Verfahren und Masehine zur Herstellung einer Verpackung.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Vefahren und eine Maschine zur Herstellung einer Verpackung, die ein Gehäuse und einen am Jetztern nach dem Einfüllen des Gutes befestigten Deckel aufweist, bei dem man das Verpaeklmgsgehäuse mittels eines endlosen, intermittierend sich bewegenden Transportorganes zwecks Einfüllens des Gutes und Aufbringens des Deckels transportiert.
In den meisten Verfahren und 3Iasehinen dieser Art wird das Alaterial für das Ver packungsgehäuse in Form eines Bandes zugeführt, und das Verpaekungsgehäuse durch Ziehwerkzeuge aus dem Band hergestellt. Bei diesen bekannten Verfahren und Zlasehinen wird aber das für ein Gehäuse benötigte Stück des Materialbandes zuerst abgeschnitten und der abgeschnittene Teil über eine Ziehmatrize des Transportorganes gebracht. Die Ziehmatrizen bewegen sieh somit mit dem endlosen Transportorgan.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist nml dadurch gekennzeichnet, dass man ein Band, aus welchem das Gehäuse hergestellt wird, durch eine Ziehvorrichtung mit mindestens einer in Bewegungsriehtung des Transportorganes unbeweglicher Xla. trize hindurchbewegt, in der man das Gehäuse aus dem Band durch Ziehen formt, worauf man das noch immer mit dem Band in Verbindung stehende Gehäuse durch Bewegen des Bandes in den Bereich einer Matrize bringt, in der es durch ein Sehneidwerkzeug vom Band getrennt wird, wonach es durch das Transportorgan weiter befördert wird.
Während man also früher das Gehäuse erst auf dem Transportorgan zog, so zieht man gemäss der Erfindung das Gehäuse in einem gegenüber dem Transportorgan unbeweglichen Teil und bewegt nachher das gezogene Gehäuse vermittels des Bandes in den Bereich des Transportorganes.
Die Maschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat eine Ziehvorrichtung und ein intermittierend bewegtes Transportorgan und ist dadurch gekennzeiehnet, dass die Ziehvorriehtung mindestens eine in Bewegungsriehtung des Transportorganes unbewegliche Matrize aufweist.
Die nach dem Verfahren hergestellten Verpackungen können mit verschiedenem Gut gefüllt werden. In dem nachfolgend besehriebenen Beispiel handelt es sieh um die Verpackung von Teeportionen.
An Hand der Zeichnung wird ein Ausfüh rungsb ei spiel der Erfindung erläutert.
Fig. 1 zeigt in räumlicher Darstellung das Gehäuse einer herzustellenden Verpackung.
Fig. 2 ist ein Vertikalsehnitt durch die Stanz-, Vorzieh-, Fertigzieh-, Präg-, Perforierund Abtrennwerkzeuge einer XIasehine zur Herstellung der Verpackung.
Fig. 3 veranschaulicht das gleiche wie Fig. 2 in kleinerem Massstab und in Ansicht, wobei auch noch die beiden vor und hinter den Werkzeugen liegenden Antriebsvorriehtungen für das Materialband gezeigt sind.
Fig. 4 ist ein Grundriss zu Fig. 3 und
Fig. 5 ein Vertikalschnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Materialbandes.
Fig. 6 veranschaulicht einen Ausschnitt aus dem vorgestanzten Materialband.
Das Verpacklmgsgehäuse 1 (Fig. : 1) von rundem Querschnitt hat in seinem Boden Perforationen 2, durch welche das Wasser zur Bereitung des Tees in das Verpackungsinnere dringen soll. Dieses Verpackungsgehäuse 1 wird aus einem Band 3 (Fig. 4), das aus Aluminium oder einem andern Material besteht, gezogen und nachher vom Band abgeschnitten. Wie der Grundriss der Fig. 4 zeigt, läuft das Band 3 in Richtung des Pfeils 21 durch eine Ziehvorrichtung hindurch. Diese Ziehvorrichtung hat in einem festen Teil 4 der Maschine eine Vorziehmatrize 5 und eine Fertigziehmatrize 6 (Fig. 2).
Jede dieser Matrizen hat in ihrem Boden eine durchgehende Bohrung 7, zur Aufnahme eines Aus stosserkopfes 8, der am Ende des Ziehvorganges mit seiner obern Stirnfäche bündig zum Boden der Matrizen 5 und 6 liegt, in der Stellung der Werkzeuge gemäss Fig. 2 hingegen in die Matrizen 5 und 6 vorsteht. Diese Ausstosserköpfe 8 sitzen am obern Ende von Bolzen 9, an deren untern Enden'Schrallben 10 eingeschraubt sind, die als Anschläge mit Schultern 11 des festen Teils 4 zwecks Begrenzung der Bewegung der Köpfe 8 nach oben zusammenarbeiten. Die Schrauben 10 werden vermittels Federn 12 an die Schultern 11 angedrückt, welche Federn sich einerends an den Schrauben 10 und anderends an einem festen Teil der Maschine abstützen.
Die Matrizen 5 und 6 liegen in der Bewegungsrichtung A (Fig. 4) des Bandes 3 in einer geraden Linie hintereinander. Weiter liegt in dieser Richtung hinter der Fertigziehmatrize 6 eine Prägematrize 13, die fest im Teil 4 angebracht ist und in ihrem Boden eine Bohrung 14 aufweist, welche eine Ausstosserplatte 15 aufnimmt, die mit ihrer innern Bohrung an einem Prägegegenstempel 16 geführt ist.
Bolzen 16a der Ausstosserplatte 15 gehen durch Bohrungen 17 des Teils 4 hindurch und tragen an ihrem freien Ende eine Platte 18, die in einer Ausnehmung 19 des Teils 4 auf und ab beweglich ist und unter der Wirkung einer Feder 20 steht, die sich an einem festen Maschinenteil abstützt. In der Bewegungs- richtung A in gerader Linie hinter der Prägematrize 13 ist fest im Teil 4 eine Perforiermatrize 21 vorgesehen.
Diese Perforiermatrize ist mittels Schraubenbolzen 22 am Teil 4 befestigt und besteht aus einem Oberteil 23 und einem Unterteil 24. Im Boden des untern Teils 24 sind Perforiernadeln 25 befestigt, während die Bohrung des obern Teils 23 einer Ausstosserplatte 27 als Führung dient. Die Perforiernadeln 25 gehen durch Bohrungen der Ausstosserplatte 27 hindurch. Letztere ist auf einem Bolzen 28 aufgeschraubt, dessen Kopf 29 als Anschlag dient, der mit einer Schulter 30 des Teils 4 in angehobener Stellung der Ausstosserplatte 27 zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der letzteren zusammenarbeitet.
Dabei wird der Schraubenkopf 29 durch eine an ihm und einem festen Teil der 3 ! Maschine sich abstützende Feder 31 an die Schulter 30 angedrückt. In der Bewe gungsriehtung A und in gerader Linie hinter der Perforiermaftize 21 ist im festen Teil 4 der Maschine weiter eine Matrize 32 montiert, deren obere kreisförmige Kante 33 als Absehneidkante und deren untere kreisförmige Kante 34 als Aufziehkante für den obern Rand des gezogenen Verpackungsgehäuses dient, welcher Rand dann später auf nicht dargestellte bekannte Weise zur Befestigung eines Deckels umgebördelt wird. I :
nterhalb der Matrize 32 ist das endlose Transportorgan in Form eines. intermittierend sich drehenden Ringes 35 angeordnet, zwecks Einfüllens des Gutes und Aufbringens des Deckels auf das Gehäuse. Diese Vorgänge sind nicht gezeichnet und werden auch nicht beschrieben, da sie an sich bekannt sind. In der Bewegungsrichtung A in gerader Linie vor der Vorziehmatrize 5 ist eine Stanzmatrize 36 vorgesehen, deren Form im Grundriss durch die ausgestanzten Löcher 37 des Materialbandes 3 der Fig. 6 gezeigt ist. Auch diese Stanzmatrize 36 ist fest am Teil 4 montiert.
Die mit den Matrizen 36, 5, 6, 13, 21 und 32 zusammenarbeitenden auf und ab beweg liehen Stempel sind wie folgt angeordnet : Wie Fig. 4 und 5 zeigen, ist ein Stempelträger 38 in einer Schwalbenschwanzführnng 39 des festen Maschinenteils 4 auf und ab beweglich gelagert. Ein weiterer Stempelträger 40 ist in einer Schwalbenschwanzführung 41 des Trägers 38 auf- und abwärts beweglich gelagert. An einem Zapfen 42 des Trägers 38 greift eine Kurbelstange 43 an, in welcher weiter der Kurbelzapfen 44 einer Kurbelwelle 45 gelagert ist. Bei Drehung der Welle 45 bewegt sich also der Träger 38 in der Sehwa] bellsehwanzführung 39 auf und ab.
Am Träger 40 ist ein Support 46 mit Fühlerrollen 47 festgeschraubt, welche Fühlerrollen mit einer Kurvenscheibe 48 der Welle 45 zusam menarbeften. Dreht sich die Welle 45, so bewegt sich der Träger 40 auf und ab, und zwar relativ zum Träger 38.
In der Bewegungsrichtung Ä zuvorderst ist am Träger 40 der Stanzstempel 49 befestigt, welcher in seinem Grundriss eine dem Loch 37 der Fig. 6 entsprechende Form hat und zum Herausstanzen der Löcher 37 aus dem Band 3 mit der Stanzmatrize 36 zusammenarbeitet. In der Bewegungsrichtung A nach dem Stanzstempel 49 ist am Träger 40 eine Niederhalterplatte 50 auf folgende Weise nachgiebig befestigt: An der Niederhalterplatte 50 festgeschraubte Bolzen 51 sind in Bohrungen 52 des Trägers 40 auf und ab beweglich geführt. Sie haben an ihrem obern Ende einen Kopf 53, der als Anschlag zur Zusammenarbeit mit einem Steg 54 des Trägers 40 dient.
Eine um die Bolzen 51 gelegte Druckfeder 55 stützt sich einerends an der Niederhalterplatte 50 und anderends am Steg 54 des Trägers 40 ab, und hat somit das Bestreben, die Niederhalterplatte 50 in der Stellung der Fig. 2 zu halten, wo die Schraubenköpfe 53 an den Stegen 54 angepresst sind.
In der Bewegungsrichtung A des Bandes in gerader Linie hinter der Niederhalterplatte ist am Träger 40 eine Büchse 56 befestigt, welche der auswechselbaren Aufnahme eines Prägestempels 57 dient, der dazu bestimmt ist, mit dem Prägegegenstempel 16 zusammenzuarbeiten. In der Richtung A in gerader Linie hinter der Büchse 56 ist am Träger 40 eine weitere Büchse 58 befestigt, welche zur auswechselbaren Aufnahme eines Perforierstempels 59 mit den Löchern 60 dient, in welche bei einem Arbeitsgang des Trägers 40 die Perforiernadeln 25 eintreten.
In der Richtung A in gerader Linie hinter der Büchse 58 ist am Träger 40 eine Hülse 61 befestigt, deren untere äussere Kante 61a als Schneidkante ausgebildet ist, die bei einem Arbeitsgang des Trägers 40 mit der Kante 33 der Abtreunmatrize 32 zwecks Abschneidens des gezogenen, geprägten und perforierten Verpackungsgehäuses zusammenarbeitet.
In der Richtung A, hinter dem Stanzstempel 49 liegend, ist am Träger 38 mittels eines Schraubenbolzens 62 eine Hülse 63 be befestigt, an deren unterem freien Ende ein Vorziehstempel 64 auswechselbar eingesetzt ist, welcher zur Zusammenarbeit mit der Vorziehmatrize 5 bestimmt ist. Die Hülse 63 ist dauernd in einer Bohrung 65 des Trägers 40 und zudem noch während ihres Niederganges in einer Bohrung 66 der Niederhalterplatte 50 auf und ab beweglich geführt.
In der Richtung A in gerader Linie hinter der Hülse 63 ist am Träger 38 ebenfalls mittels eines Schraubenbolzens 62 eine Hülse 67 befestigt, deren unteres Ende einen Fertigziehstempel 68 auswechselbar aufnimmt, der mit der Fertigziehmatrize 6 bei einem Arbeitsgang des Trägers 38 zusammenarbeitet.
Auch diese Hülse 67 ist dauernd in einer Bohrung 65 und beim Arbeitsgang des Trägers 38 in einer Bohrung 66 der Niederhalterplatte 50 geführt.
In der Abtrennhülse 6i ist eine Hülse 69 auf und ab beweglich geführt, mittels eines weiteren Schraubenbolzens 62 am Träger 38 befestigt ist. Am untern Ende der Hülse 69 ist ein Abstreifstempel 70, der ausserdem zum Aufziehen des obern Gehäuserandes mit der Kante 34 der Matrize 32 zusammenarbeitet, auf folgende Weise nachgiebig und auswechselbar montiert:
An einem in der Bohrung der Hülse 69 eingeschraubten Bolzen 71 ist eine Stange 72 festgeschraubt, die an ihrem untern Ende einen Kopf 73 trägt, der in Zusammenarbeit mit einer Schulter 74 des verschiebbar auf der Stange 72 angeordneten Stempels 70 letzteren am Hernnterfallen verhindert.
Am Bolzen 71 und am Stempel 70 ist eine die Stange 72 umgebende Feder 75 abgestützt, die das Bestreben hat, die Schulter 74 an den Kopf 73 zu drücken, den Stempel 70 also in seiner untern Lage zu halten.
Zur Vermeidung von Spannungen, unter deren Einfluss das Band 3 zerreissen könnte, wird dieses durch eine in Bewegungsriehtung A vor dem Stanzstempel 49 angeordnete Antriebsvorrichtung und durch eine nach dem Abstreifstempel 70 vorgesehene, mit der ersteren gekuppelten Antriebsvorrichtung zwisehen den Stempeln 49, 64, 68, 57, 60, 70 und den zugehörigen Matrizen 36, 5, 6, 13, 21 und 32 zwischen je zwei Arbeitsgängen der Träger 38 und 40 hindurchbewegt. Diese beiden Antriebsvorrichtungen sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Beide Antriebsvorrichtungen haben untere Reibrollen 76 und obere Reibrollen 77. Die obern Reibrollen 77 sind auf Kulissen 78 gelagert, die längs Kolonnen 79 auf und ab beweglich geführt sind.
Federn 80 stützen sich mit ihrem untern Ende auf die Kulissen 78 und mit ihrem obern Ende an Querhäuptern 81 ab, welch letztere unbeweg- lich an den Kolonnen 79 befestigt sind. Lenker 82 sind mittels Zapfen 83 verschwenkbar an einem festen Maschinenteil gelagert und mittels Zapfen 84 an den Kulissen 78 auge- lenkt. Jede Antriebsvorrichtung hat zwei solcher Lenker 82, die durch eine Stange 85 miteinander verbunden sind.
Am Träger 40 sind über den Stangen 85 verstellbare Anschläge in Form von Schrauben 86 montiert, die bei Niedergang des Trägers 40 und des Trägers 38 also bei Niedergang der Stempel zwecks Zusammenarbeit mit den zugehörigen Matrizen an den Stangen 85 anstossen und dabei die Lenker 82 so verschwenken, dass die Kulissen 78 mit den Reibrollen 77 gehoben werden, so dass während des Arbeitsvorganges der verschiedenen Werkzeuge das Band von den Rollen 76 und 77 nicht gehalten ist. Gehen die Träger 38 und 40 wieder nach oben, so gestatten die Anschläge 86 den Federn 80, die Kulissen 78 wieder nach unten zu bewegen, so dass in der Stellung der Werk- zeuge gemäss Fig. 2 die obern Rollen 77 das Band wiederum an die intern Rollen 76 andrücken.
Fest auf der Welle 87 der untern Rollen 76 sitzt je ein Klinkenrad 88, das dazu bestimmt ist, bei einer Drehung der Rollen 76 im Gegenuhrzeigersinn der Fig. 3 je mit einer federbelasteten Klinke 89 zusammenzuarbeiten, während diese Klinken bei ihrer Bewegung im Uhrzeigersinn über die Zähne des stillstehenden Klinkenrades 88 hinweg rätschen. Die federbelasteten Klinken 89 sind verschwenkbar an Armen 91 gelagert, die ihrerseits lose drehbar auf den Wellen 87 der Rollen 76 angeordnet sind. Die beiden Arme 91 sind durch eine an ihnen angelenkte Stange 90 miteinander verbunden, welche Stange durch Öffnungen 91 des Teils 4 (Fig. 4) hindurchgeht.
An der Stange 90 ist eine Schubstange 92 angelenkt, weleher durch eine nicht dargestellte Vorrichtung eine intermittierende 1-lin- und Ilerbewegung in Richtung der Pfeile B (Fig. 3) erteilt wird. Bei der Bewegung der Schubstange 92 nach links in Fig. 3 werden die Rollen 76 von den Klinken 89 mitgenommen, während bei der entgegengesetzten Bewegung der Schubstange 92 die Klinken über die Zähne der stillstehenden Klinkenräder 88 hinwegrätschen.
Da die Rolle 76 der einen Antriebsvorrichtlmg genau den gleichen Durchmesser hat, wie die Rolle 76 der andern Antriebsvorrichtung und dasselbe auch für die Klinkenräder 88 und für den Abstand der Klinkeulagerachsen von den Wellen 87 gilt so haben die Rollen 76 beider Antriebsvorrichtungen bei ihrer Drehung im Gegenuhrzeigersinn die gleiche Umfangsgeschwindigkeit, so dass also dem Band gleichzeitig sowohl vor als auch nach den Werkzeugen die gleiche Geschwindigkeit mitgeteilt wird, somit im vorwärtsbewegten Band zwisehen den beiden Antriebsvorriehtungen keine gefährlichen Spannungen auftreten können und sich das Band auch nicht werfen kann.
Das zwischen den Rollen 76 und 77 der linken Antriebsvorrichtung der Fig. 3 aus- tretende Abfallband läuft auf eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorratsrolle auf.
Die Werkzeuge könnten auch so ausgebildet sein, dass man an Stelle von kreisrunden ovale oder eckige Gehäuse herstellen könnte.
Mit der beschriebenen und gezeigten Maschine wird wie folgt gearbeitet: Angenommen, die Stempel befinden sich gegenüber den Matrizen in der Stellung der Fig. 2 und die Antriebsvorrichtungen für das Band gemäss Fig. 3 haben das letztere bereits um einen Schritt vorwärts bewegt, so dass im Bereiche des Stanzwerkzeuges 36, 49 eine nicht gestanzte Bandpartie, im Bereiche des Vorziehwerkzeuges 5, 64 eine vorgestanzte, aber noch nicht gezogene Bandpartie, im Bereiche des Fertigziehwerkzeuges 6, 68 eine vorgezogene Partie des Bandes, im Bereiche des Prägewerkzeuges 13, 57 eine fertiggezogene Partie des Bandes und im Bereiche des Perforierwerkzeuges 21, 59 eine fertig gezogene und geprägte Bandpartie, und im Bereiche des Werkzeuges 32, 70 ein fertiges,
aber noch nicht aus dem Band herausgeschnittenes Gehäuse liegt. Vorerst ruhen nun die Antriebsvorrichtungen der Fig. 3, und bei einer weiteren Drehung der Welle 45 im Uhrzeigersinn der Fig. 5 bewegen sieh nnn die Träger 38 und 40 nach lunten. Zuerst kommt die Nie- derhalterplatte 50 mit der zwischen den Ziehwerkzeugen liegenden Bandpartie in Berüh rung und drückt diese Partie an die Band führung 93 an, wobei sich l die Federn 54 komprimieren.
Die Träger 40 und 38 laufen mit Ausnahme der Niederhalterplatte 50 weiter nach unten, und es kommt dalm der Stanzstempel 49 zur Zusammenarbeit mit der Stanzmatrize 36, dabei ein Loch 37 aus dem Band 3 herausstanzend, nachher kommen die Präge- und Perforierwerkzeuge zur Arbeit, und ungefähr zu gleicher Zeit bewegt sich der Stempel 70 in das fertig gezogene Gehäuse, und unmittelbar nachher kommen die Kanten 62 und 33 zum Schnitt. Bei weiterer Abwärtsbewegung stösst der Stempel 70 das herausgesehnittene Gehäuse naeii unten in eine entsprechende Öffnung des Ringes 35 und die Stempel 64 und 168 legen sich gegen das Band und verformen dieses, wobei sie auch die Köpfe 8 entgegen der Wiiling der Federn 12 nach unten bewegen.
Desgleichen bewegen die Stempel 57 und 59 die Platten 15 und 27 entgegen der Winkung der Federn 20 und 31 nach unten. Ist die Abwärtsbewegung der Träger 38 und 40 beendet, und kehrt sich diese um in die Aufwärtsbewegung, so verlassen die Stempel ihre zugehörigen Matrizen, und die Federn 12, 20 und 31 entspannen sich, so dass die Köpfe 8 und die Platten 15 und 27 die in den Matrizen liegenden verformten Bandteile nach oben über die obere Kante der Matrizen stossen. Schliess lich verlässt nach vollständiger Entspannung der Federn 54 auch die Niederhalterplatte 50 das Band, und die Lage der Teile, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, ist wieder hergestellt.
Darauf betätigt die Kurbelstange 92, die durch ein nicht dargestelltes Exzenter der Welle 45 angetrieben sein kann, die Antriebsvorriehtungen der Fig. 3 für das Band, bis sich über der Matrize 36 wieder eine nicht gestanzte Bandpartie, über der Matrize 5 eine gestanzte, aber noch nicht gezogene Bandpartie, über der Matrize 6 eine vorgezogene Bandpartie usw. befindet, worauf der oben beschriebene Zyklus von neuem beginnt.