Verpackungsmaschine.
Die Erfindung betrifft eine Verpackungs- maschine, die sich dadurch auszeichnet, dass während des Stillstandes einer mit Greiforganen versehenen, schrittweise bewegten r"ördervorrichtung Transportmittel eine gefaltete Bahn vorschieben, bis deren Vorderkante in das an der Ausgangsstellung befindliche geöffnete Greiforgan eindringt, welches nachfolgend geschlossen wird, und dass das vordere Ende der Bahn zwecks Bildung einer Packung während des gleichen Stillstandes der Fördervorrichtung abgetrennt wird und anschliessend ein Bewegungssehritt der Fordervorrichtung erfolgt zum Weiterfördern der Packungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 einen Aufriss der Verpackungs machine,
Fig. 2 den zur Herstellung der taschen- förmigen Packungen dienende Teil der Maschine gemäss einer ersten Ausführungsform. im Sehaubild,
Fig. 3 zwei zusammenhängende Packungen vor ihrer Trennung in Einzelpackungen in Seitenansicht,
Fig. 4 ein Paar verschlossene Packungen im Schaubild,
Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1 in grösserem Massstabe und
Fig.
6 einen Teil der Trennvorrichtung für die zur Bildung der Packungen dienende Materialbahn in schaubildlicher Darstellung und in grösserem Massstabe.
Fig. 7 und 8 zeigen Teilschnitte nach der Linie 7-7 bzw. 8-8 in Fig. 1 in grösserem Massstabe.
Fig. 9 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 7 und veranschaulicht eine Einfüllstelle für die Packungen im Aufriss.
Fig, 10 und 11 zeigen Teilschnitte nach der Linie 10-10 bzw. 11-11 in Fig. 9 in grösserem Massstabe des zur Einbringung des Materials in die Packungen dienenden Ein füllorganes in verschiedenen Stellungen.
Fig. 12 zeigt eine weitere Stellung des in Fig. 11 gezeigten Einfüllorganes,
Fig. 13 einen Teil der Vorrichtung zur Betätigung des Einfüllorganes im Schaubild und
Fig. 14 Anschläge zur Betätigung des Ein füllorganes.
Fig. 15 und 16 zeigen Teilschnitte nach der Linie 15-15 bzw. 1. 6-16 in Fig. 1 in grösserem Massstabe.
Die in Fig. 1 dargestellte Verpackungs- machine weist eine Vorriehtung zur Umwandlung einer flexiblen Materialbahn 11 aus Papier oder einem andern Verpackungs- material in eine Reihe von Einzelpackungen 12 auf, die einzeln an einer Ausgangsstelle 13 von Greiforganen einer Fördervorrichtung 14 erfasst werden.
Diese Fördervorrichtung bringt die Packungen mit geöffneten obern Enden schrittweise zu einer Einfüllstelle 15, von dieser zu einer Stelle 16, an welcher die Packung in der Mitte unterteilt wird und hierauf zu einer zweiten Einfüllstelle 18, worauf die Weiterbeförderung zu einer Schliessstelle 19 erfolgt, an der das obere noch offene Ende einen Verschluss 20 erhält.
Die Fordervorrichtung bringt alsdann die Packungen zu einer Trennstelle 21, an der die beiden übereinanderliegenden zusammen- hängenden Packungen an der zwischen ihnen befindlichen Verschlussstelle 17 in zwei einzelne verschlossene Packungen 22 und 23 getrennt werden, die an den Einfüllstellen mit dem zu verpackenden Gut versehen worden sind. Die voneinander getrennten Packungen gelangen alsdann mit der Fördervorriehtung zu einer Entnahmestelle 24 (Fig. 1), wo sie von den Greiforganen freigegeben werden und in einen Schacht 25 einfallen. Der Schacht führt diese Packungen einem nicht gezeich- neten Aufnahmebehälter zu.
Die verschiedenen, auf die Materialbahn 11 und die Packungen 12 einwirkenden Vorrichtungen sind an einem. horizontalen Stän- der 26 angeordnet und werden in aufeinander abgestimmten Zeitabständen über eine horizontal angeordnete Nockenwelle 27 betätigt.
Die Nockenwelle 27 steht über ein Reduktionsgetriebe mit einem Antriebsmotor 28 in Arbeitsverbindung.
Die Materialbahn 11 wird von einer Vor ratsrolle 29 abgezogen und mittels einer Faltvorriehtung 30 in der Längsmittelaxe gefaltet.
Die gefaltete Materialbahn 11 gelangt zwi- sehen zwei Rollen 31 und längs einer Füh- rung zwischen zwei Förderrollen 32, die sie an den einander abgekehrten Seiten erfassen.
Die Falte der Materialbahn bildet das eine Ende der zu bildenden Paekungen. Dureh passende übertragungs-und Betätigungsmit- tel werden die beiden Förderrollen 32 in bestimmten Zeitabständen durch den Motor 28 so lange in Drehung versetzt, dass sie die gefaltete Materialbahn periodisch jeweils um die Breite der herzustellenden Packungen vorwärtssehieben.
Die zur Drehung der Förder- rollen 32 dienende Vorriehtung weist ein nachgiebiges Gelenk 33a (Fig. 1), eine Kurbel 33b, eine Einwegkupplung 33c und eine magnetische Bremse 33d auf und arbeitet in durch einen Sehalter 34 bestimmten Zeitabschnitten, welcher Schalter durch einen auf der Welle 27 angeordneten Nocken 34a be tätigt wird.
An einer Stelle 35 der Bewegungsbahn der Materialbahn 11, die sich vor den Förderrollen 32 befindet, wird die Materialbahn zwi schen zwei schuhförmige Organe 36 hindureh bewegt, von denen das eine heizbar ist, wäh- rend das andere mittels einer getriebenen Scheibe 37 bewegt werden kann. Die Scheibe 37 wird mittels eines Nockens 38 auf der Welle 27 derart betätigt, dass sie das beweg l. iche schuhförmige Organ 36 an die Materialbahn und diese zur Bildung einer quer zur letzteren liegenden Verbindung 39 (Fig. 2) nach dem Kontaktwärmeverfahren an das beheizte Organ 36 andrückt.
Die quer zur Längsrichtung der gefalteten Materialbahn 11 liegenden Verbindungen 39 endigen kurz unterhalb des obern Randes der Materialbahn, an der zwei Randstreifen 47 frei bleiben, die unter dem Einflusse einer im Querschnitt V-förmigen Schiene 40 zur Bildung einer öffnung für die Packungen auseinanderbewegt und im Abstand gehalten werden. Die Schiene 40 und eine Verlänge- rung 41 (Fig. 5 und 6) der letzteren endigen, in der Bewegungsrichtung der Materialbahn gesehen, hinter den Förderrollen 32 in einer senkrechten Schnittebene 42, in welcher sich ein von einer Scheibe 44a (Fig. 1) getragenes Messer 43 befindet.
Die Scheibe 44a wird mittels eines auf der Welle 27 angeordneten Nockens 44 derart betätigt, dass das Messer 43 senkrecht zur Ebene der Materialbahn bewegt wird und mit einem Gegenmesser 45 zusam- menwirkt, wobei das Ende 46 der Verlänge- rung 41 die Randstreifen 47 an der über der Schweiss-oder Verbindungsstelle 39 befindlichen Stelle voneinander trennt und eine von der Materialbahn 11 losgetrennte Packung 12 entsteht. Diese Packung 12 befindet sich in der Stellung 13, in welcher sie erfasst wird und ihre obern Randstreifen, durch eine schneidenartige Schiene 48 voneinander im Abstand gehalten werden.
Bei jeder Vorwärtsbewegung der gefalteten Materialbahn 11 befindet sich der in der Bewegungsrichtung vordere senkrechte Rand im Wirkungsbereich von in vertikaler Richtung auseinanderliegenden Klemmbacken 49 eines Greiforganes 50. An einer endlosen, über zwei Kettenräder 52 und 53 geführte, die Fordervorrichtung 14 bildende Kette 51 sind in unter sich gleichen, Abständen voneinander solche Greiforgane 50 befestigt. Die Kettenräder 52 und 53 sind auf dem Ständer '26 in einer horizontalen Ebene drehbar angeordnet.
Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, ist der teste Klemmschenkel jedes Greiforganes durch den Flanseh einer vertikalen Platte 54 gebil- det und mit einem Arm 55 an der Kette 51 befestigt. Eine U-förmige Feder 56 ist mit der Platte 54 verschraubt, und ihr einer Schenkel bildet das bewegliche Clied des Paares. Eine in der Längsriehtung gekrümmte Schiene 57 liegt längsseits der Platte 54 und ist mittels Stifte 58 in ihrer Lage gesichert.
Die Schiene 57 wirkt mit einem Arm 59 zu- sammen zwecks Bildung eines um einen . Sehwenkpunkt 58a sehwenkbaren Hebels 59, mit dem die beiden Schenkel der Feder 56 auseinanderbewegt werden, wenn der Arm nach einwärts in Richtung auf die Platte gepresst wird, wie dies in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die Federsehenkel sind derart angeordnet und in vertikaler Richtung voneinander distanziert, dass sie den in der Bewegungsriehtung vorn liegenden Rand der Packung in der Mitte der obern Hälfte und in der Mitte der untern Hälfte erfassen, um die Trennung der Packung in zwei unabhängige Packungen zu ermöglichen.
Jedes der Greiforgane, wenn es die zum Erfassen des in der Bewegungsrichtung der Materialbahn vorn liegenden Randes bestimmte Ausgangsstelle erreicht hat, befindet sich unmittelbar hinter den Förderrollen 32.
Die Welle 27 weist eine Nockenscheibe 60 (Fig. 1) auf, die einen bei 62 schwenkbar ge lagerten Hebel 61 betätigt, derart, dass sich das Hebelende 63 (Fig. 7) in Richtung auf den Arm 59 des Greiforganes bewegt und letzteres öffnet, wie Fig. 7 zeigt. Bei der nächstfolgenden Vorwärtsbewegung der Ma terialbahn wird deren in der Bewegungsrich- tung vorderes Ende zwischen die offenen Schenkel des Greiforganes eingeschoben, worauf das letztere bei der Weiterdrehung der Nockenscheibe 60 sich schliesst, bevor das erfasste, eine Packung bildende Stück von der Materialbahn unter der Wirkung des Nockens 44 durch die Schneidvorrichtung losgetrennt worden ist.
Da die Packung an zwei verhält- nismässig weit auseinanderliegenden Stellen erfasst ist, verbleibt sie in aufreehter Lage über einer horizontalen Führungssehiene 64 (Fig. 9).
Durch eine geeignete Steuervorrichtung, die eine auf der Welle 27 angeordnete Kurbel- seheibe 65 (Fig. 1) und ein Malteserkreuz 66 umfasst, wird das Kettenrad 53 periodisch zur Fortbewegung der Kette 51 in Drehung versetzt, in einem Ausmass entsprechend dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Greiforganen 50. Jede Drehbewegung vollzieht sich während des Stillstandes der gefalteten Materialbahn 11, so dass während jeder Vorwärtsbewegung der Kette die von der Materialbahn losgetrennte Packung von der Stelle 13 weggeführt, ein leeres Greif- organ um das Kettenrad 52 herum an die Stelle 13 bewegt und das Greiferorgan zum Einstossen des nunmehrigen Endes der Ma- terialbahn geöffnet wird.
Da die obern Randstreifen 47 der Packung über der Schnittlinie 42 durch die schienenformige Verlängerung 41 auseinander gehalten werden, bleiben sie auch nach dem Durchschneiden der Material- bahn voneinander getrennt. Bei der nächstfolgenden Vorwärtsbewegung der gefalteten Materialbahn treten diese Randstreifen in Berührung mit den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der schneidenförmigen Schiene 48, deren eines Ende bis zur Schnittlinie reicht und sieh etwas verjüngt.
Nach dem Wegführen der am obern Ende offenen Packung von der Trennstelle wird sie an der ersten Einfüllstelle 15 angehalten, über der sich ein Einfüllorgan 68 befindet.
Das Einfiillorgan liegt in einem Zwischen- raum zwischen dem Ende der scnneidenfoxmi- gen Schiene 48 und dem Anfang einer gleich- artigen weiteren, am Masehinengestell ange brachten Schiene 69, die zum Offenhalten des obern Endes der Packung während des Wei tertransportes von der ersten Einfüllstelle 15 zur zweiten Einfüllstelle 18 dient. Bei der gezeichneten Ausführungsform liegt die zweite Einfüllstelle 18 vier Bewegungsschritte hinter der ersten Einfüllstelle 15 und weist ein am Ende der Schiene 69 angeordnetes Einfüll- organ 70 auf (Fig. 9).
Die beiden Einfüllorgane 68 und 70 sind derart ausgebildet, dass sie sich zur Aufnahme und nachfolgenden Abgabe von zu ver packenden Materialien in bestimmten Mengen eignen und in vertikaler Richtung auf und ab bewegbar sind, sich also zur Abgabe des enthaltenden Materials in die Packung hinein senken und nach Abgabe desselben wieder aus der Packung heraus heben lassen.
Wie die Fig. 9, 11, 12 und 13 zeigen, ist das Einfüllorgan 68 aus zwei im Querschnitt U-formigen Rinnen 71 gebildet, deren Sehenkel aufeinanderliegen und einen geschlosse- nen, nach unten sich verjüngenden keilförmi- gen Behälter bilden. In der Nähe der obern Enden sind die Rinnen 71 mit unter sich par allelen Stangen 72 und 73 verbunden. Die Stangen 72 und 73 sind einerends in einem Ilaltestück 74 drehbar gelagert. Das Haltestüek 74 ist auf dem Ende eines Armes 75 angeordnet, der sich von einem Glied 76 aus nach vorn erstreckt.
Das Glied 76 ist oben und unten mittels Zapfen 77 und 78 mit den freien Enden von parallelen Armen 79 und 80 verbunden, die sich zwischen den beiden Einfüllstellen befinden und hinter der zweiten Einfüllstelle bei 81 und 82 an einer auf.recht stehenden Platte 83 des Masehinen- gestelles schwenkbar befestigt sind.-Das freie Ende des Armes 79 trägt eine Führungsrolle 84 (Fig. 13), die innerhalb einer an der Platte 83 befestigten, im Querschnitt U-för- migen Führungsschiene 85 liegt.
Die Rolle 84 ist einerseits zur Führung der beiden Arme 79 und 80 vorgesehen, wenn diese ver sehwenkt werden, und dient anderseits zum Festhalten des untern Endes des Einfüll- organes 68 in der Schliessstellung, wenn es sich in der Ebene der an der Einfüllstelle 15 liegenden stillstehenden Packung befindet.
Die Arme 79 und 80 schwenken unter dem Einflusse des Eigengewichtes nach abwärts, werden aber angehoben durch eine Noeken- scheibe 86 auf der Welle 27, die einen Hebel 87 steuert, dessen oberes Ende schwenkbar mit einem Ansatz 88, an dem das Einfüllorgan tragenden Arm 75 verbunden ist. In der obern Endlage der Arme 79 und 80 nimmt das untere schneidenförmige Ende des Einfüllorganes 68 die in Fig. 9 gezeichnete Stellung ein, in welcher zwischen ihm und dem obern offenen Ende der an der Einfüll- stelle 15 befindlichen stillstehenden Packung ein kleiner Abstand vorhanden ist.
In dieser Stellung befinden sich die Enden der Randstreifen 47 der Packung unter dem Einfluss der schneidenartigen Schienen 48 und 69. Bei der Abwärtsbewegung des Einfüllorganes 68 kann sich dessen schneidenartiges Ende zwischen die Randstreifen 47 der Packung einschieben und die Wandungen der letzteren zur Schaffung eines Zwischenraumes auseinanderbewegen.
In der obern Stellung des Einfüllorganes 68 befindet sich das obere offene Ende unmittelbar senkrecht unterhalb dem untern Ende eines Rohres 89 für die Zuführung des abzufüllenden Gutes. Das in einen Behälter 90 eingebrachte Gut wird mittels einer belannten, mit 92 bezeichneten Vorrichtung in abgemessenen Mengen in zeitlich auf die Be wegungen des Einfüllorganes abgestimmten Perioden dem letzteren zugeführt. Zu diesem Zwecke wird die Abfüllvorrichtung durch ein auf der Welle 27 aufgesetztes Betätigungs- organ 91 gesteuert.
Zum Öffnen des Einfüllorganes 68 nach der Einfiihrvng in die Packung und Schlie ssen nach dem Austritt aus der Packung sind Mittel vorgesehen, die durch die Auf-und Ab wärtsbewegungen des mit dem Einfüllorgan verbundenen Trägers gesteuert werden. Diese Mittel sind derart ausgebildet, dass das Ein füllorgan während der Bewegung in die untere Endstellung offen und während der Bewegung aus der untern in die obere Endstellung geschlossen bleibt. Zu diesem Zwecke ist ein längs des Tragarmes 75 des Einfüllorganes angeordneter Hebel 92 (Fig. 13) vorgesehen, der nächst seines vordern Endes auf f der seine Schwenkachse bildenden Stange 73 festgeklemmt ist.
Das äussere kurze Ende 93 des Lebels 92 ist bei 96 schwenkbar mit dem einen Ende eines Lenkers 94 verbunden, der eine schräg nach aufwärts gerichtete Lage einnimmt, über der Trennebene der beiden Rinnen 71 liegt und dessen oberes Ende bei 94a mit dem freien Ende eines auf dem Ende der Stange 72 aufgeklemmten Armes 95 schwenkbar befestigt ist. Der Arm 95 und das Hebelende 93 besitzen gleiche Längen. Bei Verschwenkung des Hebels 92 um einen klei- nen Winkel a (Fig. 11) in vertikaler Rich- tung schwingen die an den sich drehenden Stangen 72 und 73 befestigten Rinnen 71 aus der Schliessstellung nach Fig.. 10 in die Offenstellung des Einfüllorganes gemäss Fig. 11 und wieder zurück in die Schliessstellung (Fig. 10 und 12).
Die Sehliessbewegung wird bestimmt durch die aufeinander zu liegen kommenden Schenkel der Rinnen 71 selbst, während eine verstellbare Stellschraube 97 die Schwenkbewegung des Hebels 92 in die Offenstellung des Einfüllorganes begrenzt.
Um die Rinnen 71 des Einfüllorganes schlagartig öffnen und schliessen zu können, bildet das hintere Ende des Hebels 92 den einen Teil eines Kniegelenkes 98, das als zweiten Teil einen zweiten Lenker 99 umfasst, der bei 100 mit einem Arm 101 gelenkig verbunden ist. Der Arm 101 selbst ist am Tragarm 75 schwenkbar aufgehängt und-steht unter der Wirkung einer ebenfalls am Tragarm 75 angeschlossenen Zugfeder 102a, die das Kniegelenk 98 derart beeinflusst, dass das Einfüll- organ 68 entweder offen oder geschlossen ist.
Die Knickstellung des Kniegelenkes sowohl auf der einen als auch auf der andern Seite der Totpunktstellung ist begrenzt durch zwei an einer Seitenplatte 104 der Platte 83 verstell-und feststellbar angeordnete, senkrecht übereinanderliegende Stellschrauben 102 und 103 (Fig. 14). Vor Erreichen der obern Endstellung bei der Aufwärtsbewegung des Einfüllorganes 68 trifft ein am Hebel 92 angebrachter Stift 105 auf die Anschlagschraube 102 und veranlasst eine Verschwenkung des Hebels 92, der in der Endstellung des Ein füllorganes eine in bezug auf den Tragarm 75 schräg nach abwärts gerichtete, jenseits der Totpunktstellung des Gelenkes befindliche Stellung einnimmt.
Anschliessend wird der Hebel 9. 2 nach abwärts in die in Fig. 14 gezeichnete Stellung geschwenkt, bis die Rinnen 71 sich mit den Rändern ihrer Schenkel an einanderlegen (Fig. 12). In analoger Weise bildet die Stellschraube 103 einen Anschlag für den Stift 105, wenn die Arme 79 und 80 zur Einführung des geschlossenen Einfüll- organes 68 in die Packung nach abwärts sehwingen. Das Kniegelenk 98 knickt nach oben durch und der Hebel 92 legt sich an die Stellschraube 97 an und bewirkt das schlagartige Offnen des Einfüllorganes 68, das seine Materialladung 106 freigibt, die unter dem Eigengewicht in die Packung einfällt.
Das Einfüllorgan 70 der zweiten Einfüll stelle 18 ist in gleicher Weise ausgebildet und betätigt wie das Einfüllorgan 68, und seine mit den Organen des letzteren übereinstim- menden Teile sind mit denselben Bezugszei- chen, ergänzt durch einen Index, versehen.
Da das mit beiden Armen 79 und 80 verbundene Glied 76 näher an die Sehwenkachsen 81 und 82 herangerückt ist, wird das Ein füllorgan 70 iiber eine entsprechend kürzere Entfernung betätigt, mit dem Ergebnis, dass die Eintauchtiefe nicht bis zur quer durch die Packung angebrachten Verbindungsstelle 17 hinab reicht. Die Einfüllorgane 68 und 70 werden zwischen ihren in Fig. 9 voll ausge- zogenen obern und gestrichelt eingezeichneten untern Endstellungen auf und ab bewegt. Das s Einfüllorgan 70 erhält die aus ihm. zu entnehmenden Materialien aus einem Sammelbehälter 90'.
Nach dem zweiten Bewegungssehritt der Packung nach erfolgter Aufnahme des Gutes 106 an der Einfüllstelle 15 wird sie an der Stelle 16 (Fig. 2) stillgesetzt zwecks Bildung der auf halber Höhe quer durch die Packung hindurchgehenden Verbindungsstelle 17. Dies wird durch Zusammenpressen der zu verbin denden Stelle mittels zweier geheizter Schuhe
107 erreicht. Diese Schuhe 107 sind, wie Fig. 15 zeigt, an den obern Enden von zwei Hebeln 108 angeordnet, die bei 109 angelenkt sind. Die Hebelenden stützen sich mittels -Rollen auf den Rändern lmrunder Seheiben
110 auf der Welle 27 ab, das Ganze derart, dass die beiden Schuhe 107 periodisch aufein- ander zu und wieder auseinander bewegt werden.
Nach dem zweiten Fortbewegungssehritt nach der Herstellung der Querverbindung 17 befindet sich die Packung an der zweiten Einfüllstelle 18, an welcher das Einbringen des Gutes 112 in den obern Packungsteil erfolgt. Nach der Entleerung des Einfüll- organes 70 wird letzteres nach aufwärts bewegt und vor dem Wiederanfüllen geschlossen, bevor die nächstfolgende Fortbewegung der Packung eingeleitet wird.
Die Packung enthält beim Verlassen der zweiten Einfüllstelle zwei voneinander getrennte Materialmengen 106 und 112. Sie wird an der Stelle 19 (Fig. 2) angehalten, an der sich zwei beheizte Schuhe 113 analog den Schuhen 107 befinden, die, gegen die zwi- schenliegende Packung gepresst, deren oberes Ende verschliessen. Die Bewegungen der beheizten Organe 113 werden gesteuert durch eine Nockenscheibe 114 auf der Welle 27 und Ubertragungshebel 115. Der an den Rand- streifen 47 der Packung angebrachte Versehluss ist mit 20 bezeichnet.
An der Stelle 21 (Fig. 2) erfolgt die Trennung der beiden die Ladungen 106 und 112 enthaltenden verschlossenen Packungsteile an einer horizontalen, mitten durch die Verbin dungsstelle 17 gehenden Linie 116. Die Trennung erfolgt mittels zweier Messerschneiden 117 und 118 (Fig. 16), die in die gestrichelte Stellung bewegbar sind. Die Messer sind an den obern Enden von Hebeln 119 angeordnet.
Die Hebel 119 sind bei 120 schwenkbar gelagert und unter sich über einen Lenker 121 verbunden. Der eine Hebel 119 hat einen Hebelarm 122 mit einer an einer auf-der Welle 27 befindlichen unrunden Scheibe 123 anliegenden Rolle zur Steuerung der Messer, die während des Stillstandes der Packung an der Stelle 21 in Tätigkeit treten.
Die voneinander getrennten übereinander- liegenden Packungsteile verbleiben weiterhin unter der Klemmwirkung der beiden Klemmorgane. Bei der nächsten Fortbewegung der Kette gelangen die beiden Einzelpaekungen durch eine Seitenöffnung 124 in den Schacht 25. Gleichzeitig tritt der Arm 59 der Klemmorgane in Wirkungsverbindung mit einer Scheibe 125 (Fig. 8) und wird während der Bewegung der Fördervorriehtung nach einwärts gedrückt.
Die Klemmsehenkel. 49 werden dabei auseinanderbewegt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, so dass die beiden Packungen losgelassen werden und durch den Schacht 25 niederfallen. Nach der Aufgabe der Wir- kungsverbindung zwischen dem Arm 59 und der Scheibe 125 bewegen sich die Klemmschenkel 49 aufeinander zu in die Klemmstel- long, um erst wieder an der Stelle 13 geöff- net zu werden.
Als Verbindungsmittel zur Herstellung der Längs-, Quer-und Endverbindungen wird vorzugsweise ein in der Wärme wirksamer Kunststoff gebraucht, der als dünne Schicht auf die nach der Faltung der Materialbahn nach innen gekehrten Stellen, an denen die Verbindungen herzustellen sind, aufgetragen wird. Solche Verbindungsmittel erweichen bei Anwendung einer bestimmten Temperatur sehr rasch und bewirken unter Druck eine Verbindung der mit dem Verbindungsmittel versehenen Partien der Materialbahn. Wird eine Materialbahn aus Kunststoff verwendet, dann erübrigt sich die Anwendung eines besonderen Verbindungsmittels.
Bei der Verpaekungsmasehine kann die Stelle 16, an der die Querverbindung 17 hergestellt wird, auch weggelassen sein, ebenso die Vorrichtungen an der Stelle 21 zur Trennung der Packung in zwei Einzelpackungen.
In einem solchen Falle lassen sich nur einfache Packungen mit einmaliger Einfüllung herstellen, so dass auch die zweite Einfüll- stelle 18 überflüssig wird. Die Herstellung von Doppelpackungen hat aber den wesent- lichen Vorteil einer Verdoppelung der Pro duktion der Machine. Die Herstellung soleher Doppelpacknngen bedingt lediglich die Verwendung einer breiteren Materialbahn 11, die Anordnung der zweiten Einfüllstelle 18 und der Trennstelle 21. Diese zusätzlichen Stellen erfordern wohl zusätzliche mecha- nisehe, durch die gemeinsame Welle 27 gesteuerte Mittel, deren Kosten aber in keinem Verhältnis zur erzielten Produktionssteigerung stehen.
Weitere Anderungsmöglichkeiten bestehen darin, dass Mittel zur Veränderung der horizontalen Abmessungen der Packungen vorgesehen sein können. Dies kann dadurch ge sehehen, dass die quer zur Materialbahn liegenden, an der Stelle 35 hergestellten Verbindungsstellen weiter auseinander zu liegen kommen durch Erhöhung der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn oder durch Verkleinerung der Geschwindigkeit der Be wegungen der Mittel, die zur Herstellung der Verbindungen vorgesehen sind. Zur Änderung der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn zwischen den Führungsrollen 31 hindurch ist nur die Auswechslung des Gelenkes 33a (Fig. 1) gegen ein anderes von passender, einstellbarer Grösse notwendig.
Die Fortbewegung der Fördervorrichtung 14 erfolgt in einem Ausmass, dass die Bewe- gungsschritte grösser sind als die Breite der Packungen, wobei die Klemmorgane an der Fördervorrichtung 14 in gleichen Abständen angebracht sind, die grösser sind als die Breite der Packungen.
Die Anzahl, die Art und die Aufeinanderfolge der Operationen ist in grossem Umfange abhängig von der Natur, der Grösse und Form der abzufüllenden Materialien oder von der Zahl der verschiedenen Gattungen zu ver packender Artikel. Für bestimmte Packungen kann es zweckmässig sein, wenn die eine oder beide Seiten der Packungen mit Gebrauchs- anweisungen oder andern Hinweisen bedruekt werden. Dies kann dadurch geschehen, dass eine Stelle zum Bedrucken vorgesehen ist, die sieh vor der Stelle 35 zur Herstellung der Verbindungen 29 befindet. Beim Gebrauch von flexiblen Kunststoffen zur lIerstellung der Packungen kann auch mehr als ein Trans portmittel zur Vorwärtsbewegung der gefalte- ten Materialbahn vorgesehen sein.
Bei der Anordnung mehrerer Transportmittel werden diese zweekmässig an auseinanderliegenden Stellen angeordnet.
Packing machine.
The invention relates to a packaging machine which is characterized in that, while a conveyor device provided with gripping organs and moved step-by-step, transport means advance a folded web until its front edge penetrates the open gripping element located in the starting position, which is subsequently closed , and that the front end of the web for the purpose of forming a pack is severed during the same standstill of the conveyor device and then the conveyor device moves forward to convey the packs onward.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. Show it :
Fig. 1 is an elevation of the packaging machine,
2 shows the part of the machine used to produce the pocket-shaped packs according to a first embodiment. in the visual diagram,
3 shows two connected packs before they are separated into individual packs in a side view,
4 shows a pair of closed packs in the diagram,
5 shows a partial section along the line 5-5 in FIG. 1 on a larger scale
Fig.
6 shows a part of the separating device for the material web used to form the packs in a diagrammatic representation and on a larger scale.
7 and 8 show partial sections along the line 7-7 and 8-8 in FIG. 1 on a larger scale.
FIG. 9 shows a partial section along the line 9-9 in FIG. 7 and illustrates a filling point for the packs in elevation.
10 and 11 show partial sections along the line 10-10 and 11-11 in FIG. 9, on a larger scale, of the filling element used for introducing the material into the packs in various positions.
Fig. 12 shows a further position of the filling member shown in Fig. 11,
13 shows a part of the device for actuating the filling element in the diagram and
Fig. 14 stops for actuating the filling member A.
15 and 16 show partial sections along the line 15-15 and 1.6-16 in Fig. 1 on a larger scale.
The packaging machine shown in FIG. 1 has a device for converting a flexible material web 11 made of paper or another packaging material into a series of individual packs 12, which are individually gripped at an output point 13 by gripping members of a conveying device 14.
This conveying device brings the packs with the upper ends open step by step to a filling point 15, from this to a point 16 at which the pack is divided in the middle and then to a second filling point 18, whereupon the further conveyance to a closing point 19 takes place the upper end, which is still open, receives a closure 20.
The conveying device then brings the packs to a separation point 21, at which the two stacked, coherent packs are separated at the closure point 17 between them into two individual closed packs 22 and 23 which have been provided with the goods to be packaged at the filling points . The packs separated from one another then arrive with the conveyor device to a removal point 24 (FIG. 1), where they are released by the gripping members and fall into a shaft 25. The shaft feeds these packs to a receptacle (not shown).
The various devices acting on the material web 11 and the packs 12 are on one. horizontal uprights 26 and are actuated at mutually coordinated time intervals via a horizontally arranged camshaft 27.
The camshaft 27 is in working connection with a drive motor 28 via a reduction gear.
The material web 11 is withdrawn from a supply roll 29 and folded by means of a folding device 30 in the longitudinal center axis.
The folded web of material 11 passes between two rollers 31 and along a guide between two conveyor rollers 32 which it grips on the sides facing away from one another.
The fold of the material web forms one end of the packs to be formed. The two conveyor rollers 32 are set in rotation by the motor 28 at certain time intervals by suitable transmission and actuation means for so long that they periodically push the folded material web forward by the width of the packs to be produced.
The device used to rotate the conveyor rollers 32 has a flexible joint 33a (FIG. 1), a crank 33b, a one-way clutch 33c and a magnetic brake 33d and operates in time intervals determined by a holder 34, which switch is activated by one of the Shaft 27 arranged cam 34a be operated.
At a point 35 of the path of movement of the material web 11, which is located in front of the conveyor rollers 32, the material web is moved between two shoe-shaped organs 36, one of which can be heated while the other can be moved by means of a driven disk 37 . The disk 37 is actuated by means of a cam 38 on the shaft 27 in such a way that it moves the l. I place a shoe-shaped organ 36 against the material web and press it against the heated organ 36 by the contact heating method to form a connection 39 (FIG. 2) lying transversely to the latter.
The connections 39 lying transversely to the longitudinal direction of the folded material web 11 end just below the upper edge of the material web, at which two edge strips 47 remain free, which are moved apart under the influence of a V-shaped rail 40 to form an opening for the packs and in the Be kept at a distance. The rail 40 and an extension 41 (FIGS. 5 and 6) of the latter end, viewed in the direction of movement of the material web, behind the conveyor rollers 32 in a vertical sectional plane 42 in which a disk 44a (FIG. 1) worn knife 43 is located.
The disk 44a is actuated by means of a cam 44 arranged on the shaft 27 in such a way that the knife 43 is moved perpendicular to the plane of the material web and interacts with a counter knife 45, the end 46 of the extension 41 touching the edge strips 47 is separated from each other above the welding or connecting point 39 and a pack 12 separated from the material web 11 is produced. This pack 12 is in the position 13 in which it is gripped and its upper edge strips are held at a distance from one another by a blade-like rail 48.
With each forward movement of the folded web of material 11, the front vertical edge in the direction of movement is located in the area of action of clamping jaws 49 of a gripping member 50, which are spaced apart in the vertical direction same, such gripping members 50 attached at a distance from one another. The sprockets 52 and 53 are rotatably arranged on the stand '26 in a horizontal plane.
As FIGS. 7 and 8 show, the most effective clamping leg of each gripping element is formed by the flange of a vertical plate 54 and is attached to the chain 51 with an arm 55. A U-shaped spring 56 is bolted to plate 54 and one of its legs forms the movable member of the pair. A rail 57 curved in the longitudinal direction lies alongside the plate 54 and is secured in its position by means of pins 58.
The rail 57 cooperates with an arm 59 to form one around one. Pivot point 58a pivotable lever 59 with which the two legs of the spring 56 are moved apart when the arm is pressed inwardly towards the plate, as shown in FIGS. 7 and 8. The spring handles are arranged and spaced from one another in the vertical direction in such a way that they grasp the edge of the pack lying in front in the movement direction in the middle of the upper half and in the middle of the lower half in order to enable the pack to be separated into two independent packs.
Each of the gripping members, when it has reached the starting point intended for gripping the edge lying in front in the direction of movement of the material web, is located directly behind the conveyor rollers 32.
The shaft 27 has a cam disk 60 (Fig. 1) which actuates a lever 61 pivotally mounted at 62 GE, such that the lever end 63 (Fig. 7) moves in the direction of the arm 59 of the gripping member and opens the latter, as Fig. 7 shows. During the next forward movement of the material web, its front end in the direction of movement is pushed between the open legs of the gripping member, whereupon the latter closes as the cam plate 60 continues to rotate, before the gripped, pack-forming piece of the material web takes effect of the cam 44 has been separated by the cutter.
Since the pack is gripped at two points that are relatively far apart, it remains in an upright position over a horizontal guide rail 64 (FIG. 9).
By means of a suitable control device comprising a crank disk 65 (FIG. 1) arranged on the shaft 27 and a Maltese cross 66, the sprocket 53 is periodically set in rotation to move the chain 51, to an extent corresponding to the distance between two successive ones Gripping organs 50. Each rotary movement takes place while the folded material web 11 is stationary, so that during each forward movement of the chain the pack separated from the material web is moved away from point 13, an empty gripping element moves around sprocket 52 to point 13 and the gripper member is opened for pushing in what is now the end of the material web.
Since the upper edge strips 47 of the pack are held apart above the cutting line 42 by the rail-shaped extension 41, they remain separated from one another even after the material web has been cut through. During the next forward movement of the folded material web, these edge strips come into contact with the opposite side surfaces of the blade-shaped rail 48, one end of which extends to the cutting line and is slightly tapered.
After the pack, which is open at the upper end, has been removed from the separation point, it is stopped at the first filling point 15, above which a filling element 68 is located.
The filling element lies in an intermediate space between the end of the cutting-edge rail 48 and the beginning of a similar further rail 69 attached to the machine frame, which is used to keep the upper end of the pack open during the further transport from the first filling point 15 the second filling point 18 is used. In the embodiment shown, the second filling point 18 lies four movement steps behind the first filling point 15 and has a filling member 70 arranged at the end of the rail 69 (FIG. 9).
The two filling members 68 and 70 are designed in such a way that they are suitable for receiving and subsequent dispensing of materials to be packaged in certain quantities and can be moved up and down in the vertical direction, that is to say they are lowered into the pack for dispensing the material contained after dispensing, have it lifted out of the pack.
As FIGS. 9, 11, 12 and 13 show, the filling element 68 is formed from two channels 71 which are U-shaped in cross section, the legs of which lie on top of one another and form a closed, wedge-shaped container that tapers downwards. In the vicinity of the upper ends, the grooves 71 are connected with rods 72 and 73 that are parallel to each other. The rods 72 and 73 are rotatably mounted at one end in an Ilaltestück 74. The holding piece 74 is arranged on the end of an arm 75 which extends forwardly from a link 76.
The member 76 is connected at the top and bottom by means of pins 77 and 78 to the free ends of parallel arms 79 and 80, which are located between the two filling points and behind the second filling point at 81 and 82 on an upright plate 83 of the Masehinen The free end of the arm 79 carries a guide roller 84 (FIG. 13) which lies within a guide rail 85 which is fastened to the plate 83 and has a U-shaped cross section.
The roller 84 is provided on the one hand to guide the two arms 79 and 80 when they are pivoted, and on the other hand to hold the lower end of the filling member 68 in the closed position when it is in the plane of the one at the filling point 15 stationary pack.
The arms 79 and 80 pivot downwards under the influence of their own weight, but are raised by a Noeken disc 86 on the shaft 27, which controls a lever 87, the upper end of which can be pivoted with a shoulder 88 on which the arm 75 carrying the filling element connected is. In the upper end position of the arms 79 and 80, the lower blade-shaped end of the filling element 68 assumes the position shown in FIG. 9, in which there is a small distance between it and the upper open end of the stationary pack located at the filling point 15 .
In this position, the ends of the edge strips 47 of the pack are under the influence of the blade-like rails 48 and 69. When the filling element 68 moves downward, its blade-like end can slide between the edge strips 47 of the pack and the walls of the latter move apart to create a gap .
In the upper position of the filling element 68, the upper open end is located directly below the lower end of a tube 89 for the supply of the goods to be filled. The material introduced into a container 90 is fed to the latter by means of a device designated 92 in measured amounts in periods coordinated with the movements of the filling member. For this purpose, the filling device is controlled by an actuating member 91 placed on the shaft 27.
In order to open the filling element 68 after it has been introduced into the pack and to close it after it has emerged from the pack, means are provided which are controlled by the up and down movements of the carrier connected to the filling element. These means are designed in such a way that the filling element remains open during the movement into the lower end position and closed during the movement from the lower end position into the upper end position. For this purpose, a lever 92 (FIG. 13) arranged along the support arm 75 of the filling element is provided, which is clamped next to its front end on the rod 73 forming its pivot axis.
The outer short end 93 of the lever 92 is pivotally connected at 96 to one end of a link 94, which assumes an upwardly inclined position, lies above the plane of separation of the two grooves 71 and its upper end at 94a with the free end of one the end of the rod 72 clamped arm 95 is pivotally attached. The arm 95 and the lever end 93 are of equal lengths. When the lever 92 is pivoted through a small angle a (FIG. 11) in the vertical direction, the channels 71 attached to the rotating rods 72 and 73 swing from the closed position according to FIG. 10 into the open position of the filling element according to FIG 11 and back to the closed position (Figs. 10 and 12).
The closing movement is determined by the legs of the grooves 71 themselves coming to lie on top of one another, while an adjustable adjusting screw 97 limits the pivoting movement of the lever 92 into the open position of the filling element.
In order to be able to suddenly open and close the grooves 71 of the filling element, the rear end of the lever 92 forms one part of a knee joint 98, which comprises a second link 99 as a second part, which is articulated at 100 to an arm 101. The arm 101 itself is pivotably suspended on the support arm 75 and is under the action of a tension spring 102a which is also connected to the support arm 75 and which influences the knee joint 98 in such a way that the filling element 68 is either open or closed.
The kinked position of the knee joint on both the one and the other side of the dead center position is limited by two vertically superimposed adjusting screws 102 and 103 (FIG. 14) which are adjustable and lockable on a side plate 104 of the plate 83. Before reaching the upper end position during the upward movement of the filling element 68, a pin 105 attached to the lever 92 hits the stop screw 102 and causes a pivoting of the lever 92, which in the end position of the filling element has a downward inclination with respect to the support arm 75, occupies position beyond the dead center position of the joint.
The lever 9.2 is then pivoted downward into the position shown in FIG. 14 until the grooves 71 come to rest with the edges of their legs (FIG. 12). In an analogous manner, the adjusting screw 103 forms a stop for the pin 105 when the arms 79 and 80 swing downwards to introduce the closed filling member 68 into the pack. The knee joint 98 bends upwards and the lever 92 rests against the adjusting screw 97 and causes the filling element 68 to suddenly open, which releases its material load 106, which falls under its own weight into the pack.
The filling element 70 of the second filling point 18 is designed and actuated in the same way as the filling element 68, and its parts which correspond to the elements of the latter are provided with the same reference numerals, supplemented by an index.
Since the link 76 connected to the two arms 79 and 80 has moved closer to the visual pivot axes 81 and 82, the filling element 70 is actuated over a correspondingly shorter distance, with the result that the immersion depth does not extend to the connection point 17 made transversely through the pack reaches down. The filling members 68 and 70 are moved up and down between their upper and lower end positions, which are fully drawn out in FIG. 9, and are drawn in dashed lines. The s filling element 70 receives the from it. materials to be removed from a collecting container 90 '.
After the second movement of the pack after receiving the goods 106 at the filling point 15, it is stopped at the point 16 (FIG. 2) in order to form the connection point 17 passing halfway through the pack. This is done by compressing the connecting points Place by means of two heated shoes
107 reached. As FIG. 15 shows, these shoes 107 are arranged at the upper ends of two levers 108 which are articulated at 109. The ends of the levers are supported by rollers on the edges of circular saw discs
110 on the shaft 27, the whole thing in such a way that the two shoes 107 are periodically moved towards and apart again.
After the second movement step after the cross-connection 17 has been established, the pack is at the second filling point 18, at which the goods 112 are introduced into the upper part of the pack. After the filling element 70 has been emptied, the latter is moved upwards and closed before refilling before the next movement of the pack is initiated.
When it leaves the second filling point, the pack contains two separate amounts of material 106 and 112. It is stopped at the point 19 (FIG. 2) where there are two heated shoes 113 analogous to shoes 107 that are against the pack between them pressed, the upper end of which is closed. The movements of the heated organs 113 are controlled by a cam disk 114 on the shaft 27 and transmission lever 115. The seal attached to the edge strip 47 of the pack is denoted by 20.
At the point 21 (FIG. 2), the two closed pack parts containing the charges 106 and 112 are separated on a horizontal line 116 running through the middle of the connection point 17. The separation takes place by means of two knife edges 117 and 118 (FIG. 16) which can be moved into the position shown in dashed lines. The knives are arranged at the upper ends of levers 119.
The levers 119 are pivotably mounted at 120 and are connected to one another via a link 121. One lever 119 has a lever arm 122 with a roller 123 resting on a non-circular disc 123 located on the shaft 27 for controlling the knives which come into operation at point 21 when the pack is stationary.
The pack parts lying on top of one another and separated from one another continue to remain under the clamping effect of the two clamping members. The next time the chain moves, the two individual pairs pass through a side opening 124 into the shaft 25. At the same time, the arm 59 of the clamping elements is in operative connection with a disk 125 (FIG. 8) and is pressed inward during the movement of the conveyor device.
The clamp legs. 49 are moved apart, as shown in FIG. 8, so that the two packs are released and fall through the shaft 25. After the functional connection between the arm 59 and the disk 125 has been abandoned, the clamping legs 49 move towards one another into the clamping point in order to be opened again only at the point 13.
As a connecting means for making the longitudinal, transverse and end connections, a thermally active plastic is preferably used, which is applied as a thin layer to the inward-facing locations where the connections are to be made after the material web has been folded. Such connecting means soften very quickly when a certain temperature is applied and, under pressure, bring about a connection of the parts of the material web provided with the connecting means. If a material web made of plastic is used, then there is no need to use a special connecting means.
In the packaging machine, the point 16 at which the cross-connection 17 is made can also be omitted, as can the devices at point 21 for separating the pack into two individual packs.
In such a case, only simple packs with a single filling can be produced, so that the second filling point 18 is also superfluous. However, the production of double packs has the essential advantage of doubling the machine's production. The production of such double packs only requires the use of a wider material web 11, the arrangement of the second filling point 18 and the separating point 21. These additional points require additional mechanical means controlled by the common shaft 27, but their costs in no relation to the achieved Production increase.
Further possible changes are that means for changing the horizontal dimensions of the packs can be provided. This can be seen in that the connection points located transversely to the material web and made at point 35 come to lie further apart by increasing the speed of movement of the material web or by reducing the speed of the movements of the means that are provided for making the connections. To change the speed of movement of the material web through between the guide rollers 31, it is only necessary to replace the joint 33a (FIG. 1) with another of a suitable, adjustable size.
The advancement of the conveying device 14 takes place to such an extent that the movement steps are greater than the width of the packs, the clamping members being attached to the conveying device 14 at equal intervals which are greater than the width of the packs.
The number, type and sequence of the operations depends to a large extent on the nature, size and shape of the materials to be filled or on the number of different types of articles to be packaged. For certain packs it may be useful if one or both sides of the pack are printed with instructions for use or other information. This can be done by providing a point for printing which is located in front of the point 35 for making the connections 29. When using flexible plastics to produce the packs, more than one transport means can be provided for moving the folded web of material forward.
If several means of transport are arranged, these are arranged at two separate locations.