Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Klotzbodenbeuteln Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Ylotzbodenbeuteln aus Papier mit einer Innenschicht aus thermoplastischem Mate rial, durch Bildung eines fortlaufenden Schlauches mit heiss versiegelten Kanten, Abtrennen von Schlauchabschnitten und Falten eines Kreuzbodens bei in die Gebrauchsform gespreiztem Beutel mit seitlichen dreieckförmigen Endlappen und einer unte ren durchgehenden, heiss versiegelten Bodenkante.
Zur Herstellung von Beuteln wird meist bei einem flachliegenden Schlauchstück der Boden durch Auf ziehen der Schlauchstückenden zur Bildung der Eck- einschläge und durch anschliessendes Umfalten der Bodenklappen ein Kreuz- oder Klotzboden gebildet.
Daneben hat man auch vorgeschlagen, bei einem in die Gebrauchsform aufgefalteten Schlauchwerkstück einen Klotzboden anzufalten. Bei bekannten Maschi nen dieser Art werden über einer innerhalb des Beu tels sich bis zum Boden erstreckenden Kastenform mit Faltleisten die Längsseiten des Schlauchbodens nach innen zur Bildung von mittleren, in Längsrich tung des Bodens einander berührenden Lappen ein geschlagen, wonach dann Schweissleisten an diese Bodenlappen zur Längsverschweissung des Bodens herangeführt werden.
Bei der Einfaltung der Längs seiten werden dreieckförmige Endlappen selbsttätig mitgebildet. Diese Beutelfertigung setzt voraus, dass der Beutelschlauch mit einer Innenschicht in Form eines Auftrages oder einer Folie aus heisssiegelfähigem Material versehen ist. Es besteht bei diesem Herstel lungsverfahren der Nachteil, dass in komplizierten Vorrichtungen in mehreren Arbeitsstufen die Boden bildung erfolgt.
Das Verfahren nach vorliegender Erfindung be steht darin, dass im Anschluss an die bei noch flach liegendem Schlauch erfolgende Versiegelung der Bodennaht die Bodenbildung durch vollständiges Aufspreizen des Schlauches zwecks zwangläufigen Nachziehens des Bodens in die Klotzbodenform bei abstehenden dreieckförmigen Endlappen erfolgt, wor auf die anschliessend nach unten geradegerichteten und in sich verschweissten Endlappen gegen die Bodenfläche umgelegt werden und anschliessend das Aufbringen eines Bodenblattes erfolgt.
Die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass an einer endlosen, vornehmlich absatz weise angetriebenen Fördereinrichtung eine Vielzahl von Beutelschlauch-Spreizklappen in Abständen, wel che dem gegenseitigen Abstand der Arbeitsstellen für die verschiedenen Fertigungsstufen entsprechen, an geordnet sind, dass ferner im Bereich der Arbeits stellen für die Schlauchspreizung und Bodenfaltung bis zum Abwurf der Fertigbeutel eine mit Schalt hebeln der Schlauchspreizklappen zusammenarbei tende Steuerbahn,
sowie Führungen zum Geraderich ten und Umlegen der dreieckförmigen Bodenendlap- pen und eine unten an den Boden der Beutel zum An liegen bestimmte Führungsplatte vor der Arbeitsstelle für die letzte Führungsstufe vorgesehen sind, und dass bei der Arbeitsstelle für die letzte Fertigungsstufe zum Aufbringen eines von .einem Papierband abge trennten Bodenblattes sich ein dem Takt der durch laufenden Schlauchspreizklappen entsprechend ange triebener Druckstempel auf und ab bewegt.
Mit einer solchen Vorrichtung können am Boden völlig abgedichtete Beutel mit erheblichen Arbeits geschwindigkeiten hergestellt werden, wobei die Vor richtung so ausgebildet sein kann, dass ihr entweder die offenen fertigen Beutel entnommen werden kön nen oder unter Zwischenschaltung einer Einrichtung zum Flachlegen auch Versandbeutel, welche in flach liegenden Stapeln den Verbrauchern zugestellt wer- den. Bei Entnahme von offenen Beuteln kann sich an diese Vorrichtung unmittelbar eine Füllmaschine zum Füllen und Verschliessen der gefüllten Beutel anschliessen.
Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfin dung, welches nachfolgend beispielsweise erläutert wird.. Es zeigt: Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der ersten Fertigungsstufen, Fig.2 ein Schaubild eines Beutels nach der Bodenbildung in etwas vergrösserter Darstellung, Fig.3 Unteransicht eines völlig geschlossenen Bodens in verkleinerter Darstellung, Fig. 4 schematische Gesamtdarstellung der Vor richtung,
Fig. 4a und Fig. 5 Einzelheiten zu Fig. 4, Fig. 6 eine Teilansicht der Fig. 4 in vergrösserter Darstellung, Fig. 7 einen Querschnitt 1-I der Fig. 6, Fig. 8 bis 10 weitere Einzelheiten.
Für die Herstellung der Beutel kommt einseitig mit heisssiegelfähigem Material beschichtetes oder mit einer entsprechenden Folienauflage versehenes Papier zur Verwendung. Von diesem Papier wird zunächst in an sich bekannter und nicht dargestellter Weise .ein Schlauch gebildet, bei dem die heisssiegel- fähige Schichtseite 1 sich im Innern des Schlauches befindet. Nach Fig. 1 ist dieser Schlauch an beiden Längskanten jeweils bei 3 und 4 verschweisst. Es besteht auch die Möglichkeit, nur an einer Längs kante eine Schlauchschweissnaht vorzusehen.
Ein sol cher Schlauch wird auf eine Schlauchrolle aufgewik- kelt und von dieser Rolle den Arbeitsstellen zuge führt.
In der ersten Fertigungsstufe wird der Schlauch zwangläufig über einen in diesen lose eingesetzten Spreizdorn 5 geführt, welcher den Schlauch leicht aufspreizt, damit beim weiteren Vorschieben des Schlauches dieser über Spreizbleche 7 (Beutel- schlauch-Spreizklappen) gespreizt werden kann, wel che sich innerhalb des Schlauches bis zur späteren Bodenkante 8-8 nach unten erstrecken. Hierauf wird die untere Bodenkante bzw. Bodenleiste 9 zwi schen beheizten Schweissbacken eingeklemmt, so dass sich eine durchgehende Bodenschweissnaht 9 ergibt.
Unmittelbar unterhalb dieser Schweissbacke wird dann der Schlauch mit einer Schneideinrichtung ab getrennt (Fig. 1).
Hierauf werden die beiden Spreizbleche 6 und 7 auseinandergespreizt, und zwar in die spätere Ge brauchsform des Beutels 10. Hierbei wird der Boden 11 des Beutels 10 mit der mittleren Schweissnaht zwangläufig nach oben nachgezogen, wobei die mehr oder weniger schräg nach unten abstehenden drei- eckförmigen Endlappen 12 gebildet werden, das heisst der Boden 11 legt sich unmittelbar in Höhe der unteren Ränder der beiden auseinander gezogenen Spreizbleche 6 und 7 rechtwinklig zum Beutelkörper 10 an.
In einem weiteren Arbeitsgang werden die dreieckförmigen Endlappen 12, wie die strichpunk tierten Stellungen in Fig. 2 zeigen, gerade nach unten gerichtet und in sich verschweisst.
In der nächsten Fertigungsstufe werden die drei- eckförmigen Endlappen 12 unten auf den Bogen aufgelegt und in dieser Stellung mit einem Boden blatt 13 festgelegt (Fig. 3).
Das vorbeschriebene Herstellungsverfahren lässt sich am besten mit einer Vorrichtung durchführen, bei welcher die beiden Spreizbleche 6 und 7 zusam men mit ihren Betätigungsorganen an Führungsleisten aufgehängt sind, welche in Fig.4 durch die ge strichelte Linie 14 angedeutet sind. Von einer Dreh achse 15 aus können die Spreizbleche 6 und 7 be tätigt, das heisst auseinandergespreizt werden, und diese Drehachse 15 wird mit einem Hebel 16 be tätigt. Auf den Führungsleisten 14 wird eine Viel zahl von solchen Spreizblechen 6 und 7 in bestimm ten Abständen angeordnet.
So können nach dem Aus führungsbeispiel acht Spreizbleche 6 und 7 über der Führungsbahn verteilt werden, wobei diese Spreiz- bleche an ihren Aufhängeorganen mit einem endlosen Band oder einer endlosen Treibkette in Richtung der Pfeile 17 bewegt werden. Diese Treibkette 15a fällt in der schematischen Zeichnung mit den Führungs leisten 14 zusammen und wird über Kettenräder 18 geführt. Die Spreizbleche 6 und 7 mit ihrer Schalt achse 15 sind so angehängt, dass sie über den gesam ten Verlauf der Kettenführungen jeweils senkrecht nach unten hängen.
An der Arbeitsstelle I, das heisst in der ersten Fertigungsstufe, erfolgt die Bodenverschweissung der Beutel. Dieser Arbeitsgang vollzieht sich wie folgt.
Der Beutelschlauch S ist auf einer Rolle 19 auf gewickelt und gelangt über eine Führungsrolle 20 zwischen zwei Transportwalzen 21, die zwangläufig angetrieben werden und den Schlauch S über einen in diesem lose eingesetzten und frei schwebend durch sein Eigengewicht über den Transportwalzen 21 ge haltenen Spreizdorn 5 nach oben schieben, bis er in vorschriftsmässiger Höhe über die beiden noch zusammenliegenden Spreizbleche<B>6:7</B> vorgeschoben ist. Mit der Druckrolle 23, die an einer Feder 22 angesetzt ist, wird der Schlauch auf den Spreiz- blechen 6 und 7 festgehalten.
In einem gewissen Abstand, der für die spätere Bodenbildung ausreicht, sind zwei Heizbacken 24i25 an den beiden flach liegenden Aussenkanten des Schlauches vorgesehen. Diese können - wie Fig. 4a zeigt - jeweils inner halb eines Führungskörpers 26 mit einem Kolben 27 verschiebbar angesetzt sein. Zwischen einer Druck scheibe 28 am Kolben 27 und einem Verschlussstück 30 des Gehäuses 26 ist .eine Feder 29 eingesetzt. Die Kolbenstangen überragen das Führungsstück 30 und können in Zusammenwirkung mit den Federn 29 mit Kurvenscheiben 31i32 vor- und zurückbewegt werden derart, dass die Beutelkante zwischen den beiden Heizbacken 24,125 eingepresst wird.
Im Mo- m.ent der Einpressung erfolgt eine Beheizung, wobei der Beutel am unteren Ende durchgehend verschweisst wird.
Unterhalb dieser Schweissbacken befindet sich ein Messerpaar 33;34, mit dem der Beutel unmittelbar beim Anpressen und Verschweissen abgeschnitten wird, so dass nun ein unten am Boden verschweisster Beutel an den noch geschlossenen Spreizblechen hängt. Die Messer 33%34 kann man gegebenenfalls unmittelbar an die Schweissbacken 24.25 ansetzen.
Oberhalb der Führungen 14 und Zugketten 15 befindet sich eine Steuerleiste 35 für die Schalthebel 16 der Schaltachsen 15, welche - wie vorerwähnt die Beutelspreizbleche 6 und 7 betätigen.
Der Antrieb, das heisst die Vorbewegung der Spreizbleche ist so gedacht, dass jeweils bei jeder Arbeitsstelle, das heisst also auch in der Station I ein kurzer Stillstand erfolgt, wobei dann um die gleiche Zeit in den späteren Stationen, die nun be schrieben werden, ebenfalls die Spreizbleche 67 um diese Zeit stehen bleiben, bis der weitere Transport erfolgt. Bei der Vorbewegung der Spreizbleche 67 nach der Bodenverschweissung und Abtrennung des Beutelschlauches in Pfeilrichtung 17 gelangt der Schalthebel 16 unter die Steuerleiste 35.
Hierdurch wird der Hebel 16 in Pfeilrichtung nach unten ge dreht, wobei sich die Beutelspreizklappen 6"7 aus einanderspreizen (vgl. Arbeitsstelle 1I). Bei diesem Spreizvorgang des Beutels wird nach dem oben be schriebenen Verfahren der durchgehend verschweisste Boden 11 des Beutels 10 zwangläufig nach oben nachgezogen bei mehr oder weniger schräg nach unten abstehenden dreieckförmigen Endlappen 12.
Bei der Weiterbewegung der Spreizbleche 6 und 7 werden die dreieckförmigen Endlappen 12 an tüh- rungsblechen 36 gerade nach unten gerichtet, so dass diese Endlappen 12 in der Fertigungsstufe 1I eine genau senkrechte Stellung nach unten einnehmen. In dieser Fertigungsstufe II erfolgt eine Ver- schweissung der dreieckförmigen Endlappen 12 mit einer hier angesetzten Einrichtung, welche in Fig. 3 dargestellt ist.
Hier schiebt sich der Beutelboden 11 über eine an beiden gegenüberliegenden Seiten innen an die Endlappen 12 angrenzenden Gegendruck körper 37. Mit an beiden Seiten angesetzten hin und her beweglichen, an den Enden beheizten Druck kolben 38 39 werden dann die dreieckförmigen End- lappen an den Gegendruckkörper 37 angepresst, wo bei die inneren heisssiegelfähigen Schichten der End- lappen 12 in sich verschweisst werden.
Diese Ver- schweissung erfolgt ebenfalls bei Stillstand, während gleichzeitig bei der vorangehenden Fertigungsstufe I die Beutelkante des nächsten Beutels verschweisst und vom Schlauch abgeschnitten wird. Man kann gege benenfalls auch den Gegendruckkörper 37 an den sich an die Endlappen 12 angrenzenden Flächen be heizen und die Druckkolben 38;39 unbeheizt lassen oder beide Teile 37 und 38;39 beheizen.
Die Spreizeinrichtungen<B>6,7</B> werden nun nach diesem Stillstand weiter bewegt bis zur Fertigungs- stufe 11I. Auf dem Weg bis zu dieser Fertigungs stufe werden mit Umlegeinrichtungen 40 die drei- eckförmigen Endlappen nach oben an den Beutel boden umgeschlagen, und zwar unter Zwischenschal tung eines Führungsbleches 41, das sich unmittelbar an den Beutelboden 11 anlegt.
Unterhalb dieser Fer tigungsstufe III wird von einer Rolle 42 ein Papier streifen 43 mit den Transportrollen 44 zwangläufig abgezogen und unterhalb des Beutelbodens 11 in einer dem Beutelboden angepassten Grösse vorge zogen. Darunter befindet sich eine Druckplatte 45, die an einem Kolben 46 innerhalb von Führungen 47 gelagert und mit einer Kurvenscheibe 48 nach oben bewegbar ist. An der Druckplatte 45 sitzt ein Schneidmesser 49, das mit einem ortsfesten Messer 49 zusammenarbeitet.
Beim Hochschieben der Druck platte 45 wird gleichzeitig mit den Schneidmessern 49 der Streifen in der gewünschten Länge abge schnitten und mit der Druckplatte 45 an den Beutel boden angepresst, wobei man zweckmässig diese Strei fen zur Bildung des Bodenblattes 13 an der dem Beutel zugekehrten Seite mit einem Kunststoffauftrag oder dergleichen ausstattet, welcher bei einer Be- heizung eine klebende Wirkung hat. Gegebenenfalls ist es auch möglich, eine Klebstoff-Auftrageinrich- tung vor dem Aufdrücken des Bodenblattes 13 vor zusehen.
Diese Bodenverklebung erfolgt in der Fer tigungsstufe III ebenfalls - wie vorbeschrieben = bei Stillstand der Beutelschlauch-Spreizeinrichtung 6 7.
Bei der Weiterführung der Spreizbleche 6;7 wird der Schalthebel 16 nach Verlassen der Arbeitsstelle III von der Steuerleiste 35 freigegeben, die Beutel spreizklappen 6/7 werden zusammengeschoben, und der fertige Beutel 10 fällt anschliessend in noch ge öffnetem Zustand über eine Gleitbahn nach unten ab. In den übrigen gezeichneten Stellungen der zu sammenliegenden Beutelspreizklappen erfolgen keine Arbeitsverrichtungen, bis die Spreizklappen 6,'7 wie der in die Fertigungsstufe I gelangen, wobei sich die vorbeschriebenen Arbeitsvorgänge wiederholen.
Der Antrieb der verschiedenen Arbeitseinrichtun gen in den Fertigungsstufen erfolgt beispielsweise von einem Motor 51 aus. Dieser Motor 51 treibt über ein Treibband 52 ein nur teilweise am Umfang bei 53 gezahntes Schaltrad 54 über die Treibscheibe 55 an. Mit der Teilverzahnung 53 wird die Antriebskette 56 in bestimmten Abständen in Bewegung versetzt. Diese endlose Kette 56 ist unten über das Kettenrad 57 und oben über das Kettenrad 18 gelegt, von wo aus die Förderkette 15a für die Spreizeinrichtungen 6/7 absatzweise in Bewegung versetzt wird. Von der Treibscheibe 55 wird über eine endlose Kette 57 der Antrieb für die Kurvenscheibe 31 über ein Ketten rad 58 abgenommen. Von dem Treibrad 58 wird über eine Treibkette 59 der Antrieb zu dem Treib rad 60 der Kurvenscheibe 32 weitergeleitet.
Die Messer 33134 können zusammen mit den Schweiss backen 24;25 vorbewegt werden, oder es ist gegebe nenfalls ein gesonderter Antrieb für diese Messer 33l34 vorzusehen. Von einer hinter der Treibscheibe 55 liegenden Treibscheibe gleicher Grösse wird über eine endlose Kette 61 der Antrieb zu einer Treib- scheibe 62 weitergeleitet, welche ebenfalls ein bei 63 teilweise gezahntes Rad 64 zu absatzweiser Vor bewegung der endlosen Treibkette 65 in Drehung versetzt.
Diese endlose Treibkette 65 ist um die Kettenräder 66,..'67 gelegt und wird mit der Teilver zahnung 63 - ebenso wie die Treibkette 56 absatzweise vorbewegt. Mit 68;"69 sind jeweils Wider lager für die Ketten 56 bzw. 65 bezeichnet, um bei dem Eingriff der Teilverzahnungen 53 bzw. 63 ein Ausweichen der Ketten zu verhindern. Von dem Kettenrad 67 aus wird über ein Zahnrad 70 das Zahnrad 71 angetrieben, das die Papiertransport walzen 21 in Bewegung versetzt.
Von einer über die Treibscheibe 62 gelegten endlosen Kette 72 wird in dem vom Hauptantrieb bestimmten Arbeitsakt eine Treibscheibe 73 in Drehung versetzt, welche mit einer ebenfalls eine Teilverzahnung 74 aufweisenden Treib- scheibe 75 gekuppelt ist. Die Teilverzahnung 74 ver setzt eine Treibkette 76, die über die Kettenräder 77,78 gelegt ist, in eine absatzweise Bewegung. Von dem Kettenrad 78 werden über Zahräder 79,180 die Transportwalzen 44 für die Bodenblätter 13 in Dre hung versetzt. Ausserdem wird von der Treibscheibe 75 die Kurvenscheibe 48 absatzweise gedreht.
Der Antrieb für die in Fig. 5 dargestellte Heiz einrichtung wird von einer geeigneten Stelle dieser Antriebseinrichtungen ebenfalls absatzweise so ab genommen, dass jeweils bei Stillstand die Kolben 38 und 39 vorbewegt werden (nicht zeichnerisch dar gestellt).
Es erweist sich als vorteilhaft, in die Schalträder 54 64.:75 jeweils gesondert einsetzbare Schaltzähne verstellbar vorzusehen.
Zu diesem Zweck können die Schalträder gemäss Fig. 8 bis 10 ausgebildet sein. Ein Antriebsrad 81 ist fest auf einer Welle 82 aufgesetzt, und eine weitere Scheibe 83 ist gegenüber dem Antriebsrad 81 ab hebbar und in der Umfangsrichtung verstellbar auf den Bund 81a aufgesetzt. In einer kreisförmigen Aussparung 84 des Antriebsrades 81 sowie in entsprechenden Aussparungen 85 der Scheibe 83 sind die in Fig. 9 ersichtlichen Zähne 86 eingesetzt, und zwar greifen die Vorsprünge 86a der Zähne in die Aussparung 84 ein und die Vorsprünge 86b in die Aussparungen 85. Es lassen sich nun beliebig viele Zähne 86 in die Scheiben 83 bei entsprechen der Verdrehung derselben gegenüber dem Rad 81 in den gewünschten Zahnabständen einsetzen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Art der Aufhängung der Spreizbleche 67. Es sind zwei Führungsleisten 14a/14b vorgesehen, zwischen denen eine Führungs backe 87 an beiden Längsseiten mit Rollen geführt ist. An beiden Enden dieser Führungsbacken 87 be finden sich Gleitschlitze 88,'89, und in der Mitte werden die Führungsbacken 87 von der Schaltstange 15 durchgriffen. In den Gleitschlitzen 88!89 werden an Führungsstücken 9091 die oben nach aussen ab gewinkelten Teile 6a, 7a der Spreizbleche angesetzt, z. B. angeschraubt oder sonstwie an diesen auswech selbar befestigt.
Um eine genaue Führung der Spreiz- bleche zu erhalten, sind an beiden Enden von Stan gen 9293 die Führungskörper 90 91 angesetzt und gleiten somit in den Führungen 88 89 der beiden Führungsbacken<B>87,</B> die im Abstand voneinander je weils in den Führungsleisten<I>14a</I> :14b gleiten. Um die beiden Enden der Schaltachse 15 können die Aufhänge- und Schalteinrichtungen der Spreizbleche 6,'7 frei nach unten pendeln, und es erweist sich als vorteilhaft, an den beiden Enden der Schaltachse 15 die Transportketten<I>15a '15b</I> anzusetzen.
In der Mitte der Schaltachse 15 ist der Schalt hebel 16 mit der Führungsrolle 94 fest aufgesetzt. Jeweils oberhalb und unterhalb der Schaltachse 15 ist an dem Schalthebel 16 eine kurze Schaltstange 95;96 bei 97 und 98 angelenkt. Die unteren Enden der Schaltstangen 95,96 sind bei 99;100 an die Gleitstücke 90191 angelenkt. Beim Umlegen des Schalthebels 16 in Pfeilrichtung werden die Gleit- stücke <B>90,91</B> mit den daran angesetzten Spreizblechen 6a;'6 und 7a#7 nach aussen bewegt, so dass diese aus der links gezeichneten zusammengeschobenen Stel lung in die rechts gezeichnete Spreizstellung versetzt werden.
Anstelle eines Abwurfes eines geöffneten Beutels 10 im Anschluss an die letzte Fertigungsstufe<B>111</B> können die Führungsbahnen 14a,14b zur Schaffung einer nicht gezeichneten Fertigungsstufe IV verlän gert werden. In dieser Fertigungsstufe IV kann eine Einrichtung zum Flachlegen der Beutel eingeschaltet sein. Diese kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass gegenüber einer Führungsrolle oder Gleit bahn eine abgewinkelte Klaue etwa in Breite des flachen Beutelschlauches zum Einschieben mit ihrem abgewinkelten Ende an die Biegekante des Bodens drehbar angeordnet wird, und unterhalb dieser Ein richtung Presswalzen liegen.
Mit Scherengliedern in nerhalb der Beutelspreizklappen <B>6,3</B> lassen sich die Beutel beim Zusammenschieben der Beutelspreiz- klappen in die flache Lage auseinanderziehen, wobei dann mit aufgeklapptem Boden die Beutel völlig flachliegend dem Automaten entnommen werden.
Der in Fig. 4 gezeigte fertige Beutel kann in eine Füllmaschine mit der Hand eingesetzt werden, oder man kann den geöffneten Beutel auch selbsttätig einer Füllmaschine zuführen oder eine Fülleinrich tung kann in die vorliegende Vorrichtung zum Her stellen der Beutel eingebaut werden.