Verpackungsmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine, die sieh dadurch auszeich- net, dass der zu umhüllende Gegenstand mit einem ilüllbiatt in einen Träger geleitet wird, wo das Hüllblatt teilweise um den Gegenstand gefaltet wird, worauf der Träger mit dem Gegenstand durch weitere Arbetisstellen läuft, welche das IIüllblatt weiter um den Gegen- stand falten und unter Einwirkung von Hitze und Druck direkt auf überlappende Ränder des Hüllblattes dieses verkleben, alles ohne direkt auf den Gegenstand einen Druck ans- zuüben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist besonders ausgebildet zum Verpacken von Fleisehextrakt-Würfeln, die nach folgend einfach Würfel genannt werden. Bei bekannten Verpackungsmaschinen werden die Würfel selbst als Form benützt, gegen welche die Itrnbüllung leim Falten gedrückt wird.
Eine solche Vorrichtung befriedigt aber nicht beim Behandeln von Würfeln aus Fleischextrakt, wie sie zur Zeit hergestellt werden, weiche Würfel aus leicht gepressten Ijörnern bestehen, damit der Würfel bei Gebranch leiehter zerkleinert werden kann.
Die physikalischen Hauptmerkmale der Würfel, welche auf dem genannten Ausfüh- rungsbeispicl der Erfindung verpackt werden sollen, sind folgende: a) Der Würfel besteht aus leicht gepressten Körnern mld ist von geringer Festigkeit, damit der Verbraucher imstande ist, den Würfel leieht zu zerdrücken und er besser löslich ist.
Die Umhüllung muss daher vom Verbraucher leicht geöffnet werden können, ohne den Wür- fel zusammenzudrücken oder zu beschädigen. b) Der Würfel ist kräftig genug, um ohne zu brechen durch die Umhüllungsstellen zu laufen c) Der Würfel ist höchst hygroskopisch, weshalb das verwendete Umhüllungsmaterial wasserdicht und an sämtlichen Verbindungsstellen zugeschmolzen sein muss, um den Würfel daran zu hindern, nach dem Verpacken Feuehtigkeit aufzunehmen. Diese Vorsichtsmassnahme hindert den Würfel ferner daran, während der Lagerung fremde Gerüche anzunehmen.
d) Das Material des Würfels sehmilzt schon bei niedriger Temperatur, weshalb beim Znsammenschmelzen der Ränder des Verpakkungsmaterials sehr vorsichtig vorgegangen werden muss, um zu vermeiden, dass die Hitze das Alaterial des Würfels schmilzt und an der Innenseite der Umhüllung festhlebt.
In folge der weichen und plastischen Eigenschaften der Würfel, wie sie zur Zeit hergestellt werden, können die vorhandenen Verpackungsmaschinen nicht mit Vorteil angewendet werden, da bei ihrer Benützung der Würf cl zusammengedrückt und in den Dimensionen verkleinert und verformt würde bzw. beim Umwickeln zerdrückt würde, was die Maschine unbrauchbar macht. Ferner ergibt das Zusehmelzen der Umhüllung mittels Wärme bei den bisherigen Maschinen keine zwangläufig zugeschmolzene Verbindung z,vi sehen den überlappenden Teilen der Umhüllung, und es ist somit keine wasserdichte Um- hüllung gewährleistet.
Ferner wird bei deh bestehenden Maschinen der Heizklebdruck direkt auf eine Fläche des Würfels zur Anwendung gebracht, was die Form noch weiter verunstaltet und die Gefahr einer lokalen Überhitzung des Produktes in sich birgt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung behebt die vorstehenden Mängel.
In den Figuren der beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Form einer Verpak kungsmasehine zum Einpaeken von Fleischextrak-Würfeln dargestellt. Soweit Teile nicht weiter beschrieben und dargestelft sind, handelt es sieh um Bekanntes.
Fig. 1 zeigt schematisch die Maschine mit den verschiedenen Arbeitsstellen.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, wel chc zeigt, wie die Umhüllung während dem ersten Umhüllungsvorgang um den Würfel gefaltet wird.
Fig. 3 zeigt eine Seiten- und eine Vor der ansicht des Mechanismus zum Falten der TJm- hüllimg gemäss Fig. 2.
Fig. 4, 5 und 6 sind Vorderansichten, welehe die Bewegungen des in Fig. 3 gezeigten Mechanismus beim ersten Umhüllungsvorgang zeigen.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, wel che zeigt, wie die Umhüllung in der zweiten Stufe um den Würfel gefaltet wird.
Fig. 8, 9, 10 und 11 sind Ansichten, welche den Mechanismus zur Herstellung der in Fig. 7 dargestellten Faltung zeigen.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansieht, welche zeigt, wie die Umhüllung in der dritten Stufe um die Enden des Würfels gefaltet wird.
Fig. 13 bis 18 sind Ansichten des Mechanis- mus, wie er zur Herstellung der Faltungen an den Enden der Umhüllung verwendet. wird.
Fig. 19 zeigt den umhüllten Würfel, nach dem die während dem dritten Faltvorgang entstandenen Lippen unter Anwendung von Hitze angeklebt worden sind.
Fig. 20 und 21 zeigen Mittel zum Ankleben der in Fig. 19 gezeigten Endlippen.
Gemäss Fig. 1 besteht die Vorriehtung aus einem Rotor 1 mit fünf Arbeitsstellen oder Stufen, die mit A, B, C, D und E bezeichnet sind. Der Rotor kann intermittierend gedreht werden, um jeden Würfel zu einer Arbeitsstelle zu bringen, wo ein spezieller Umhüllungs- oder Verklebungsvorgang vorgenommen wird.
Der Verpackungsrotor 1 ist vorzugsweise zum Rotieren in einer vertikalen Ebene eingerichtet und er kann zusammen mit einer Maschine zur Herstellung von Kartonverpak kungen (nicht gezeigt verwendet werden, wie sie iIn schweiz. Patent Nr. 266531 beschrieben ist, deren Rotor in einer Horizontalebene ro tiert und die Würfel aufnimmt, wenn sie durch die dargestellte Maschine vollständig umhüllt und verklebt worden sind. Es kann auch eine andere Vorrichtung zum Verpacken in Kartons verwendet werden,
oder der umhüllte Würfel kann zu einer JIa- schine zur Herstellung eines Paketes aus mehreren Einheiten geführt werden, das heisst, es können beispielsweise fünf, sechs, zehn oder fünfzehn Würfel zusammen ver packt werden.
Das Verpackungsmaterial besteht vorzugsweise aus einer Zellulosefolie, aber es kann auch irgendeine andere geeignete Umhüllung Verwendung finden. Beispielsweise kann die Umhüllung auch aus einer Aluminiumfolie bestehen, die durch Anwendung von Hitze verklebt werden kann.
Die erste Arbeitsstufe A der NTerpak- kungsmaschine besitzt eine Basis oder Grundplatte 2, auf welche von einer Förderrolle nacheinander Streifen aus Verpackungsmaterial 3 gefördert werden. Der Streifen wird beim Verlassen der Rolle automatisch in Stücke von erforderlieher Länge gesehnitten.
Wenn diese Streifen auf die genannte Platte 2 gefördert worden sind, wird der Würfel in Querrichtung durch einen hin- und hergehenden Kolben bekaiiiiter Konstruktion, der im
Einzelnen nicht beschrieben wird, auf den Streifen gefördert.
In der ersten Stufe ;l wird der Würfel, wie in Fig. 2 gezeigt, teilweise umhüllt, und der Mechanismus der Stufe A ist in den Fig. 3 bis (i schematisch dargestellt. Gemäss diesen Figuren wird der Würfel 4 auf die Zellulosefolie 3 (nachfolgend Umhüllung ge nannt) zwischen ein Paar Papiergreiferglieder 5 gefördert, wobei der Abstand zwischen diesen Gliedern grösser als die Breite des Würfels 4 ist, um zu gewährleisten, dass ein Spielraum 6 übrig bleibt, damit kein Quetschen des Würfels stattfinden kann.
Wenn sieb der Würfel 4 zwischen diesen Greifern 5 befindet, werden die letzteren asial nach unten bewegt, um die Umhüllung 3 zu berühren, die über die Enden des Würfels 4 vorsteht, und sie zwischen sich und einem zweiten Paar Greifglieder 7 zu halten, über welche die Ränder der Umhüllung 3 gefördert wurden, Es kann irgendein bekannter Betätigungsmechanismus verwendet werden, um den Greifmechanismus axial aus den in Fig.
3 gezeigten Stellungen zu bewegen, wobei den ersterwähnten Greifmeehanismen 5 eine Anfangsbewegung erteilt wird, um sie gegen die zweiterwähnten Greifglieder 7 zu bewegen, wobei die Enden der Umhüllung zwischen den beiden Gliedersätzen 5 und 7 gehal- ten werden.
Die beiden Gliedersätze 5 und 7 bewegen sieb dann als Einheit und gelangen, wie in Fig. 4 gezeigt, nach nnten zwischen ein Paar aufrecht stehender Führungsglieder 8 eines U-förmigen Trägers 9, der unter den Greifern und 7 angeordlret ist, derart, dass diese Führungsglieder die Seiten der Umhül- lung 3 um die Enden des Würfels 4 falten.
Uin zu gewährleisten, dass der Würfel 4, wenn er ins Trägerglied 9 gelangt, richtig sitzen bleibt, sind die ohern Greifglieder 5 mit einem hin- und hergehenden Kolben 10 versehen, welcher nur zum Halten dient und auf den Würfel 4. ausser um ihn zu halten, keinen Druck ausübt.
Nachdem die Umhüllung in U-Form um die Enden des Würfels 4 gefaltet worden ist, bewegen sich die ersterwähnten Greifglieder 5 und der Kolben 10 nach oben, und zwar vorerst die Glieder 5, wie in Fig. 5 gezeigt, nnd darnach der Kolben 10 wie in Fig. 6 ersiehtlich, wobei die untern Greifglieder 7 noch immer in Stellung bleiben. Der Träger 9 bewegt sich aus den zweiterwähnten Grifgliedern 7 heraus und läuft in bogenförmiger Bahn zur nächsten, zweiten Faltstelle B , wobei die litern Greifer 7, wenn der Träger 9 herausgelaufen ist, wie in Fig. 3 gezeigt, in ihre Ausgangsstellung zurückkehren in Bereitschaft für den nächstfolgenden Arbeitsgang.
Die nächste Stufe B betrifft das Falten der obern Räder 3a der Enden der Umhül luiig 3 horizontal über den Oberteil des Würfels wie in Fig. 7 gezeigt, wobei die Umhüllung von genügender Grösse ist damit die obern Ränder 3a der Umhüllung aneinanderstossen, um eine aufrechtstehende Lippe oder einen Lappen 11 zu bilden, welcher später unter Anwendung von Hitze verklebt wird.
Dieser Mechanismus ist in den Fig. 8 bis 11 dargestellt.
Wenn der Würfelträger 9 diese zweite Stufe B erreicht, werden zwei Verpackungs- stücke 12 in die offenen Enden der U-förmigen Umhüllung 3 geschoben. derart, dass sich der Wärfel 4 zwischen diesen Verpackungsstücken 12 befindet. Diese Verpackungsstücke halten auch die Umhüllung an den Enden des Würfels während dem Faltungs- und Klebvorgang in der richtigen Form.
Der Faltmechanismus zur Herstellung des Lappens 11 am Oberteil des Würfels 4 besteht aus einer Stange 13 mit an beiden Seiten an geordneten Faltelementen 14, welche, wenn sich der Träger 9 in Stellung bleibt, aus der in Fig. 8 gezeigten Stellung gegen den letzteren bewegt werden, derart, dass sieh die Stange 13 dann, wie in in Fig. 9 gezeigt, zwischen den obern. Rändern 3a der Umhüllung 3 und den Faltelementen 14 an deren äussern Seiten befindet.
Die Faltelemente 14 werden dann, wie in Fig. 10 gezeigt, gegeneinander bewegt, wobei die aufrechtstehenden Itänder unter die genannte Stange lS geführt werden. und die Faltelemente falten die Umhüllung sauber entlang dem Oberteil des Würfels 4. Wenn die Faltelemente ihre Bewegung beendet haben, bilden sie zwischen einander den vorhin erwähnten, aufrechtstehenden Lappen 11, der, wie in Fig. 10 gezeigt, aus zwei Schichten Papier besteht. Die Faltelemente 14 sind gleichzeitig auch Heizelemente, welche den aufrecht- stehenden Lappen 11 erwärmen und die beiden Papierlagen zusammenkleben.
In dieser Beziehung soll darauf hingewiesen werden, dass das Umhüllungsmaterial 3 mittels einem Heizklebstoff vorbehandelt sein kann, das heisst einer Substanz, welche beim Erwärmen klebrig wird, oder es kann auch ein Umhül llmgsmaterial 3 verwendet werden, das beim Erwärmen selbst zusammenklebt.
Die Falt- und Klebglieder 14 können auf irgendeine geeignete Art erwärmt werden.
Bei einer geeigneten Ausführung ist ein Heizelement 15 vorgesehen, das die Glieder 14, wie in Fig. 8 gezeigt, in der unwirksamen Stellung berührt, wobei auf die Elemente 14 Wärme übertragen wird. Anstatt die Elemente 14 wie oben beschrieben zu erwärmen, können sie auch selbst Heizelemente enthalten, das heisst einen Wider, stand, oder sie können auch mittels heissem Öl erhitzt werden, welches auf geeignete Weise in die Elemente eingeführt wird.
Wenn der Falten und Klebevorgang aus geführt ist, bewegen sich die Klebelemente 14 und die Stange 13 von teilweise umhüllten Würfel hinweg, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, und lassen den letzteren im Träger 8 frei, damit er zur nächsten und dritten Stufe Ü geführt werden kann, wobei die Verpacknngs- stücke 12 schon vorher aus den offenen Enden der jetzt hohlen Umhüllung 3 des teilweise um wickelten Würfels herausgezogen worden sind.
Das Trägerglied legt jetzt wiederum ein bogenförmiges Stück zurück und erreicht die dritte Stufe C , wo wie in Fig. 12 gezeigt, zwei Enden der würfelumhüllung über die Enden des Würfels gefaltet werden.
Während dem Durchgang des teilweise umhüllten Würfels zur nächsten Stufe wird der aufrechtstehende Lappen von einem Wischer bestrichen, der den Lappen flach auf den Oberteil des Würfels legt. Der Träger 8 läuft dann zwischen den in den Fig. 13 bis 18 dargestellten Mechanismus, der aus zwei Gliederpaaren 16 besteht, das eine beim Oberteil und das andere beim Unterteil des Würfels, welehe Walzen Faltglieder 17 aufweisen, die Segmente von Zylindern darstellen. Diese Glieder 16 laufen in den Enden radialer Arme 18.
Die Arme 18, welche die segmentförmigen Faltglieder 17 tragen, werden gegeneinander verschwenkt, und die Segmcnte 17 werden gedreht, wobei je eine ebene Seite jedes Segmen- tes über und unter dem Würfel 4 vorerst, wie in Fig. 17 gezeigt, mit den Enden der Umhüllung in Berührlmg gebracht wird.
Bei fortlaufender Drehung der Arme 18, werden dann die Segmente um annähernd 900 um das Zentrum oder den Drehpunkt der Segmente verschwenkt, derart, dass die ebenen Seiten der beiden Segmente 17, welche die Umhüllung an jedem Ende des C'iirfels 4 berühren, bündig werden und, wie in Fig. 18 gezeigt, parallel zn den Endflächen des Wür- fels liegen; ein beachtlicher Druck wird dabei auf den Würfel nicht ausgeübt. Wenn die beiden Enden der Umhüllung 3 um die Enden des Würfels gefaltet werden, entsteht an jedem Ende eine Lippe 11a, bestehend aus zwei Papierlagen, die dann wärmebehandelt wird, um ein Abdichten der Enden des Würfels zu beweirken.
Es kann irgendein bekanntes Getriebe verwendet werden, nm. die Arme 18, welche die Faltsegmente 17 tragen, zu verschwenken, so wie zum teilweisen Verdrehen der Segmente 17 um je eine Kante der Würfel nm die Um- hüllung an die Enden des Wflrfels 4 zu legen.
Das Getriebe besitzt hier ein Paar Backen 19. die innen mit einer Verzahnung 20 versehen sind, die mit einem Zahnrad 21 am äusscru Ende der radialen Arme 18 kämmt, so dass die letzteren beim Öffnen und Schliessen der Bak heu 19 automatisch verschwenkt werden.
An derseits kämmt jedes Zahnrad 21 mit einem bogenförmigen Sektor 22 eines an jedem Segmeint 17 festsitzenden Zahnrades, derart, dass jedes Zahnrad 21 gedreht wird und seinen radialen Arm 18 verschwenkt sowie das Segment 17 teilsweise dreht, um eine flache Seite desselben bündig ans Ende des Würfels 4 zu legen.
Es soll noch bemerkt werden, dass in den Fig. 16, 17 und 18 die untern Faltelemente 17 und die zum Mechanismus gehörigen Backen
19 weggelassen sind, und dass diese Figuren entlang der Linie X in Fig. 13 gesehen sind. Die zu diesen Figuren gehörigen Diagramme zeigen jedoch die Bewegungen der ohern und untern Segmente 17.
Iiie Faltelemente 17 werden jetzt in die geöffnete Stellung gebracht, in Bereitschaft für den nächstfolgenden Arbeitsgang und der Träger 9 bewegt sich durch eine bogenförmige Bahn zur nächsten und vierten Stufe D , welche die Lippen 11a der gefalteten Enden der Umhüllung unter Einwirkung von Wärme zusammenlçlebt.
Der Träger 9 gelangt dann in dieser vierten Stufe D , wie in den Fig. 20 und 21 gezeigt, zwischen ein Paar Heizelemente 23, welehe gegen- und voneinancler beweglich sind, und zwar aus der in Fig. 20 gezeigten in die in Fig 21 gezeigte Stellung und, wenn sie so bewegt werden, gelangen die Lappen 11a an den Enden der Würfel dazwischen, welche erhitzt werden, wobei ein Verkleben der gefalteten Enden der Umhüllung stattfindet, die danach das in Fig. 19 gezeigte Aussehen he- sitzt.
Wie im Falle der früher erwähnten Heizelemente 14 können auch die Elemente 23 auf geeignete Weise erwärmt werden, beispielsweise durch Berührung' mit den Erhitzern 24.
Wenn es gewünscht wird, können die beiden letzten Stufen ( und D , das heisst das Falten der Umhüllung um die Enden des Würfels und das Verkleben der genannten gefalteten Enden zusammen ausgeführt wel- den, indem die Falten und Verschlussglieder 17 und 23 als Einheit ausgebildet werden, um beide Arbeitsgänge zu kombinieren.
Der Träger 9 wird wiederum um ein bo genförmiges Stück zu einer fünften und Sehlussstufc E verschwenkt, die darin besteht, den umhüllten Würfel 4 vom Träger 9 zu lösen und ihn durch einen Fördermechanis- mus zu fördern, der auch dazu dient, die beiden Lappen 11a an den Enden des Würfels mit diesen Enden bündig zu falten, sowie um dreieckige Teile 11b, der Umhüllung, welche vom Falten herrühren, umz, ufalten.
Die Mittel zum Falten der Enden der Würfelumhüllung können ganz einfach, wie es bei der Stelle E in Fig. 1 gezeigt ist, aus einem hohlen Block 25 bestehen, der eine trichterförmige Öffnung 26 bildet, die die Teil 11b aufnimmt und sie bündig gegen die Enden und Seiten des Würfels 4 legt, wenn dieser aus dem Träger durch diese Öffnung ausgestossen wird. Infolge der Trichterform der Öffnung 26 wird auf den Würfel kein direkt ter Druck ausgeübt, da auch der engste Querschnitt dem Würfel noch genügend Spiel freilässt.
Der vollständig umhüllte Würfel, mit allen Lappen bündig an den Seiten und Enden anliegend, gelangt dann in einen Behälter 27, in welchem horizontal ein Kolben hier und herläuft, welcher die einzelnen Würfel zum obern Ende einer Laufrinne 28 fördert, durch welche die umhüllten Würfel laufen und dabei von einem vertikal hier sind hergehenden Kolben gefördert weiden.
Der umhüllte Würfel 4 wird dann zu einer Maschine zur Herstellung von Kartonverpak kunden befördert, wie sie im schweiz. Patent Nr 266531 beschrieben ist, oder der umhüllte Würfel kann zu einer bekannten Maschine gebracht werden, um zu einem aus mehreren Einheiten bestehenden Paket verpackt zu werden, das heisst z. B. fünf, sechs, zehn oder fünfzehn Würfel zusammen.
Eine ununterbrochene Reihe von Würfeln läuft durch die Maschine; normalerweise befinden sich fünf Würfel in verschiedenen Umhüllungszuständen gleichzeitig in der Maschine.
Damit keine Würfel ohne Umhüllungs- material aus der Maschine gelangen, kann im Stromkreis eine elektrische Ausschaltvorrichtung angebracht werden, welche ein Fördern von Würfeln verhindert, wenn die Zufuhr von Umhüllungsmaterial unt erbrochen ist, oder um die Zufuhr von Umhüllungsmaterial zur Maschine zu unterbrechen, wenn die Zufuhr von Würfeln ausbleibt, sowie um die Maschine anzuhalten, wenn die Zufuhr von Kartons zur Maschine zur Herstellung von Kartonverpackungen unterbrochen ist, mit welcher die Verpackungsmaschine zusammen arbeitet
Die Maschine wurde hier in Anwendung zum Umhüllen von Würfeln aus Fleischextrakt beschrieben.
Sie kann auch leicht zum Umhüllen anderer Gegenstände, wie Geleewürfel Verwendung finden. Die Maschine kann bei geeigneter Wahl der Dimensionen auch zum Um- hüllen von Gegenständen mit anderer als Würfelform verwendet werden. Ebenso können auch Gegenstände mit mehr als sechs Seiten umhüllt werden, falls die Anzahl der Faltund Heizmittel erhöht wird.