本發明涉及一種用于在管狀袋包裝機中形成的包裝單元的橫向密封接縫的區域中折疊包裝薄膜的裝置和方法。此外,本發明涉及一種管袋包裝機,該管袋包裝機包括根據本發明的折疊裝置。此外,本發明涉及一種包裝單元,該包裝單元利用根據本發明的折疊裝置和/或利用根據本發明的管狀袋包裝機和/或通過使用根據本發明的方法形成。
背景技術:
1、本發明原則上涉及借助于管狀袋包裝機、特別是水平管狀袋包裝機將產品包裝在包裝薄膜中。在本文中,塊狀產品或片狀貨物被推入薄膜管中,然后該薄膜管被分成單獨的包裝單元并被密封。在本發明的范圍內,原則上所有可設想的包裝材料都可用作包裝薄膜,該包裝薄膜例如包括塑料薄膜而且包括紙質包裝。在這種類型的管狀袋包裝機中,包裝薄膜被供給為環形帶并且被放置或折疊在待包裝產品周圍并被密封。然后將隨后分離的單個包裝單元取下來。該方法允許實現快速且連續運行的過程,其中只需要單一包裝材料(包裝薄膜),并且其中所得包裝單元通常或多或少地被密封,優選地被氣密密封,這取決于應用。具體地,可在所謂的熱封機實現氣密密封。這種類型的管狀袋包裝機例如用于包裝糖果領域,例如巧克力片、巧克力棒、麥片棒等,這些糖果通常具有矩形或立方形形狀。然而,除了糖果工業中的這種類型的產品之外,還可設想其他產品,例如工業或技術產品。
2、借助于這種類型的管狀袋機,通常首先產生縱向密封接縫,該縱向密封接縫沿機器的傳送方向延伸,并且借助于該縱向密封接縫將纏繞在產品周圍的供給膜管的兩個側邊彼此連接、特別是密封。因此,各個產品在一定程度上被相繼推入該薄膜管中,然后沿傳送方向以規則的距離彼此布置在薄膜管中。借助于合適的橫向密封裝置或橫向密封站,然后在兩個連續產品之間的薄膜管中各自形成橫向于機器傳送方向延伸的橫向密封接縫。在這種情況下,橫向密封站通常具有刀具裝置,借助于該刀具裝置,各個包裝單元沿著橫向密封接縫彼此分離。在本文中,橫向密封接縫被分成兩個平行橫向密封接縫,具體地,沿傳送方向所示第一在前包裝單元的后橫向密封接縫,以及沿傳送方向所示隨后第二包裝單元的前橫向密封接縫。借助于這些封閉的橫向密封接縫和縱向密封接縫,其中容納有產品的相應包裝單元然后被完全形成并且特別被緊密密封。
3、圖1a中以平面圖示出了這種類型的包裝單元v。在該包裝單元v的情況下,橫向密封接縫q的長度lq(即,橫向密封接縫q橫向于傳送方向f的程度)通常大于實際包裝單元v的寬度bv(即,包裝單元v橫向于傳送方向的程度)。在本文中,包裝單元v的寬度bv基本上對應于包裝產品的實際寬度,因為包裝薄膜通常緊密地放置在產品周圍。具體地,橫向密封接縫q的長度lq在此通常對應于產品或包裝單元v的寬度bv與產品或包裝單元v的高度之和,其中產品的高度垂直于傳送平面延伸。橫向密封接縫q的這種長度lq是由于以下事實:在將薄膜折疊在產品周圍期間以及在形成橫向密封接縫q期間,在橫向密封接縫q的兩個側端的區域中或在從橫向密封接縫q的相應側端到包裝單元v的相應側面s的過渡區域中的多余薄膜材料側向地或向外屈曲并且然后側向地突出(參見圖1a)。
4、圖1b以沿著圖1a中的線a-a截取的示意性截面圖示出了包裝單元v。因此,截面a-a沿著橫向密封接縫q延伸。因此,從圖1b中可看出,在橫向密封接縫q中,包裝薄膜的基本上兩層彼此疊置(參見圖1b中的區域(a)和(b))。相比之下,在縱向密封接縫l的區域中,即,在圖1b中的縱向密封接縫l與橫向密封接縫q交叉的區域(c)中,包裝薄膜的基本上四層在橫向密封接縫q中彼此疊置。
5、通常不期望在橫向密封接縫q的兩個側端區域中出現多余的薄膜材料的上述側向突出,因為這在形成的包裝單元的進一步加工和/或傳送和/或包裝期間造成干擾。因此,側面薄膜突出可能造成缺點或問題,特別是在要用紙板包裝的產品或包裝單元的情況下,因為這些產品或包裝單元只能在有限的范圍內以節省空間的方式堆疊或分層,這對于形成盡可能緊湊的二次包裝或外包裝是不可取的。另外,例如在外紙板包裝中要堆疊的產品可能在其傳送期間保持彼此懸掛并且彼此纏繞,因此妨礙了包裝紙板中的有序布置。最后,多余的薄膜材料的橫向突出從吸引人的產品設計或美觀的產品展示方面來看也是不利的。
6、為了避免上述缺點和問題,已知在管狀袋機器中生產包裝單元期間,要避免在橫向密封接縫q的區域中出現多余的薄膜材料的上述側向突出。為此,在密封橫向密封接縫q之前,在橫向密封接縫q的兩個側端的區域中對包裝材料或包裝薄膜進行額外的折疊。在此,薄膜管在兩側被側向壓入,使得包裝單元v的寬度bv在包裝單元v沿傳送方向的整個長度上是相同的或均勻的,即,也包括前后橫向密封接縫q。換句話說,因此,在密封橫向密封接縫q之后,即,在包裝單元v完成的情況下,橫向于管狀袋機的傳送方向f延伸的橫向密封接縫q的長度lq基本上等于包裝單元v的橫向于傳送方向f延伸的寬度bv或等于包裝在其中的產品的實際寬度。圖2a中以平面圖且圖3a中以透視圖示出了這種類型的包裝單元v。
7、圖2b以沿著圖2a中的線b-b截取的示意性截面圖示出了這種包裝單元v。類似于圖1b,截面b-b沿著橫向密封接縫q延伸。因此,從圖2b中可看出,在橫向密封接縫q中,包裝薄膜的基本上兩層再次彼此疊置(參見圖2b中的區域(a))。此外,如在圖1b中一樣,在縱向密封接縫l的區域中,即,在圖2b中的縱向密封接縫l與橫向密封接縫q交叉的區域(c)中,包裝薄膜的基本上四層在橫向密封接縫q中在此也彼此疊置。然而,與圖1b不同的是,在圖2b中的包裝單元v的情況下,在橫向密封接縫q的側端處,即,在圖2b中的區域(d)和(e)中,包裝薄膜的基本上四層現在也彼此疊置。
8、為了獲得橫向密封接縫q的這種形狀,在密封橫向密封接縫q之前,在橫向密封接縫q的每個側端的區域和/或在橫向密封接縫q的相應側端到包裝單元v的相應側面s的過渡區域中,將薄膜管側向或向內壓入。在這種情況下,由合適的裝置或工具從外部側向接合或推入薄膜管,但是薄膜管不會被刺穿或以其他方式損壞。在這種情況下,薄膜管被形成和/或折疊成使得在密封橫向密封接縫q之后,在橫向密封接縫q的每個側端的區域中或在橫向密封接縫q的相應側端到包裝單元v的相應側面s的過渡區域中形成包裝薄膜褶邊z,使得包裝薄膜在橫向密封接縫q的每個側端的區域中折疊成使得其以四層彼此疊置(參見圖2b中的區域(d)和(e))。在這種情況下,包裝薄膜褶邊z具體地各自形成該區域,在該區域中,薄膜從橫向密封接縫q的側面四層端過渡到包裝單元v的相應基本上豎直取向的側面,其中薄膜基本上在一層中并且以平面或均勻的方式在側面s上延伸(參見圖3)。
9、以此方式,上文結合圖1a和圖1b描述的在將薄膜折疊在產品周圍期間以及在形成橫向密封接縫q期間產生的多余的薄膜材料至少部分地被側向地壓入橫向密封接縫q和/或包裝薄膜褶邊z中并且在一定程度上被存放在其中。
10、形成包裝薄膜褶邊z的上述過程也被稱為褶邊折疊。在(水平)管狀袋包裝機領域中,該過程是形成“褶邊式”包裝單元v的附加過程步驟,其中包裝寬度bv連續地(即,沿著包裝單元v在傳送方向f上的整個長度,包括橫向密封接縫q)適應產品寬度(參見圖2a和圖3)。基于幾何關系,在此顯而易見的是,褶邊折疊的接合深度或刺穿深度通常基本上對應于產品或包裝單元v的高度的一半,其中產品的高度垂直于傳送平面延伸。
11、為了清楚起見,下文中在大多數情況下僅在一側(即,包裝單元v的一側)示出和描述了褶邊折疊和與其相關的元件。然而,不言而喻的是,這是對稱過程,并且褶邊折疊及相關聯的組件設置在實際包裝機的兩側,即,包裝單元v的兩側。因此,包裝單元v的一側上的褶邊折疊的組件在實踐中通常也以鏡像布置和設計位于包裝單元v的相應另一側上。
12、已知有各種裝置和方法用于產生上述“褶邊式”包裝單元v。
13、在氣動褶邊折疊機的情況下,以定時方式致動被布置在兩側的噴嘴,以便借助于壓縮空氣將薄膜管壓入兩側的橫向密封站的前方。然而,這種方法在高循環率下導致未定義的折疊和/或額外的折疊,即,整體上不規范的褶邊折疊和包裝形式。除了所得包裝單元的不利外觀以及有限的處理速度和計時之外,使用壓縮空氣原則上成本高昂,并且因此是不利的。
14、用于產生“褶邊式”包裝單元v的替代裝置由機械褶邊折疊裝置實現,通過該機械褶邊折疊裝置,將包裝薄膜機械地壓入。首先,為此描述了雙曲柄或平行曲柄褶邊折疊機構10,其在圖4和圖5a至圖5c中示意性地示出。這種四構件聯接機構或褶邊折疊機構10原則上由以360°旋轉方式安裝在第一軸承11a上的第一曲柄元件11、以360°旋轉方式安裝在第二軸承12a上的第二曲柄元件12、以及將兩個曲柄元件11、12彼此連接的聯接元件13組成。具有尖端15的折疊板、折疊指或刺穿指14附接到聯接元件13,該尖端也被稱為聯接點。如果兩個曲柄元件11、12由合適的驅動裝置16或所謂的超速傳動裝置驅動,則尖端15因此在圓形路徑或聯接點路徑17上移動。在這種圓形移動的過程中,尖端15交替地接合在包裝薄膜中(或刺穿包裝薄膜,但是不穿透薄膜),以便壓入薄膜以形成包裝薄膜褶邊z,或者縮回脫離與包裝薄膜的接合,如下文更詳細地描述的。
15、如圖4所示,在上述褶邊折疊機構10的情況下,導向機構由平行曲柄實現,折疊指14固定到聯接器13。在這種情況下,兩個曲柄11、12通常必須以相同方式驅動。這通常通過皮帶傳動裝置(超速傳動裝置16)來實現。因此,折疊指14的尖端15在其上移動的相關聯的聯接點路徑17總是圓形。由于折疊指14在包裝薄膜中的理論上精確的刺穿深度對應于產品高度的一半,因此褶邊折疊機構10必須根據相應的產品寬度和高度進行調整。這通常通過可更換的折疊指14來確保。
16、圖5a至圖5c示意性地示出了圖4的平行曲柄褶邊折疊機構10的移動順序,并且具體地示出了折疊指14與兩個連續產品p之間的包裝薄膜的接合和脫離,這兩個產品p在圖5a至圖5c中從左向右傳送。繪圖平面在此對應于包裝機的傳送平面。圖5a具體示出了折疊指14刺入薄膜管,圖5b具體示出了折疊指14與薄膜管的同步行進,并且圖5c具體示出了折疊指14與薄膜管的脫離接合。
17、兩個曲柄元件11、12例如圍繞其軸承11a、11b順時針旋轉,并且折疊指14的尖端15因此在圓形路徑17上順時針移動。圖5a至圖5c中的點劃線18表示關于產品p或包裝單元v的另一側上的對應褶邊折疊機構的對應組件的鏡像布置的對稱軸。
18、為了創建褶邊折疊,折疊板或折疊指14受到控制,使得包裝材料(包裝薄膜)被壓入循環進入的產品p之間(參見圖5a)。當折疊指14達到最大刺穿深度時,折疊薄膜的實際過程結束(參見圖5b)。在創建褶邊折疊期間,折疊指14的尖端15(聯接點k)與薄膜卷材基本同步移動。因此,尖端15的移動基本上源于尖端15的垂直于產品p或包裝薄膜在圖5a至圖5c中從左到右延伸的傳送方向f的速度分量vn和尖端15的沿或平行于傳送方向f的速度分量vf(即,薄膜卷材沿傳送方向f移動的速度)的疊加或組合。因此,圖5a和圖5b示出了以下速度向量:vf=薄膜速度;vk=聯接點速度;vn=法向速度。圖5b示出了尖端15或聯接點k在包裝薄膜中的最大刺穿深度的時間點。
19、當尖端15在其在圓形路徑17上進一步移動期間脫離與包裝薄膜的接合或者縮回或離開薄膜管(參見從圖5b到圖5c的過渡)時,必須消除與產品p的碰撞。隨后的移動范圍(從圖5c到圖5a的過渡)涉及折疊指14的尖端15返回到它可接合在接下來兩個產品p之間的薄膜中的位置。該移動范圍也被稱為返回行程。這種移動范圍通常與實際的褶邊折疊過程無關。然而,必須確保褶邊折疊機構的尖端15在圖5a的位置及時再次可用,以便能夠在接下來兩個產品p之間進行刺穿。
20、由于在刺穿期間折疊板或折疊指14與包裝部件之間的機械接觸,在相對較高的加工速度下可能會對包裝材料造成非期望損壞。因此,例如,包裝材料可能會被刺穿或撕裂。這種問題特別是由于折疊指14在接合到或刺穿薄膜管期間的法向速度vn引起的(參見圖5a)。本文中的法向速度vn表示折疊指14的與產品p或包裝薄膜的在圖5a至5c中從左到右延伸的傳送方向f垂直的速度分量。因此,通過調節聯接點路徑17、特別是通過改變聯接點路徑17以產生減小法向速度vn的分量的效果,可提高性能,使得實現對折疊指14的更加產品友好的刺穿。例如,這是通過下文描述的機構實現的。
21、由于如上所述的平行曲柄褶邊折疊機構10僅允許圓形聯接點路徑17,因此下文將描述如圖6示意性示出的曲柄搖桿褶邊折疊機構20作為替代聯接機構。與以前一樣,在這種已知的機械褶邊折疊裝置中,包裝薄膜也被機械地壓入,以便形成包裝薄膜褶邊z。
22、如圖6所示,這種四構件曲柄搖桿褶邊折疊機構20原則上由以360°旋轉方式安裝在第一軸承21a上的曲柄元件21和可旋轉地安裝在第二軸承22a上的搖桿元件22組成。搖桿元件22并不旋轉完整的360°,而是僅在兩個端部位置之間的特定角度范圍內來回振蕩或擺動。該機構還包括聯接元件或連接元件23,其將曲柄元件21和搖桿元件22彼此連接。具有尖端25的折疊板、折疊指或刺穿指24附接到聯接元件23,該尖端也被稱為聯接點。在這種機構的情況下,通常僅曲柄元件21由適當的傳動裝置26驅動并且在其中具體地旋轉360°。效果是,由于經由聯接元件23進行的聯接,搖桿元件22在預定角度范圍內執行振蕩移動。因此,折疊指24的尖端25在通常不再是圓形路徑的路徑(聯接點路徑)27上移動。通過選擇組件或元件的尺寸(例如長度),可以合適的方式修改這種路徑的實際所得形狀。應當注意,圖中的路徑僅定性地或以示例的方式示出,而不按真實比例示出。在這種移動的過程中,尖端25交替地接合在或刺入包裝薄膜,以便壓入薄膜以形成包裝薄膜褶邊z,或者縮回脫離與包裝薄膜的接合。
23、在圖6所示的實施例中,曲柄元件21例如根據所指示的箭頭方向順時針旋轉。然而,逆時針旋轉方向也是可設想的。因此,搖桿元件22根據所指示的雙箭頭來回振蕩。由于這種移動系統,折疊指24的尖端25在所示的聯接點路徑27上移動。不言而喻的是,適當反轉或改變所述或所示移動方向也是可設想的。如所提及,附圖僅應被定性地和/或示意性地理解。
24、在這種類型的曲柄搖桿褶邊折疊機構的情況下,可能的聯接點路徑通常由六階三圓函數描述,因此,在機構設計中,聯接點路徑的形狀可以多種方式進行調節。因此,可顯著降低折疊指24的法向速度vn并提高與其相關的性能。總而言之,應當注意,為了控制折疊指24或其尖端25的位置,必須考慮聯接機構的運動學。此外,曲柄元件21的旋轉移動通常不是均勻的,即,曲柄元件21的旋轉移動的加速或減速可同相地進行。這特別還用于使折疊指24的尖端25在其接合在兩個產品p之間的包裝薄膜中之后,以時間準確且位置準確的方式返回到其然后可再次接合在接下來兩個產品p之間的包裝薄膜中的位置中(該位置原則上對應于圖5a的位置)。這同樣也對應地適用于上述平行曲柄褶邊折疊機構10。
25、原則上,適用于上述兩個褶邊折疊機構10、20的是,產品寬度和產品高度基本上對于創建褶邊折疊的實際過程具有決定性作用(相應地參見從圖5a到圖5b到圖5c的順序)。然而,關于管狀袋機的連續運行,也應考慮折疊指進入其可接合在接下來兩個產品之間的薄膜中的位置的返回行程(相應地參見從圖5c到圖5a的順序)以及產品長度。在本文中,產品長度指示產品沿包裝機的傳送方向的長度。在長產品的情況下,折疊指的緩慢返回行程是可能的或者必需的,此外,這也可通過額外的暫停(即,折疊指同相地停止)來實現。相比之下,在短產品的情況下,折疊指的快速返回行程通常是必需的,以便在起始位置或初始位置處再次及時可用(對應圖5a)以便下次接合在薄膜中。這表示帶有褶邊折疊的已知包裝機的性能的限制因素。
26、與聯接機構的所述運動序列相關的可變的且在一些情況下高速以及因此各階段中的顯著加速度或顯著減速度導致驅動聯接機構的相關組件的傳動裝置或驅動馬達產生對應負載。因此,這顯著限制了褶邊折疊產生的可能循環率,并且因此限制了已知包裝機的整體性能。
技術實現思路
1、因此,本發明的目的是克服上述缺點。具體地,借助于本發明提高管狀袋包裝單元中的褶邊折疊的產生速度或循環率,特別是在包裝相對較短產品的情況下,并且因此提高帶有褶邊折疊的包裝機的性能。具體地,本發明允許褶邊折疊聯接機構的組件在移動過程中同相地出現顯著加速度和/或顯著減速度,這導致避免如現有技術中一樣驅動相關組件的傳動裝置產生對應的較大負載。
2、根據本發明,這種目的通過根據權利要求1所述的用于在管狀袋包裝機中形成的包裝單元的橫向密封接縫的區域中折疊包裝薄膜的折疊裝置以及根據權利要求16所述的對應方法來實現。所提及的目的還通過根據權利要求17的管狀袋包裝機和根據權利要求18的由包裝薄膜形成的包裝單元來實現。
3、因此,本發明提供了一種用于在管狀袋包裝機中的待形成包裝單元的待形成橫向密封接縫的區域中折疊包裝薄膜的折疊裝置,其中該橫向密封接縫基本在傳送平面中延伸并且垂直于該管狀袋包裝機的傳送方向延伸,其中該待形成包裝單元具有兩個側面,這些側面基本上沿傳送方向延伸并且垂直于該管狀袋包裝機的傳送平面延伸,并且其中該折疊裝置具有兩個褶邊折疊裝置,其中在該待形成橫向密封接縫的區域中,基本上在該待形成包裝單元的各一個側面的外部布置各一個褶邊折疊裝置。在根據本發明的折疊裝置中,該兩個褶邊折疊裝置中的每一者還包括以下特征:至少一個折疊指,該至少一個折疊指被配置且可移動使得其在待形成橫向密封接縫的區域中從外側側向接合到待形成包裝單元的側面中并且至少部分地基本上沿待形成橫向密封接縫的方向垂直于傳送方向向內按壓側面;以及至少兩個聯接機構,其中每個聯接機構具有可移動的第一聯接元件、可移動的第二聯接元件和連接元件,該連接元件被配置為使得它將第一聯接元件和第二聯接元件彼此連接;其中各一個折疊指附接到至少兩個聯接機構的連接元件中的一者。
4、雖然上述已知的機械褶邊折疊機構10和20(參見圖5a至圖5c和圖6)各自包括恰好一個聯接機構,該聯接機構各自具有兩個可移動聯接元件和連接它們的一個連接元件,并且此外包括附接到該連接元件的恰好各一個折疊指,但是根據本發明規定:褶邊折疊機構或褶邊折疊裝置包括至少一個折疊指和至少兩個聯接機構。根據本發明,原則上,因此可在褶邊折疊機構中提供任意數量的折疊指和任意數量的兩個或更多個聯接機構,其中各一個折疊指附接到聯接機構中的各一個聯接機構。根據本發明,原則上也可存在比聯接機構更少的折疊指和/或折疊指的數量最多等于聯接機構的數量。
5、如果存在多個折疊指,則由于聯接機構的移動,折疊指依次交替地接合在包裝薄膜中的將在管狀袋機中形成的兩個連續包裝單元之間,并且分別將后者沿即待形成橫向密封接縫的延伸方向向內按壓。隨后密封橫向密封接縫,并且由此封閉相應的包裝單元。最后,包裝薄膜褶邊因此各自基本上形成在成品、基本上立方體的包裝單元的四個角的每個角處,該包裝單元各自與供給的包裝薄膜管分離。
6、在根據本發明的折疊裝置的優選實施例中,每個褶邊折疊裝置具有兩個折疊指和兩個聯接機構,其中各一個折疊指分別附接到一個聯接機構。
7、與上述已知的褶邊折疊機構10和20(參見圖5a至圖5c和圖6)(這些褶邊折疊機構各自包括帶有一個折疊指的一個聯接機構)相比,在根據本發明的褶邊折疊裝置的該實施例中,優選地原則上彼此平行布置的兩個相互作用的聯接機構被設置有各一個折疊指。因此,僅每隔一次的褶邊折疊才由兩個聯接機構中的各一個或同一個聯接機構進行,即,兩個聯接機構及其相應的折疊指在褶邊折疊的連續形成中交替。以此方式,每個單獨的聯接機構的循環率減半,而褶邊折疊裝置整體上實現了連續形成單獨的包裝單元所需的完整循環率。
8、因此,避免或無論如何都會減小現有技術中給出的上述高速或聯接機構的組件的逐階段交替的顯著加速度和減速度以及由此導致的傳動裝置的負載。因此,特別是在短產品的情況下,最終可省去單獨的折疊指為了進行相應的下一個折疊操作而進入其初始位置的高度動態或快速的返回行程,如在現有技術中另一方面所給出的,或者這種返回行程可相應地更慢且因此更平緩地進行,因為考慮到存在第二聯接機構,每個單獨的折疊指有更多時間返回到其初始位置。
9、如上所述,根據本發明,這種方法原則上可被擴展到任意數量的聯接機構,其中每一個褶邊折疊裝置各一個相關聯的折疊指。對應于聯接機構的數量,單獨的折疊指以相位偏移的方式相繼接合在包裝薄膜中,其中每個單獨的折疊指在膜接合過程中的使用頻率必須較小。因此,相應的單獨的聯接機構的循環率減小,而褶邊折疊裝置整體上實現了連續形成單獨的包裝單元所需的完整循環率。因此,可提高褶邊折疊裝置的性能,并且由此提高整個管狀袋包裝機的性能,因為總而言之,由于褶邊折疊裝置中的多個聯接機構,可相應地提高褶邊折疊的循環率或速度。
10、利用根據本發明的折疊裝置,總而言之,在整個規格范圍內,無論是短產品還是長產品,都可實現更高的循環率。在本文中,規格范圍通常被理解為待包裝產品的允許尺寸,即,產品的最小和/或最大長度/高度/寬度。
11、不言而喻,隨著每個褶邊折疊裝置的聯接機構和折疊指的數量增加,(機構)組件的機械結構設計、空間布置和控制和/或調節相應地變得更加復雜。由于組件的移動系統和/或組合移動順序,并且考慮到多個折疊指原則上總是必須在傳送路徑中基本在相同位置和/或相同平面中接合在包裝薄膜中的事實,因此必須防止在組件移動過程中發生移動路徑的穿透或重疊和/或組件碰撞。
12、在根據本發明的折疊裝置的第一實施例中,褶邊折疊裝置中的每一者中的至少兩個聯接機構中的至少一個聯接機構被設計成使得第一聯接元件和第二聯接元件各自是曲柄元件,該曲柄元件被設計成使得它可圍繞軸線旋轉360°,其中第一曲柄元件和第二曲柄元件的軸線基本上彼此平行并垂直于傳送平面并垂直于管狀袋包裝機的傳送方向延伸。因此,至少一個聯接機構對應于上文結合圖4和圖5a至圖5c描述的平行曲柄褶邊折疊機構/聯接機構10。取決于分別在褶邊折疊裝置中相互作用的聯接機構的數量,在該實施例中,一個、多個或所有的聯接機構可如上所述配置,即,被配置為平行曲柄機構。
13、在根據本發明的折疊裝置的第二實施例中,褶邊折疊裝置中的每一者中的至少兩個聯接機構中的至少一個聯接機構被配置為使得第一聯接元件是曲柄元件,該曲柄元件被配置為使得它可圍繞軸線旋轉360°,并且第二聯接元件是搖桿元件,該搖桿元件被配置為使得它可圍繞軸線旋轉并在兩個端部位置之間來回振蕩,其中曲柄元件的軸線和搖桿元件的軸線基本上彼此平行并垂直于傳送平面并垂直于管狀袋包裝機的傳送方向延伸。因此,至少一個聯接機構對應于上文結合圖6描述的曲柄搖桿褶邊折疊機構/聯接機構20。取決于分別在褶邊折疊裝置中相互作用的聯接機構的數量,在該實施例中,一個、多個或所有的聯接機構可如上所述配置,即,被配置為曲柄搖桿機構。
14、在根據本發明的折疊裝置的上述第一實施例和第二實施例的組合中,在褶邊折疊裝置中,至少一個聯接機構因此還可被配置為平行曲柄機構,并且至少一個聯接機構被配置為曲柄搖桿機構。因此,在褶邊折疊裝置中恰好有兩個聯接機構的情況下,一個平行曲柄機構與一個曲柄搖桿機構組合。如果褶邊折疊裝置中設置有兩個以上的聯接機構,則可相應地將一個或多個平行曲柄機構與對應任意數量的一個或多個曲柄搖桿機構組合。
15、在根據本發明的折疊裝置的上述實施例的優選變型中規定:兩個褶邊折疊裝置中的每一者恰好具有兩個聯接機構,其中該兩個聯接機構中的每一者被配置為使得第一聯接元件是曲柄元件,該曲柄元件被配置為使得它可圍繞軸線旋轉360°,并且第二聯接元件是搖桿元件,該搖桿元件被配置為使得它可圍繞軸線旋轉并在兩個端部位置之間來回振蕩,其中曲柄元件的軸線和搖桿元件的軸線基本上彼此平行并垂直于傳送平面并垂直于管狀袋包裝機的傳送方向延伸。因此,兩個聯接機構中的每一者對應于上文結合圖6描述的曲柄搖桿褶邊折疊機構/聯接機構20。
16、優選地,在該變型中還規定:第一聯接機構的曲柄元件與第二聯接機構的曲柄元件基本相同,即,兩個曲柄元件都具有基本相同的尺寸,特別是相同的長度,并且第一聯接機構的曲柄元件的旋轉軸線與第二聯接機構的曲柄元件的旋轉軸線相同或重合。此外,在該變型中優選地規定:第一聯接機構的搖桿元件與第二聯接機構的搖桿元件基本相同,即,兩個搖桿元件都具有基本相同的尺寸,特別是相同的長度,并且第一聯接機構的搖桿元件的旋轉軸線與第二聯接機構的搖桿元件的旋轉軸線相同或重合。此外,在該變型中優選地規定:第一聯接機構的折疊指與第二聯接機構的折疊指基本相同,即,兩個折疊指都具有基本相同的尺寸,特別是相同的長度。
17、以此方式,兩個折疊指的尖端或聯接點在相同的路徑(聯接點路徑)上移動。如上文結合圖6所示的曲柄搖桿褶邊折疊機構/聯接機構20所述,這種路徑可具有不同形狀,其中通過選擇聯接機構的組件或元件的尺寸(例如長度),可以適當的方式修改該路徑的實際所得形狀。因此,兩個折疊指可相繼地接合或者交替地接合,并且以與它們在包裝薄膜中的基本上相同位置處的優選規則的角距離相對應的相位偏移的方式接合。然而,為此,聯接機構的組件另外必須被配置為使得它們在其移動期間不會彼此碰撞,并且不會發生其移動路徑的穿透。
18、如果兩個褶邊折疊裝置中的每一者具有兩個以上的聯接機構,則針對兩個聯接機構的上述內容相應地適用。在此,所有聯接機構的曲柄元件基本上彼此相同,所有聯接機構的搖桿元件基本上彼此相同,并且所有聯接機構的折疊指基本上彼此相同。然后,所有折疊指的尖端或聯接點依次以與其在相同的路徑(聯接點路徑)上的角距離相對應的相位偏移方式移動,并且依次在包裝薄膜中的基本相同的位置處接合。
19、可采用不同形式的傳動裝置中來引起上述聯接機構的組件的移動。在第一實施例中,為每個聯接機構的每個曲柄元件提供各一個單獨的傳動裝置。其中,傳動裝置各自被設計成控制曲柄元件的旋轉移動,特別是使曲柄元件以預定速度曲線同相地加速和/或制動,和/或使其以恒定速度移動。
20、這種傳動裝置變型尤其適用于聯接機構由曲柄搖桿機構形成,其中曲柄元件因此被驅動,而搖桿元件僅經由連接元件借助于曲柄元件的移動而間接地被驅動,如上文例如結合圖6所解釋的。相比之下,如果聯接機構由平行曲柄機構形成,如上文例如結合圖4所述,則通常兩個曲柄元件中的僅一個曲柄元件被驅動,而另一曲柄元件僅經由超速傳動裝置(例如皮帶傳動裝置)間接驅動和/或連接元件借助于第一曲柄元件的移動被驅動。
21、在所提及的實施例中,為每個聯接機構的每個曲柄元件提供各一個單獨的傳動裝置,并且如果在褶邊折疊裝置中提供相同數量的折疊指和聯接機構(由曲柄元件和/或搖桿元件組成),則分別被指派給聯接機構的曲柄元件的傳動裝置優選地被設計并彼此同步,使得曲柄元件以預定速度曲線旋轉,使得分別被指派給聯接機構的折疊指相對于彼此以與聯接機構的數量相對應的規則相位偏移相繼接合到包裝薄膜中。
22、如果褶邊折疊裝置例如具有兩個折疊指,則它們因此以180°的相位偏移接合在薄膜中。具體地,在這種情況下,提供兩個聯接機構,其中各一個折疊指附接到每個聯接機構的連接元件,使得在聯接機構的曲柄元件旋轉時,分別被指派給兩個聯接機構的折疊指以相對于彼此具有180°的相位相繼接合到包裝薄膜中。相應地,適用于如果褶邊折疊裝置具有三個折疊指,則它們以120°的相位偏移接合在薄膜中。如果褶邊折疊裝置具有更多折疊指,則相位偏移的值隨著360°除以折疊指的數量的商而變化。
23、在傳動裝置的第二替代實施例中,可提供單個傳動裝置,該傳動裝置被配置為控制聯接機構的所有曲柄元件的旋轉移動,特別是使所有曲柄元件以預定的相同速度曲線同步加速和/或制動和/或使它們以恒定速度移動。
24、這種傳動裝置變型進而在聯接機構由曲柄搖桿機構形成時尤其適用,在該曲柄搖桿機構中,曲柄元件因此被驅動,而搖桿元件不被傳動裝置直接驅動。相比之下,如果聯接機構由平行曲柄機構形成,則通常兩個曲柄元件中的僅一個曲柄元件由傳動裝置驅動,而另一曲柄元件僅經由超速傳動裝置間接地驅動和/或連接元件借助于第一曲柄元件的移動驅動。
25、在所提及的第二實施例中,提供了單個傳動裝置,該傳動裝置一致地或同時地控制所有曲柄元件,并且進而,如果在褶邊折疊裝置中提供相同數量的折疊指和聯接機構(由曲柄元件和/或搖桿元件組成),則聯接機構的曲柄元件優選地相對于彼此以相等的角距離布置。然后曲柄元件以預定速度曲線旋轉,使得分別被指派給聯接機構的折疊指相對于彼此以與聯接機構的數量相對應的規則相位偏移相繼地接合到包裝薄膜中。
26、因此,如上所述此處也適用于如下情況:如果褶邊折疊裝置例如具有兩個折疊指,則它們以180°的相位偏移接合在薄膜中;如果褶邊折疊裝置具有三個折疊指,則它們以120°的相位偏移接合在薄膜中;等。
27、傳動裝置的上述第二實施例(其中提供單個傳動裝置,例如伺服馬達,其驅動例如彼此聯接的兩個相同曲柄搖桿機構)的方法在工藝工程設計和構造方面以及在成本方面都是有利的。在此,曲柄和被指派給它們的折疊指的相位偏移為180°。正如前文所提及的,在折疊指為了下一次折疊操作而返回行進到其起始位置或初始位置中期間,實際移動(例如速度曲線)對于整個過程來說都是無關緊要的。唯一重要的是,折疊指借助于返回行程及時地(即,以時間準確和位置準確的方式)再次到達其起始位置。因此,伺服電馬達可在第一曲柄機構的折疊指的返回行程期間控制第二曲柄機構的折疊指進行的褶邊折疊。換句話說,兩個折疊指都以由伺服馬達執行的相同速度曲線移動,其中這種曲線僅與由一個折疊指進行的褶邊折疊過程相關且與其協調,而這種曲線與另一折疊指的同時返回行程無關。
28、該實施例(其中單個傳動裝置驅動兩個相同的、彼此聯接的曲柄搖桿機構)與上述其他實施例(其中每個曲柄搖桿機構由單獨的傳動裝置驅動的實施例)相比優點尤其在于:僅一個驅動馬達占用的空間更小且其與多個單獨的驅動馬達相比空間布置更簡單。相比之下,在多個單獨的驅動馬達的情況下,優點在于:如果需要,單獨的曲柄機構可被單獨地并且彼此獨立地致動。
29、如上文已經提及,在褶邊折疊裝置中,至少兩個聯接機構中的每一者都被設計和布置成,使得至少兩個聯接機構的第一聯接元件(即,曲柄元件)、第二聯接元件(即,曲柄元件或搖桿元件)和連接元件和/或分別被指派給聯接機構的折疊指在其移動期間不會彼此碰撞。具體地,通過褶邊折疊裝置的某種程度上的分層或層狀構造,可消除折疊指和/或褶邊折疊裝置的其他組件之間的碰撞。在本文中,第一聯接元件、第二聯接元件、連接元件和分別被指派給至少兩個聯接機構中的一個聯接機構的折疊指基本上被布置在一個平面中或者在與管狀袋包裝機的傳送平面基本上平行布置的平面中移動。這種平面相對于管狀袋包裝機的傳送平面不同于至少兩個聯接機構中的另一個聯接機構的對應平面。
30、如果例如因此提供兩個聯接機構,則第一聯接機構的組件在其中移動的第一平面可平行于管狀袋機的傳送平面布置并且例如基本上位于該傳送平面的下方,而第二聯接機構的組件在其中移動的第二平面可平行于管狀袋機的傳送平面布置并且例如基本上位于該傳送平面的上方。如上文所解釋的,在本文中應當理解,聯接機構在其中移動的實際區域位于產品和薄膜管的傳送路徑的側向外側,即,位于待形成包裝單元的外側。此外,應當理解,至少兩個聯接機構的折疊指必須被配置和布置成,使得它們最終接合成其尖端各自基本上在從外部進入包裝薄膜的傳送路徑中的相同位置處,以形成包裝薄膜褶邊。
31、在其中褶邊折疊裝置具有分別被配置為曲柄搖桿機構的兩個或更多個聯接機構的上述情況下,聯接機構的曲柄元件可彼此連接和/或被配置為使得它們形成帶曲柄的曲軸。如果提供兩個曲柄搖桿聯接機構并且它們相互作用,各自構成四構件機構,則這兩個四構件機構在構造上因此可通過共同的帶曲柄曲軸進行擴展以形成六構件機構。
32、對于上述本發明的所有實施例,因此都提供了一種折疊裝置,該折疊裝置被配置為并且操作,使得在密封橫向密封接縫并將薄膜管分離成單獨的包裝單元之前,該折疊裝置在待形成包裝單元的兩個側面的區域中折疊包裝薄膜,使得橫向密封接縫在其密封之后的長度基本對應于包裝單元中包裝的產品的寬度,該寬度橫向于管狀袋包裝機的傳送方向延伸。在本文中,在密封橫向密封接縫之后并且在將其分離成第一在前的包裝單元的后橫向密封接縫和第二在后的包裝單元的前橫向密封接縫之后,在因此形成的每個(部分)橫向密封接縫的每個側端的區域中或者在(部分)橫向密封接縫的相應側端到成品單獨包裝單元的相應側面的過渡區域中形成包裝薄膜褶邊,該包裝薄膜褶邊被配置為使得包裝薄膜在每個橫向密封接縫的每個側端的區域中折疊使得其以四層彼此疊置。
33、如上所示,提供了本發明的折疊裝置,該折疊裝置包括至少一個折疊指和至少兩個配合的聯接機構,其中每個聯接機構包括可移動的第一聯接元件(曲柄元件)、可移動的第二聯接元件(曲柄元件或搖桿元件)以及連接它們的連接元件。在本文中,至少一個折疊指附接到至少兩個聯接機構的連接元件中的一者。因此,原則上,根據本發明的折疊裝置也可僅利用單個折疊指和兩個或更多個聯接機構來操作,而無需移除齒輪機構或聯接機構的組件。沒有折疊指的該聯接機構的額外齒輪機構(例如,曲柄元件、連接元件、搖桿元件、帶曲柄曲軸)從動態角度來看是有利的,因為由此產生了質量補償,即,由于整個褶邊折疊器的移動而引起的過程引發的振動例如顯著減小。因此,可通過額外的齒輪機構元件(其不與折疊指組合)以及因此減少傳輸到管狀袋機的框架或子結構或傳輸到整個管狀袋機的振動來實現質量力補償。
34、本發明還提供了一種用于在管狀袋包裝機中的待形成包裝單元的橫向密封接縫的區域中折疊包裝薄膜的方法,其中該方法的特征在于,它是利用如上所述的根據本發明的折疊裝置來實現的。
35、本發明還提供了一種用于由包裝薄膜形成容納產品的包裝單元的管狀袋包裝機,其中該機器包括以下特征:橫向密封裝置,該橫向密封裝置用于在薄膜管中或在包裝單元上形成橫向于管狀袋包裝機的傳送方向延伸的橫向密封接縫;以及如上所述的根據本發明的折疊裝置,該折疊裝置用于在待形成橫向密封接縫的區域中折疊包裝薄膜。在本文中,折疊裝置沿管狀袋包裝機的傳送方向布置在橫向密封裝置的上游,特別是使得折疊裝置和橫向密封裝置或其組件在其相應的移動期間不會彼此碰撞。橫向密封裝置通常還具有切刀裝置,利用該切刀裝置,在形成相應的橫向密封接縫的過程中將單獨的包裝單元與薄膜管相繼地分離。在本文中,借助于切刀裝置,連續薄膜管中初始形成的橫向密封接縫各自被分成兩個部分橫向密封接縫,具體地是第一在前的包裝單元的后橫向密封接縫和第二在后的包裝單元的前橫向密封接縫。
36、本發明最后提供了一種由包裝薄膜形成并容納產品的包裝單元,其中該包裝單元利用根據本發明的折疊裝置和/或根據本發明的管狀袋包裝機和/或通過使用根據本發明的方法而形成,它們如上文分別所述。在本文中,根據本發明的成品包裝單元在其沿管狀袋包裝機的傳送方向的前端和后端處各自具有橫向于傳送方向延伸的橫向密封接縫,其中每個橫向密封接縫的長度基本上對應于包裝單元中包裝的產品的橫向于傳送方向延伸的寬度,并且其中在每個橫向密封接縫的每個側端的區域中或者在橫向密封接縫的相應側端到包裝單元的相應側面的過渡區域中形成包裝薄膜褶邊,該包裝薄膜褶邊被配置為使得包裝薄膜在每個橫向密封接縫的每個側端的區域中折疊使得其以四層彼此疊置。