DE60005281T2

DE60005281T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von beutelpackungen

Info

Publication number: DE60005281T2
Application number: DE60005281T
Authority: DE
Inventors: Georges Henri Bois
Original assignee: Flexico France SARL
Current assignee: Flexico France SARL
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: WO2001002162A1; US6886310B1; DE60005281D1; AU6291800A; PL346473A1; CN1316950A; EP1107863A1; ATE249920T1; BR0006893A; CA2341604A1; EP1107863B1; FR2795999A1; JP2003503244A; NZ510341A; IL141808A0; FR2795999B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Herstellung von Verpackungsbeuteln.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung die Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungsbeuteln durch ständiges Vorbeifördern einer Folie, die mit mindestens einem Streifen mit Öffnungs-/Schließfunktion ausgestattet ist. Noch genauer wendet sich die vorliegende Erfindung bevorzugt an Vorrichtungen zur Herstellung von Beuteln, in denen der Streifen mit Öffnungs-/Schließfunktion quer zur Laufrichtung der Folie angeordnet ist.
Indessen ist, wie man in der Folge noch präzisieren wird, die vorliegende Erfindung nicht auf diese genaue Anwendung beschränkt. Die Erfindung kann sich auch auf Vorrichtungen richten, in denen die genannten Streifen für eine Öffnungs-/Schließfunktion parallel zur Laufrichtung der Folie oder schräg bezüglich dieser Richtung angeordnet sind.
Man kennt zahlreiche Vorrichtungen dieser Art.
Der Streifen für eine Öffnungs-/Schließfunktion kann zahlreiche Formen annehmen.
Beispielsweise kann der Streifen für eine Öffnungs-/Schließfunktion aus komplementären Schließprofilen, zum Beispiel Vater-/Mutterprofilen, oder aus komplementären Krempen gebildet sein, die auf den gegenüberliegenden Flächen der Folie angeordnet sind.
Der Streifen für eine Öffnungs-/Schließfunktion kann auch aus einem Abreiß-/Abschneideprofil oder -streifen, einem abziehbaren oder nicht abziehbaren Klebestreifen oder auch einem durch Umbiegen verschließbaren Metallstreifen usw. bestehen.
Man kennt solche Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungsbeuteln mit vertikalem oder horizontalem Vorschub.
Besonders kennt man Maschinen, die FFS (für den englischen Ausdruck "Form, Fill and Seal") genannt werden, das heißt, eine Maschine, die für die Bildung von Beuteln, das Befüllen und dann das Verschließen im automatischen Betrieb konzipiert sind.
Man kennt insbesondere FFS-Maschinen mit:

– Befördern einer Folie in ebenem Zustand,
– Mitteln zum Verformen der Folie auf einem Formgebungshals in einen rohrförmigen Zustand,
– Mitteln zum Längsverschließen des so gebildeten Rohres, im allgemeinen durch Wärmeverschweißung,
– einer Rinne, die in das so gebildete Rohr einmündet, für das Heranführen des zu verpackenden Produktes, und
– Mitteln zur Querbefestigung der rohrförmigen Folie, im allgemeinen auch da durch thermische Verschweißung.

Diese letztgenannten Fälle sind, noch genauer, konzipiert, um gewissermaßen gleichzeitig eine Schweißstelle, die zum Beispiel den Boden eines Beutels bildet, in Laufrichtung stromaufwärts gelegen, eine zweite Schweißstelle auf Höhe der Öffnung eines stromabwärts gelegenen Beutels und ein Abschneiden der rohrförmigen Folie sicherzustellen, um den stromabwärts liegenden, fertiggemachten Beutel im Lauf der Herstellung vom stromaufwärts gelegenen Beutel zu isolieren.
Man kennt insbesondere in unseren Tagen Maschinen, die eine Station aufweisen, die für die Befestigung des Streifens für eine Öffnungs-/Schließfunktion auf der Folie vor dem Formgebungshals quer, bezüglich der Vorschubrichtung der Folie, konzipiert ist.
Jedoch kann in einer Variante der Verschlußstreifen auch in Längsrichtung angeordnet sein, das heißt, parallel zur Vorschubrichtung der Folie, oder bezüglich dieser Richtung schräg.
Die so bekannten Maschinen haben bereits große Dienste erwiesen.
Sie sind jedoch nicht in dem Sinne vollkommen zufriedenstellend, daß es manchmal schwierig ist, mit Genauigkeit die korrekte Positionierung des Streifens für eine Öffnungs-/Schließfunktion zu kontrollieren.
Dieses Problem ist auf Maschinen mit kontinuierlicher Funktion und sehr erhöhter Laufgeschwindigkeit der Folie besonders verschärft.
Das Dokument PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 1999, Nr. 11 beschreibt eine Vorrichtung zum Erfassen der Überlappung von Schließprofilen auf der Basis einer Rolle und eines Nachlaufelements. Das Nachlaufelement kann zwei Ausgangszustände aufweisen: ein erster Zustand liegt vor, wenn die Schließprofile nicht korrekt überlappt sind und so eine Dicke aufweisen, die größer ist als ein Sollwert, und ein zweiter Zustand, wenn die Schließprofile korrekt überlappt sind und eine Dicke aufweisen, die kleiner oder gleich dem Sollwert ist.
Die vorliegende Erfindung hat jetzt zum Ziel, die bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Verpackungsbeuteln zu perfektionieren, indem sie eine zuverlässige Erfassung der Anordnung des Streifens für eine Öffnungs-/Schließfunktion gestatten.
Dieses Ziel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dank einer Vorrichtung der Art erreicht, die im beigefügten Anspruch 1 definiert ist.
Nach einem anderen, vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Meßfühler von einem mechanischen Taster gebildet.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bildung von Beuteln.
Andere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Lektüre der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und angesichts der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die als nicht einschränkende Beispiele vorgelegt werden und in denen:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Bildung von Verpackungsbeuteln gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 und 3 Ansichten in vergrößertem Maßstab eines Meßfühlers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, und zwar im Fall einer Erfassung einer korrekten Positionierung eines Streifens bzw. im Fall einer unkorrekten Lage dessen,
4 eine Teil-Seitenansicht der Vorrichtung darstellt und die Anordnungsstelle des Meßfühlers zeigt, und
5, 6, 7 und 8 zwei Ansichten ähnlich 2 und 3 im Fall eines doppelten Meßfühlers und unter Annahme einer Erfassung der korrekten Positionierung für 5 bzw. der unkorrekten Positionierung für die 6, 7 und 8 des fraglichen Streifens darstellen.
Die nachfolgende Beschreibung richtet sich im wesentlichen auf eine Vorrichtung, in der der Streifen für das Öffnen/ Schließen quer zur Vorschubrichtung der Folie angeordnet ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Tatsächlich richtet sich die Erfindung auch auf Vorrichtungen, in denen der Streifen für das Öffnen/ Schließen parallel oder schräg zur Vorschubrichtung der Folie angeordnet ist.
Man hat in 1 eine Vorrichtung zur Bildung von Verpackungsbeuteln abgebildet, auf die sich die Erfindung besonders, aber nicht ausschließlich richtet. Es handelt sich um das Beispiel einer Maschine der Art FFS mit vertikalem Durchlauf.
Man erkennt in dieser 1 eine Rolle 10, von der eine ebene Folie 12 abgewickelt wird.
Die Folie 12 wird mit Hilfe verschiedener Laufrollen oder äquivalenter Mittel geführt, die nicht im einzelnen in der Folge beschrieben werden, und zwar in dem Maße, in dem sie Gegenstand zahlreicher Ausführungsvarianten bilden können.
Bevorzugt weist die Vorrichtung im Rahmen der Erfindung hinter der Rolle 10 eine Station 14 auf, auf Höhe deren ein Streifen mit Öffnungs-/Schließfunktion auf der Folie 12 quer zur Vorschubrichtung dieser Folie aufgebracht wird.
Die Folie 12 erreicht dann einen Formgebungshals 16. Dieser ist derart ausgebildet, daß am Ausgang des Formgebungshalses 16 die Folie 12 sich in rohrförmigem Zustand darbietet. Eine Einfüllrinne 18, die über dem Formgebungshals 16 liegt, mündet in das so geformte Rohr ein. In an sich herkömmlicher Weise wird die Einfüllrinne 18 verwendet, um das zu verpackende Produkt in die Beutelrohlinge einzubringen, die durch die vorgenannte, rohrförmige Folie gebildet wurden.
In 1 unter dem Bezugszeichen 20 nur schematisch dargestellte Mittel sind dazu konzipiert, um das Schließen der rohrförmigen Folie in Längsrichtung zum Beispiel durch Wärmeverschweißung sicherzustellen.
Hinter dieser Station 20 findet man eine Anordnung 30, die dazu konzipiert ist, um sicherzustellen:

– mit Hilfe von Mitteln 32 eine querverlaufende Schweißstelle stromaufwärts von einem Beutelrohling, die dem Boden des letztgenannten entspricht,
– mit Hilfe von Mitteln 34 eine querverlaufende Abschluß-Schweißstelle eines stromabwärts gelegenen Beutels auf Höhe dessen Öffnung,
– mit Hilfe von Abschneidemitteln 36, die zwischen den vorgenannten Mitteln 32 und 34 angeordnet sind, ein Abschneiden der Folie, um den stromabwärts liegenden, fertiggestellten Beutel vom stromaufwärts liegenden Beutelrohling abzutrennen, und
– schließlich mit Hilfe von Mitteln 38 die Beendigung der Befestigung des Streifens mit Öffnungs-/Schließfunktion auf der Wand der Folie.

Je nachdem kann tatsächlich der Streifen mit Öffnungs-/ Schließfunktion auf Höhe der Station 14 nur auf der Hälfte der Breite der Folie befestigt werden, und die Befestigung auf der anderen Hälfte der Breite der Folie wird stromabwärts des Formgebungshalses 16 mit Hilfe der vorgenannten Mittel 38 durchgeführt.
Die in 1 dargestellte Maschine ist eine Maschine mit vertikalem Durchlauf.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auch an Maschinen mit horizontalem Durchlauf.
Im übrigen kann die vorliegende Erfindung auch Anwendung in Vorrichtungen zur Bildung von Beuteln finden, die eine Folie 12 benutzen, die schon vorher mit Streifen mit Öffnungs-/Schließfunktion auf Höhe der Spule 10 ausgestattet wurden.
Ebenso richtet sich die Erfindung an Vorrichtungen zur Bildung von Beuteln, in denen der Streifen mit Öffnungs-/ Schließfunktion an einer Stelle auf die Folie 12 aufgesetzt ist, die sich von der in 1 dargestellten unterschei det, zum Beispiel auf Höhe des Formgebungshalses 16 oder stromabwärts von diesem.
Wie man bereits vorher angegeben hat, findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei jeder Art von Streifen mit Funktion zum Öffnen/Schließen von Beuteln, besonders Streifen, die komplementäre Schließprofile aufweisen, wie Vater-/Mutterprofile oder Profile mit komplementären Krempen, Abreiß/Abschneidestreifen, abziehbare oder nicht abziehbare Klebestreifen, Metallstreifen zum Verschließen durch Umbiegen usw..
Der Streifen mit Öffnungs-/Schließfunktion trägt das allgemeine Bezugszeichen 60.
Die vorliegende Erfindung richtet sich ebenso auf jede Art von Folie 12, wie zum Beispiel einfache Kunststofffolien oder Verbund-Kunststofffolien, metallisierte Folien usw..
Wie man es bereits vorher angegeben hat, ist mindestens ein Meßfühler vorgesehen, der geeignet ist, um die Anwesenheit des Streifens in einer vorbestimmten, erwarteten Relativlage bezüglich der Mittel zur zyklischen Behandlung der Folie zu erfassen.
Der Meßfühler 100 ist bevorzugt von einem mechanischen Taster gebildet, der einen Stößel 102 aufweist, der gegen die Folie 12 hin belastet ist, die sich sandwichartig zwischen dem Taster oder Stößel 102 und einem Anschlag 110 befindet, der einen Amboß bildet. Der Stößel 102 ist einem elektrischen Kontaktgeber 104 zugeordnet, der auf die Lage des Stößels 102 anspricht, das heißt entsprechend der Tatsache geschlossen oder offen, ob der Schließ-/Öffnungsstreifen 60 vorliegt oder nicht und eine Überdicke zwischen dem Anschlag 110 und dem Stößel 102 bildet oder nicht.
Bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Meßfühler 100 stromabwärts von Backen 100 angeordnet, die die Querverschweißung der Folie sicherstellen.
Noch genauer sind bevorzugt der Meßfühler 100 und der Amboß 110 durch ein bewegliches Trageorgan der Backen 30 derart getragen, daß der Amboß 110 und der Meßfühler 100 zyklisch von der Folie 12 synchron mit den Schweißbacken 30 entfernt und an diese angenähert werden, um den Durchlauf der Folie 12 nicht zu stören.
Noch genauer ist, wie man es schematisch in 4 dargestellt hat, der Meßfühler 100 auf Höhe des Längsrandes des Beutels gegenüber jenem angeordnet, durch den der Streifen 60 mit Öffnungs-/Schließfunktion befördert wird.
In 4 hat man schematisch mit dem Pfeil mit dem Bezugszeichen A das Heranführen dieses Streifens 60 dargestellt.
Der Fachmann wird verstehen, daß es der Meßfühler 100 nach der vorliegenden Erfindung gestattet, gleichzeitig folgendes zu erfassen:

– die Anwesenheit des Streifens 60 mit Öffnungs-/Schließfunktion,
– die korrekte Führung des Streifens 60 in der Querrichtung, das heißt, die Bestätigung der Abdeckung der Folie durch den Streifen 60 (im Fall eines Fehlers, wenn der Streifen 60 nicht die Gesamtheit der Öffnung des Beutels abdeckt, kann man auf einen Fehler des letztlichen Verschlusses schließen, ja sogar auf einen Abdichtungsfehler), und
– die korrekte Positionierung des Streifens 60 in Längsrichtung in Bezug auf die Laufrichtung der Folie (ein Fehler der Positionierung in dieser Richtung würde zu einem Fehler der Positionierung des Streifens mit Öffnungs-/ Schließfunktion in Bezug auf die Öffnung des Beutels führen).

Man hat so in 2 den Fall einer korrekten Positionierung des Streifens 60 in Bezug auf die Schweißbacken 30 dargestellt. Man hat dagegen in 3 den Fall einer Erfassung der unkorrekten Position des Streifens 60 dargestellt (in diesem Fall liegt der Streifen 60 zu weit vorne, bezogen auf die Laufrichtung der Folie).
Wenn ein Problem so durch den Meßfühler 100 erfaßt und signalisiert ist, ist es möglich, einzugreifen, um die Folie wieder korrekt zu positionieren. Die vorliegende Erfindung gestattet so, Abweichungen besonders infolge der innewohnenden Elastizität der Folie 12, ja sogar infolge von Verformungen dieser aufgrund ihrer Qualität oder auch noch nach dem Typ der verpackten Produkte oder der Art und Weise, auf die das Produkt in die Beutel durch die Rutsche 18 entleert ist, zu unterdrücken.
Man kann je nachdem, wie man es in den 5 bis 8 dargestellt hat, im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen doppelten Taster 100a, 100b verwenden, die in Laufrichtung der Folie nebeneinander liegen. Wie man es bei der Prüfung besonders der 6 und 7 versteht, gestattet es ein solcher doppelter Taster, die Erfassung der Positionierung noch zu verbessern, da er es ja gestattet, eine einfache Verschiebung bezüglich der erwarteten Position nachzuweisen.
Nach einem anderen, vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann man zwei Meßfühler 100 vorsehen, die jeweils auf Höhe der beiden gegenüberliegenden Längsränder der Folie 12 angeordnet sind, um einen Fehler in der Positionierung des Streifens 60 in Form einer Neigung bezüglich einer zur Laufrichtung der Folie perfekt querverlaufenden Richtung zu erfassen.
Im übrigen richtet sich, wie man bereits vorher angegeben hat, die vorliegende Erfindung auch auf Vorrichtungen, in denen der Öffnungs-/Schließstreifen nicht querverlaufend angeordnet ist, sondern längsverlaufend, das heißt, parallel zur Vorschubrichtung der Folie, oder auch schräg, bezogen auf diese Richtung (es genügt hierfür, die Lage der Meßfühler anzupassen). In diesem letzten Fall kann man mindestens zwei Meßfühler jeweils in der Nähe eines jeden Randes des Beutels gemäß einer schrägen Erzeugenden vorsehen, bezogen auf die Vorschubrichtung der Folie, und zwar entsprechend der erwarteten, schrägen Position des Streifens.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen, soeben beschriebenen Ausführungsweisen beschränkt ist, sondern sich auf alle Varianten gemäß der Definition erstreckt, die im Satz beigefügter Ansprüche gegeben ist.

Claims

Vorrichtung zur Bildung von Beuteln mit Hilfe einer Folie zum ständigen Vorbeilauf, die mit mindestens einem Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion ausgestattet ist, der auf der Folie (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Meßfühler (100) aufweist, der geeignet ist, es zu erfassen, ob der Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion auf der Folie vorliegt oder nicht, wobei der Meßfühler (100) in einer vorbestimmten Relativlage bezüglich der Mittel (30) zur zyklischen Behandlung der Folie für die Bildung des Beutels angeordnet ist, besonders der auf der Vorrichtung vorgesehenen Mittel (30) zur Querverschweißung der Folie, die den Beutel zusammensetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler von einem mechanischen Taster gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (100) hinter einer Gruppe von bezüglich der Vorschubrichtung der Folie (12) querverlaufenden Schweißbacken (30) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (100) fest mit einem beweglichen Organ verbunden ist, das die querverlaufenden Schweißbacken (30) trägt, um den Meßfühler (100) zyklisch beim Annähern und Entfernen der Folie (12) zu versetzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (100) aus einem mechanischen Taster gebildet ist, der einen Stößel (102) aufweist, der einem elektrischen Kontaktgeber (104) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (16) aufweist, um die Folie in einen rohrförmigen Zustand zu verformen, Mittel (18), die geeignet sind, den so gebildeten, rohrförmigen Rohling zu füllen, und Mittel (30), die geeignet sind, den Beutel über dem verpackten Produkt zu verschließen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (14) aufweist, die geeignet sind, den Streifen (60) auf der Folie (12) zu befestigen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die geeignet sind, einen Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion zuzuführen, der in der Gruppe ausgewählt ist, die komplementäre Schließprofile aufweist, zum Beispiel Vater-/Mutterprofile oder Profile mit komplementären Krempen, Abreiß-/ Abschneidestreifen, abziehbare oder nicht abziehbare Klebstreifen und Metallstreifen zum Verschließen durch Umbiegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (100) längs eines Längsrandes des Beutels angeordnet ist, der dem gegenüberliegt, durch den der Streifen (60) befördert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (100) geeignet ist, um die Anwesenheit eines Streifens (60), die korrekte Beförderung des Streifens (60) in Querrichtung beim Durchlauf der Folie und die korrekte Positionierung des Streifens in der Längsrichtung der Folie (12) zu erfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die zur Anordnung des Streifens (60) quer zur Vorschubrichtung der Folie (12) geeignet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die zur Anordnung des Streifens (60) parallel zur Vorschubrichtung der Folie (12) geeignet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die zur Anordnung des Streifens (60) schräg zur Vorschubrichtung der Folie (12) geeignet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Meßfühler (100) aufweist, die jeweils in der Nähe eines jeden Randes des Beutels gemäß einer schrägen Erzeugenden, auf die Vorschubrichtung der Folie bezogen, angeordnet sind, entsprechend der schrägen Lage, die vom Streifen erwartet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die geeignet sind, eine Folie (12) zu befördern, die vor dem Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion geschützt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die ein vertikales Vorbeilaufen der Folie (12) sicherstellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die ein horizontales Vorbeilaufen der Folie (12) sicherstellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßfühler einen doppelten Taster (100a, 100b) aufweist, die in der Längs-Laufrichtung der Folie (12) nebeneinanderliegen.
Verfahren zur Bildung von Verpackungsbeuteln mit Hilfe einer Folie zum kontinuierlichen Vorschub, die mit mindestens einem Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion ausgestattet ist, der auf der Folie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt aufweist, der darin besteht, zu erfassen, ob der Streifen (60) für eine Öffnungs-/Schließfunktion vorliegt oder nicht, mit Hilfe mindestens eines Meßfühlers (100), der in einer vorbestimmten Relativlage bezüglich der Mittel (30) zur zyklischen Behandlung der Folie zur Bildung des Beutels angeordnet ist, besonders der Mittel (30) zum Querverschweißen der Folie, die den Beutel zusammensetzt, die auf der Vorrichtung zur Bildung der Beutel vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (60) quer auf der Folie befördert wird und der Meßfühler (100) von einem mechanischen Taster gebildet wird, der auf dem Längsrand der Folie angeordnet ist, die dem entgegengesetzt ist, durch den der Streifen (60) befördert wird.