Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absaugdüse zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verpackungsmaschine.

Bei der Herstellung von Verpackungen beispielsweise auf einem sogenannten Thermoformer fallen beim Ausschneiden der fertiggestellten Verpackungen aus den Materialbahnen Materialstreifen an, die abgesaugt und dann vorzugsweise zerkleinert werden müssen. Bei den bisher bekannten Lösungen, die beispielsweise in der WO 2017/009179 A1 beschrieben ist, verstopften die verwendeten Düsen gelegentlich.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Absaugdüse und eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Absaugdüse zum Absaugen eines Materialstreifens, der bei der Herstellung einer Verpackung anfällt, die einen Grundkörper mit zwei, zumindest im Wesentlichen parallelen, Seitenwänden aufweist, deren Abstand kleiner ist als deren Länge und deren Breite und die an einem Ende durch eine Verbindungswand miteinander verbunden sind und die an dem der Verbindungswand gegenüberliegenden Ende jeweils eine konkave Ausnehmung aufweisen.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung und umgekehrt. Merkmale, die im Zusammenhang mit diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, können mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.

Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Absaugdüse, mit der Materialstreifen, die bei der Produktion von Verpackungen, insbesondere beim und/oder nach dem sogenannten Längsschnitt, d.h. einem Schnitt parallel zur Transportrichtung der fertiggestellten Verpackungen anfallen, von der Verpackung entfernt werden können.

Erfindungsgemäß weist die Absaugdüse einen Grundkörper mit zwei, zumindest im Wesentlichen parallelen, Seitenwänden auf, deren Abstand kleiner ist als deren Länge und deren Breite und die an einem Ende durch eine Verbindungswand miteinander verbunden sind und die an dem der Verbindungswand gegenüberliegenden Ende jeweils eine konkave Ausnehmung aufweisen. Die Seitenwände umschließen das Messer, in der Regel ein Kreismesser, das den Längsschnitt vollführt zumindest teilweise, insbesondere den Bereich des Messers, aus dem der Materialstreifen austritt. Der konkave Ausschnitt ist vorzugsweise an die Form des Messers, insbesondere an dessen Durchmesser angepasst. An diesen Grundkörper wird ein Unterdrück angelegt, der den Materialstreifen einsaugt.

Der Materialstreifen ist beispielsweise ein Randstreifen an einem Rand der Materialbahn, der üblicherweise als Abfallstreifen beim Längsschnitt mit vorzugsweise einem Messer, das vorzugweise eine Klinge aufweist, anfällt, und/oder der Materialstreifen ist ein Reststreifen, der im Bereich innerhalb der Ränder der Materialbahn anfällt und der beim Längsschnitt mit beispielsweise einem Messer anfällt. Das Messer weist vorzugsweise zwei voneinander, vorzugsweise um die ungefähre Streifenbreite beabstandete Klingen auf. Der Streifen fällt vorzugsweise zwischen den Klingen an. Das/die Messer wirken entweder ohne oder alternativ mit einem Untermesser als Scherschnitt schneidend zusammen.

Bei der Materialbahn kann es sich um zwei aufeinander gesiegelte Kunststoffbahnen handeln. Die Materialbahn kann aber auch eine Papier-, Karton-, Papp- oder Metallbahn, vorzugsweise aus Aluminium, oder eine Kombination davon sein.

Vorzugsweise sind die Seitenwände spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene ausgebildet, insbesondere die Ebene, in der das Messer rotiert. Vorzugsweise entspricht der Abstand der Seitenwände im Wesentlichen der Dicke des Messers, das den Längsschnitt vollführt. Für den Fall, das mehr als ein Messer, beispielsweise zwei Messer, beispielsweise mit je einer Klinge, und gegebenenfalls ein Abstreifer vorhanden sind, entspricht der Abstand der Seitenwände im Wesentlichen der Dicke dieses Aufbaus. Besonders bevorzugt ist der Abstand der Seitenwände so bemessen, dass zwischen dem Messer und jeder Seitenwand noch ein Spalt vorhanden ist, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.

Vorzugsweise münden die Seitenwände und die Verbindungswand in ein Anschlusselement, das beispielsweise einen kreisförmigen, ovalen oder vieleckigen, insbesondere viereckigen Querschnitt aufweist. Dieses Anschlusselement kann an eine Unterdruckquelle, beispielsweise mittels eines Rohrs/Schlauchs, angeschlossen werden.

Vorzugsweise ist an einem Ende der Seitenwände und der Verbindungswand, insbesondere an dem dem Anschlusselement gegenüberliegenden Ende ein Abdeckelement an dem Grundkörper vorgesehen, alternativ sind Grundkörper und Abdeckelement einstückig vorgesehen. Dieses Abdeckelement ist vorzugsweise aus einem anderen Material, insbesondere einem flexiblen Material als der Grundkörper. Das Abdeckelement ist vorzugsweise austauschbar vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt ist das Abdeckelement ein Verschleißteil. Vorzugsweise ist an dem Abdeckelement eine Führungslasche vorgesehen, die insbesondere einen Luftstrom, der zwischen dem Abdeckelement und dem Messer angesaugt wird, in Richtung des Hohlraums in dem Grundkörper leitet. Vorzugsweise ist das Abdeckelement, insbesondere die Lasche verformbar, so dass der Spalt zwischen ihm und dem Messer und/oder der Abstand zu der zu schneidenden Materialbahn einstellbar ist. Besonders bevorzugt weist das Abdeckelement mindestens eine, insbesondere lochförmige, Ausnehmung auf, durch die Umgebungsluft angesaugt werden kann. Vorzugsweise sind es mehrere Löcher, die insbesondere matrixförmig angeordnet sind.

Vorzugsweise sind mehrere Saugdüsen parallel zueinander vorgesehen. Vorzugsweise wird jedem Längsschneidemesser eine Saugdüse zugeordnet. Vorzugsweise sind die Saugdüsen an einer Halterung einer Verpackungsmaschine verstellbar, insbesondere in Ihrer Position quer zur Laufrichtung der Materialbahn verstellbar, angeordnet.

Die Saugdüse ist vorzugweise ein Saugkanal, der beide Seitenwände des Messers und dessen Umfang zumindest teilweise überdeckt. Die Saugdüse ist vorzugsweise kein geschlitztes Rohr.

Vorzugsweise erstreckt sich die Saugdüse entlang eines Winkelsegments im Bereich des Umfangs des Messers. Dieses Winkelsegment umfasst vorzugsweise mindestens 10°, vorzugsweise mindestens 20°, noch mehr bevorzugt mindestens 45°, noch mehr bevorzugt mindestens 90° und am meisten bevorzugt mindestens 160°. In der Regel ist das Winkelsegment < 350°, vorzugsweise < 330° noch mehr bevorzugt < 300° und am meisten bevorzugt < 190°. Das Winkelsegment kann an jeder beliebigen Winkelstellung des Messers vorgesehen sein. Vorzugsweise ist es jedoch spiegelsymmetrisch zur horizontalen oder vertikalen Mittelachse des Messers vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Absaugdüse ein gedrucktes Bauteil, beispielsweise aus einem oder verschiedenen Kunststoffmaterial(ien) und/oder aus Metall. Bei dem Abdeckelement handelt es sich vorzugsweise um ein separates Bauteil, das auch gedruckt sein kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verpackungsmaschine, zur Herstellung einer Verpackung, mit einer Siegelstation, die eine Materialbahn an eine Verpackungsmulde siegelt, die gegebenenfalls in eine Folienbahn tiefgezogen worden ist, und die einen Längsschneider aufweist, der Materialstreifen von den fertiggestellten Verpackungen abtrennt, wobei sie die erfindungsgemäße oder bevorzugte Absaugdüse aufweist, die den Materialsteifen und/oder Schneidstaub absaugt.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt auch für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung und umgekehrt. Merkmale, die im Zusammenhang mit diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung offenbart wurden, können mit den anderen Gegenständen der vorliegenden Erfindung kombiniert werden und umgekehrt.

Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Bei einer derartigen Verpackungsmaschine kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Thermoformer handeln, auf dem in der Regel Kunststofffolien oder Papierbahnen verarbeitet werden. Beim Thermoformer wird beispielsweise eine Untermaterialbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert. In einer Formstation wird zunächst eine Verpackungsmulde in die Untermaterialbahn geformt, die anschließend mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer oder mehreren Obermaterialbahn(en), die an die Untermaterialbahn gesiegelt werden, verschlossen. Die Obermaterialbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Danach werden die fertiggestellten Verpackungen mit einem Quer und einem Längsschneider aus der Mate rial bahn vereinzelt. Dabei fallen ein oder mehrere Materialstreifen an, die mittels der erfindungsgemäßen Absaugdüse abgesaugt werden.

Vorzugsweise weist der Längsschneider mindestens ein Obermesser und ein Untermesser auf, die schneidend Zusammenwirken, um die Materialbahn zu durchtrennen. Das Untermesser befindet sich dabei unterhalb der Materialbahn(en) und das Obermesser darüber. Im Bereich des Obermessers ist vorzugsweise ein Abstreifer vorgesehen, der den abgeschnitten Materialstreifen von dem Obermesser abstreift.

Das Obermesser kann aus zwei parallelen Messern bestehen, die besonders bevorzugt durch den Abstreifer beabstandet sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Absaugdüse im Bereich des/der oberen Messer(s) und/oder des Abstreifers angeordnet. Besonders bevorzugt entspricht der Abstand der beiden Seitenwände im Wesentlichen der Dicke des/der Messer(s) und/oder der Dicke des Abstreifers und/oder der Breite des Materialstreifens. Vorzugsweise ist zwischen jeder Seitenwand der Absaugdüse und der Seitenwand des/der Messer ein Spalt vorgesehen, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.

Vorzugsweise ragt das Obermesser in einen Raum zwischen den Seitenwänden hinein. Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.

Figur 2 - 5 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absaugdüse.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 , in dem vorliegenden Fall ein sogenannter Thermoformer, die eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Eine Untermaterialbahn 8, hier eine Kunststofffolienbahn 8, wird von einer Vorratsrolle abgezogen und taktweise entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Die Materialrolle ist in der Regel auf einer Welle gelagert. Bei einem Takt wird die Untermaterialbahn 8 um einen Vorzug weitertransportiert, wobei es mehrerer Vorzüge bedarf, um eine fertige Verpackung herzustellen. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel (nicht dargestellt), in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, auf, die rechts und links von der Untermaterialbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist eine Vielzahl von Klemmmitteln auf, die die Untermaterialbahn 8 im Einlaufbereich 19 klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Untermaterialbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Untermaterialbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich 19 ist ein Heizmittel vorgesehen, das die Materialbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese stillsteht. In der Tiefziehstation 2, die hier über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, werden die Verpackungsmulden 6 in die angewärmte Folienbahn 8 geformt. Es sind aber auch Ausführungsformen umfasst, bei der die Untermaterialbahn nicht tiefgezogen wird. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist, was durch die anhand der Figuren 2 und 3 erläuterte Hubvorrichtung erfolgt. Vor jedem Materialbahnvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 11 besteht, wird eine Obermaterialbahn 14 stoffschlüssig beispielsweise durch Siegeln an der Unterfolienbahn 8 befestigt. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Folientransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Obermaterialbahn 14 wird von einer Rolle, die auf einer Welle gelagert ist, abgerollt und kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur von der Siegelstation und ggf. stromabwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Untermaterialbahn gemacht wurden. Auch die Obermaterialbahn kann mit einem Heizmittel angewärmt und tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 11 beispielweise ein heizbarer Siegelrahmen vorgesehen, der pro Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Zum Siegeln werden die Ober- und die Unterfolienbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 11 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 11, 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Zwischen der jeweiligen Vorratsrolle und dem Siegelwerkzeug ist vorzugsweise ein Tänzer vorgesehen, der den intermittierenden Vorschub der Untermaterialbahn 8 und damit den intermittierenden Abzug der Obermaterialbahn 14 ausgleicht. Der Tänzer kann als Materialbahnspeicher und/oder zur Erzeugung einer bestimmten Materialbahnspannung dienen. Der Fachmann versteht, dass mehrere Obermaterialbahnen vorhanden sein können, beispielsweise bei einer mehrlagigen Packung oder einer Packung mit mehreren Obermaterialbahnen. Vorzugsweise ist dann im Verlauf jeder Obermaterialbahn ein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht des Weiteren, dass auch im Bereich der Untermaterialbahn 8 ein Tänzer vorgesehen sein kann, vorzugsweise stromabwärts von deren Vorratsrolle. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar. Beim Ausschneiden der fertiggestellten Verpackungen entstehen Materialstreifen, die von den Verpackungen entfernt und entsorgt werden müssen.

Dafür weist die Verpackungsmaschine mindestens eine, vorzugsweise mehrere Absaugdüsen auf, die quer zur Transportrichtung der Materialbahnen 8, 14, insbesondere in ihrer Querposition veränderbar angeordnet sind und die im Folgenden beschrieben werden. Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Absaugdüse 13 im Bereich des Längsschneiders 17, der in dem vorliegenden Fall ein Ober- und ein Untermesser 20, 21 aufweist, die schneidend/scherend Zusammenwirken und die Untermaterialbahn 8 und ggf. auch die Obermaterialbahn während deren Vorschub durchtrennen. Im Bereich des Obermessers ist ein Abstreifer 26 vorgesehen, der die Materialstreifen 25 von dem Messer 20 abstreift.

Die Absaugdüse weist in dem vorliegenden Fall einen Grundkörper auf, der zwei parallele Seitenwände 22 und eine Verbindungswand 23 umfasst, die die beiden Seitenwände 22 verbindet. An die Seitenwände 22 und die Verbindungswand 23 schließt sich ein Anschlusselement 22 an, mit dem die Absaugdüse mit einer Unterdruckquelle verbunden werden kann. Vorzugsweise wird die Absaugdüse 13, insbesondere die Seitenwände 22, die Verbindungswand 23 und das Anschlusselement 32 als 3D-Druckteil hergestellt, so dass sie einstückig vorgesehen sind.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die Absaugdüse 13 entlang der Ebene, in der sich das Obermesser 20 dreht. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Seitenwand 22 parallel zu der Rotationsebene des Messers 20 verläuft und dass das Messer 20 und ggf. der Abstreifer 26 in den Grundkörper 33 der Absaugdüse hineinragt. An dem dem Anschlusselement 32 gegenüberliegenden Ende der Absaugdüse 13, hier als Bodenbereich 24 bezeichnet, kann ein Abdeckelement 29 vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein separates Bauteil, das mit dem Grundkörper der Absaugdüse verbunden wird. Vorzugsweise ist dieses Abdeckelement aus einem formbaren Werkstoff gefertigt.

Figur 4 zeigt dieselbe Darstellung der Absaugdüse wie in Figur 3, jedoch im Betrieb. Die Materialbahnen 8 und 14 werden entlang der Ebene 27 in Richtung des Längsschneiders transportiert und dort von den rotierenden Messern 20, 21 zerteilt, so dass ein Materialstreifen 25 entsteht, der in die Absaugdüse eingesaugt und somit entsorgt wird. Im Bereich des Messers ist ein Abstreifer 26 vorgesehen, der den abgeschnittenen Materialstreifen von dem Messer 20 abstreift. Der Streifenaustritts- oder Ablösepunkt ist in Figur 4 angedeutet und befindet sich bereits innerhalb des Grundkörpers 33, was verhindert, dass sich der Streifen nach dessen Ablösung wieder aus dem Grundkörper entfernt.

Zwischen dem Messer 20 sowie dem Abstreifer 26 und den Seitenwänden 22 der Absaugdüse ist ein Spalt, durch den Luft eingezogen wird, deren Strom den Materialstreifen in Richtung des Anschlusselementes leitet. Umgebungsluft wird auch im Bodenbereich 24 der Absaugdüse eingesaugt, die auch den oben beschriebenen gerichteten Strom erzeugt. Der eingesaugte Luftstrom wird auch noch durch die Lasche 31 geführt, was noch einmal näher anhand von Figur 5 erläutert wird. Die Darstellung gemäß Figur 4 zeigt auch, dass der Bodenbereich 24 der Absaugdüse vorzugsweise möglich nah an der Materialbahnebene 27 vorgesehen ist und dass, besonders bevorzugt, die Lasche 31 diese entweder berührt oder fast berührt, um den Materialbahnstreifen 25 sicher von der fertiggestellten Verpackung wegzuführen und/oder eine Verstopfung der Düse mit einem querstehenden und/oder gewundenen Materialstreifen zu verhindern.

Figur 5 zeigt Details der erfindungsgemäßen Absaugdüse 13. Auf der der Verbindungswand 23 gegenüberliegenden Seite sind in der Seitenwand 22 jeweils eine konkave Ausnehmung vorgesehen, damit der äußere Umfang des Messers 20 möglichst weit in den Grundköper der Absaugdüse hineinragen kann. Die Ansicht gemäß Figur 5 zeigt auch, dass das Abdeckelement 29 bevorzugt eine, hier mehrere, hier Matrixförmig angeordnete Löcher 30 aufweist, durch die Umgebungsluft eingesaugt wird und die einen Luftstrahl erzeugen, der den Materialstreifen von einer Berührung mit dem Abschlusselement fernhält. Die Lasche 31 leitet auch einen eingesaugten Luftstrom in Richtung des Innenraums des Grundkörpers und/oder leitet auch einen Materialstreifen in diese Richtung, falls er mit der Lasche in Berührung kommen sollte. Die Spitze der Lasche befindet sich vorzugsweise unmittelbar oberhalb der Materialbahnebene. Der Abstand A zwischen den beiden Seitenwänden ist vorzugsweise so bemessen, dass ein Spalt zwischen Messer und Seitenwand vorhanden ist, durch den Umgebungsluft angesaugt werden kann.

Bezugszeichenliste:

1 Verpackungsmaschine

2 Formstation, Tiefziehstation

3 Oberwerkzeug der Tiefziehstation

4 Unterwerkzeug der Tiefziehstation

5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung

6 Verpackungsmulde

7 Füllstation

8 Materialbahn, Untermaterialbahn

9 Hubvorrichtung, Hubstation

10 Führungsstange

11 Unterwerkzeug der Siegelstation

12 Oberwerkzeug der Siegelstation

13 Absaugdüse

14 Obermaterialbahn, Deckelfolie

15 Siegelstation

16 Verpackungsgut

17 Längsschneider

18 Querschneider

19 Einlaufbereich

20 Obermesser

21 Untermesser

22 Seitenwand

23 Verbindungswand

24 Bodenbereich

25 Reststreifen

26 Abstreifer

27 Ebene

28 Konkave Ausnehmung

29 Abdeckelement

30 Ansaugöffnung

31 Lasche, Führungslasche

32 Anschlusselement

33 Grundkörper

A Abstand der Seitenwände 22