Vorrichtung zum selbsttätigen Versiegeln an einer Maschine zum Verschliessen und Füllen von Faltschachteln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Versiegeln an einer Maschine zum Verschliessen und Füllen von Faltschachteln.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein Abstützorgan enthält, das derart angeordnet ist, dass es jeweils eine einseitig offene Endfläche eines zum Transport der Faltschachteln dienenden Halters zur Bildung einer mindestens zum grösseren Teil ebenen rahmenförmigen Fläche verschliesst, und dass sie weiter eine Gegendruckplatte enthält, die derart angeordnet ist, dass sie mit der andern Endfläche des Halters zusammenwirkt, um die Höhenlage der Schachtel im Halter zu bestimmen, und dass sie schliesslich eine ebene Pressplatte enthält, die derart angeordnet ist, dass sie mit der erstgenannten rahmenförmig verschlossenen Endfläche zusammenwirkt, um einen Druck auf die Schachtel auszuüben und dadurch ein Deckmaterialblatt an den Klappen und an den Rändern der Öffnung der Schachtel zu befestigen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die eine Verschliess- und Füllmaschine für Faltschachteln darstellt.
Auf der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer kompletten Maschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine.
Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten des Kartonmagazins mit einer Vorschubvorrichtung in Seitenansicht und Draufsicht.
Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zur Komplettierung des Halters zu einem rechtwinkligen Rahmen, gegen den die Klappen während des Versiegelvorganges gepresst werden.
Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht der Versiegelvorrichtung.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt, der die Betätigungsvorrichtung zum Versiegeln sowie die Gegendruckplatten darstellt.
Fig. 8 bis 12 zeigen Einzelheiten der Einrichtung zum Umfalten und Befestigen der Klappen nach dem Versiegeln; Fig. 8 ist eine schaubildliche Vorderansicht, Fig. 9 eine Draufsicht, die den Zahnradmechanismus zur Betätigung der Fakvornchtung darstellt, Fig. 10 bis 12 zeigen die Betätigungsvorrichtung.
Das Kartonmagazin besteht aus einem Behälter 10 zur Aufnahme flacher Schachtelzuschnitte 12 und einer Vorschubspindel 14. Die Vorschubspindel wird durch einen besonderen Motor 16 angetrieben, um die Schachtelzuschnitte gegen einen Kontaktarm 18 vorzuschieben. Der Kontaktarm schaltet den Strom für den Motor 16 aus, und zwar bei einem gewissen Druck auf die Schachtelzuschnitte 12. Er schliesst den Strom, sobald dieser Druck vermindert wird, wenn eine gewisse Anzahl Zuschnitte in die Verschliessmaschine vorgeschoben worden ist.
Die Verschliessmaschine besteht aus einem endlosen Förderer, der bei der dargestellten Ausführungsform als doppelreihige Gliederkette 20 ausgebildet ist. Die Gliederkette 20 trägt Halter 22 von U-förmigem Profil. Ihre offenen Seiten 24 weisen nach aussen und sie sind in Übereinstimmung mit den Zuschnitten 12 dimensioniert, die verschlossen werden sollen.
Die Halter werden zweckmässig auswechselbar gemacht, um die Einstellung der Maschine für verschiedene Zuschnittabmessungen verändern zu können.
Die Gliederketten 20 laufen über doppelte Kettenräder 26 und 28, deren eines (26) von dem Motor M angetrieben wird, während das andere (28) frei läuft und zur Regulierung der Kettenspannung einstellbar ist.
Die endlose Fördervorrichtung besteht aus zwei linear verlaufenden Teilen 30 und 32, deren erster (30) zum Verschluss des Bodens der Zuschnitte dient, während entlang dem andern Teil 32 nach dem Abfüllen der Verschluss des obern Teils des Zuschnittes erfolgt. Vor dem Verschluss wird es notwendig, dass die Zuschnittklappen oben und unten nach aussen gefaltet werden. Zu diesem Zwecke sind stationäre Faltlineale oder Schablonen 34, 36 angeordnet, und zwar für die Seitenklappen 38 und 3 8a sowie für die hintere Endklappe 40. Ein beweglicher Faltarm 42 ist für die vordere Klappe 40a vorgesehen. Durch diese Teile werden die Bodenklappen derart nach aussen verschwenkt, dass sie Berührung mit der Bodenendfläche des U-förmigen Halters 22 erhalten, während die obern Klappen so nach aussen gebogen werden, dass sie Berührung mit der obern Endfläche der Halter 22 bekommen.
Um eine steife Abstützung auch für die äussern Klappen zu erreichen, sind Abstützorgane in Form von Linealen 44, 46 (Fig. 1, 5, 6, 7) vorgesehen, die zwischen zwei Stellungen beweglich sind. Diese Lineale schliessen in einer Stellung jeweils einen U-förmigen Teil der Halter 22 zu einem rechtwinkligen Rahmen, so dass die Endflächen eben und rahmenförmig geschlossen sind.
In der andern Stellung sind die Lineale frei gegen über den Haltern 22, so dass diese Halter einseitig offene Endflächen aufweisen und sich zusammen mit den Gliederketten 20 bewegen können. Die Lineale 44, 46 besitzen Nuten 48 (Fig. 5 und 7) die Vorsprünge 50 an den Haltern 22 erfassen, um das Ausrichten zu erleichtern.
Das Versiegeln wird mittels eines deckenden Papierbandes 52 (Fig. 1 und 6) bewerkstelligt. Dieses wird an den Klappen beim Ausfalten angeleimt, so dass die Öffnungen der Schachtelzuschnitte verdeckt sind. Für jede Öffnung im Boden und oben ist eine Rolle Deckpapier 54 (Fig. 1) vorgesehen, ausserdem Führungsrollen 56 (Fig. 1), um das Deckpapierband so einzuleiten, dass es Berührung mit den ausgebogenen Klappen der Schachtelzuschnitte erhält.
Unmittelbar hinter der Einführungsstelle des Papierbandes 52, wo die Berührung mit den Zuschnittklappen erfolgt, und zwar gesehen in der Bewegungsrichtung des Förderers 20 (siehe Pfeile in Fig. 1), ist eine schwenkbare Heizplatte 58 (Fig. 1 und 7) angeordnet, die durch einen federbelasteten Schwenkarm 60 (Fig. 7) von einer Nockenscheibe 62 auf einer Nockenwelle 64 gesteuert wird, um die verschiedenen Bewegungen in der Versiegelvorrichtung auszuführen. Die Heizplatte wird zweckmässig mit einem elektrischen Heizwiderstand versehen, der es gestattet, die gewünschte Versiegeltemperatur zu erzeugen.
An der gegenüberliegenden Seite der Schachtelzuschnitte, die verschlossen werden, und unmittelbar gegenüber der Heizplatte 58 ist eine Gegendruckplatte 66 (Fig. 1, 2 und 7) vorgesehen, die ebenfalls durch einen Schwenkarm 61 (Fig. 7) ent- weder von der gleichen Nockenscheibe aus wie die Heizplatte gesteuert wird oder auch von einer andern Nockenscheibe 62a (Fig. 7) aus, die auf der gemeinsamen Nockenwelle 64 sitzt. In Richtung der Bewegung gesehen, sitzt hinter der Heizplatte vorzugsweise eine Kühlplatte 68 (Fig. 1, 6, 7). Diese wird in der gleichen Weise betätigt, so dass sie gegen das aufgeklebte Deckband gedrückt wird, um die Abbindung des Bindemittels zu beschleunigen.
Die Bindemittel können in diesem Falle in das Deckpapierband imprägniert oder auf das Band aufgetragen sein und/oder die Klappen des Schachtelzuschnittes können mit einem unter Hitze abbindenden Bindemittel bedeckt oder imprägniert sein.
Sobald das Deckpapierband auf den Klappen des Schachtelzuschnittes aufgeklebt ist, muss es zwischen der hintern Klappe eines vordern Zuschnittes und der vordern Klappe des folgenden Zuschnittes durchschnitten werden. Zu diesem Zweck ist ein rückwärts bewegliches Messer in Form einer Querschneide 70 (Fig. 1, 2, 6) vorgesehen. Dieses wird ebenfalls von einer Nockenscheibe 72 (Fig. 2) auf der Nockenwelle 64 betätigt.
Ist das Deckpapierband zwischen zwei benachbarten Schachteln durchschnitten, so werden die beiden in Förderrichtung liegenden Klappen eingeschwenkt. Zu diesem Zweck ist je ein Finger 74 und 74a (Fig. 2, 8 und 9) für jede der hintern und vordern Klappen 40 und 40a angeordnet, die durch einen Hebelmechanismus 76 und 76a (Fig. 2 und 9) von einer gemeinsamen Nockenscheibe oder jede von einer eigenen Nockenscheibe 78 (Fig. 11) auf der Nockenwelle 64 derart betätigt werden, dass sie eine Schwenkbewegung ausführen. Für die beiden Seitenklappen können zwei stationäre Faltlineale und Klebrollen oder eine Vorrichtung zur Anbringung eines Klebstreifens vorgesehen sein, zu dem Zweck, die Klappen in bekannter Weise in der Endstellung festzulegen.
Bei Klappen mit zwei Einsteckungen 80 an der einen Klappe 38a, die durch Schlitze 82 in der andern Seitenklappe 38 hindurchtreten (Fig. 8, 9), ist die Maschine mit einem speziellen Einsteck mechanismus 1 (I versehen. Dieser wirkt in der in den Fig. 2, 8, 9, 12 dargestellten Weise. Der Mechanismus besteht aus einem vor- und zurückbeweglichen Kopf 88, der schwenkbare Einsteckfinger 90 trägt. Diese wirken mit einem vor- und zurückbeweglichen, gleitenden Lineal 84 zusammen, welches mit zwei Aussparungen 86 versehen ist. Das Lineal 84 und der Kopf 88 erhalten ihre Vor- und Rückwärtsbewegungen von Nockenscheiben 92 (Fig. 10) und 94 (Fig. 12) aus, die auf der gemeinsamen Nockenwelle 64 sitzen. Die Finger 90 können durch eine Achse 93 verschwenkt werden und sind mit einem Schwenkarm 95 versehen, der eine Achse 95a trägt.
An dem Arm 95 ist ein Zugband 97 befestigt. In dem Kopf 88 sind Rollen 98 gelagert, die mit dem Lineal 84 zusammenwirken (Fig. 8, 9). Die Einrichtung wirkt in folgender Weise:
Zunächst wird das Lineal 84 in die in Fig. 8 dargestellte Stellung geführt, wobei es die Seitenklappe 38, die mit Schlitzen 82 versehen ist, faltet.
Währenddem der Kopf 88 sich vorwärtsbewegt, werden die äussern Enden 96 der Finger 90 unter Federwirkung aufwärts verschwenkt, so dass die Seitenklappe 3 8a angehoben wird, worauf sie unter fortgesetzter Bewegung des Kopfes 88 über die Schachtelöffnung in die Schachtel gefaltet wird. Bei dieser Bewegung gleitet die Rolle 98 auf dem Lineal 84 zwischen den Aussparungen 86, während die Enden 96 der Einsteckfinger in diese Aussparungen eintreten. In dieser Stellung wird das Zugband 97 gestreckt und fixiert die Lage der Achse 95a so, dass bei fortgesetzter Bewegung des Kopfes 88 die Finger 90 aus der Stellung nach Fig. 12 abwärts schwingen. Hierbei werden die Zungen 80 gegen die Schlitze 82 gefaltet. In dieser Stellung ist das Lineal 84 zurückgezogen, wobei die Rolle 98 die Klappe 3 8a unter Federwirkung abwärts drückt.
Dadurch treten die Zungen 80 durch die Schlitze 82 und werden unter der Klappe 38 ausgerichtet. Der Einsteckkopf 88 und die Finger 74 gelangen alsdann in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Finger 74 sind mit Durchbrechungen 100 versehen, die während des Einsteckens der Zungen 80 unter den Schlitzen 82 gelegen sind.
Nachdem die Bodenteile der Schachteln geschlossen sind, werden sie gefüllt. Die Füllung kann mit einer Dosiervorrichtung 102 (Fig. 2), wie sie an sich bekannt ist, erfolgen. Diese wird zweckmässig an einer Stelle angebracht, an der die Förderketten eine Wendung ausführen. An der andern Seite der Ketten sind entsprechende Vorrichtungen angeordnet, um die gegenüberliegenden Schachtelenden auf dieselbe Weise zu versiegeln und zu verschliessen. Ausserdem ist eine Einrichtung zum Abführen der gefüllten und fertiggestellten Schachteln vorgesehen. Diese Einrichtung besteht zweckmässig aus Förderern 104 (Fig. 2), die an den obern und untern Flächen der Schachteln angeordnet sind. Sie bestehen zweckmässig aus Textilmaterial oder aus Gummi.
Die Maschine wird durch den Motor M über ein Getriebe 106 (Fig. 1) angetrieben. Von dem Getriebe aus geht eine Vertikalwelle 108 nach oben, durch die die Nockenwelle 64 dauernd über ein tSberset- zungsgetriebe 110 angetrieben wird. Ausserdem ist eine Achse für das Treibrad des Förderers 20 vorgesehen, die durch eine Nabe in dem Maschinenrahmen hindurchtritt. Diese Achse geht von einem Planetengetriebe aus, welches einen intermittierenden Betrieb des Kettenförderers ermöglicht.
Die Achse 108 trägt ausserdem ein Handrad 114, durch welches die Maschine von Hand betätigt werden kann, z. B. beim Einsetzen eines Deckpapierbandes.
Anderseits sind Nockenscheiben 116 und 118 an ihr vorgesehen (Fig. 1, 3, 4), durch die die Vorschubvorrichtung zum Vorschub der Schachtelzuschnitte aus dem Vorratsraum 10 in die U-förmigen Halter 22 gesteuert wird.
An der Nockenscheibe 116 läuft eine Rolle 11 6a unter Federwirkung. Diese ist mit dem einen Ende eines Armes und Gestänges 120 (Fig. 3, 4) befestigt, dessen anderes Ende in Lagern an einem Rohr 122 gehalten wird. Das Rohr kann an einer Welle 124 auf und ab schwingen. Zum Heben und Senken des Rohres 122 dient ein Hebel-und Gestängemechanismus 126, der eine Rolle 128 trägt. Diese legt sich unter Federwirkung gegen eine Nockenscheibe 118.
Das Rohr 122 trägt ausserdem mittels eines Armes 130 einen Vorschubarm 132, der durch die Gestänge 120 und 126 betätigt wird und den Arbeitstakt ergibt, der zum Vorschub eines Schachtelzuschnittes in den Halter 22 erforderlich ist.
Zwischen dem Stapelraum 10 und der Gliederkette 20 mit den Haltern 22 sind zwei Biegerollen 134 und 136 (Fig. 2, 3, 4) vorgesehen, um das Öffnen des Schachtelzuschnittes aus der flachgedrückten Lage zu erleichtern, während er in einen Halter 22 vorgeschoben wird. Eine dieser Rollen ist schwingbar angeordnet, um den Schachtelzuschnitt in den Halter 22 völlig einzudrücken. Dies geschieht durch Pressung gegen die Schachtelkante, die derwenigen diametral gegenüberliegt, gegen die der Vorschubarm 132 sich während der Vorschubbewegung legt.
Auf der Welle 108 sitzt eine Nockenscheibe 137 zur Betätigung der Rolle 139 an einem Ende des Armes 141. Das andere Ende dieses Armes ist beweglich mit einer Stange 143 verbunden, durch die ein Rohr 145 verschwenkt wird, welches seinerseits die Rolle 136 über die Zahnradsegmente 147 und 147a betätigt.
Um eine ausreichende Abdichtung des Schachtelmaterials in den Ecken zwischen den Klappen zu erhalten, ist es wesentlich, dass die Oberlappverbin- dung, die bei der Herstellung der Schachteln sich ergibt, über eine der Klappen hinwegreicht. Hierdurch wird eine doppelte Materialstärke an der Über- lappverbindung erreicht, während die Schachtelklappen in der Hauptsache nur eine einfache Materialstärke besitzen. Bei Versuchen wurde gefunden, dass beim Übergang von der doppelten zur einfachen Materialstärke an den Überlappverbindungen leicht Risse auftreten. Um diese Risse zu vermeiden, kann die Verschlussplatte mit zwei Rippen versehen werden, die während des Verschliessvorganges in das Schachtelmaterial gepresst werden. Die Pressung erfolgt im rechten Winkel zu der Überlappverbindung.
Es hat sich erwiesen, dass zwei solche Eindrückungen in gleicher Entfernung von wenigen Millimetern ausreichend sind, um eine Abdichtung sicherzustellen.
Auf der gemeinsamen Nockenwelle 64 (Fig. 5) sitzt eine Nockenscheibe 149. Von einer Welle 155 wird ein Hebelarm 153 getragen, der seinerseits eine.
Rolle 151 trägt, die mit der Nockenscheibe 149 zusammenwirkt. Das andere Ende des Hebelarmes 153 besitzt eine Aussparung 157, die einen Zapfen 159 an einer Stange 161 umfasst. Die Stange 161 ist in dem Rahmen der Maschine entgegen der Wirkung einer Feder 163 verschiebbar. Sie ist mit dem Lineal 44 mittels eines Teils 165 verbunden. Sobald die Rolle 151 über den höchsten Teil der Nockenscheibe 149 hinweggeht, drückt der Hebelarm 153 die Stange 161 im Sinne der Fig. 5 nach links, wodurch das Lineal 44 den Halter 22 verlässt.
Alle andern Arbeitsteile der Maschine werden mittels Federn in die Ruhestellungen und mechanisch durch Nockenwirkung in die Arbeitsstellung verbracht.
Die Wirkungsweise der Maschine ist durch die obige Beschreibung völlig klar.