Maschine zum Herstellen von gefüllten Packungen, insbesondere flüssigkeitspackungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von mit Füllgütern aller Art und insbesondere mit Flüssigkeiten gefüllten Packungen, welche aus einem hülsenförmigen Mantelteil und je einem mit diesem dicht verbundenen KopÜ und Bodenteil bestehen.
Es ist eine Maschine dieser Art bekÅannt, bei der die hülsenförmigen Mantelteile in flachgelegtem Zustand aus einem Stapel entnommen, geöffnet und in die Becher einer absatzweise arbeitenden Fördereinrichtung eingesetzt werden, in der sie mit einem Bodenverschlussteil versehen, nach Übergabe jeweils in eine weitere Fördereinrichtung gefüllt und schliesslich mit einem Kopfverschlussteil versehen werden.
Die Kopf- und Bodenverschlussteile für diese Packungen sind als ausgestanzte Kartonzuschnitte ebenfalls in Vorratsstapeln eingelegt und werden beim Zuführen zu den Mantelteilen wannenartig verformt und in dieser Form in die Kopf- und Bodenmündung der Mantelteile eingesetzt und mit diesen verklebt.
Ausserdem ist eine Maschine bekannt, bei der die Mantelteile aus Zuschnitten durch Herumfalten um Dorne eines absatzweise gedrehten Dornrades unter Bildung einer Längsnaht geformt werden und in die Mantelteile, während sie noch auf den Dornen sitzen, ein Bodendeckel in der oben beschriebenen Weise eingesetzt wird. Nach Übergabe in eine weitere Fördereinrichtung werden die oben noch offenen Behälter gefüllt und darauf mit einem Kopfdeckel versehen.
Ein Nachteil dieser Maschinen besteht darin, dass die einzelnen Arbeitsgänge zur Herstellung der Packungen auf ortsfesten Einrichtungen durchgeführt werden, denen die Packungsteile absatzweise zugeführt werden. Diese intermittierende Arbeitsweise bedingt aber eine bestimmte, nicht wesentlich zu erhöhende Leistungsbegrenzung.
Demgegnüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der obigen Art zu schaffen, welche Packungen in kontinuierlicher Arbeitsweise aus von einer Rolle zugeführtem Verpackungsmaterial bei hoher Ausstossleistung herstellt, füllt und verschliesst.
Es ist auch schon eine Maschine bekanntgeworden, bei der aus einer Packstoffbahn ein Schlauch geformt, dieser jedoch in Flachbeutel abgeteilt und letztere auf Dorne eines Dornrades aufgezogen werden, um die Flachbeutel zu IUotzbodenbeuteln umzuformen und einen Aussenkarton um diese herumzufalten. Diese Maschine arbeitet jedoch intermittierend, wobei die Flachbeutel jeweils bei Stillstand des Dornrades in Richtung der Längsachse eines Dornes zugeführt und auf diesen aufgezogen werden.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Bilden eines Schlauches mit Überlappungsnaht aus einer von einer Vorratsrolle zugeführten Packstoffbahn für die Herstellung des Mantelteils, ferner durch eine mit dem Packstoffschlauch eine bestimmte Strecke mitlaufende Vorrichtung zum Abtrennen der hülsenförmigen Mantelteile sowie durch eine Vorrichtung zum überführen der fortlaufend abgetrennten Mantelteile auf die mit beweglichen Zangen ausgerüsteten Dorne eines stetig umlaufenden Dornrades, dem eine Vorrichtung zum Zuführen von vorgeformten Bodenteilen und eine Anzahl von jedem Dorn zugehörigen, ebenfalls stetig umlaufenden Vorrichtungen zum Verschweissen der Bodenteile mit den Mantelteilen zugeordnet sind,
ausserdem durch eine dem Dornrad nachgeschaltete Füllvorrichtung sowie durch eine letzterer nachgeschaltete Vorrichtung zum Verschweissen der Kopfteile mit den gefüllten noch offenen Behältern, wobei letzterer Vorrichtung eine Vorrichtung zum Zuführen von vorgeformten Kopfteilen zugeordnet ist.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Grundriss der Maschine,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Formen eines Schlauches aus einer Packstoffbahn im Aufriss,
Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 2 im Grundriss,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 2 in der Ebene IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 einen Teilquerschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 4 in der Ebene V-V der Fig. 3,
Fig. 6 eine Vorrichtung zum Abtrennen der Mantelteile vom Schlauch in Vorderansicht in der Ebene VI-VI der Fig. 3 in vergrössertem Massstab,
Fig. 7 die Abtrennvorrichtung gemäss Fig. 6 in Draufsicht,
Fig. 8 die mit Dornen ausgerüstete Vorrichtung zum Befestigen der Bodendeckelteile in den Mantelteilen im Querschnitt,
Fig. 9 die Vorrichtung gemäss Fig.
8 im Grundriss teilweise im Schnitt sowie eine Zuführvorrichtung für die Bodendeckel,
Fig. 10 einen Dorn in Seitenansicht in vergrössertem Massstab,
Fig. 11 den Dorn gemäss Fig. 10 in Draufsicht und teilweise geschnitten,
Fig. 12 eine Bodendeckeleinschweissvorrichtung im Querschnitt in vergrössertem Massstab,
Fig. 13 die Bodendeckeleinschweissvorrichtung gemäss Fig. 12 teilweise geschnitten im Grundriss,
Fig. 14 die Zuführvorrichtung für die Bodendeckel in Seitenansicht,
Fig. 15 einen Teilquerschnitt der Bodendeckelzuführvorrichtung,
Fig. 16 eine Vorrichtung zum Überführen der oben noch offenen Behälter zu einer Füllvorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 17 die Vorrichtung gemäss Fig. 16 im Grundriss,
Fig. 18 in schematischer Ansicht, gefüllten Behälter im Grundriss, teilweise geschnitten,
Fig. 19 die Vorrichtung gemäss Fig. 18 im Querschnitt in der Ebene IU(-IXX der Fig.
18,
Fig. 20 den Antriebsteil der Vorrichtung gemäss Fig. 18 in schematischer Ansicht,
Fig. 21 eine Mantelteil-Übergabevorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 22 die Mantelteil-Übergabevorrichtung gemäss Fig. 21 in Draufsicht,
Fig. 23 eine fertige Packung in perspektivischer Ansicht.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine Maschine, in der aus einem hülsenförmigen Mantelteil 2 sowie je einem Kopfdeckelteil 3 und einem Bodendeckelteil 4 bestehende, gefüllte Packungen mit annähernd quadratischem Querschnitt hergestellt werden (Fig. 23). Als Material für den Mantelteil 2 wird dabei vorzugsweise mit heisssiegelbaren Kunststoffen beschichteter Karton verwendet, während die Deckelteile 3, 4 aus thermoplastisch verformbarem Material, beispielsweise Polyäthylen bestehen. Mantelteil 2 und Deckelteile 3, 4 werden in der Maschine unter Anwendung von Druck und Wärme zu einer dichten Packung 1 verschweisst.
Zur Herstellung der fertigen Packungen 1 ist die Maschine in verschiedene Einheiten unterteilt.
Vom Fertigungsablauf ausgehend ist zunächst eine Vorrichtung A zum Herstellen eines Schlauches aus einer Bahn vorgesehen, von dem mittels einer Abtrennvorrichtung B Mantelteile 2 abgetrennt werden.
In diese Mantelteile 2 werden in einer Vorrichtung C Bodendeckel 4 eingeschweisst, die mittels einer Zuführeinrichtung D von einer Form- und Stanzvorrichtung E zugeführt werden. Über eine Fördereinrichtung F gelangen die mit einem Bodendeckel 4 versehenen Mantelteile 2, bzw. oben offenen Behälter in eine Füllvorrichtung G. Von dort aus gelangen die nun gefüllten Behälter über eine Fördervorrichtung H zu einer Schliessvorrichtung K, in der sie mit Kopfdeckeln 3 versehen werden, die von der Form- und Stanzvorrichtung E über eine Zuführeinrichtung L zugeliefert werden. Die fertigen Packungen 1 verlassen dann die Maschine über eine Fördereinrichtung M.
Zur Herstellung der Mantelteile 2 auf der Vorrichtung A wird zunächst aus einer Bahn 6 ein Schlauch 7 geformt. Die Bahn 6 wird von einer Vorratsrolle 5 über eine Umlenkwalze 10 mittels eines Vorzugswalzenpaares 11, 11' abgezogen, danach zur U-förmigen Faltung um ein Faltblech 12 und schliesslich zur Bildung des Schlauches durch eine Muffe 13 geführt und um einen ortsfesten Formdorn 14 herumgelegt, wobei sich die beiden freien Randzonen der Bahn überlappen. Damit diese Überlappungsnaht in sich verklebt, wird die eine Randzone der Bahn 6 zuvor mittels eines Wärmestrahlers 15 durch Infrarotstrahlung derart erwärmt, dass bei der nachfolgenden Verpressung der Über- lappungsnaht mittels Pressrollenpaaren 16, 16', 17, 17' eine feste und dichte Verbindung entsteht.
Auch ist es möglich, auf der Innenseite der Überlappungsnaht in an sich bekannter Weise einen Streifen 8 aus einer heissverklebbaren Kunststoffolie, beispielsweise Polyäthylen, einzuführen, die gegen die Innenseite der Überlappungsnaht des Schlauches 7 angeklebt wird und die Überlappungsnaht von innen her flüssigkeitsdicht abdeckt.
Für das Pressen der Überlappungsnaht zwischen den nicht beheizten Rollenpaaren 16, 16', 17, 17' dient ein ortsfester Elektromagnet 19, der zur Erzeugung der benötigten Gegenkraft am gegen überliegenden Ende der Aufhängung des Dornes 14 an zwei Blattfedern 18 angeordnet, ist und mittels seines magnetischen Feldes den die Rollen 16' und 17' tragenden Dorn gegen die Rollen 16 und 17 zieht. Anschliessend an den einen vorzugsweise rautenförmigen Querschnitt aufweisenden Formdorn 14 folgt ein Vorzugsrollenpaar 20, 21, welches den Schlauch 7 kontinuierlich vorzieht, wobei dieser beinahe völlig flachgelegt wird.
Zur besseren Ausbildung der Kanten der Mantelteile 2 sind dem Vorzugswalzenpaar 11, 11' eine mit ringförmigen Nuten versehene Walze 22 und in letztere eingreifende Rollen 23 zugeordnet, welche die Bahn 6 im Bereich der späteren Mantelteilkanten vorprägen. Um diesen Vorgang zu erleichtern, kann die Bahn 6 auch mittels eines vorgeschalteten Wärmestrahlers 24 vorgewärmt werden.
Um beim Stillstand der Maschine ein Verbrennen der Bahn 6 durch die beiden Wärmestrahler 15 und 24 zu verhindern, sind diese, bzw. ihr Reflektor 25 um ihre Längsachse verschwenkbar gelagert. Der Reflektor 25 steht über Hebel 27, 28 mit einem Elektromagnet 26 in Verbindung, der beim Abschalten des Bahnvorzugs stromlos wird und dadurch ein Verschwenken des Reflektors 25 jedes Wärmestrahlers 15 und 24 vor der Bahn 6 weg bewirkt.
Von dem kontinuierlich geformten Schlauch 7 werden in regelmässigen, durch die jeweils eingestellte Vorzugsgeschwindigkeit der Bahn 6 bestimmten Abständen gleich lange Stücke mittels der Abtrennvorrichtung B abgeschnitten und diese Mantelteile 2 nach ihrem Öffnen auf die Dorne 100 der Vorrichtung C zum Einsetzen und Einschweissen der Bodendeckel 4 übergeben.
Die Abtrennvorrichtung B (Fig. 6 und 7) ist an der Maschine derart angeordnet, dass sie während des Schneidvorganges mit derselben Geschwindigkeit wie der Schlauch 7 mit letzterem mitläuft. Zu diesem Zweck ist die eine obere und eine untere Klinge 31 bzw. 32 umfassende Vorrichtung auf Kurbeln 33, 34 gelagert, welche auf Wellen 35, 36 befestigt sind, die über Zahnräder (38, 3-9, 40) kontinuierlich angetrieben werden. Damit die Schneidklingen 31, 32 während des Schnittes keine bogenförmige, sondern eine geradlinige, in Bewegungsrichtung des Schlauches 7 gerichtete Bewegung ausführen, ist am unteren Arm 42 der Klingen 31, 32 eine Rolle 43 angeordnet, welche gegen eine entsprechend ausgebildete ortsfeste Kurvenleiste 44 anläuft.
Ausserdem ist die Verbindung zwischen den Kurbeln 33, 34 und dem genannten Arm 42 elastisch ausgebildet, indem in diesem Arm 42 quer zur Bahnrichtung verschiebbare und durch Federn 45 abgestützte Gleitsteine 46, 47 gelagert sind, welche auf den Kurbelzapfen 48, 49 der Kurbeln 33, 34 sitzen.
Das Abschneiden eines Mantelteils 2 erfolgt durch eine Verschwenkung der oberen Klinge 31 gegenüber der hierzu starren unteren Klinge 32.
Hierfür ist der die obere Klinge 31 tragende Arm
41 am unteren Arm 42 gelagert und weist einen eine Rolle 51 tragenden Hebelarm 50 auf. Während der geradlinigen Bewegung der Klingen 31, 32 in Schlauchrichtung läuft diese Rolle 51 auf einer mit einer Erhöhrung versehenen feststehenden Kurvenleiste 52 ab, durch die die Schnittbewegung entgegen der Zugkraft einer an den Armen 41, 42 angreifenden Feder 53 bewirkt wird. Die derart abgetrennten Mantelteile 2 werden an einer Seitenwand von einem taktweise auf und ab gehenden Saugerpaar 54 mittels Saugluft erfasst und in einen Faltschacht 55, 56 hinuntergezogen, wobei sie einen quadratischen Querschnitt annehmen.
Die Anordnung der Vorrichtung A zum Formen des Schlauches 7 zu der Vorrichtung C zum Einsetzen und Befestigen der Bodendeckel 4 ist derart, dass die Längsachse der Vorrichtung A zu der Mittelachse der Vorrichtung C hin versetzt ist. Dadurch wird erreicht, dass die kontinuierlich umlaufenden Dorne 100 der Bodendeckeleinschweissvorrichtung C gegen den inneren, vorderen Rand der in Umlaufrichtung der Dorne 100 gesehen hinteren Seitenwand des in dem Faltschacht 56 bereitgestellten Mantelteils 2 anlaufen (Fig. 3). Im weiteren Verlauf wird dieser Mantelteil 2 von dem entsprechenden Dorn 100 verschwenkt, bis die Längsachsen des Mantelteils 2 und des Dorns 100 sich decken. In diesem Augenblick erfassen zwei in dem Dorn 100 angeordnete Zangen 111, 112 den Mantelteil 2 und ziehen diesen auf den Dorn 100 auf.
Beim Einlauf des Dorns 100 in die vordere Mündung des Mantelteils 2 wird letzterer an seiner rückwärtigen Mündung von einem umianfenden Gegenhalter 57 mittels einer Nase 58 abgestützt und etwas nach vorne gegen den Dorn 100 gedrückt, wodurch das Aufschieben erleichtert wird.
Eine weitere Ausführungsform der Übergabe der Mantelteile 2 auf die Dorne 100 ist in den Fig. 21 und 22 dargestellt. Bei dieser Ausführungsart können die Achsen der Schlauchformvorrichtung A sowie der Bodendeckeleinschweissvorrichtung C sich schneiden. Hier erfolgt die Übergabe der abgeschnittenen Mantelteile 2 bei gleichzeitigem Öffnen derselben zum quadratischen Querschnitt mittels Saugern 61, 62. Diese Vorrichtung 60 ist innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs verschwenkbar an der Maschine angeordnet und wird derart gesteuert, dass der Mantelteil 2 während des Abschneidens vom Schlauch 7 von den Saugern 61, 62 erfasst, unter Beschleunigung vom Schlauchende weggezogen und aus der Vorschubrichtung des Schlauches 7 herausgeschwenkt wird.
Zu diesem Zeitpunkt bildet der Mantelteil 2 mit dem noch nicht in die Achsrichtung der Schlauchbildevorrichtung 12 bis 17 eingelaufenen Dorn 100 einen stumpfen Winkel, so dass in dieser Stellung die eine Kante der vorderen Mantelmündung im Umlaufweg dieses Dorns 100 liegt (in Fig. 22 strichpunktiert dargestellt). Im weiteren Verlauf der Umlaufbewegung dieses Dornes 100 schiebt sich der Mantelteil 2, während er an seiner rückwärtigen Mündung mittels eines verschwenkbaren Gegenhalters 85 abgestützt wird, teilweise auf den Dorn auf und wird dann von im Dorn angeordneten Zangen 111, 112 erfasst und vollends auf den Dorn aufgezogen. Währenddessen schwenkt die Üb ergab evorrichtung 60 in ihre hintere Totpunktlage zurück, aus der heraus sie zum Erfassen des nächstfolgenden Mantelteils 2 wieder beschleunigt wird.
Die Verschwenkbewegungen der tSbergabevorrich- tung 60 erfolgen im vorliegenden Beispiel mittels einer Kurvensteuerung, welche aus einer Kurvenscheibe 63 und einem Hebelgestänge 64, 65, 66 besteht, wobei der Hebel 66 fest mit der Lagerwelle 67 verbunden ist.
Zum Öffnen der Mantelteile 2 während ihrer Übergabe an die Dorne 100 ist der obere Sauger 62 kreisbogenförmig verschwenkbar eingerichtet.
Zu diesem Zweck sitzt das Saugrohr 68 auf Hebeln 70, 71, welche mit je einem Zahnrad 72, 73 fest verbunden sind. Diese Zahnräder 72, 73 sind in auf einer Führungsschiene 75 befestigten Lagern 74 gelagert und stehen mit je einer Zahnstange 76 in Eingriff. Die beiden Zahnstangen 76 sitzen auf einer in der Führungsschiene 75 verschiebbaren Leiste 77, welche über ein Hebelgestänge 78, 79 und eine Rolle 80 mit einem Stössel 81 und einem mit einer Feder 82 abgestützten Kolben 83 in Verbindung steht, die in einer axialen Bohrung der Lagerwelle 67 untergebracht sind. Zum Einschweissen der Bodendeckel 4 in die auf die Dorne 100 aufgezogenen Mantelteile 2 sind die Dorne 100 in senkrechter Ebene verschwenkbar gelagert, so dass sie in ihrer oberen Stellung gegen Schweissköpfe 150 gerichtet sind.
Zu diesem Zweck sind die Dorne 100 mittels abgewinkelter Arme 103 in Lageraugen 104 einer um eine Achse 99 umlaufenden Trommel oder eines Dornrads 101 zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar gelagert (Fig. 8).
Zum Übernehmen und Abschieben der Mantelteile 2 befinden sich die Dorne 100 in ihrer waagrechten Lage und zum Aufbringen und Verschweissen der Bodendeckel 4 mit den Mantelteilen 2 in ihrer schräg nach oben auf jeweils einen in diesem Bereich am Dornrad 101 angeordneten Schweisskopf 150 hin gerichteten Stellung. Diese Anordnung ergibt eine sehr raumsparende und trotzdem übersichtliche Bauweise.
Die Steuerung der genannten Schwenkbewegungen der Dorne 100 erfolgt beim Umlauf des Dornrades 101 durch einen ortsfest angeordneten Kurvenring 105, in dessen Kurvennut 106 eine jedem Dorn zugeordnete, an einer Vertikalstange 108 befestigte Rolle 107 läuft. Jede Vertikalstange 108 ist axial verschiebbar in Büchsen 109 des Dornrades 101 gelagert und steht über eine Lasche 110 mit dem genannten Arm 103 jedes Dorns 100 in Verbindung, derart, dass bei einer Abwärtsbewegung der Stangen 108 die Dorne 100 nach oben verschwenkt werden und umgekehrt.
Wie oben erwähnt, weisen die Dorne 100 längsverschiebbare Zangen 111, 112 zum Aufziehen und Abschieben der Mantelteile 2 auf (Fig. 10 und 11) und umfassen eine obere Leiste 113 und eine untere Leiste 114, wobei letztere eine Gleitführung für eine hin und her verschiebbare, die Zangen 111, 112 tragende Zahnstange 115 aufweist. Mit der Zahnstange 115 steht ein Zahnrad 116 in Eingriff, welches wiederum mit einer an der oberen Leiste 114 befestigten Zahnstange 117 kämmt. Dieses Zahnrad 116 ist auf einem Bolzen 118 gelagert, der von zwei an Hebeln 120 angelenkten Laschen 119 getragen wird. Einer der beiden Hebel 120, welche fest auf dem Lagerbolzen 212 der Lageraugen 104 sitzen, weist eine Abwinkelung 122 auf, die über eine Lasche 123 mit einer vertikal verschiebbaren, von einem ortsfesten Kurvenring 124 über eine Rolle 126 gesteuerten Stange 125 in Verbindung steht (Fig. 8).
Durch die Auf- und Abbewegung jeder Stange 125 erhalten die Zangen 111, 112 ihre Längsverschiebebewegung.
Das Öffnen und Schliessen dieser Zangen, die aus je einer relativ starren Klemmbacke 112 und je einer dazu verschwenkbar an ersterer gelagerten Klemmbacke 111 bestehen, wird bei der genannten Längsverschiebebewegung mittels einer im vorderen Teile der Dorne 100 befestigten Schiene 130 gesteuert (Fig. 11). Bei der Bewegung der Zangen 111, 112 nach aussen laufen an Armen 133 der Klemmbacken 111 angeordnete Rollen 132 auf die Schienen 130 auf, wodurch die Öffnung der Zangen bewirkt wird.
Durch die Druckkraft von Federn 131 schliessen sich die Zangen 111, 112 bei ihrer Bewegung nach innen hin.
Während der Dorn 100 in die Schräglage einschwenkt, wird nach der Übernahme eines Mantelteils 2 letzterer von den Zangen 111, 112 nur so weit auf den Dorn 100 aufgezogen, dass noch ein kleiner Überstand des Mantelteils 2 zwischen der Stirnseite des Dorns 100 und dem Mündungsrand des Mantelteils 2 verbleibt. In dieser Stellung wird dann mittels einer Bodendeckelzuführvorrichtung D jeweils ein Bodendeckel 4 auf die Mündung des Mantelteils 2 aufgelegt (Fig. 9).
Die Bodendeckel 4 werden ebenso wie die Kopfdeckel 3 in einer handelsüblichen Vorrichtung E aus thermoplastischer Folie f durch Warmverformung hergestellt und aus der Folienbahn ausgestanzt. Die Zuführung der mit einem U-förmigen Falzrand versehenen Bodendeckel 4 zu den auf den Dornen 100 aufgezogenen Mantelteilen erfolgt mittels der Fördereinrichtung D, welche aus einer mit Mitnehmerhöckern 142 versehenen Förderkette 143, sowie einer halbkreisförmigen Leitschiene 144 besteht. Die Förderkette 143 übergibt die mitgeführten Bodendeckel 4 auf die einen U-förmigen Querschnitt aufweisende Leitschiene 144, deren anderes Ende über dem Umlaufweg der schräg gestellten Dorne 100 mündet.
Die Förderung der Deckel 4 entlang der Leitschiene 144 übernehmen dann kontinuierlich umlaufende Mitnehmerarme 145, welche mit dem Dornrad 101 derart umlaufen, dass jeweils ein Deckel 4 auf die Mündung eines Mantelteils 2 aufgelegt wird, derart, dass der Falzrand der Deckel 4 den Bodenrand der Mantelteile 2 umschliesst.
Nach dem Auflegen eines Bodendeckels 4 auf einen auf einen Dorn 100 aufgezogenen Mantelteil 2 schieben die Zangen 111, 112 des Dornes 100 den Mantelteil 2 mit dem Bodendeckel 4 in den jeden Dorn 100 zugeordneten Schweisskopf 150. Dieser besteht im wesentlichen aus einem ortsfest angeordneten Kopfstück 151, das genau zwischen dem Falzrand des Bodendeckels 4 passt, sowie aus vier diagonal gegen die Ecken des Kopfstücks 151 bzw. den Falzrand der Deckel 4 bewegbar angeordneten, stirnseitig dreieckförmig ausgesparten Heisssiegelbacken 152. Die Heisssiegelbacken 152 werden von unten her mittels eines ringförmigen Wärmestrahlers 166 auf eine solche Temperatur gebracht, dass beim Verpressen des Falzrandes des Deckels 4 mit dem Mantelteil 2 eine Verbindung entsteht, welche auf der Innenseite des mit einer heisssiegelfähigen Schicht versehenen Mantelteils 2 besonders fest und dicht wird.
Die Heisssiegelbacken 152 sind je an einer Koppel 153 befestigt, wobei letztere nach Art einer Parallelogrammführung an Hebeln 250, 251 gelenkig befestigt ist. Die Hebel 250, 251 sind wiederum in einem Teil 252 gelenkig gelagert, welches an einem an Stehbolzen 165 befestigten Ring 155 angeordnet ist. Die Stehbolzen 165 sind fest mit einer Tragplatte 164 verbundene die an der Trommel 102 befestigt ist. Die Hebel 250 weisen abgewinkelte zur Schweisskopfmitte hin gerichtete Arme auf, welche Rollen 158 tragen, die mittels der Zugkraft von Federn 156 gegen eine Muffe 159 gezogen werden.
Die Muffe 159 ist axial bewegbar auf einer zentralen Stange 160 gelagert und über Laschen 168 an einem gabelförmig ausgebildeten Winkelhebel 161 angelenkt, der mit seinem anderen Ende mittels einer Rolle 162 auf einem feststehenden- Kurvenring 163 aufliegt.
Die Bewegung der Heisssiegelbacken 152 gegen das Kopfstück 151 erfolgt durch eine Axialverschiebung der Muffe 159, wobei die Zugkraft der Federn 156 die Bewegung bewirkt und den entsteht henden Pressdruck bestimmt. Die Steuerung der Bewegung der Heisssiegelbacken 152 erfolgt durch den oben genannten Kurvenring 163 derart, dass eine Schweissung über mehr als den halben Umlaufweg der Dorne 100 dauert und danach die Heisssiegelbacken 152 wieder in ihre zurückgezogene Stellung gebracht werden.
Damit beim Abschalten der Maschine die sich in den Schweissköpfen. 150 noch befindlichen Packungen nicht verbrennen, ist konzentrisch zu der Ringkurve 163 ein auf und ab bewegbarer Ring 170 angeordnet, der mittels Spindeln 171 bei Stillstand der Maschine automatisch nach aufwärts bewegt wird und dabei an den Rollen 162 angreifend die Hebel 161 verschwenkt. Auf diese Weise werdendie Heisssiegelb acken 152 sämtlicher Schweissköpfe
150 mit dem Rand der Bodendeckel 4 ausser Berührung gebracht. Auf den Spindeln 171 sitzen
Kettenräder 172, um die ebenso wie um ein wei teres auf der Welle eines Verstellmotors 174 befestigtes Kettenrad 175 eine Kette 176 herumgeführt ist. Durch den Stillstand der Maschine wird dieser
Verstellmotor 174 selbsttätig eingeschaltet und be wirkt die Aufwärtsverstellung des Ringes 170 bis in. seine obere Endstellung.
Die elektrische Strom zuführung für die Wärmestrahler 166 der umlaufen den Schweissköpfe 150 erfolgt über mit der Trommel
102 mitlaufende Schleifkontakte 177 und über auf der ortsfesten Achse 99 angebrachte Schleifringe 178.
Nach dem Verschweissen der Bodendeckel 4. mit den Mantelteilen 2 ziehen die Zangen 111, 112 letztere aus den Schweissköpfen 150 heraus, wobei gegebenenfalls noch Pressluft zur Unterstützung des
Entfernens der Behälter und zum Kühlen auf die Bodendeckel durch das Kopfstück 151 aufgeblasen wird. Danach schwenken die Dorne 100, gesteuert von dem Kurvenring 105, in die horizontale Lage zurück, wobei gleichzeitig die Zangen 111, 112, gesteuert durch den Kurvenring 124, die mit Boden deckel 4 versehenen Mantelteile 2 auf eine zu einer
Füllvorrichtung G führende Fördereinrichtung F ab schieben..
Zu dieser Fördereinrichtung F gehört ein Förderband 180, das die aus Mantelteil 2 und
Bodendeckel 4 bestehenden Behälter 1' mit dem
Boden voraus zwischen zwei Leitblechen 181, 182 vor die flügelartigen Mitnehmer 183 eines Förder rades 184 fördert. Dieses Förderrad 184 läuft kontinuierlich um und bringt dabei mit Hilfe einer exzentrisch zu seiner Drehachse ortsfest angeordneten Ringschiene 185 die Behälter 1' in die vertikale
Stellung. Eine weitere Leitschiene 186 führt die
Behälter 1' dann aus dem Umlaufkreis des - Förder- rads 184 heraus auf ein endloses Förderband 187, das um Rollen 188, 189 umläuft.
Von diesem Förderband 187 aus werden die
Behälter 1' in zeitlich gleichen- Abständen in eine allgemein bekannte Füllvorrichtung G handelsübli cher Art überführt, in der sie mit einem Füllgut, im vorliegenden Beispiel einer Flüssigkeit, gefüllt werden. Das zeitlich genaue Zuführen der Behälter
1' wird von zwei zu beiden Seiten oberhalb des Förderbandes 187 angeordneten- Walzen 230 ge steuert, welche in die Förderbahn der Behälter 1' ragende Nasen 231 aufweisen. Diese Walzen 230 werden taktweise mittels eines Malteserkreuzge triebes 232, 233 um eine Behälterbreite weiter geschaltet, so dass jeweils ein Behälter 1' freigegeben wird.
Dieser zu- einem genau festgelegten Zeitpunkt freigegebene Behälter 1' wird dann von einer Nase
234 eines kontinuierlich umlaufenden zweiteiligen
Förderrads 235 übernommen und zwischen zwei
Leitschienen 236, 237 vor einen Becher 192 der
Füllvorrichtung G gefördert. Die Becher 192 sind auf ihrer Vorderseite offen und weisen an ihrer in Umianfrichtung der Füllvorrichtung G gesehen hinteren Wand eine vorstehende Nase 193 auf, web che die vom Förderrad 235 herangeführten Behälter
1' übernimmt und mit Hilfe der Leitschiene 237 in den entsprechenden Aufnahmebecher 192 vollends einschiebt.
Danach werden die Becher 192 mit den aufgenommenen Behältern 1' gegen die an einer mitumlaufenden Trommel 194 der Füllvorrichtung G angeordneten Füllköpfe 191, gesteuert von einem Kurvenring 195, hochgehoben und nach erfolgter Füllung wieder abgesenkt. Die Becher 192 sind zu diesem Zweck an Stangen 196 befestigt, welche in einer Trommel 197 vertikal verschiebbar gelagert sind. Die Stangen 196 weisen an ihrem unteren Ende Rollen 198 auf, welche mittels einer Zugfeder 199 gegen den Kurvenring 195 anliegen.
Zum Herausnehmen der gefüllten Behälter 1' aus den Bechern 192 sind zwei übereinander angeordnete, in den Umlaufweg der Becher 192 ragende Leitschienen 240 angeordnet, die die Behälter 1' auf deren zum Umiaufmittelpunkt hin gerichteten Seite angreifend aus den Bechern 192 herausschieben. Dabei ist die eine Leitschiene 240 in ihrer Höhenlage kurz oberhalb der Becher 192 und die andere oberhalb des Bodens der Becher 192 vorgesehen, die an dieser Stelle eine Aussparung 189 aufweisen.
Die aus den Bechern 192 herausgeschobenen Behälter 1' werden sodann von den Nasen 241 eines kontinuierlich umlaufenden Förderrads 242 erfasst und zwischen Leitschienen 240 und 243 auf ein Förderband 244 gebracht.
Dieses Förderband 244 gehört zu der Fördereinrichtung H, welche die gefüllten Behälter 1' in die Schliessvorrichtung K fördert. Die Fördereinrich tung H ist im wesentlichen genau so aufge'baut wie die Fördereinrichtung F. Sie weist ebenfalls zwei taktweise geschaltete Walzen 245 sowie ein mit Nasen 246 versehenes Förderrad 247 zum Zuführen der Behälter 1' in die Schliessvorrichtung K auf.
Für die Aufnahme der Behälter 1' weist die Schliessvorrichtung K (Fig. 18 und 19) ebenfalls an einer kontinuierlich um eine Säule 204 umlaufenden Trommel 201 Becher 203 auf, wie die Füllvorrichtung G, so dass auch die Übergabe der Behälter 1' in die Becher 203 genau so erfolgt wie bei der Füllvorrichtung G.
Das Verschliessen der Behälter 1' zu fertigen Packungen 1 erfolgt in dieser Vorrichtung K durch Einschweissen des Kopfdeckels 3 in die obere Mündung der Behälter 1'. Zu diesem Zweck ist der Schliessvorrichtung eine Kopfdeckelzuführeinrichtung L zugeordnet, die die Kopfdeckel 3 auf die in die Becher 203 eingesetzten Behälter 1' auflegt. Die Kopfdeckelzuführeinrichtung L ist im wesentlichen genau so aufgebaut wie die oben beschriebene Bodendeckelzuführvorrichtung D und weist unter anderem eine Förderkette 260, eine bogenförmige Leitschiene 261 sowie ein kontinuierlich umlaufendes mit Mitnehmern 262 versehenes Förderrad 263 auf, nur mit dem Unterschied, dass die Kopfdeckel 3 nur in waagrechter Ebene gefördert werden. Die Arbeitsweise ist ebenfalls wie bei der Bodendeckelzufühvorrichtung D.
Nach dem Aufsetzen der Kopfdeckel 3 auf die Behälter 1' werden die Becher 203, die vertikal mittels Stangen 205 verschiebbar in der Trommel 201 gelagert sind, gesteuert durch einen Kurvenring 206, mittels einer Zugfeder 207 hochge
Der Antrieb der Maschine erfolgt von drei Elektromotoren 300, 301, 302, welche miteinander, um einen synchronen Lauf der einzelnen Vorrichtungen zu erzielen, nach Art einer elektrischen Welle verbunden sind. Der Motor 300, der vorzugsweise ein Getriebemotor handelsüblicher Art ist, treibt die Vorrichtungen A, B, C und D zum Herstellen der leeren Behälter 1' an. Dazu ist der Motor 300 über eine Kupplung 305 mit einer Welle 304 verbunden, welche über einen Kettentrieb 306 eine weitere im Maschinengestell 307 gelagerte horizontale Welle 308 antreibt. Über ein Kegelradgetriebe 309, 310 und einen weiteren Kettentrieb 311 werden die mit Rillen versehene Walze 22 und davon aus über einen Kettentrieb 312 die Walze 11' des Vorzugswalzenpaares 11, 11' zum Abziehen der Bahn 6 angetrieben.
Das Vorzugswalzenpaar 20, 21 zum Vorziehen des geformten Schlauches 7 wird von der Welle 308 aus über ein Kegelradgetriebe 313, 314 und einen Kettentrieb 315 angetrieben. Für den Antrieb der Abtrennvorrichtung B treibt die Welle 304 über ein Kegelradgetriebe 316, 317 eine Vertikalwelle 318 an, welche ihrerseits über einen Kettentrieb 319 das Zahnrad 39 der Abtrennvorrichtung B treibt. Auf der Vertikalwelle 318 ist ausserdem der Gegenhalter 57 für die Mantelteile 2 vorgesehen. Die Auf- und Abbewegung des Saugerpaares 54 wird von der Welle 304 aus mittels eines Exzentertriebs 320 gesteuert, dessen Bewegung über ein Pleuel 321 auf eine Parallelogrammführung 322 übertragen wird, an der das Saugerpaar 54 angelenkt ist.
Die kontinuierliche Umlaufbewegung des Dornrads 101 wird von der Welle 304 aus über ein Kegelradgetriebe 323, 324 und ein Zahnrad 325 auf einen am Dornrad 101 befestigten Zahnkranz 326 übertragen. Zum Antreiben der Bodendeckelzuführvorrichtung D kämmt mit dem Zahnkranz 326 des Dornrades 101 ein Zahnrad 327, das über ein Kegelradgetriebe 328 eine Welle 329 antreibt.
Diese Welle 329 steht über einen Kettentrieb 330 mit einer Welle 331 in Verbindung, auf der zum einen ein Kettenrad 332 für die Förderkette 143 und zum anderen ein Kegelrad 333 befestigt sind.
Das Kegelrad 333 treibt über ein weiteres Kegelrad 334 eine um 450 geneigte Welle 335 an, auf der das Förderrad 146 befestigt ist.
Für den Antrieb der Füllvorrichtung G sowie deren zugeordnete Fördereinrichtung F dient der Getriebemotor 301. Über eine Kupplung 340 ist dieser Motor 301 mit einer horizontalen Welle 541 verbunden, die auf nicht dargestellte, an sich bekannte Weise die Füllvorrichtung F antreibt. Des weiteren treibt diese Welle 341 über ein Kegelrad getriebe 342, ein Welle 343 und zwei getrennte Kettentriebe 344 und 345 die Förderbänder 180 und 187 an. Das auf einer vertikalen Welle 346 befestigte Flügelrad 184 wird über ein Kegelrad getriebe 347 angetrieben. Ferner wird über ein Kegelradgetriebe 348 das oben genannte Malteserkreuzgetriebe 232, 233 angetrieben, dessen Stern 233 über eine Welle 349 mit einer der Walzen 230 verbunden ist. Von der Welle 349 aus wird die zweite Walze 230 über Zahnräder 350, 351, 352, 353 angetrieben.
Das Förderband 235 wird von der Welle 341 über ein Kegelradgetriebe 355 und eine Welle 356 angetrieben. Diese Welle 356 steht wiederum über einen Kettentrieb 357 mit der Vertikalwelle 358 des Förderrads 242 in Verbindung.
Schliesslich treibt der dritte Getriebemotor 302 die Schliessvorrichtung K sowie deren Fördereinrichtungen H, L, M an. Zu diesem Zweck ist der Motor 302 mit einer Welle 360 verbunden, die zum einen über ein Kegelradgetriebe 361 und ein Zahnrad 362 einen an der Trommel 201 befestigten Zahnkranz 363 antreibt. Zum andern treibt die Welle 360 über ein weiteres Kegelradgetriebe 364 eine Vertikalwelle 365 an, auf der das Förderrad 247 befestigt ist. Über zwei Kettentriebe 366 und 367 steht die Welle 365 mit den Wellen 368, 369 der Förderräder 285 und 263 in Verbindung.
Ebenfalls über einen Kettentrieb 370 wird der Treiber 371 eines Malteserkreuzgetriebes 372 in Drehung versetzt. Dieses Malteserkreuzgetriebe 371, 372 steuert die taktweisen Drehschritte der Walzen 245, die miteinander über Zahnräder 373, 374, 375 und 376 in Verbindung stehen.
Machine for the production of filled packs, especially liquid packs
The invention relates to a machine for producing packs filled with all types of filling goods and in particular with liquids, which packs consist of a sleeve-shaped casing part and a top and bottom part that are tightly connected to it.
A machine of this type is known in which the sleeve-shaped casing parts are removed from a stack in the flat state, opened and inserted into the cups of a conveyor device operating in batches, in which they are provided with a bottom closure part, and after transfer are each filled into a further conveyor device and finally be provided with a head closure part.
The top and bottom closure parts for these packs are also placed in storage stacks as punched cardboard blanks and are deformed like a trough when they are fed to the shell parts and inserted in this form into the top and bottom opening of the shell parts and glued to them.
In addition, a machine is known in which the shell parts are formed from blanks by folding around mandrels of a mandrel wheel rotated at intervals to form a longitudinal seam and a bottom cover is inserted into the shell parts while they are still sitting on the mandrels in the manner described above. After transfer to another conveyor device, the containers that are still open at the top are filled and then provided with a head cover.
A disadvantage of these machines is that the individual operations for producing the packs are carried out on stationary devices to which the pack parts are fed in batches. However, this intermittent way of working requires a certain power limitation that cannot be increased significantly.
In contrast, the present invention is based on the object of creating a machine of the above type which produces, fills and closes packs in a continuous operation from packaging material fed from a roll at high output.
A machine has also become known in which a tube is formed from a strip of packaging material, but this is divided into flat bags and the latter is pulled onto the mandrels of a mandrel wheel in order to shape the flat bags into inner-bottom bags and to fold an outer cardboard around them. However, this machine works intermittently, with the flat bags being fed in the direction of the longitudinal axis of a mandrel and drawn onto it when the mandrel wheel is stationary.
The invention is characterized by a device for continuously forming a tube with an overlap seam from a web of packaging material supplied from a supply roll for the production of the casing part, furthermore by a device for separating the sleeve-shaped casing parts that runs along a certain distance with the packaging material hose and by a device for transferring the continuously separated casing parts on the mandrels equipped with movable pliers of a continuously revolving mandrel wheel, to which a device for feeding preformed base parts and a number of continuously rotating devices belonging to each mandrel are assigned for welding the base parts to the casing parts,
also by a filling device connected downstream of the mandrel wheel and by a device connected downstream of the latter for welding the head parts to the filled, still open containers, the latter device being assigned a device for feeding preformed head parts.
A preferred embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. Show it:
1 shows a schematic floor plan of the machine,
2 shows a device for forming a tube from a packaging material web in elevation,
3 shows the device according to FIG. 2 in plan,
4 shows a partial cross-section of the device according to FIG. 2 in plane IV-IV of FIG. 3,
5 shows a partial cross-section of the device according to FIG. 4 in the plane V-V of FIG. 3,
6 shows a device for separating the jacket parts from the hose in a front view in plane VI-VI of FIG. 3 on an enlarged scale,
7 shows the separating device according to FIG. 6 in a top view,
8 shows the device, equipped with thorns, for fastening the base cover parts in the casing parts in cross section,
9 shows the device according to FIG.
8 in plan partly in section and a feed device for the base cover,
10 shows a mandrel in a side view on an enlarged scale,
11 shows the mandrel according to FIG. 10 in plan view and partially in section,
12 shows a bottom cover welding device in cross section on an enlarged scale,
FIG. 13 shows the bottom cover welding device according to FIG. 12, partially cut in plan,
14 the feed device for the base cover in side view,
15 shows a partial cross-section of the base cover feed device,
16 shows a device for transferring the containers, which are still open at the top, to a filling device in a side view,
17 shows the device according to FIG. 16 in plan,
18 in a schematic view, filled container in plan, partly in section,
19 shows the device according to FIG. 18 in cross section in the plane IU (-IXX of FIG.
18
20 shows the drive part of the device according to FIG. 18 in a schematic view,
21 shows a casing part transfer device in side view,
22 shows the casing part transfer device according to FIG. 21 in a top view,
23 shows a finished pack in a perspective view.
The exemplary embodiment of the invention shows a machine in which filled packs with an approximately square cross-section are produced from a sleeve-shaped casing part 2 and a head cover part 3 and a bottom cover part 4 (FIG. 23). Cardboard coated with heat-sealable plastics is preferably used as the material for the shell part 2, while the cover parts 3, 4 consist of a thermoplastically deformable material, for example polyethylene. Shell part 2 and cover parts 3, 4 are welded to form a tight packing 1 in the machine using pressure and heat.
To produce the finished packs 1, the machine is divided into different units.
Starting from the production sequence, a device A is initially provided for producing a hose from a web, from which casing parts 2 are separated by means of a separation device B.
In this shell parts 2, bottom covers 4 are welded in a device C, which are fed from a forming and punching device E by means of a feed device D. The shell parts 2, or the containers open at the top, which are provided with a bottom cover 4, pass via a conveyor F into a filling device G. From there, the now filled containers pass via a conveyor H to a closing device K, in which they are provided with top covers 3, which are supplied by the forming and punching device E via a feed device L. The finished packs 1 then leave the machine via a conveyor M.
To produce the jacket parts 2 on the device A, a tube 7 is first formed from a web 6. The web 6 is drawn off from a supply roll 5 over a deflection roll 10 by means of a pair of feed rolls 11, 11 ', then passed around a folding plate 12 for U-shaped folding and finally through a sleeve 13 to form the tube and placed around a stationary mandrel 14, whereby the two free edge zones of the web overlap. In order for this overlap seam to stick together, one edge zone of the web 6 is previously heated by infrared radiation by means of a heat radiator 15 in such a way that a firm and tight connection is created during the subsequent pressing of the overlap seam by means of pairs of press rollers 16, 16 ', 17, 17' .
It is also possible to insert a strip 8 of a heat-sealable plastic film, for example polyethylene, on the inside of the overlap seam in a manner known per se, which is glued to the inside of the overlap seam of the tube 7 and covers the overlap seam from the inside in a liquid-tight manner.
For pressing the overlap seam between the unheated pairs of rollers 16, 16 ', 17, 17', a stationary electromagnet 19 is used, which is arranged to generate the required counterforce at the opposite end of the suspension of the mandrel 14 on two leaf springs 18 and by means of its Magnetic field pulls the mandrel carrying the rollers 16 'and 17' against the rollers 16 and 17. Subsequent to the mandrel 14, which preferably has a diamond-shaped cross-section, follows a pair of draw rollers 20, 21, which continuously pulls the tube 7 forward, whereby it is laid almost completely flat.
To improve the formation of the edges of the shell parts 2, the preferred roller pair 11, 11 'is assigned a roller 22 provided with annular grooves and rollers 23 engaging in the latter, which pre-stamp the web 6 in the area of the later shell part edges. In order to facilitate this process, the web 6 can also be preheated by means of a heat radiator 24 connected upstream.
In order to prevent the web 6 from being burned by the two heat radiators 15 and 24 when the machine is at a standstill, these or their reflector 25 are mounted pivotably about their longitudinal axis. The reflector 25 is connected via levers 27, 28 to an electromagnet 26, which is de-energized when the web feeder is switched off and thereby causes the reflector 25 of each heat radiator 15 and 24 to pivot away from the web 6.
Pieces of the same length are cut from the continuously formed tube 7 at regular intervals, determined by the preferred speed of the web 6, by means of the separating device B and, after opening, these casing parts 2 are transferred to the mandrels 100 of the device C for insertion and welding of the base cover 4 .
The cutting device B (FIGS. 6 and 7) is arranged on the machine in such a way that during the cutting process it runs at the same speed as the hose 7 with the latter. For this purpose the device comprising an upper and a lower blade 31 and 32 is mounted on cranks 33, 34 which are fastened to shafts 35, 36 which are continuously driven via gear wheels (38, 3-9, 40). So that the cutting blades 31, 32 do not perform an arcuate movement during the cut, but a linear movement directed in the direction of movement of the hose 7, a roller 43 is arranged on the lower arm 42 of the blades 31, 32, which runs against a correspondingly designed stationary cam strip 44.
In addition, the connection between the cranks 33, 34 and said arm 42 is elastic, in that sliding blocks 46, 47 which can be displaced transversely to the direction of the track and are supported by springs 45 are mounted in this arm 42 and which are mounted on the crank pins 48, 49 of the cranks 33, 34 seated.
A casing part 2 is cut off by pivoting the upper blade 31 relative to the lower blade 32, which is rigid for this purpose.
The arm carrying the upper blade 31 is for this purpose
41 mounted on the lower arm 42 and has a lever arm 50 carrying a roller 51. During the rectilinear movement of the blades 31, 32 in the direction of the hose, this roller 51 runs on a stationary cam ledge 52 provided with an elevation, by means of which the cutting movement is effected against the tensile force of a spring 53 acting on the arms 41, 42. The casing parts 2 separated in this way are grasped on a side wall by a pair of suction cups 54, which move up and down in cycles, by means of suction air and pulled down into a folding shaft 55, 56, whereby they assume a square cross section.
The arrangement of the device A for forming the tube 7 to the device C for inserting and fastening the bottom cover 4 is such that the longitudinal axis of the device A is offset from the central axis of the device C. This ensures that the continuously rotating mandrels 100 of the bottom cover welding device C run against the inner, front edge of the rear side wall of the casing part 2 provided in the folding shaft 56, as seen in the direction of rotation of the mandrels 100 (FIG. 3). In the further course of this jacket part 2 is pivoted by the corresponding mandrel 100 until the longitudinal axes of the jacket part 2 and the mandrel 100 coincide. At this moment, two tongs 111, 112 arranged in the mandrel 100 grasp the jacket part 2 and pull it onto the mandrel 100.
When the mandrel 100 enters the front mouth of the casing part 2, the latter is supported at its rear mouth by a surrounding counter-holder 57 by means of a nose 58 and is pressed somewhat forward against the mandrel 100, which makes it easier to slide it on.
Another embodiment of the transfer of the casing parts 2 to the mandrels 100 is shown in FIGS. In this embodiment, the axes of the tube forming device A and the bottom cover welding device C can intersect. Here, the cut jacket parts 2 are transferred while simultaneously opening them to a square cross-section by means of suction cups 61, 62. This device 60 is arranged on the machine so that it can be pivoted within a certain angular range and is controlled in such a way that the jacket part 2 from the suction cups 61, 62, pulled away from the end of the hose under acceleration and pivoted out of the feed direction of the hose 7.
At this point in time, the casing part 2 forms an obtuse angle with the mandrel 100, which has not yet run in in the axial direction of the hose-forming device 12 to 17, so that in this position one edge of the front casing mouth lies in the circumferential path of this mandrel 100 (shown in phantom in FIG. 22 ). In the further course of the revolving movement of this mandrel 100, the casing part 2 pushes itself partially onto the mandrel, while it is supported at its rear mouth by means of a pivotable counter holder 85, and is then gripped by pliers 111, 112 arranged in the mandrel and completely onto the mandrel raised. In the meantime, the exercise device 60 swivels back into its rear dead center position, from which it is accelerated again to detect the next following casing part 2.
In the present example, the pivoting movements of the transfer device 60 take place by means of a cam control which consists of a cam disk 63 and a lever linkage 64, 65, 66, the lever 66 being firmly connected to the bearing shaft 67.
To open the casing parts 2 during their transfer to the mandrels 100, the upper suction cup 62 is designed to be pivotable in the shape of a circular arc.
For this purpose, the suction pipe 68 sits on levers 70, 71, which are each firmly connected to a gear 72, 73. These gears 72, 73 are mounted in bearings 74 fastened on a guide rail 75 and each mesh with a toothed rack 76. The two racks 76 sit on a slidable bar 77 in the guide rail 75, which is connected via a lever linkage 78, 79 and a roller 80 with a plunger 81 and a piston 83 supported by a spring 82, which is in an axial bore in the bearing shaft 67 are housed. To weld the base cover 4 into the casing parts 2 drawn onto the mandrels 100, the mandrels 100 are pivotably mounted in a vertical plane, so that they are directed towards welding heads 150 in their upper position.
For this purpose, the mandrels 100 are pivotably mounted between two end positions by means of angled arms 103 in bearing eyes 104 of a drum rotating about an axis 99 or a mandrel wheel 101 (FIG. 8).
To take over and push off the casing parts 2, the mandrels 100 are in their horizontal position and for attaching and welding the base cover 4 to the casing parts 2 in their position, which is directed obliquely upwards towards a welding head 150 arranged in this area on the mandrel wheel 101. This arrangement results in a very space-saving and yet clear construction.
The above-mentioned pivoting movements of the mandrels 100 are controlled as the mandrel wheel 101 rotates by a stationary cam ring 105, in the cam groove 106 of which a roller 107, assigned to each mandrel and attached to a vertical rod 108, runs. Each vertical rod 108 is axially displaceably mounted in bushes 109 of the mandrel wheel 101 and is connected via a bracket 110 to the aforementioned arm 103 of each mandrel 100 such that when the rods 108 move downwards, the mandrels 100 are pivoted upwards and vice versa.
As mentioned above, the mandrels 100 have longitudinally displaceable pliers 111, 112 for pulling up and pushing off the casing parts 2 (FIGS. 10 and 11) and comprise an upper bar 113 and a lower bar 114, the latter being a sliding guide for a back and forth displaceable rack 115 carrying tongs 111, 112. A toothed wheel 116 is in engagement with the toothed rack 115, which in turn meshes with a toothed rack 117 fastened to the upper bar 114. This gear 116 is mounted on a bolt 118 which is supported by two brackets 119 hinged to levers 120. One of the two levers 120, which are firmly seated on the bearing pin 212 of the bearing eyes 104, has an angled portion 122 which is connected via a bracket 123 to a vertically displaceable rod 125 controlled by a stationary cam ring 124 via a roller 126 (Fig . 8th).
The up and down movement of each rod 125 gives the tongs 111, 112 their longitudinal displacement movement.
The opening and closing of these pliers, which each consist of a relatively rigid clamping jaw 112 and a clamping jaw 111 pivotably mounted on the former, is controlled during the mentioned longitudinal displacement movement by means of a rail 130 fastened in the front part of the mandrel 100 (FIG. 11). When the tongs 111, 112 move outwards, rollers 132 arranged on the arms 133 of the clamping jaws 111 run onto the rails 130, thereby opening the tongs.
Due to the compressive force of springs 131, the tongs 111, 112 close when they move inward.
While the mandrel 100 swivels into the inclined position, after the takeover of a casing part 2, the latter is pulled up onto the mandrel 100 by the pliers 111, 112 only so far that there is still a small protrusion of the casing part 2 between the end face of the mandrel 100 and the mouth edge of the Shell part 2 remains. In this position, a base cover 4 is then placed on the mouth of the casing part 2 by means of a base cover feed device D (FIG. 9).
The bottom cover 4, like the head cover 3, are produced in a commercially available device E from thermoplastic film f by thermoforming and punched out of the film web. The bottom cover 4, which is provided with a U-shaped folded edge, is fed to the casing parts drawn on the mandrels 100 by means of the conveyor device D, which consists of a conveyor chain 143 with driver bosses 142 and a semicircular guide rail 144. The conveyor chain 143 transfers the bottom cover 4 that is carried along to the guide rail 144, which has a U-shaped cross-section and the other end of which opens out over the circular path of the inclined mandrels 100.
The conveyance of the cover 4 along the guide rail 144 is then carried out continuously by rotating driver arms 145, which rotate with the mandrel wheel 101 in such a way that a cover 4 is placed on the mouth of a casing part 2 in such a way that the folded edge of the cover 4 the bottom edge of the casing parts 2 encloses.
After a base cover 4 has been placed on a jacket part 2 drawn onto a mandrel 100, the pliers 111, 112 of the mandrel 100 push the jacket part 2 with the base cover 4 into the welding head 150 assigned to each mandrel 100. This consists essentially of a stationary head piece 151 , which fits exactly between the folded edge of the bottom cover 4, as well as four heat-sealing jaws 152, which are arranged to be movable diagonally against the corners of the head piece 151 or the folding edge of the cover 4, triangularly recessed at the end brought to such a temperature that when the folded edge of the cover 4 is pressed with the casing part 2, a connection is created which is particularly strong and tight on the inside of the casing part 2 provided with a heat-sealable layer.
The heat-sealing jaws 152 are each fastened to a coupling 153, the latter being fastened in an articulated manner to levers 250, 251 in the manner of a parallelogram guide. The levers 250, 251 are in turn articulated in a part 252 which is arranged on a ring 155 fastened to stud bolts 165. The stud bolts 165 are firmly connected to a support plate 164 which is attached to the drum 102. The levers 250 have arms which are angled towards the center of the welding head and which carry rollers 158 which are pulled against a sleeve 159 by means of the tensile force of springs 156.
The sleeve 159 is mounted axially movable on a central rod 160 and is articulated via brackets 168 to a fork-shaped angle lever 161, the other end of which rests on a stationary cam ring 163 by means of a roller 162.
The movement of the heat-sealing jaws 152 against the head piece 151 takes place by an axial displacement of the sleeve 159, the tensile force of the springs 156 causing the movement and determining the resulting pressure. The movement of the hot-sealing jaws 152 is controlled by the above-mentioned cam ring 163 in such a way that a welding takes more than half the circumferential path of the mandrels 100 and then the hot-sealing jaws 152 are brought back into their retracted position.
So that when the machine is switched off, the welding heads. 150 packs still in place do not burn, a ring 170 that can be moved up and down is arranged concentrically to the ring curve 163, which is automatically moved upwards by means of spindles 171 when the machine is at a standstill and thereby pivots the levers 161, engaging the rollers 162. In this way, the hot-sealing jaws 152 of all welding heads become
150 brought out of contact with the edge of the base cover 4. Sit on the spindles 171
Chain wheels 172, around which a chain 176 is guided around as well as a chain wheel 175 attached to the shaft of an adjusting motor 174. This becomes due to the standstill of the machine
Adjusting motor 174 switched on automatically and be the upward adjustment of the ring 170 into. Its upper end position.
The electrical power supply for the heat radiators 166 of the rotating welding heads 150 takes place via the drum
102 moving sliding contacts 177 and via sliding rings 178 attached to the stationary axis 99.
After the bottom cover 4 has been welded to the shell parts 2, the pliers 111, 112 pull the latter out of the welding heads 150, with compressed air to assist the
Removing the container and inflating the bottom lid through the head piece 151 for cooling. Then pivot the mandrels 100, controlled by the cam ring 105, back into the horizontal position, while at the same time the tongs 111, 112, controlled by the cam ring 124, the cover parts 2 provided with bottom cover 4 on one to one
Push off filling device G leading conveyor F ..
This conveyor F includes a conveyor belt 180, which consists of shell part 2 and
Bottom lid 4 existing container 1 'with the
Ground ahead between two guide plates 181, 182 in front of the wing-like driver 183 of a conveyor wheel 184 promotes. This conveyor wheel 184 revolves continuously and brings the containers 1 'into the vertical position with the aid of a ring rail 185 arranged eccentrically to its axis of rotation
Position. Another guardrail 186 leads the
Container 1 ′ then out of the circulatory circuit of the conveyor wheel 184 onto an endless conveyor belt 187 which rotates around rollers 188, 189.
From this conveyor belt 187, the
Container 1 'is transferred at equal time intervals into a generally known filling device G commercial type, in which it is filled with a filling material, in the present example a liquid. The timely delivery of the containers
1 'is controlled by two rollers 230 arranged on both sides above the conveyor belt 187, which have lugs 231 protruding into the conveying path of the container 1'. These rollers 230 are indexed by a container width by means of a Malteserkreuzge gearbox 232, 233, so that one container 1 'is released at a time.
This container 1 'released at a precisely defined point in time is then held by a nose
234 of a continuously rotating two-part
Conveyor wheel 235 taken and between two
Guard rails 236, 237 in front of a cup 192 of the
Filling device G promoted. The beakers 192 are open on their front side and have a protruding nose 193 on their rear wall, as seen in the direction around the filling device G, web surface for the containers brought up by the conveyor wheel 235
1 'takes over and, with the help of the guide rail 237, pushes it completely into the corresponding receptacle 192.
Thereafter, the cups 192 with the received containers 1 'are raised against the filling heads 191 arranged on a rotating drum 194 of the filling device G, controlled by a cam ring 195, and lowered again after filling. For this purpose, the cups 192 are attached to rods 196 which are mounted in a drum 197 so as to be vertically displaceable. At their lower end, the rods 196 have rollers 198 which rest against the cam ring 195 by means of a tension spring 199.
To remove the filled containers 1 'from the cups 192, two guide rails 240 are arranged one above the other and protrude into the circulation path of the cups 192, which slide the containers 1' out of the cups 192 on the side facing the center of the circulation. One guide rail 240 is provided in its height position just above the cups 192 and the other above the bottom of the cups 192, which have a recess 189 at this point.
The containers 1 ′ pushed out of the cups 192 are then grasped by the lugs 241 of a continuously revolving conveyor wheel 242 and brought onto a conveyor belt 244 between guide rails 240 and 243.
This conveyor belt 244 belongs to the conveyor device H, which conveys the filled containers 1 'into the closing device K. The conveyor H is essentially constructed in exactly the same way as the conveyor F. It also has two cyclically switched rollers 245 and a conveyor wheel 247 provided with lugs 246 for feeding the containers 1 'into the closing device K.
For receiving the containers 1 ', the closing device K (FIGS. 18 and 19) also has cups 203 on a drum 201 rotating continuously around a column 204, like the filling device G, so that the containers 1' can also be transferred into the cups 203 takes place exactly as with the filling device G.
The closure of the container 1 'to produce finished packs 1 takes place in this device K by welding the head cover 3 into the upper mouth of the container 1'. For this purpose, the closing device is assigned a head cover feed device L which places the head cover 3 on the containers 1 ′ inserted into the cups 203. The head cover feed device L is essentially constructed in exactly the same way as the base cover feed device D described above and has, among other things, a conveyor chain 260, an arched guide rail 261 and a continuously revolving conveyor wheel 263 provided with drivers 262, the only difference being that the head cover 3 is only in horizontal level are promoted. The mode of operation is also the same as for the bottom cover feeding device D.
After the head cover 3 has been placed on the container 1 ', the cups 203, which are mounted in the drum 201 so as to be displaceable vertically by means of rods 205, are controlled by a cam ring 206 and are raised by means of a tension spring 207
The machine is driven by three electric motors 300, 301, 302, which are connected to one another in the manner of an electric shaft in order to achieve synchronous operation of the individual devices. The motor 300, which is preferably a gear motor of a commercially available type, drives the devices A, B, C and D for producing the empty containers 1 '. For this purpose, the motor 300 is connected via a coupling 305 to a shaft 304 which drives a further horizontal shaft 308 mounted in the machine frame 307 via a chain drive 306. The grooved roller 22 is driven via a bevel gear 309, 310 and a further chain drive 311 and the roller 11 ′ of the pair of feed rollers 11, 11 ′ is driven therefrom via a chain drive 312 to pull off the web 6.
The pair of advance rollers 20, 21 for advancing the formed hose 7 is driven by the shaft 308 via a bevel gear 313, 314 and a chain drive 315. For the drive of the separating device B, the shaft 304 drives a vertical shaft 318 via a bevel gear mechanism 316, 317, which in turn drives the gear 39 of the separating device B via a chain drive 319. The counter-holder 57 for the casing parts 2 is also provided on the vertical shaft 318. The up and down movement of the pair of suction cups 54 is controlled by the shaft 304 by means of an eccentric drive 320, the movement of which is transmitted via a connecting rod 321 to a parallelogram guide 322 to which the pair of suction cups 54 is articulated.
The continuous revolving movement of the mandrel wheel 101 is transmitted from the shaft 304 via a bevel gear 323, 324 and a gear wheel 325 to a ring gear 326 attached to the mandrel wheel 101. To drive the base cover feed device D, a toothed wheel 327 meshes with the ring gear 326 of the mandrel wheel 101 and drives a shaft 329 via a bevel gear 328.
This shaft 329 is connected via a chain drive 330 to a shaft 331 on which a chain wheel 332 for the conveyor chain 143 and a bevel gear 333 are attached.
The bevel gear 333 drives, via a further bevel gear 334, a shaft 335 inclined by 450, on which the feed gear 146 is fastened.
The geared motor 301 is used to drive the filling device G and its associated conveying device F. This motor 301 is connected via a coupling 340 to a horizontal shaft 541 which drives the filling device F in a manner not shown and known per se. Furthermore, this shaft 341 drives the conveyor belts 180 and 187 via a bevel gear 342, a shaft 343 and two separate chain drives 344 and 345. The impeller 184 mounted on a vertical shaft 346 is driven via a bevel gear 347. Furthermore, the above-mentioned Geneva cross gear 232, 233 is driven via a bevel gear 348, the star 233 of which is connected to one of the rollers 230 via a shaft 349. The second roller 230 is driven from the shaft 349 via gear wheels 350, 351, 352, 353.
The conveyor belt 235 is driven by the shaft 341 via a bevel gear 355 and a shaft 356. This shaft 356 is in turn connected to the vertical shaft 358 of the conveyor wheel 242 via a chain drive 357.
Finally, the third gear motor 302 drives the locking device K and its conveying devices H, L, M. For this purpose, the motor 302 is connected to a shaft 360 which, on the one hand, drives a ring gear 363 fastened to the drum 201 via a bevel gear mechanism 361 and a gearwheel 362. On the other hand, the shaft 360 drives a vertical shaft 365, on which the conveyor wheel 247 is attached, via a further bevel gear mechanism 364. The shaft 365 is connected to the shafts 368, 369 of the conveyor wheels 285 and 263 via two chain drives 366 and 367.
The driver 371 of a Geneva cross gear 372 is also set in rotation via a chain drive 370. This Maltese cross gear 371, 372 controls the cyclic rotation steps of the rollers 245, which are connected to one another via gears 373, 374, 375 and 376.