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EP4019416A1 - Sealing station with centrifugal separator - Google Patents

Sealing station with centrifugal separator Download PDF

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Publication number
EP4019416A1
EP4019416A1 EP21204893.8A EP21204893A EP4019416A1 EP 4019416 A1 EP4019416 A1 EP 4019416A1 EP 21204893 A EP21204893 A EP 21204893A EP 4019416 A1 EP4019416 A1 EP 4019416A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
centrifugal separator
sealing
sealing tool
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21204893.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Nikolas Pekarek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG filed Critical Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Publication of EP4019416A1 publication Critical patent/EP4019416A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/162—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by feeding web material to securing means
    • B65B7/164—Securing by heat-sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/50—Enclosing articles, or quantities of material, by disposing contents between two sheets, e.g. pocketed sheets, and securing their opposed free margins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/025—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers
    • B65B31/028—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers closed by a lid sealed to the upper rim of the container, e.g. tray-like container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B61/00—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages
    • B65B61/04—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages
    • B65B61/06—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting

Definitions

  • the present invention relates to a sealing station for a packaging machine according to claim 1.
  • the invention also relates to a method for separating a particle-laden gas flow on a sealing tool of a packaging machine according to claim 13.
  • thermoforming packaging machines and tray sealing machines are used to produce sealed packages.
  • a sealing station can be used on such machines in order to seal unsealed thermoforming trays or prefabricated shell parts fed to it with a top film.
  • the sealing station has a lower tool part and an upper tool part, which can form a hermetically sealable chamber in which the atmosphere in the deep-drawn troughs or in the shell parts is evacuated before sealing with the upper film released from an upper film holder, for example, and/or by gas flushing with a Replacement gas or can be replaced with a gas mixture.
  • a sealing station with a tool base designed for an atmosphere exchange is disclosed, for example EP 3 733 536 A1 .
  • the object of the invention is to provide a sealing tool for a packaging machine, as a result of which the disadvantages described above in connection with known tools can be eliminated. Furthermore, it is the object of the invention to provide a corresponding method.
  • the invention relates to a sealing tool for a packaging machine, for example a thermoforming packaging machine or a tray sealing machine.
  • the sealing tool has a lower tool part with at least one centrifugal separator for separating a particle-laden gas flow.
  • the centrifugal separator provided according to the invention on the lower part of the tool ensures that the product particles that may be whirled up during an atmosphere exchange, such as breadcrumbs or herb particles, can essentially be filtered out of the atmosphere, i.e. from the gas flow generated within the sealing tool. This prevents the particles released from the product from being distributed within the sealing tool, i.e. outside of its packaging. As a result, the centrifugal separator can effectively counteract contamination of the sealing tool. In particular, this makes it possible to reduce the cleaning intervals required on the packaging machine due to particle precipitation, which leads to shorter machine downtimes.
  • centrifugal separator is designed as a tangential cyclone separator. This forms a simple, technical means that can be implemented cost-effectively on the lower part of the tool.
  • a tangential cyclone separator can be used to separate a potentially particle-laden gas flow into particles and pure gas in a small installation space, i.e. it is predestined for a multifunctional lower tool part.
  • the centrifugal separator preferably has an inlet cylinder and an inlet which tapers towards the inlet cylinder. This makes it possible for a large volume flow of the gas flow to be recorded and routed to the centrifugal separator in a targeted manner.
  • the inlet which tapers towards the inlet cylinder, also offers a nozzle effect, whereby the particle-laden gas flow can be accelerated into the inlet cylinder, so that the particles can be better separated from the gas flow due to the centrifugal forces acting on them.
  • an advantageous variant provides that the inlet is assigned to a shell receptacle of the lower tool part.
  • the centrifugal separator is then positioned with its inlet in the immediate vicinity of the product and is open towards it, so that any particles that may be whirled up can be easily picked up due to the suction effect of the centrifugal separator.
  • the lower part of the tool preferably has at least one suction channel and/or at least one gas flushing channel.
  • the suction channel can be used to generate a vacuum inside the sealing tool, i.e. inside a chamber that can be closed on it.
  • the suction channel and the centrifugal separator are present as separate components or are designed as an integral functional unit on the lower part of the tool.
  • the centrifugal separator could be positioned directly next to the suction channel, especially next to a suction opening formed thereon.
  • the centrifugal separator could be designed as an integral functional unit directly at the entrance of the suction channel.
  • centrifugal separator closer to the suction duct than to the gas scavenging duct, in particular to a gas scavenging opening formed thereon.
  • the centrifugal separator and the suction channel could be formed together on one side of the lower tool part that is opposite to another side of the lower tool part on which one or more gas flushing openings are formed.
  • the lower part of the tool for the centrifugal separator comprises a particle collection container.
  • the particles separated from the air or from the gas flow by means of the centrifugal separator inside the sealing tool can be received therein. This can easily be emptied and cleaned in a short time.
  • the particle collection container offers a central collection point for the particles, to which the particles can be fed in a controlled manner.
  • the lower part of the tool has a level indicator for the particle collection container.
  • the lower part of the tool preferably includes a window, for example a transparent wall, which allows an operator to look inside the particle collection container.
  • centrifugal separators can be functionally connected to one another or can be driven individually, for example by means of a valve device provided for this purpose.
  • the centrifugal separators can be arranged next to one another along a side of the tool base to which the gas flow is directed during an atmosphere exchange. This has the effect that the Potentially particle-laden gas flow in its direction of flow, ie without first being deflected, enters the inlet region of the centrifugal separator or separators, which promotes the removal of the particles contained therein.
  • the centrifugal separator on the lower part of the tool is preferably designed to separate a particle-laden gas stream blown through it and/or to separate a particle-laden gas flow sucked through it.
  • the centrifugal separator can thus be used during a gas flushing process and/or during an evacuation of the sealing tool.
  • the centrifugal separator can preferably be connected to a pump that can be used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere.
  • the centrifugal separator can be connected, for example, to the pump that can be used for an evacuation process on the sealing tool, at least temporarily, for example during predetermined evacuation intervals. It is conceivable that the centrifugal separator can be operated continuously while the sealing tool is being used in order to continuously suck off particles flying around from its surroundings.
  • a preferred variant provides that the lower tool part is assembled in layers from a plurality of superimposed plates, with the centrifugal separator being integrated within at least two superimposed plates.
  • the centrifugal separator can be produced inexpensively on the lower part of the tool using such a sandwich design.
  • the centrifugal separator preferably has a cylindrical insert built into the lower part of the tool with a conical separating section for the particle-laden gas flow.
  • Such an insert body can be manufactured separately at low cost and can then be easily installed as a component on the lower part of the tool.
  • the invention also relates to a packaging machine, which is present in particular in the form of a thermoforming packaging machine or in the form of a tray sealing machine, the packaging machine having at least one sealing tool with a centrifugal separator for separating a particle-laden gas stream.
  • the invention also relates to a method for separating a particle-laden gas flow on a sealing tool of a packaging machine, the particle-laden gas flow being separated by means of a centrifugal separator provided on a lower tool part of the sealing tool.
  • a centrifugal separator provided on a lower tool part of the sealing tool.
  • the centrifugal separator is preferably operated with a pump used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere.
  • a pump used for an evacuation process on the sealing tool can be functionally connected to the centrifugal separator at the same time, i.e. during the evacuation, and/or during a subsequent process, for example during a gas flushing process.
  • the centrifugal separator is operated with a pressure vessel that can be used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere.
  • a pressure vessel can, for example, flush a replacement gas into the sealing tool, especially into a chamber previously evacuated therein, with the gas flow thus generated within the sealing tool being blown at least partially through the centrifugal separator, so that any particles contained therein remain in the centrifugal separator.
  • thermoforming packaging machine 1 shows an intermittently operating thermoforming packaging machine 1 in a perspective view.
  • This thermoforming packaging machine 1 has a forming station 2, a sealing station 3, a cross cutting device 4 and a longitudinal cutting device 5, which are arranged in this order in a transport direction R on a machine frame 6.
  • the thermoforming packaging machine 1 has a transport chain 11 which grips the lower film 8 and transports it further in the transport direction R per main work cycle, in particular transport chains or clamp chains 11 arranged on both sides.
  • the forming station 2 is designed as a deep-drawing station, in which depressions are formed in the lower film 8 by deep-drawing, for example by means of compressed air and/or vacuum.
  • the forming station 2 can be designed in such a way that several troughs are formed next to one another in the direction perpendicular to the transport direction R.
  • a filling section 12 is provided in the transport direction R behind the forming station, in which the troughs formed in the lower film 8 are filled with products.
  • the sealing station 3 has a hermetically sealable chamber 3a in which the atmosphere in the troughs can be evacuated prior to sealing with the upper film 10 released from an upper film holder 9, for example, and/or can be replaced by flushing with a replacement gas or a gas mixture.
  • the cross-cutting device 4 can be designed as a punch, which cuts through the lower film 8 and the upper film 10 in a direction transverse to the transport direction R between adjacent troughs.
  • the cross-cutting device 4 works in such a way that the lower film 8 is not severed over the entire width, but rather is not severed at least in an edge region. This enables controlled further transport through the transport chain 11.
  • the longitudinal cutting device 5 can be designed as a knife arrangement with which the lower film 8 and the upper film 10 are severed between adjacent troughs and at the lateral edge of the lower film 8 in the transport direction R, so that individual packages are present behind the longitudinal cutting device 5 .
  • These chain guides 13 are each protected from the outside by a side panel 14 of the thermoforming packaging machine 1 and, if necessary, attached to the side panel 14 .
  • the side panel 14 can be a sheet metal part.
  • the thermoforming packaging machine 1 also has a controller 19. It has the task of controlling and monitoring the processes taking place in the thermoforming packaging machine 1.
  • a display device 20a with operating elements 20b serves to visualize or influence the process sequences in the thermoforming packaging machine 1 for or by an operator.
  • FIG 2 shows a tray sealing machine 15, which is also called a "tray sealer” in technical circles.
  • the tray sealing machine 15 comprises a feed belt 16, a sealing station 17 and a discharge belt 18, which are arranged in this order in the transport direction R on a machine frame 21.
  • the tray sealing machine 15 has a gripper device 22 which is configured to transport trays S transported by means of the feed belt 16 into the sealing station 17 for a sealing process.
  • the trays S transported into the sealing station 17 are sealed with a top film 23 and then transported by means of the gripper device 22 onto the discharge belt 18 for removal.
  • FIG 3 shows a sealing tool 24 (here without the upper part of the tool).
  • the sealing tool 24 comprises a lower tool part 25 which can be used on a packaging machine, in particular on the sealing station 3 of the thermoforming packaging machine 1 figure 1 or at the sealing station 17 of the tray sealing machine 15 figure 2 .
  • the lower tool part 25 has a first and a second centrifugal separator 26a, 26b.
  • a single centrifugal separator 26a, 26b could just as easily be formed on the lower part 25 of the tool.
  • the first centrifugal separator 26a and the second centrifugal separator 26b can have an essentially identical structure. This is explained in more detail below with reference to the first centrifugal separator 26a.
  • the centrifugal separator 26a is according to figure 3 designed as a tangential cyclone separator 27 .
  • the lower tool part 25 has a first plate 28 , a second plate 29 and a third plate 30 .
  • the plates 28, 29, 30 are assembled in a stacked manner, with the centrifugal separator 26a being formed integrally within the plates 28, 29, 30, just like the centrifugal separator 26b.
  • the centrifugal separator 26a has a particle collection container 31 which is formed in the first plate 28.
  • the particle collection container 31 is produced as a milled indentation in the first plate 28 .
  • the centrifugal separator 26a has an inlet cylinder 32 and an inlet 33 tapering towards the inlet cylinder 32 . Both the infeed cylinder 32 and the inlet 33 are formed in the third plate 30 .
  • a suction pipe 34 is arranged inside the inlet cylinder 32 .
  • FIG 3 also shows that the centrifugal separator 26a provides a cylindrical insert 35 built into the second plate 29, which insert has a conical separating path 36 for a gas flow G laden with particles. Furthermore shows figure 3 a pure gas flow G', which no longer contains any particles P and which leaves the centrifugal separator 26a via the suction pipe 34.
  • the inlet 33 of the centrifugal separator 26a is assigned to a shell receptacle 37 of the lower tool part 25 .
  • the tray receiver 37 is configured to receive a deep drawn tray or prefabricated tray S therein.
  • suction openings 38 are provided in the third plate 30 next to the two centrifugal separators 26a, 26b. A vacuum can be generated within the sealing tool 24 via the suction openings 38 when the latter is closed.
  • the sealing tool 24 could also be evacuated without the suction openings 38 . This means that the air mass sucked off to form a vacuum inside the sealing tool 24 flows completely through the two centrifugal separators 26a, 26b.
  • gas flushing openings 38 ′ are formed on a side of the lower tool part 25 opposite the suction openings 38 .
  • a replacement gas can be blown into the sealing tool 24 through this.
  • the suction openings 38 shown can be used for an evacuation process and the gas flushing openings 38' for a gassing process on the sealing tool 24.
  • figure 4 shows the lower tool part 25 in a plan view.
  • figure 4 shows that both centrifugal separators 26a, 26b are designed side by side as tangential cyclone separators 27, 27'.
  • the inlet 33 of the first centrifugal separator 26a and an inlet 33′ of the second centrifugal separator 26b open towards the shell receptacle 37 with an increasing cross section.
  • a gas flow G loaded with particles P can thus be sucked off via the two inlets 33, 33', cleaned within the respective conical separating sections 36, 36', i.e. separated, and can leave the respective centrifugal separator 26a, 26b as a particle-free gas flow G', possibly be blown back into the lower tool part 25 or leave it directly through the suction openings 38 .
  • FIG 5 shows the two centrifugal separators 26a, 26b in a sectional view.
  • the two centrifugal separators 26a, 26b are connected via a common suction channel 39.
  • the respective suction pipes 34 , 34 ′ are connected to the suction channel 39 .
  • Both centrifugal separators 26a, 26b are driven by a pump 40, shown schematically, which can also primarily be used to carry out an evacuation process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Siegelwerkzeug (24) für eine Verpackungsmaschine, das ein Werkzeugunterteil (25) mit mindestens einem Fliehkraftabscheider (26a, 26b) zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms (G) aufweist. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms (G) an einem Siegelwerkzeug (24) einer Verpackungsmaschine, wobei der partikelbeladene Gasstrom (G) mittels eines an einem Werkzeugunterteil (25) des Siegelwerkzeugs (24) vorgesehenen Fliehkraftabscheiders (26a, 26b) aufgetrennt wird.The invention relates to a sealing tool (24) for a packaging machine, which has a lower tool part (25) with at least one centrifugal separator (26a, 26b) for separating a particle-laden gas flow (G). The invention further relates to a method for separating a particle-laden gas flow (G) on a sealing tool (24) of a packaging machine, the particle-laden gas flow (G) being separated by means of a centrifugal separator (26a, 26b) provided on a lower tool part (25) of the sealing tool (24). is separated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siegelstation für eine Verpackungsmaschine gemäß dem Anspruch 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms an einem Siegelwerkzeug einer Verpackungsmaschine gemäß dem Anspruch 13.The present invention relates to a sealing station for a packaging machine according to claim 1. The invention also relates to a method for separating a particle-laden gas flow on a sealing tool of a packaging machine according to claim 13.

In der Praxis werden Tiefziehverpackungsmaschinen und Schalenverschließmaschinen zum Herstellen versiegelter Verpackungen eingesetzt. An solchen Maschinen kann eine Siegelstation verwendet werden, um ihr zugeführte unversiegelte Tiefziehmulden bzw. vorgefertigte Schalenteile mit einer Oberfolie zu versiegeln. Dafür verfügt die Siegelstation über ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, welche eine hermetisch verschließbare Kammer ausbilden können, in der die Atmosphäre in den Tiefziehmulden bzw. in den Schalenteilen vor dem Versiegeln mit der von einer Oberfolienaufnahme abgegebenen Oberfolie z.B. evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann.In practice, thermoforming packaging machines and tray sealing machines are used to produce sealed packages. A sealing station can be used on such machines in order to seal unsealed thermoforming trays or prefabricated shell parts fed to it with a top film. For this purpose, the sealing station has a lower tool part and an upper tool part, which can form a hermetically sealable chamber in which the atmosphere in the deep-drawn troughs or in the shell parts is evacuated before sealing with the upper film released from an upper film holder, for example, and/or by gas flushing with a Replacement gas or can be replaced with a gas mixture.

Eine Siegelstation mit einem für einen Atmosphärenaustausch ausgebildeten Werkzeugunterteil offenbart beispielsweise EP 3 733 536 A1 .A sealing station with a tool base designed for an atmosphere exchange is disclosed, for example EP 3 733 536 A1 .

Bei einem Atmosphärenaustausch, insbesondere wenn die Luft in der Verpackung wahlweise mittels Vakuum abgesaugt und mit einer voreingestellten Gasmischung ersetzt wird, kann es jedoch gerade beim Verpacken von Produkten mit losen Bestandteilen an der Produktoberfläche, beispielsweise bei mit Panade oder mit Kräutern besetzten Produkten, vorkommen, dass einzelne Bestandteile aus der Verpackung geblasen werden und demzufolge Absaugkanäle des Werkzeugunterteils kontaminiert werden. Kontaminierte Absaugkanäle müssen regelmäßig gesäubert werden und führen zu erheblichen Maschinenausfallzeiten.With an exchange of atmosphere, especially when the air in the packaging is optionally sucked out by means of a vacuum and replaced with a preset gas mixture, it can happen, especially when packaging products with loose components on the product surface, for example products with breading or herbs, that individual components are blown out of the packaging and consequently the suction ducts of the lower part of the tool are contaminated. Contaminated suction ducts have to be cleaned regularly and lead to considerable machine downtime.

Bei Werkzeugen, die ausschließlich für ein Gasspülen ausgebildet sind, gibt es zwar die vorangehend genannten Absaugkanäle nicht. Lose Produktbestandteile, beispielsweise Panade, Kräuter usw., werden dann aber direkt in den Maschinenraum geblasen und kontaminieren damit den zur Lebensmittelverpackung eingesetzten Maschinenbereich.In the case of tools that are designed exclusively for gas flushing, the suction channels mentioned above do not exist. Loose product components, such as breading, herbs, etc., are then blown directly into the machine room and thus contaminate the machine area used for food packaging.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, wodurch sich die vorangehend in Zusammenhang mit bekannten Werkzeugen beschriebenen Nachteile beheben lassen. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, ein dementsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide a sealing tool for a packaging machine, as a result of which the disadvantages described above in connection with known tools can be eliminated. Furthermore, it is the object of the invention to provide a corresponding method.

Diese Aufgabe wird gelöst anhand eines Siegelwerkzeugs gemäß dem Anspruch 1 sowie ferner mittels eines Verfahrens gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Unteransprüche angegeben.This object is achieved using a sealing tool according to claim 1 and also by means of a method according to claim 13. Advantageous developments of the invention are specified by the respective dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine, beispielsweise eine Tiefziehverpackungsmaschine oder eine Schalenverschließmaschine. Gemäß der Erfindung weist das Siegelwerkzeug ein Werkzeugunterteil mit mindestens einem Fliehkraftabscheider zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms auf.The invention relates to a sealing tool for a packaging machine, for example a thermoforming packaging machine or a tray sealing machine. According to the invention, the sealing tool has a lower tool part with at least one centrifugal separator for separating a particle-laden gas flow.

Der erfindungsgemäß am Werkzeugunterteil vorgesehene Fliehkraftabscheider sorgt dafür, dass die ggf. bei einem Atmosphärenaustausch aufgewirbelten Produktpartikel, beispielsweise Panade- oder Kräuterteilchen, aus der Atmosphäre, d.h. aus dem innerhalb des Siegelwerkzeugs erzeugten Gasstrom, im Wesentlichen herausgefiltert werden können. Damit wird verhindert, dass sich die vom Produkt gelösten Partikel innerhalb des Siegelwerkzeugs, sprich außerhalb deren Verpackung, verteilen. Demzufolge kann der Fliehkraftabscheider einer Kontamination des Siegelwerkzeugs wirkungsvoll entgegenwirken. Insbesondere ist es dadurch möglich, aufgrund von Partikelniederschlag benötigte Reinigungsinterwalle an der Verpackungsmaschine zu reduzieren, was zu geringeren Maschinenstillstandzeiten führt.The centrifugal separator provided according to the invention on the lower part of the tool ensures that the product particles that may be whirled up during an atmosphere exchange, such as breadcrumbs or herb particles, can essentially be filtered out of the atmosphere, i.e. from the gas flow generated within the sealing tool. This prevents the particles released from the product from being distributed within the sealing tool, i.e. outside of its packaging. As a result, the centrifugal separator can effectively counteract contamination of the sealing tool. In particular, this makes it possible to reduce the cleaning intervals required on the packaging machine due to particle precipitation, which leads to shorter machine downtimes.

Vorteilhaft ist es, wenn der Fliehkraftabscheider als Tangential-Zyklonabscheider ausgebildet ist. Dieser bildet ein einfaches, technisches Mittel, das kostengünstig am Werkzeugunterteil realisierbar ist. Das Auftrennen eines potentiell mit Partikeln beladenden Gasstroms in Partikel und reines Gas ist mittels eines Tangential-Zyklonabscheiders auf engem Bauraum möglich, d.h. für ein multifunktionales Werkzeugunterteil prädestiniert.It is advantageous if the centrifugal separator is designed as a tangential cyclone separator. This forms a simple, technical means that can be implemented cost-effectively on the lower part of the tool. A tangential cyclone separator can be used to separate a potentially particle-laden gas flow into particles and pure gas in a small installation space, i.e. it is predestined for a multifunctional lower tool part.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider einen Einlaufzylinder und einen sich zum Einlaufzylinder hin verjüngenden Einlass auf. Damit ist es möglich, dass ein großer Volumenstrom des Gasstroms erfasst und zielgerichtet zum Fliehkraftabscheider geleitet wird. Der sich zum Einlaufzylinder hin verjüngende Einlass bietet außerdem einen Düseneffekt, wodurch der partikelbeladene Gasstrom in den Einlaufzylinder hinein beschleunigt werden kann, sodass sich darin die Partikel, aufgrund der daran verstärkt wirkenden Fliehkräfte, besser aus dem Gasstrom ausscheiden lassen.The centrifugal separator preferably has an inlet cylinder and an inlet which tapers towards the inlet cylinder. This makes it possible for a large volume flow of the gas flow to be recorded and routed to the centrifugal separator in a targeted manner. The inlet, which tapers towards the inlet cylinder, also offers a nozzle effect, whereby the particle-laden gas flow can be accelerated into the inlet cylinder, so that the particles can be better separated from the gas flow due to the centrifugal forces acting on them.

Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass der Einlass einer Schalenaufnahme des Werkzeugunterteils zugeordnet ist. Der Fliehkraftabscheider ist dann mit seinem Einlass in unmittelbarer Nähe zum Produkt positioniert und zu diesem hin geöffnet, sodass ggf. aufgewirbelte Partikel aufgrund der Sogwirkung des Fliehkraftabscheiders gut aufnehmbar sind.An advantageous variant provides that the inlet is assigned to a shell receptacle of the lower tool part. The centrifugal separator is then positioned with its inlet in the immediate vicinity of the product and is open towards it, so that any particles that may be whirled up can be easily picked up due to the suction effect of the centrifugal separator.

Bevorzugt weist das Werkzeugunterteil mindestens einen Absaugkanal und/oder mindestens einen Gasspülkanal auf. Der Absaugkanal kann zum Erzeugen eines Vakuums innerhalb des Siegelwerkzeugs, d.h. innerhalb einer daran verschließbaren Kammer, eingesetzt werden. Es ist vorstellbar, dass der Absaugkanal und der Fliehkraftabscheider als gesonderte Bauteile vorliegen oder als eine integrale Funktionseinheit am Werkzeugunterteil ausgebildet sind. In gesonderter Ausbildung könnte der Fliehkraftabscheider direkt neben dem Absaugkanal, vor allem neben einer daran ausgebildeten Absaugöffnung, positioniert sein. Als integrale Funktionseinheit könnte der Fliehkraftabscheider unmittelbar am Eingang des Absaugkanals ausgebildet sein.The lower part of the tool preferably has at least one suction channel and/or at least one gas flushing channel. The suction channel can be used to generate a vacuum inside the sealing tool, i.e. inside a chamber that can be closed on it. It is conceivable that the suction channel and the centrifugal separator are present as separate components or are designed as an integral functional unit on the lower part of the tool. In a separate embodiment, the centrifugal separator could be positioned directly next to the suction channel, especially next to a suction opening formed thereon. The centrifugal separator could be designed as an integral functional unit directly at the entrance of the suction channel.

Insbesondere ist es von Vorteil, den Fliehkraftabscheider näher am Absaugkanal als am Gasspülkanal, insbesondere einer daran ausgebildeten Gasspülöffnung, vorzusehen. Beispielsweise könnten der Fliehkraftabscheider und der Absaugkanal gemeinsam an einer Seite des Werkzeugunterteils ausgebildet sein, die gegenüberliegend zu einer anderen Seite des Werkzeugunterteils, an welcher eine oder mehrere Gasspülöffnungen ausgebildet sind, vorliegt.In particular, it is advantageous to provide the centrifugal separator closer to the suction duct than to the gas scavenging duct, in particular to a gas scavenging opening formed thereon. For example, the centrifugal separator and the suction channel could be formed together on one side of the lower tool part that is opposite to another side of the lower tool part on which one or more gas flushing openings are formed.

Denkbar wäre es, dass sämtliche am Werkzeugunterteil für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Absaugkanäle an den daran ausgebildeten Eingängen, sprich an allen Absaugöffnungen, einen Fliehkraftabscheider aufweisen. Damit kann die aus dem Siegelwerkzeug abgesaugte Luftmasse komplett gereinigt werden.It would be conceivable that all suction channels that can be used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere have a centrifugal separator at the inlets formed thereon, ie at all suction openings. This allows the air mass sucked out of the sealing tool to be completely cleaned.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Werkzeugunterteil für den Fliehkraftabscheider einen Partikelauffangbehälter. Darin lassen sich die mittels des Fliehkraftabscheiders innerhalb des Siegelwerkzeugs aus der Luft bzw. aus dem Gasstrom separierten Partikel aufnehmen. Dieser kann einfach, in kurzer Zeit geleert und gesäubert werden. Der Partikelauffangbehälter bietet einen zentralen Auffangort für die Partikel, welchem die Partikel kontrolliert zuführbar sind.According to an advantageous embodiment, the lower part of the tool for the centrifugal separator comprises a particle collection container. The particles separated from the air or from the gas flow by means of the centrifugal separator inside the sealing tool can be received therein. This can easily be emptied and cleaned in a short time. The particle collection container offers a central collection point for the particles, to which the particles can be fed in a controlled manner.

Vorstellbar ist es, dass das Werkzeugunterteil einen Füllstandanzeiger für den Partikelauffangbehälter aufweist. Vorzugsweise umfasst das Werkzeugunterteil ein Fenster, beispielsweise eine transparente Wandung, womit einem Bediener ein Einblick in das Innere des Partikelauffangbehälters ermöglicht wird.It is conceivable that the lower part of the tool has a level indicator for the particle collection container. The lower part of the tool preferably includes a window, for example a transparent wall, which allows an operator to look inside the particle collection container.

Möglich wäre es, dass das Werkzeugunterteil mehrere Fliehkraftabscheider aufweist. Diese können funktional miteinander verbunden sein oder einzeln antreibbar sein, beispielsweise mittels einer dafür vorgesehenen Ventileinrichtung. Insbesondere können die Fliehkraftabscheider nebeneinander entlang einer Seite des Werkezugunterteils angeordnet sein, zu welcher der Gasstrom während eines Atmosphärenaustauschs hingerichtet ist. Dies hat den Effekt, dass der potentiell partikelbeladene Gasstrom in seiner Strömungsrichtung, d.h. ohne vorerst umgelenkt zu werden, in den Einlassbereich des oder der Fliehkraftabscheider eintritt, was das Entfernen der darin enthaltenen Partikel begünstigt.It would be possible for the lower part of the tool to have several centrifugal separators. These can be functionally connected to one another or can be driven individually, for example by means of a valve device provided for this purpose. In particular, the centrifugal separators can be arranged next to one another along a side of the tool base to which the gas flow is directed during an atmosphere exchange. This has the effect that the Potentially particle-laden gas flow in its direction of flow, ie without first being deflected, enters the inlet region of the centrifugal separator or separators, which promotes the removal of the particles contained therein.

Vorzugsweise ist der Fliehkraftabscheider am Werkzeugunterteil zum Auftrennen eines durch ihn geblasenen und/oder zum Auftrennen eines durch in gesaugten partikelbeladenen Gasstroms ausgebildet. Damit kann der Fliehkraftabscheider während eines Gasspülvorgangs und/oder während eines Evakuierens des Siegelwerkzeugs eingesetzt werden.The centrifugal separator on the lower part of the tool is preferably designed to separate a particle-laden gas stream blown through it and/or to separate a particle-laden gas flow sucked through it. The centrifugal separator can thus be used during a gas flushing process and/or during an evacuation of the sealing tool.

Vorzugsweise ist der Fliehkraftabscheider mit einer am Werkzeugunterteil für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Pumpe verbindbar. Der Fliehkraftabscheider ist beispielsweise mit der für einen Evakuierungsvorgang am Siegelwerkzeug einsetzbaren Pumpe zumindest temporär, beispielsweise während vorbestimmter Evakuierungsintervalle, verbindbar. Vorstellbar ist es, dass der Fliehkraftabscheider dauerhaft während eines Einsatzes des Siegelwerkzeugs betreibbar ist, um kontinuierlich aus seiner Umgebung umherfliegende Partikel abzusaugen.The centrifugal separator can preferably be connected to a pump that can be used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere. The centrifugal separator can be connected, for example, to the pump that can be used for an evacuation process on the sealing tool, at least temporarily, for example during predetermined evacuation intervals. It is conceivable that the centrifugal separator can be operated continuously while the sealing tool is being used in order to continuously suck off particles flying around from its surroundings.

Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass das Werkzeugunterteil aus mehreren übereinanderliegenden Platten schichtartig zusammengebaut ist, wobei der Fliehkraftabscheider innerhalb mindestens zwei übereinanderliegender Platten integriert ausgebildet ist. Anhand einer solchen Sandwichbauweise ist der Fliehkraftabscheider kostengünstig am Werkzeugunterteil herstellbar.A preferred variant provides that the lower tool part is assembled in layers from a plurality of superimposed plates, with the centrifugal separator being integrated within at least two superimposed plates. The centrifugal separator can be produced inexpensively on the lower part of the tool using such a sandwich design.

Vorzugsweise weist der Fliehkraftabscheider einen am Werkzeugunterteil eingebauten zylindrischen Einsatz mit einer kegelförmigen Trennstrecke für den partikelbeladenen Gasstrom auf. Ein solcher Einsatzkorpus kann gesondert kostengünstig hergestellt werden und lässt anschließend als Bauteil problemlos am Werkzeugunterteil einbauen.The centrifugal separator preferably has a cylindrical insert built into the lower part of the tool with a conical separating section for the particle-laden gas flow. Such an insert body can be manufactured separately at low cost and can then be easily installed as a component on the lower part of the tool.

Die Erfindung betrifft auch eine Verpackungsmaschine, die insbesondere in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine oder in Form einer Schalenverschließmaschine vorliegt, wobei die Verpackungsmaschine mindestens ein Siegelwerkzeug mit einem Fliehkraftabscheider zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms aufweist.The invention also relates to a packaging machine, which is present in particular in the form of a thermoforming packaging machine or in the form of a tray sealing machine, the packaging machine having at least one sealing tool with a centrifugal separator for separating a particle-laden gas stream.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms an einem Siegelwerkzeug einer Verpackungsmaschine, wobei der partikelbeladene Gasstrom mittels eines an einem Werkzeugunterteil des Siegelwerkzeugs vorgesehenen Fliehkraftabscheiders aufgetrennt wird. Damit kann verhindert werden, dass ggf. während eines am Siegelwerkzeug durchgeführten Atmosphärenaustauschprozesses aufgewirbelte Partikel, beispielsweise Panadeteilchen, Kräuterflocken oder ähnliches, das Siegelwerkzeug, insbesondere daran vorgesehene Absaugkanäle, kontaminieren. Der Fliehkraftabscheider begünstigt damit einen Betrieb, der höchsten hygienischen Standards entspricht.The invention also relates to a method for separating a particle-laden gas flow on a sealing tool of a packaging machine, the particle-laden gas flow being separated by means of a centrifugal separator provided on a lower tool part of the sealing tool. In this way it can be prevented that particles that may have been whirled up during an atmosphere exchange process carried out on the sealing tool, for example breadcrumbs, herb flakes or the like, damage the sealing tool, in particular provided suction channels, contaminate. The centrifugal separator thus favors an operation that meets the highest hygienic standards.

Vorzugsweise wird der Fliehkraftabscheider mit einer am Werkzeugunterteil für einen Atmosphärenaustausch eingesetzten Pumpe betrieben. Beispielsweise lässt sich eine für einen Evakuierungsvorgang am Siegelwerkzeug eingesetzte Pumpe zeitgleich, d.h. während des Evakuierens, und/oder während eines anschließenden Prozesses, beispielsweise während eines Gasspülvorgangs, mit dem Fliehkraftabscheider funktional verbinden.The centrifugal separator is preferably operated with a pump used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere. For example, a pump used for an evacuation process on the sealing tool can be functionally connected to the centrifugal separator at the same time, i.e. during the evacuation, and/or during a subsequent process, for example during a gas flushing process.

Vorstellbar ist es, dass der Fliehkraftabscheider mit einem am Werkzeugunterteil für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Druckbehälter betrieben wird. Ein solcher Druckbehälter kann beispielsweise ein Austauschgas in das Siegelwerkzeug, vor allem in eine darin vorab evakuierte Kammer spülen, wobei der dadurch innerhalb des Siegelwerkzeugs erzeugte Gasstrom zumindest teilweise durch den Fliehkraftabscheider hindurch geblasen wird, sodass darin ggf. enthaltene Partikel im Fliehkraftabscheider verbleiben.It is conceivable that the centrifugal separator is operated with a pressure vessel that can be used on the lower part of the tool for an exchange of atmosphere. Such a pressure vessel can, for example, flush a replacement gas into the sealing tool, especially into a chamber previously evacuated therein, with the gas flow thus generated within the sealing tool being blown at least partially through the centrifugal separator, so that any particles contained therein remain in the centrifugal separator.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen gemäß den folgenden Figuren genauer erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer Tiefziehverpackungsmaschine,
Figur 2
eine perspektivische Ansicht einer Schalenverschließmaschine,
Figur 3
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Siegelwerkzeugs,
Figur 4
eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Siegelwerkzeugs, und
Figur 5
eine vergrößerte Schnittdarstellung zwei nebeneinander am Siegelwerkzeug ausgebildeter Fliehkraftabscheider.
The invention is explained in more detail using exemplary embodiments according to the following figures. Show in detail:
figure 1
a perspective view of a thermoforming packaging machine,
figure 2
a perspective view of a tray sealing machine,
figure 3
a perspective view of a sealing tool according to the invention,
figure 4
a plan view of the sealing tool according to the invention, and
figure 5
an enlarged sectional view of two centrifugal separators formed next to one another on the sealing tool.

Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical components are provided with the same reference symbols throughout the figures.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine intermittierend arbeitende Tiefziehverpackungsmaschine 1. Diese Tiefziehverpackungsmaschine 1 weist eine Formstation 2, eine Siegelstation 3, eine Querschneideeinrichtung 4 und eine Längsschneideeinrichtung 5 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Transportrichtung R an einem Maschinengestell 6 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinengestell 6 eine Zufuhrrolle 7, von der eine Unterfolie 8 abgezogen wird. Ferner weist die Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Transportkette 11 auf, die die Unterfolie 8 ergreift und diese pro Hauptarbeitstakt in der Transportrichtung R weitertransportiert, Insbesondere beidseitig angeordnete Transportketten bzw. Klammketten 11. figure 1 shows an intermittently operating thermoforming packaging machine 1 in a perspective view. This thermoforming packaging machine 1 has a forming station 2, a sealing station 3, a cross cutting device 4 and a longitudinal cutting device 5, which are arranged in this order in a transport direction R on a machine frame 6. On the input side there is a feed roll 7 on the machine frame 6, from which a lower film 8 is drawn off. Furthermore, the thermoforming packaging machine 1 has a transport chain 11 which grips the lower film 8 and transports it further in the transport direction R per main work cycle, in particular transport chains or clamp chains 11 arranged on both sides.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Formstation 2 als eine Tiefziehstation ausgebildet, bei der in die Unterfolie 8 durch Tiefziehen, beispielsweise mittels Druckluft und/oder Vakuum, Mulden geformt werden. Dabei kann die Formstation 2 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung R mehrere Mulden nebeneinander gebildet werden. In Transportrichtung R hinter der Formstation ist eine Einfüllstrecke 12 vorgesehen, in der die in der Unterfolie 8 geformten Mulden mit Produkten befüllt werden.In the embodiment shown, the forming station 2 is designed as a deep-drawing station, in which depressions are formed in the lower film 8 by deep-drawing, for example by means of compressed air and/or vacuum. The forming station 2 can be designed in such a way that several troughs are formed next to one another in the direction perpendicular to the transport direction R. A filling section 12 is provided in the transport direction R behind the forming station, in which the troughs formed in the lower film 8 are filled with products.

Die Siegelstation 3 verfügt über eine hermetisch verschließbare Kammer 3a, in der die Atmosphäre in den Mulden vor dem Versiegeln mit der von einer Oberfolienaufnahme 9 abgegebenen Oberfolie 10 z.B. evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann.The sealing station 3 has a hermetically sealable chamber 3a in which the atmosphere in the troughs can be evacuated prior to sealing with the upper film 10 released from an upper film holder 9, for example, and/or can be replaced by flushing with a replacement gas or a gas mixture.

Die Querschneideeinrichtung 4 kann als Stanze ausgebildet sein, die die Unterfolie 8 und die Oberfolie 10 in einer Richtung quer zur Transportrichtung R zwischen benachbarten Mulden durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 4 derart, dass die Unterfolie 8 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Transportkette 11.The cross-cutting device 4 can be designed as a punch, which cuts through the lower film 8 and the upper film 10 in a direction transverse to the transport direction R between adjacent troughs. The cross-cutting device 4 works in such a way that the lower film 8 is not severed over the entire width, but rather is not severed at least in an edge region. This enables controlled further transport through the transport chain 11.

Die Längsschneideeinrichtung 5 kann als eine Messeranordnung ausgebildet sein, mit der die Unterfolie 8 und die Oberfolie 10 zwischen benachbarten Mulden und am seitlichen Rand der Unterfolie 8 in der Transportrichtung R durchtrennt werden, sodass hinter der Längsschneideeinrichtung 5 vereinzelte Verpackungen vorliegen.The longitudinal cutting device 5 can be designed as a knife arrangement with which the lower film 8 and the upper film 10 are severed between adjacent troughs and at the lateral edge of the lower film 8 in the transport direction R, so that individual packages are present behind the longitudinal cutting device 5 .

Die rechten und linken Transportketten 11 der Tiefziehverpackungsmaschine 1, die die Unterfolie 8 beidseitig ergreifen, werden jeweils in einer Kettenführung 13 geführt. Diese Kettenführungen 13 sind nach außen hin jeweils von einer Seitenverkleidung 14 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 geschützt und ggf. an der Seitenverkleidung 14 befestigt. Die Seitenverkleidung 14 kann ein Blechteil sein.The right and left transport chains 11 of the thermoforming packaging machine 1, which grip the lower film 8 on both sides, are each guided in a chain guide 13. These chain guides 13 are each protected from the outside by a side panel 14 of the thermoforming packaging machine 1 and, if necessary, attached to the side panel 14 . The side panel 14 can be a sheet metal part.

Die Tiefziehverpackungsmaschine 1 verfügt ferner über eine Steuerung 19. Sie hat die Aufgabe, die in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 20a mit Bedienelementen 20b dient zum Visualisieren bzw. Beeinflussen der Prozessabläufe in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 für bzw. durch einen Bediener.The thermoforming packaging machine 1 also has a controller 19. It has the task of controlling and monitoring the processes taking place in the thermoforming packaging machine 1. A display device 20a with operating elements 20b serves to visualize or influence the process sequences in the thermoforming packaging machine 1 for or by an operator.

Figur 2 zeigt eine Schalenverschließmaschine 15, die in Fachkreisen auch "Traysealer" genannt wird. Die Schalenverschließmaschine 15 umfasst ein Zuführband 16, eine Siegelstation 17 und ein Abführband 18, die in dieser Reihenfolge in der Transportrichtung R an einem Maschinengestell 21 angeordnet sind. Ferner verfügt die Schalenverschließmaschine 15 über eine Greifereinrichtung 22, die dazu konfiguriert ist, mittels des Zuführbands 16 transportierte Schalen S für einen Siegelvorgang in die Siegelstation 17 hinein zu transportieren. Die in die Siegelstation 17 hineintransportierten Schalen S werden mit einer Oberfolie 23 versiegelt und anschließend mittels der Greifereinrichtung 22 für einen Abtransport auf das Abführband 18 transportiert. figure 2 shows a tray sealing machine 15, which is also called a "tray sealer" in technical circles. The tray sealing machine 15 comprises a feed belt 16, a sealing station 17 and a discharge belt 18, which are arranged in this order in the transport direction R on a machine frame 21. Furthermore, the tray sealing machine 15 has a gripper device 22 which is configured to transport trays S transported by means of the feed belt 16 into the sealing station 17 for a sealing process. The trays S transported into the sealing station 17 are sealed with a top film 23 and then transported by means of the gripper device 22 onto the discharge belt 18 for removal.

Figur 3 zeigt ein Siegelwerkzeug 24 (hier ohne Werkzeugoberteil). Das Siegelwerkzeug 24 umfasst ein Werkzeugunterteil 25, das an einer Verpackungsmaschine einsetzbar ist, insbesondere an der Siegelstation 3 der Tiefziehverpackungsmaschine 1 aus Figur 1 oder an der Siegelstation 17 der Schalenverschließmaschine 15 aus Figur 2. figure 3 shows a sealing tool 24 (here without the upper part of the tool). The sealing tool 24 comprises a lower tool part 25 which can be used on a packaging machine, in particular on the sealing station 3 of the thermoforming packaging machine 1 figure 1 or at the sealing station 17 of the tray sealing machine 15 figure 2 .

Das Werkzeugunterteil 25 weist einen ersten und einen zweiten Fliehkraftabscheider 26a, 26b auf. Genauso gut könnte jedoch nur ein einziger Fliehkraftabscheider 26a, 26b am Werkzeugunterteil 25 ausgebildet sein.The lower tool part 25 has a first and a second centrifugal separator 26a, 26b. However, just a single centrifugal separator 26a, 26b could just as easily be formed on the lower part 25 of the tool.

Für eine verbesserte Darstellung des Fliehkraftabscheiders 26a wurde in der Figur 3 am Werkzeugunterteil 25 ein Eckbereich freigeschnitten. Der erste Fliehkraftabscheider 26a und der zweite Fliehkraftabscheider 26b können einen im Wesentlichen übereinstimmenden Aufbau haben. Dieser wird im Folgenden anhand des ersten Fliehkraftabscheiders 26a genauer erläutert.For an improved representation of the centrifugal separator 26a was in the figure 3 a corner area is cut free on the lower tool part 25 . The first centrifugal separator 26a and the second centrifugal separator 26b can have an essentially identical structure. This is explained in more detail below with reference to the first centrifugal separator 26a.

Der Fliehkraftabscheider 26a ist gemäß Figur 3 als Tangential-Zyklonabscheider 27 ausgebildet. Das Werkzeugunterteil 25 weist eine erste Platte 28, eine zweite Platte 29 und eine dritte Platte 30 auf. Die Platten 28, 29, 30 sind aufeinandergeschichtet zusammengebaut, wobei der Fliehkraftabscheider 26a, genauso wie der Fliehkraftabscheider 26b, innerhalb der Platten 28, 29, 30 integriert ausgebildet ist.The centrifugal separator 26a is according to figure 3 designed as a tangential cyclone separator 27 . The lower tool part 25 has a first plate 28 , a second plate 29 and a third plate 30 . The plates 28, 29, 30 are assembled in a stacked manner, with the centrifugal separator 26a being formed integrally within the plates 28, 29, 30, just like the centrifugal separator 26b.

Der Fliehkraftabscheider 26a verfügt über einen Partikelauffangbehälter 31, der in der ersten Platte 28 ausgebildet ist. Der Partikelauffangbehälter 31 ist als eine ausgefräste Vertiefung in der ersten Platte 28 hergestellt. Ferner weist der Fliehkraftabscheider 26a einen Einlaufzylinder 32 und einen sich zum Einlaufzylinder 32 hin verjüngenden Einlass 33 auf. Sowohl der Einlaufzylinder 32 als auch der Einlass 33 sind in der dritten Platte 30 ausgebildet. Innerhalb des Einlaufzylinders 32 ist ein Absaugrohr 34 angeordnet.The centrifugal separator 26a has a particle collection container 31 which is formed in the first plate 28. The particle collection container 31 is produced as a milled indentation in the first plate 28 . Furthermore, the centrifugal separator 26a has an inlet cylinder 32 and an inlet 33 tapering towards the inlet cylinder 32 . Both the infeed cylinder 32 and the inlet 33 are formed in the third plate 30 . A suction pipe 34 is arranged inside the inlet cylinder 32 .

Figur 3 zeigt auch, dass der Fliehkraftabscheider 26a einen in der zweiten Platte 29 eingebauten zylindrischen Einsatz 35 vorsieht, der eine kegelförmige Trennstrecke 36 für einen partikelbeladenen Gasstrom G aufweist. Ferner zeigt Figur 3 einen reinen Gasstrom G', der keine Partikel P mehr enthält und der über das Absaugrohr 34 den Fliehkraftabscheider 26a verlässt. figure 3 also shows that the centrifugal separator 26a provides a cylindrical insert 35 built into the second plate 29, which insert has a conical separating path 36 for a gas flow G laden with particles. Furthermore shows figure 3 a pure gas flow G', which no longer contains any particles P and which leaves the centrifugal separator 26a via the suction pipe 34.

Der Einlass 33 des Fliehkraftabscheiders 26a ist einer Schalenaufnahme 37 des Werkzeugunterteils 25 zugeordnet. Die Schalenaufnahme 37 ist dazu konfiguriert, eine tiefgezogene Mulde oder eine vorgefertigte Schale S darin aufzunehmen. Ferner zeigt Figur 3, dass in der dritten Platte 30 neben den beiden Fliehkraftabscheidern 26a, 26b Absaugöffnungen 38 vorgesehen sind. Über die Absaugöffnungen 38 kann innerhalb des Siegelwerkzeugs 24, wenn dieses geschlossen ist, ein Vakuum erzeugt werden.The inlet 33 of the centrifugal separator 26a is assigned to a shell receptacle 37 of the lower tool part 25 . The tray receiver 37 is configured to receive a deep drawn tray or prefabricated tray S therein. Furthermore shows figure 3 that suction openings 38 are provided in the third plate 30 next to the two centrifugal separators 26a, 26b. A vacuum can be generated within the sealing tool 24 via the suction openings 38 when the latter is closed.

Zum Evakuieren des Siegelwerkzeugs 24 könnte dieses auch ohne die Absaugöffnungen 38 auskommen. Damit ist gemeint, dass die zum Bilden eines Vakuums innerhalb des Siegelwerkzeugs 24 abgesaugte Luftmasse komplett durch die beiden Fliehkraftabscheider 26a, 26b strömt.The sealing tool 24 could also be evacuated without the suction openings 38 . This means that the air mass sucked off to form a vacuum inside the sealing tool 24 flows completely through the two centrifugal separators 26a, 26b.

Ferner zeigt Figur 3, dass auf einer den Absaugöffnungen 38 gegenüberliegenden Seite des Werkzeugunterteils 25 Gasspülöffnungen 38' ausgebildet sind. Durch diese kann ein Austauschgas in das Siegelwerkzeug 24 eingeblasen werden. Die in Figur 3 gezeigten Absaugöffnungen 38 können für einen Evakuierungsvorgang und die Gasspülöffnungen 38' für einen Begasungsvorgang am Siegelwerkzeug 24 zum Einsatz kommen.Furthermore shows figure 3 that gas flushing openings 38 ′ are formed on a side of the lower tool part 25 opposite the suction openings 38 . A replacement gas can be blown into the sealing tool 24 through this. In the figure 3 The suction openings 38 shown can be used for an evacuation process and the gas flushing openings 38' for a gassing process on the sealing tool 24.

Figur 4 zeigt das Werkzeugunterteil 25 in einer Draufsichtdarstellung. Figur 4 zeigt, dass beide Fliehkraftabscheider 26a, 26b nebeneinander als Tangential-Zyklonabscheider 27, 27' ausgebildet sind. Der Einlass 33 des ersten Fliehkraftabscheiders 26a und ein Einlass 33' des zweiten Fliehkraftabscheiders 26b öffnen sich mit zunehmendem Querschnitt zur Schalenaufnahme 37 hin. Ein mit Partikel P beladener Gasstrom G lässt sich damit über die beiden Einlässe 33, 33' absaugen, innerhalb der jeweiligen kegelförmigen Trennstrecken 36, 36' reinigen, d.h. auftrennen, und kann als partikelbefreiter Gasstrom G' den jeweiligen Fliehkraftabscheider 26a, 26b verlassen, ggf. zurück in das Werkzeugunterteil 25 geblasen werden oder dieses unmittelbar durch die Absaugöffnungen 38 verlassen. figure 4 shows the lower tool part 25 in a plan view. figure 4 shows that both centrifugal separators 26a, 26b are designed side by side as tangential cyclone separators 27, 27'. The inlet 33 of the first centrifugal separator 26a and an inlet 33′ of the second centrifugal separator 26b open towards the shell receptacle 37 with an increasing cross section. A gas flow G loaded with particles P can thus be sucked off via the two inlets 33, 33', cleaned within the respective conical separating sections 36, 36', i.e. separated, and can leave the respective centrifugal separator 26a, 26b as a particle-free gas flow G', possibly be blown back into the lower tool part 25 or leave it directly through the suction openings 38 .

Figur 5 zeigt die beiden Fliehkraftabscheider 26a, 26b in einer Schnittdarstellung. Die beiden Fliehkraftabscheider 26a, 26b sind über einen gemeinsamen Absaugkanal 39 verbunden. An den Absaugkanal 39 sind die jeweiligen Absaugrohre 34, 34' angeschlossen. Beide Fliehkraftabscheider 26a, 26b werden mittels einer schematisch dargestellten Pumpe 40 angetrieben, die vornehmlich ebenfalls zum Durchführen eines Evakuierungsvorgangs einsetzbar ist. figure 5 shows the two centrifugal separators 26a, 26b in a sectional view. The two centrifugal separators 26a, 26b are connected via a common suction channel 39. The respective suction pipes 34 , 34 ′ are connected to the suction channel 39 . Both centrifugal separators 26a, 26b are driven by a pump 40, shown schematically, which can also primarily be used to carry out an evacuation process.

Claims (15)

Siegelwerkzeug (24) für eine Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Siegelwerkzeug (24) ein Werkzeugunterteil (25) mit mindestens einem Fliehkraftabscheider (26a, 26b) zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms (G) aufweist.Sealing tool (24) for a packaging machine, characterized in that the sealing tool (24) has a lower tool part (25) with at least one centrifugal separator (26a, 26b) for separating a particle-laden gas flow (G). Siegelwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) als Tangential-Zyklonabscheider (27, 27') ausgebildet ist.Sealing tool according to Claim 1, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) is designed as a tangential cyclone separator (27, 27'). Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) einen Einlaufzylinder (32, 32') und einen sich zum Einlaufzylinder (32, 32') hin verjüngenden Einlass (33, 33') aufweist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) has an inlet cylinder (32, 32') and an inlet (33, 33') tapering towards the inlet cylinder (32, 32'). Siegelwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (33, 33') einer Schalenaufnahme (37) des Werkzeugunterteils (25) zugeordnet ist.Sealing tool according to Claim 3, characterized in that the inlet (33, 33') is associated with a shell receptacle (37) of the lower tool part (25). Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugunterteil (25) mindestens einen Absaugkanal (39) und/oder mindestens einen Gasspülkanal aufweist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the lower tool part (25) has at least one suction channel (39) and/or at least one gas flushing channel. Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugunterteil (25) für den Fliehkraftabscheider (26a, 26b) einen Partikelauffangbehälter (31, 31') aufweist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the lower tool part (25) for the centrifugal separator (26a, 26b) has a particle collecting container (31, 31'). Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugunterteil (25) mehrere Fliehkraftabscheider (26a, 26b) umfasst.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the lower tool part (25) comprises a plurality of centrifugal separators (26a, 26b). Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) am Werkzeugunterteil (25) zum Auftrennen eines durch ihn geblasenen und/oder zum Auftrennen eines durch ihn gesaugten partikelbeladenen Gasstroms (G) ausgebildet ist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) on the tool lower part (25) is designed to separate a particle-laden gas flow (G) blown through it and/or for separating a particle-laden gas stream (G) sucked through it. Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) mit einer am Werkzeugunterteil (25) für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Pumpe (40) verbindbar ist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) can be connected to a pump (40) which can be used on the lower part (25) of the tool for an exchange of atmosphere. Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugunterteil (25) aus mehreren übereinanderliegenden Platten (28, 29, 30) schichtartig zusammengebaut ist, wobei der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) innerhalb mindestens zwei übereinanderliegender Platten (28, 29, 30) integriert ausgebildet ist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the lower tool part (25) consists of several plates (28, 29, 30) lying one on top of the other. is assembled in layers, the centrifugal separator (26a, 26b) being integrated within at least two superimposed plates (28, 29, 30). Siegelwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) einen am Werkzeugunterteil (25) eingebauten zylindrischen Einsatz (35, 35') mit einer kegelförmigen Trennstrecke (36, 36') für den partikelbeladenen Gasstrom (G) aufweist.Sealing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) has a cylindrical insert (35, 35') installed on the tool lower part (25) with a conical separation section (36, 36') for the particle-laden gas flow (G) having. Verpackungsmaschine, die in Form einer Schalenverschließmaschine (15) oder in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine (1) vorliegt, umfassend mindestens ein Siegelwerkzeug (24) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.Packaging machine, which is in the form of a tray sealing machine (15) or in the form of a thermoforming packaging machine (1), comprising at least one sealing tool (24) according to any one of the preceding claims. Verfahren zum Auftrennen eines partikelbeladenen Gasstroms (G) an einem Siegelwerkzeug (24) einer Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der partikelbeladene Gasstrom (G) mittels eines an einem Werkzeugunterteil (25) des Siegelwerkzeugs (24) vorgesehenen Fliehkraftabscheiders (26a, 26b) aufgetrennt wird.Method for separating a particle-laden gas flow (G) on a sealing tool (24) of a packaging machine, characterized in that the particle-laden gas flow (G) is separated by means of a centrifugal separator (26a, 26b) provided on a lower tool part (25) of the sealing tool (24). . Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) mit einer am Werkzeugunterteil (25) für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Pumpe (40) betrieben wird.Method according to Claim 13, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) is operated with a pump (40) which can be used on the tool lower part (25) for an exchange of atmosphere. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (26a, 26b) mit einem am Werkzeugunterteil (25) für einen Atmosphärenaustausch einsetzbaren Druckbehälter betrieben wird.Method according to Claim 13 or 14, characterized in that the centrifugal separator (26a, 26b) is operated with a pressure vessel which can be used on the tool lower part (25) for an exchange of atmosphere.
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