 7 eine Laschenformklappe 48 schwenkbar angebracht. Beide Laschenformklappen 48 tragen jeweils eine Führungs¬ rolle 49, die mit gekrümmten Steuer lächen des Steuerkör- pers 44 in Eingriff stehen.

¥enn der Steuerkörper 44 durch den Druckmittelzylinder 42 nach oben bewegt wird, fahren die Stempelplatten 4o seit¬ lich gegen die Packung 1 ; zugleich werden die Laschen or - klappen 48 bis in die in Fig. 3 gezeigte Endstellung ge¬ schwenkt. ,

In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien eine in der Faltstation 14 angeordnete Bodenlaschenheizeinrichtung 5 angedeutet, durch die die Bodenlaschen 16 und die Bo¬ denaußenfläche der' Packung 15 beheizt wurden. Wenn diese beheizten Flächen dann in der Bodenlaschenformstation 17 aufeinandergedrüc t werden, wie in Fig. 3 dargestellt, wer¬ den die Bodenlaschen 16 in dieser Stellung angesiegelt. Die an den Seiten lächen der Packung anliegenden Stempel¬ platten 40 verhindern ein Auswölben der Seiten lächen der Packung 15 . wenn der für die Siegelung erforderliche Druck am Packungsboden aufgebracht wird.

In der Kopfnahtschweißstation 23 (-Fig. 4) ist ein mittels eines Druckmittelzylinders 60 senkrecht verfahrbarer Schwei߬ kopf 6l vorgesehen, der eine feststehende Schweißbacke 62 und eine daran angelenkte, schwenkbare Schweißbaclce 63 auf¬ weist. Beide Schweißbacken 62, 63 sind beheizbar. An der schwenkbaren Schweißbacke 63 greift ein Druckmi * -.telz linder 64 an.

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¥enn die Packung 15, deren Kopf aht 65 in der Station 22 bereits vorgeformt wurde, in die Kopfnahtschwei߬ station 23 gelangt, befindet sich der Schweißkopf 6l zunächst in der in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellten oberen, auf eklappten Stellung. Der

Druckmittelzylinder 60 fährt den Schweißkopf l nach unten; anschließend schließt der Druckmittelzylinder 64 den Schweißkopf und übt auf die Kopfnaht' 65 den erfor¬ derlichen Schweißdruck unter ¥ärmeeinwirkung aus. Die Länge der Schweißbacken 62, 63 ist so bemessen, daß sie über die gesamte Länge der Kopfnaht 65 reicht, so daß die Kopfnaht in einem einzigen Schweißvorgang vollständig geschlossen wird. Die Kop naht reicht daher bis in die Kopflaschen 27.

Die nicht im einzelnen dargestellte Übergabesta ion 24 ist ähnlich aufgebaut wie die Kopfnahtschweißstation 23, wobei jedoch die Backen 62 und 63 nicht beheizt, sondern gekühlt werden. Die Kopfnaht 65 wird hier nachgedrückt und verfestigt. Die in ihrem grundsätzlichen Aufbau in Fig. 4 gezeigte Einrichtung, die in der Übergabe¬ station 24 die Packung 15 an der Kopfnaht 65 hält, ist querverschiebbar angeordnet und transportiert die Packung 15 vom Füllkarussell 19 auf das Kop formkarusseil 25.

Die Kopfformsta ion 26 (Fig. 5 und 6) weist einen mittels eines Druekm-ittelzylinders 7o senkrecht bewegbaren Form¬ körper 71 auf, dessen pla tenf r iges Mittelstück an seinen Enden nach unten abgewinkelte Kopflaschenform- backen 72 trägt. "Wenn der Formkörper 71 auf die Packung 15 abgesenkt wird ( Fig.6) drücken die Kopflaschenformbacken 72 die Kopflaschen 27 nach unten, so daß diese vorgeformt sind.

In der nachfolgenden Kopflaschenheizstation 28 (Fig. 7) greifen Heißluftgebläse 73 mit ihren Heizdüsen 74 unter die Kopflaschen 27 und beheizen die Unterseite der Kopf- la.schen 27 und die gegenüberliegenden Flächen der Pa - kungsseitenwände. Führungen 75 halten dabei die Kopf¬ laschen 27 in ihrer Stellung.

Die so aufgeheizten Flächen werden in der anschließenden Kopflaschensiegelstation 29 (Fig. 8 und 9) durch seit- lieh andrückbare Laschensiegelbacken So gegen die Packungs¬ seitenwände gedrückt und dort festgesiegelt. Auch hier¬ bei werden die Kopflaschen 27 durch Führungsstäbe 81 vor dem Ansiegeln in ihrer Lage gehalten.

Die seitlichen Laschensiegelbacken So sind an einem Ge¬ lenk 82 miteinander und mit einer senkrecht bewegbaren Kopfstützplatte 83 verbunden. Ein Druckmittelzylinder 84 is.t über seine Kolbenstange 85 und Lenker 86 jeweils mit den Laschensiegelbacken 80 gelenkig verbunden. Wird die Kolbenstange 85 ausgefahren, so wird zunächst die Kopf¬ stützplatte 83 an der Oberseite der Packung 15 angelegt; dann drücken die Laschensiegelbacken 80 seitlich gegen die Kopflaschen 27. Die Kopfstützplatte verhindert dabei, daß sich die Oberseite der Packung 15 unter der Wirkung des Drucks der Laschensiegelbacken 80 nach oben auswölbt.