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Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern aus Kunststoffolie unter Vakuum
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschliessen von mit pulverförmigem oder kör- nigem Gut gefüllten Behältern aus Kunststoffolie unter Vakuum, mit einem an eine Vakuumkammer an- schliessbaren Aufnahmebehälter für die mit ihren Öffnungen aus diesen herausragenden Behälter sowie zwei in der Vakuumkammer angeordnetenHeisssiegelbacken und einer zur Betätigung derselben an die Vakuum- kammer angeschlossenen Zylinderkolbenanordnung.
Es sind Packungsmaschinen unter Vakuum für korn- und pulverartige Erzeugnisse bekannt, die je- doch den Nachteil aufweisen, Vakuumpumpen mit verhältnismässig hohen Saugluftvolumen in Anspruch zu nehmen und längere Zwischenzeiten zur Erzeugung des gewünschten Vakuumgrades zu benötigen, be- vor der Verschluss des Behälters vorgenommen werden kann.
Es ist bereits eine Vorrichtung zum Verschliessen von mit pulverförmigem oder körnigem Gut gefüllten Behältern aus Kunststoffolie unter Vakuum beschrieben, bei der die einzelnen Behälter in Abständen voneinander gruppenweise in die Vakuumkammer eingeführt werden und besondere Vorrichtungen zum Spritzen der Öffnungen der Behälter vorgesehen sind. Die Heissversiegelbacken werden bei dieser bekannten Ausführungsform nicht von dem Vakuum selbst über eine Zylinderkolbenanordnung betätigt, sondern mittels eines Zahnradgetriebes verstellt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung unterscheidet sich bekannten gegenüber dadurch, dass die eine der Heisssiegelbacken in bekannter Weise starr und die andere am Ende eines Winkelarmes eines zweiarmigen Hebels befestigt sowie der andere Arm an dem freien Ende eines Kniehebels angelenkt ist und dass der Kniehebel an einem Gelenkpunkt in der Vakuumkammer gelagert und sein Kniegelenk mittels einer Gelenkstange an die Kolbenstange angelenkt ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass an die Vakuumkammer ein mit einem Arbeitskontakt versehener Druckanzeiger angeschlossen ist und mittels diesem über ein als Dreiwege ventil aufgebautes Elektroventil die der Vakuumkammer abgewandte Kammer der Zylinderkolbenanordnung mit der freien Atmosphäre in Verbindung zu setzen ist und somit die Heisssiegelbacken zu schliessen sind.
Vorzugsweise ist ferner in dem Bewegungsbereich der Heisssiegelbak- ke ein Mikrounterbrecher vorgesehen, mittels dessen eine Einstellvorrichtung einen Arbeitskontakt füreine vorbestimmte Zeit schliesst und anschliessend die Vakuumkammer mit der Atmosphäre sowie über den Druckanzeiger die Kammer mit der Saugseite einer Vakuumpumpe zu verbinden ist.
Der in dieser Weise erfindungsgemäss erzielbare Fortschritt ist vor allem darin zu sehen, dass bei dem erfindungsgemässen Aufbau der die Heisssiegelbacken verstellenden Teile bei einem kleinen Kolbenhub und einem kleinen Kolben mittels des Vakuums in derOffenstellung der Heisssiegelbacken eine schnelle Gegeneinanderbewegung derselben herbeiführbar und eine weite Spreizung möglich ist, wohingegen in der Schliessstellung grosse Andrückkräfte bei dem Schliessvorgang hervorgerufen werden, die es ermöglichen, gleichzeitig mehrere nebeneinander angeordnete Behälter mit ein-und demselben Backenpaar zu verschliessen, da zudem bei der erfindungsgemässen Ausführungsform keine Kraft einer Rückstellfeder od. dgl. zu überwinden ist.
Dabei lässt sich eine Vakuumkammer verwirklichen, die nur geringe Abmessungen aufweist und somit leicht zu evakuieren ist. Ferner ist vorteilhaft, dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung Behälter von unterschiedlichen Grössenordnungen verschlossen werden können, ohne dass die Auswechslung einzelner Teile od. dgl. erforderlich ist.
Die Erfindung wird an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert ; es zei-
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gen : Fig. l eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung mit schematisch dargestellten, elektrischen und pneumatischen Kreisläufen und Fig. 2 ein kinematisches Schema des mechanischen Betätigungssystems der Warmlötbacken.
Mit 1 ist allgemein das Fundament der Maschine bezeichnet, auf welchem eine Trägersäule 2 ruht, die einen z. B. durch die Schraube 3 sperrbaren Ausleger 4 zur Führung einer durch einen Pressluftzylinder
6 gesteuerten Welle 5 aufweist.
Die Welle 5 trägt an ihrem oberen freien Ende eine Platte 7, die einem oben geöffneten Gefäss 9 als
Unterlage dient und luftdicht aus Metall hergestellt ist.
Die Form des inneren Hohlraumes dieses luftdichten Gefässes 9 wird so gewählt, dass dem biegsamen
Verpackungsbehälter jede gewünschte Form gegeben werden kann. Bei z. B. parallelepipedon-förmigen
Packungen wird der Innenraum des Gefässes 8 entsprechend geformt. Nach der Erfindung können demnach verschiedene z. B. zylindrische, prismatische und andere Formen für diesen Innenraum vorgesehen werden.
Am oberenEnde derTrägersäule 2 ist ein mit 10 bezeichnetes, einen Raum aufweisendes Gehäuse ge- lagert, in dem sich die Verschlusseinrichtungen für das Mundloch des biegsamen Behälters befinden, der im Inneren des luftdichten Gefässes 8 eingesetzt wird. Diese Einrichtungen umfassen auch einen durch die
Warmlötbacken im Verlaufe ihrer Bewegung betätigten Mikrounterbrecher und die mechanisch-pneumati- sche Vorrichtung zur Steuerung der am Mundloch des biegsamen Behälters sich sperrenden, den Behälter versiegelnden Backen.
Die mechanisch-pneumatische Einrichtung umfasst eine fest angeordnete, schematisch in Fig. 2 mit 13 bezeichnete Backe, die mit einer beweglichen Backe 14 zusammenarbeitet, wobei letztere an einem Hebel 15 mit einem Winkelarm 16 befestigt ist, und sich in 17 auf irgendeinen Teil des Körpers aufstützt.
Das freie Armende 15 ist in 18 gelenkig mit einer Triebstange 19 verbunden, deren entgegengesetztes Ende mit einer Triebstange 21 lose in Verbindung steht, die am unteren Ende 22 an irgendeinen Teil des Aufbaues 10 angelenkt ist.
Der Gelenkpunkt 20 ist mit einer weiteren Triebstange 23 verbunden, die ihrerseits über die Gelenkverbindung 25 mit der Zugstange 26 eines pneumatischen Kolbens 27 verbunden ist. Dieser pneumatische Kolben 27 kann im Inneren des Zylinders 28 gleiten ; infolgedessen wird der Zylinder 28 in zwei Kammern geteilt, von denen die Kammer 28a über die Bohrungen 29 mit der Innenkammer des Körpers 10 in Verbindung steht, die mittels einer Rohrleitung 30 und einem elektromagnetischen Dreiwegventil 31 an die Saugluft 32 einer Vakuumpumpe 33 (Fig. l) angeschlossen werden oder ins Freie führen kann. Die an- dere, mit 28b bezeichnete Kammerist mit einer Leitung 34 verbunden, welche über ein elektropneumatisches Dreiwegventil 35 den wechselweisen Anschluss dieser Kammer entweder nach aussen oder mit der Saugluft der Vakuumpumpe 33 gestattet.
Die Drehbewegung der Backe 14 gegenüber der Backe 13 erfolgt durch zwei Gelenkhebel, welche bei anliegender Backenstellung, also beim Verschluss des Behältermundloches, linear liegen (s. die Linie in Fig. 2), während bei offener Backenstellung, die in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, ein erheblicher offener Winkel gebildet wird, der nachfolgende offene Bedingungen ermöglicht :
A) Bei offenen Backen und kleinen Verstellungen des Kolbens 27 werden grosse Backenöffnungen erzielt und infolgedessen geht der Cffnungs- und Schliessvorgang rasch vonstatten.
B) Bei geschlossenen Backen und bei grossen Kolbenverstellungen erzielt man relativ geringe Bewegungen und dabei die Möglichkeit einer grossen Kraftübertragung und sicheren Verlötung.
Die Wirkungsweise und das dabei durchgeführte Verfahren der erfindungsgemässen Vorrichtung bestehen darin, dass in das luftdichte Gefäss 8 ein nicht dargestellter biegsamer Behälter aus warmlötbarem Material eingeführt wird, in welchen ein zu packendes Erzeugnis, z. B. Kaffeebohnen oder bereits ge- mahlener Kaffee, eingefüllt wird.
Dank seiner Biegsamkeit schmiegt sich der Behälter unter dem Druck des eingefüllten Packguts an die Wandung der Behälterinnenkammer 8 so an, dass er deren Form annimmt. Danach wird das Gefäss 8 auf die Platte 7 aufgesetzt, wobei aus der Öffnung 9 des Gefässes 8 das zu versiegelnde Mundloch des bieg- samen Behälters hervorragt. Durch Einwirkung auf das pedalgesteuerte Dreiwegventil 46 wird der Kanal 44 der Pumpe 33. mit der Kammer 6a des Hebezylinders 6 verbunden, wobei die Aufrichtung des Kolbens und der Anschluss des Mundloches 9 von Gefäss 8 an die untere Öffnung der Kammer 10 erfolgt, in der die warmlötenden Backen 13 und 14 enthalten sind. Dadurch, dass diese Kammer an die Saugluft 32 der Pumpe 33 über das Dreiwegventil 31 angeschlossen ist, wird in dieser Kammer das benötigte Vakuum hergestellt.
Sobald ein bestimmter Leerwert erreicht ist, schliesst der Druckanzeiger 42 seinen Arbeitskontakt und
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bewirkt dadurch die Verstellung des Elektroventils 35 in die Lage, in welche die Kammer 28b des Zy- linders 28 in Verbindung mit der Atmosphäre versetzt wird. Dadurch entsteht an den beiden gegenüber- liegenden Seiten des Kolbens 27 ein Druckunterschied, der eine Verstellung des Kolbens nach links, und somit das Schliessen der Warmlötbacken auf dem Mundloch des biegsamen Behälters veranlasst, das dem- zufolge versiegelt wird.
Im Verlaufe der Schliessbewegung schliessen die Backen 13 und 14 den Mikrounterbrecher 12, der die
Einstellvorrichtung 41 in Tätigkeit setzt und ihren Arbeitskontakt nach einer vorbestimmten Zeit öffnet.
Die Öffnung dieses Kontaktes löst die Tätigkeit des elektropneumatischen Dreiwegventils 31 aus und bringt nunmehr den Kammerraum mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Druckerhöhung der Kammer 10 öffnet den Kontakt des Druckanzeigers 42, der die Kammer 28b mit der Saugseite der Pumpe 32 über das elektropneumatische Ventil 35 verbindet.
Infolgedessen wird ein Druckdifferential an den Köpfen des Kolbens 27 gebildet, der letzteren nach rechts verstellt und die Öffnung der Backen bewirkt. Mit dem Austritt des Zapfens 50 aus dem Zylinderdeckel 28 wird einem Bedienungsposten, z. B. einem Leuchtstrahl angezeigt, dass er das Ventil 16 steuernde Pedal loslassen kann. Infolge dieses Loslassens schafft das Ventil 16 eine Verbindung zwischen der
Kammer 6a des Zylinders und der Atmosphäre sowie eine Bewegung, z. B. eine Senkung des Gefässes 8.
Nach dieser Bewegung kann das versiegelte Säckchen oder der biegsame Behälter vom Gefäss 8 entfernt werden.
Eine vollständig selbsttätige Arbeit der Maschine sowohl bei der Füllung, der Entleerung oder bei der Versiegelung des Behälters ist durch Anwendung bekannter Steuerungsvorrichtungen möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Verschliessen von mit pulverförmigem oder körnigem Gut gefüllten Behältern aus Kunststoffolie unter Vakuum mit einem an eine Vakuumkammer anschliessbaren Aufnahmebehälter für die mit ihren Öffnungen aus diesen herausragenden Behälter sowie zwei in der Vakuumkammer angeordneten Heisssiegelbacken und einer zur Betätigung derselben an die Vakuumkammer angeschlossenen Zylinderkolbenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die eine der Heisssiegelbacken (13) in bekannter Weise starr und die andere (14) am Ende eines Winkelarmes (16) eines zweiarmigen Hebels befestigt sowie der andere Arm (15) an dem freien Ende eines Kniehebels (19,21) angelenkt ist und dass der Kniehebel (19,21) an einem Gelenkpunkt (22) in der Vakuumkammer gelagert und sein Kniegelenk (20) mittels einer Gelenkstange (23) an die Kolbenstange (26) angelenkt ist.