Verfahren zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen tetraederförmigen Packungen und Maschine für die Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von tetraederförmigen Packungen, wie sie z. B. im schwedischen Patent Nr. 131599 beschrieben sind, und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von gefüllten und verschlossenen tetraederförmigen Pakkungen aus einem flächenförmigen Verpackungsmaterial, das zu einem mit einer Längsnaht versehenen Rohr gebildet wird, dieses dann abwechselnd in der einen und anderen von zwei winklig zueinander versetzten Ebenen längs schmalen Querzonen zusammengedrückt und luftdicht verschlossen wird, um eine in das Rohr eingeführte Menge von Füllmaterial in Einzelpackungen einzuschliessen, die vom Rohr getrennt werden.
Die beiden schwedischen Patente Nr. 123250 und 142529 z. B. behandeln ein Verfahren zum Herstellen von tetraederförmigen Packungen der angeführten Art, bei dem in erster Linie vorgesehen ist, dass das flächenförmige Verpackungsmaterial zu einem Rohr mit Längsnaht gebildet wird, die parallel zur Rohr achse ist. Da aufeinanderfolgendes Biegen eines Flächenmaterials aus einer Ebene um eine zur Längsrichtung des Flächenmaterials parallele Achse zu einem Zylindergebilde in diesem Material notwendigerweise grosse Beanspruchungen hervorruft, wenn mässige praktische Bildungslängen gewählt werden, so wird das Flächenmaterial beim Verfahren nach den beiden eben angeführten Patenten grossen Beanspruchungen unterworfen, wenn die eigentliche Paketbildung, d.h. die Deformation des Rohrs in Einzelpackungen, ohne Faltenbildung ausgeführt werden soll.
Bei solchen Umständen und wie aus dem dänischen Patent Nr. 67824 hervorgeht, ist schon vorgeschlagen worden, das Rohr durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln des flächenartigen Verpackungsmaterials auf einem Wickeldorn herzustellen. Bei einem solchen Aufwickeln wird ein relativ span nungsfreies. Rohr von einer Länge erhalten, die beträchtlich kleiner ist als die beim Herstellen einer Röhre mit einer auf einer Röhrenleitlinie liegenden Längsnaht erforderliche Länge. Bei der aus diesem Verfahren hervorgehenden Röhre fehlen eingeschlossene Spannungen, wie sie sonst beim- Bilden der Röhre auftreten.
Daher kann die Umwandlung der Röhre in tetraederförmige Einzelpackungen ohne Risiko eines äusserlichen Faltenwerfens ausgeführt werden, selbst wenn ein Material gewählt wird, dasin sich bei dem vorher erwähnten Verfahren zu einer solchen Faltenbildung neigt.
Nach dem angeführten dänischen Patent wird das Flächenmaterial auf einem zylindrischen Dorn schraubenlinienförmig in die Rohrform gewickelt, während es gleichzeitig axial -längs diesem Dorn verschoben wird. Somit wird das Rohr sowohl um seine eigene Achse gedreht als auch längs des Dornes verschoben. Die Rohrdrehung wird so auf die Rohrverschiebung eingestellt, dass die dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zusammendrückstellen des Rohres entsprechende axiale Vorschublänge der Drehung des Rohres durch den zwischen den beiden Druckebenen einer Packung eingeschlossenen Winkel entspricht, d.h. durch 900 bei einem regelmässigen Tetraeder.
Somit kann beim Herstellen von Packungen in einer intermittierenden Arbeitsweise, das Zusammendrücken des Rohres ausgeführt werden von einem einzigen Paar von Klemmbacken oder dergleichen, die weder an der Rotation des Rohres noch an dessen axialen Verschieben teilhaben.
Die Verwirklichung einer intermittierenden Arbeitsweise, hier gleichbedeutend mit intermittierender Drehung und Verschiebung des Rohres, hat sich als schwierig erwiesen. Da weder das Material noch das aus diesem hergestellte Rohr durchbrochen werden soll, wenn dichte Packungen hergestellt werden sollen, kann kein Antrieb mittels Zahnrädern oder dergleichen benützt werden, bei dem das Verpackungsmaterial durchstochen würde, sondern einzig ein Friktionsantrieb, wobei ein solcher aber das Risiko eines veränderlichen Schlupfes miteinschliesst, insbesondere im Moment des Anlaufes bei jedem Arbeitsspiel.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Band schraubenlinienförmig zu einer zylindrischen Röhre gewickelt wird, das Band bzw. die Röhre so geführt werden, dass die Längsnaht des zylindrischen Röhrenteils einen festen schraubenlinienförmigen Weg beschreibt, und das Verschliessen durch Flachdrücken in Querzonen ausgeführt wird.
Das Festlegen dieser Dimension des Verpakkungsmaterials kann ausgeführt werden als ein Messen einer gewissen Strecke am Material oder an der bereits gebildeten Röhre, aber auch als ein Ermitteln oder Aufspüren von aufeinanderfolgenden, auf dem Material oder an der Röhre vorhandenen Markierungen.
Das Verfahren und die Maschine zur Durchführung des Verfahrens sind nachfolgend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles der Maschine beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Maschine zum Herstellen von abgefüllten tetraederförmigen Packungen nach dem Verfahren gemäss der Erfindung;
Fig. 2 eine Vorderansicht dieser Maschine;
Fig. 3 eine Seitenansicht von rechts, teilweise im Schnitt;
Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2;
Fig. 5 und 6 Schnittansichten des untern Teils der Maschine nach den Linien V-V bzw.
VI-VI der Fig. 4;
Fig. 7 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6;
Fig. 8 eine auseinandergenommene perspektivische Detailansicht von drei mechanisch gesteuerten elektrischen Schliesskontakten;
Fig. 9 eine Detailsehnittansicht eines Teils des schraubenlinienförmigen Wicklungsmechanismus;
Fig. 10 eine Detailseitenansicht, teilweise im Schnitt, des Materialabwicklungsteils und
Fig. 11 eine Detailseitenansicht, teilweise im Schnitt, der Pumpenvorrichtung.
Die Maschine ist auf einem in ein Gehäuse eingeschlossenen Rahmen montiert, der im wesentlichen drei Teile aufweist, nämlich einen Untersatz 1, einen auf diesem ruhenden kastenartigen Körper 2, und einen auf letzterem stehenden Ständer 3, dessen vertikale Vorderwand mit derjenigen des Körpers 2 bündig ist. Der Rahmenuntersatz 1 und der -körper 2 : nehmen zusammen den grösseren Teil der Betäti- gungsmechanismen der Maschine auf, während der Rahmenständer 3 zur Hauptsache ausserhalb des Rahmens liegende Maschinenteile trägt.
Der Rahmenkörper 2 weist auch Raum auf für eine Vorratsrolle 4 (Fig. 4 und 10) eines flächenartigen Verpackungsmaterials 5, das z. B. aus Papier besteht, das auf der einen Seite mit einem durch Wärmeeinwirkung versiegelbaren Kunstharzprodukt überzogen ist.
Das Band 5 wird von der Vorratsrolle 4 abgezogen, durchsetzt einen Schlitz 6 im Oberteil des Rahmenkörpers 2 und gelangt über eine horizontale hintere Leitrolle 7 und eine geneigte vordere Leitrolle 8 auf einen rohrförmigen runden Wicklungsdorn 9, der auf der Vorderseite des Rahmenständers 3 befestigt ist. Das Band 5 wird schraubenlinienförmig und in Überlappung zu einer vertikalen Röhre 10 gewikkelt, die eine dichte schraubenlinienförmige Längsnaht aufweist.
Mit fortschreitender Wicklung wird die Röhre 10 sukzessive abwärts verschoben, vom Dorn 9 ab und zwischen zwei Klemmbacken 11, 12 gezogen, mittels welchen die Röhre 10 längs schmalen Querzonen abwechselnd in der einen und andern von zwei winklig versetzten Ebenen zusammengedrückt und dadurch in tetraederförmige Packungen unterteilt wird, die zum Schluss mittels einer um die Länge einer Packung unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12 gelegenen Schere 14, 15 von der Röhre 10 abgeschnitten werden.
Mittels eines axial durch den Dorn 9 eingesetzten Füllrohres 16 wird das einzufüllende Material, z. B. eine Flüssigkeit, über den beiden Klemmbacken 11, 12 in die Röhre 10 geleitet.
Beim schraubenlinienförmigen Wickeln wird die Röhre 10 auch axial abwärts geschoben. Wenigstens inbezug auf die rohrbildende, die packungbildende und die packungsabtrennende Operationen, weist die Maschine einen intermittierenden Betrieb auf, wobei zuerst ein neuer, einer Packungslänge entsprechender Röhrenteil schraubenlinienförmig gewickelt und vorgeschoben wird, und dann die Röhre, während sie stationär ist, in eine neue Verpackung abgeteilt wird, indem sie zusammengedrückt und die vorher gebildete Verpackung von ihr abgeschnitten wird.
Die schraubenlinienförmige Wicklung des Bandes 5 zur Röhre 10 auf dem Dorn 9 geschieht bei diesem Beispiel mittels eines endlosen Riemens 17, von dem das eine Trum in einer Windung um den Dorn 9 gelegt ist, wobei das Band 5 zwischen dieser Riementrumwindung und dem Dorn 9 eingeführt wird. Das Band 5 wird von der vorderen Leitrolle 8 und einer speziellen Bandführungsvorrichtung 18 so geführt, dass es beim Herstellen von regulären Tetraeder-Pakkungen auf der Zylinderoberfläche des Dorns 5 unter einem Winkel von ca. 240 zu dessen Achse aufliegt.
Zu diesem Zweck ist die vordere Leitrolle 8 unter dem gleichen Winkel zur Horizontalen geneigt und sonst so inbezug auf den Dornen 9 angeordnet, dass die eine Längskante des Bandes 5 gegen den Stirnflansch 19 des obern Endes der vordere Leitrolle 8 stösst und von diesem geführt ist Die Bandführungsvorrichtung 18 befindet sich unter der vordern Führungsrolle 8 und in der Nähe des Dornes 9. Sie arbeitet mit der andern Längskante des Bandes 5 zusammen und ist vorzugsweise von der im schwedischen Patent Nr. 165164 beschriebenen Art. Sie weist zum Teil ein an der Bandkante anliegendes Glied 20 auf, das die momentane Lage der Bandkante mechanisch fühlt, und zum Teil ein Paar von Führungsrollen 21, die nach dem Glied 20 angeordnet und auf zwei Wellen frei drehbar sind.
Diese beiden Wellen sind zueinander und zur Leitzone des Bandes 5 parallel und liegen in einer zu letzterem senkrecht stehenden Ebene, um auf die beiden Seiten des Bandes einzuwirken.
Die von der vorderen Leitrolle 8 und der Bandkantenführungsvorrichtung 18 gebildete Führung bewirkt, dass jede einzelne Windung der Röhre 10 genau denselben Schraubenlinienweg einschlägt wie die vorangehende Windung. Dadurch vermag der Riemen 17 einen etwas grösseren Winkel, z. B. ca. 25,50, beim Herstellen von regulären Tetraederpackungen, mit der Achse des Dornes 9 einzuschliessen als das Band 5, und damit weist der Riemen 17 eine etwas kleinere Steigung auf als die Wicklungswindungen der fertigen Röhre 10. Dieser Umstand gereicht zum Vorteil beim Wickeln, da wenn der Riemen 17 dieselbe Steigung aufweist wie die Windungen der Röhre 10 die Windungen der fertigen Röhre 10 das Bestreben zeigen, ihren Durchmesser trotz dem Dorn 9 sukzessive zu vergrössern.
Dank der zwangsläufigen Führung des Bandes 5 und dem durch die Steigung des Riemens 17 gewährleisteten konstanten Röhrendurchmesser können die überlappenden Windungsränder der Röhre 10 mittels eines Verschliessorgans 22 miteinander versiegelt werden. Dieses Organ 22 ist im Längssinn des Dorns 9 stationär, aber gegenüber diesem hin- und herbeweglich, und weist eine schraubenförmige Oberfläche auf, entsprechend der Überlappungszone der Windungsränder von aussen, um auf eine Überlappungs- zonenlänge, die etwas grösser ist als sie einer Pakkungslänge entsprechen würde, Druck auszuüben und Wärme zu übertragen.
Der Dorn 9 dient als Amboss für das Verschliessorgan 22, wobei der zwischen dem Dorn 9 und dem Organ 22 ausgeübte Druck mit der vom Organ 22 übertragenen Wärmemenge in einer solchen Beziehung steht, dass die Ränder der Wicklungswindungen miteinander versiegelt werden, wobei der Plastiküberzug des Bandes 5 als Klebmittel dient. Somit weist die durch die schraubenlinienförmige Wicklungsoperation Schritt um Schritt vom Dorn 9 weg und abwärts geschobene Röhre 10 eine kontinuierliche schraubenlinienförmige Längsnaht auf, die eine gute Abdichtung der Röhre 10 gewährleistet.
Obschon beim vorliegenden Beispiel angenommen ist, dass die schraubenlinienförmige Wicklung von einem stationären Wicklungsdorn 9 und einem mit der Aussenseite der in Bildung begriffenen Röhre 10 im Reibungsschluss stehenden Wicklungsriemen 17 ausgeführt wird, so kann doch die schraubenlinienförmige Reibungswicklung auch nur mit einem Dorn realisiert werden. In einem solchen Fall sollte der Dorn sowohl drehbar als auch axial verschiebbar sein, um einen schraubenlinienförmigen Weg zu beschreiben, der dieselbe Steigung aufweist wie der Riemen 17. Beim Wickeln mittels eines solchen Dorns startet dieser aus einer obern End- oder Normalstellung und bewegt sich auf einem schraubenlinienförmigen Weg abwärts in eine untere Endstellung, aus der er nach Vollenden seines Wicklungshubes in seine Ausgangs- oder Normalstellung zurückkehrt.
Diese Rückkehr erfordert, dass der in Frage stehende Dorn zu Beginn des Rückkehrhubes einen Durchmesser annehmen kann, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Röhre. Daher ist der Dorn vorzugsweise von spreizbarer Konstruktion, damit sein Aussendurchmesser beim Wicklungshub dem gewünschten Röhreninnendurchmesser entsprechen kann, und beim Rückkehrhub kleiner ist als dieser, so dass also der Dorn sich nicht mehr an die Röhrenwand legen kann. Der spreizbare und bewegliche Dorn sollte eine Aussenfläche mit hoher Reibung am Band 5 oder an der Röhre 10 aufweisen, der stationäre Dorn 9 aber eine geringe Reibung. Der spreizbare Dorn könnte vorzugsweise mit einer stationären schraubenlinienförmigen Platte zusammen wirken, die die Röhre 10 aussenseitig führt und möglicherweise mit deren Längsnaht im Führungssinn zusammenarbeitet.
Der spreizbare Dorn könnte ferner mit einem äusseren Klemmring oder dergleichen versehen sein, um die Röhre beim schraubenlinienförmigen Wickeln auf dem Dorn zu halten.
Beim Abwärtsbewegen wird die Röhre 10 zwischen die beiden Klemmbacken 11, 12 eingeführt, horizontal beweglich inbezug auf eine durch die Achse der Röhre 10 gelegte Ebene und parallel zur Maschinenvorderseite. Die beiden Klemmbacken 11, 12 sind in bekannter Weise so angeordnet, dass sie die Röhre 10 längs einer engen Querzone flachpressen und dabei Wärme abgeben, um den Plastiküberzug der Röhreninnenwand durch Wärmeeinwirkung abzudichten.
Da durch das Flachdrücken der Röhre 10 zwischen den beiden Klemmbacken 11, 12 ihre wirkliche Länge zwischen dem untern Ende der zylindrischen Oberfläche des Dorns 9 und den beiden Klemmbacken 11, 12 verringert wird, sind letztere bei Ausführung ihrer Versiegelungsbewegung gegen den Dorn 9 hebbar ausgebildet, um die Reduktion der Röhrenlänge zu kompensieren. Durch diese Kompensation werden die sonst im Verpackungsmaterial auftretenden Beanspruchungen ausgeschaltet, die der richtigen Paketbildung entgegenarbeiten oder diese sogar verhindern können.
Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querabdichtoperationen wird die Röhre 10 durch einen dem gewünschten Abstand zweier aufeinanderfolgender Querabdichtzonen entsprechenden Winkel gedreht, d.h. um 900 im vorliegenden Fall, und daher werden die Querverschlussoperationen in winklig gegeneinander versetzten Ebenen ausgeführt. Beim Drehen der Röhre 10 über 900 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querverschlussoperationen werden die Querverschlüsse natürlich abwechselnd in der einen oder andern von zwei zueinander senkrechten Ebenen angeordnet, während bei einer Röhrendrehung um andere Winkel die Querverschlüsse in Ebenen liegen würden, die zueinander in andern Winkelverhältnissen stehen.
Eine Schere 14, 15 ist ein einem der gewünschten Packlänge entsprechenden Abstand unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12. in deren gehobenen Stellung angeordnet, so dass sie in der geschlossenen Stellung der Klemmbacken und durch einen Schnitt in der vorangehenden Querverschlusszone eine verschlossene Packung 13 von der Röhre 10 trennt. Zu diesem Zweck sind die beiden Scherenarme 14, 15 horizontal und schneiden bei ihrem Zusammenwirken längs einer Linie, die in einer durch die Achse der Röhre 10 gelegten Ebene liegt und parallel zur Schliessrichtung der beiden Klemmbacken läuft. Die Schnittlinie sollte natürlich entsprechend beweglich sein, wenigstens bei grösseren Abweichungen von der 90o-Beziehung zwischen den Ebenen aufeinanderfolgender Querverschlüsse.
Das Füllmaterial wird durch das Rohr 16 in die Röhre 10 eingefüllt, die an ihrem unteren Ende verschlossen ist. Diese Zufuhr kann entweder fortlaufend oder intermittierend sein. Im ersten Fall sollte jede durch die beiden Klemmbacken ausgeführte pakkungsbildende Querverschlussoperation unterhalb des Füllmaterialniveaus in der Röhre 10 ausgeführt werden; im zweiten Fall hingegen werden die Querverschlüsse über jeder Einzelabfüllung vorgenommen.
Zwecks Erleichterns des intermittierenden Einfüllens sollte die Füllmaterialsäule im Einfüllrohr 16 und in der an dieses anschliessenden Speiseleitung kontinuierlich sein, sogar während des Intervals zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfüllungen. Zu diesem Zweck ist die Ausgabeöffnung des Einfüllrohrs 16 der intermittierend füllenden Ausführung der Maschine nach der Erfindung mit einer als Rück schlagventil wirkenden Vorrichtung 23 versehen. In ihrer einfachsten Form weist diese ein sich erweiterndes Mundstück des Einfüllrohrs auf, in dessen Ausgabeöffnung eine Filterscheibe montiert ist.
Letztere besteht aus einem dem Füllmaterial angepassten Drahtnetz, so dass beim Aufhören des Speisedruckes in der Zufuhrleitung und im Einfüllrohr 16 die Füllmaterialsäule über der Filterscheibe im Rohr 16 hängt , ohne dass Material selbst tropfenweise durch die Filterscheibe entweichen würde.
Da die beiden Klemmbacken 11, 12 um eine
Strecke unter dem unteren Ende des Dornes 9 lie gen, die die tatsächliche Packlänge beträchtlich übersteigt, tritt die Deformation der Röhre beim Schliessen der beiden Backen ohne nennenswerte Tendenz zumBilden unerwünschter Runzeln und Falten in dem zwischen dem Dorn 9 und den beiden Klemmbacken befindlichen Röhrenteil ein. Anderseits treten je nach der Steifheit des Verpackungsmaterials und anderer wichtiger Eigenschaften desselben, mehr oder weniger ausgeprägte Tendenzen dieser Art auf beim Deformieren des in die endgültige Paketform Röhrenteils unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12. Der Grund dazu ist, dass der Querverschluss, durch den das betreffende Paket 13 verschlossen wird, in einer Ebene ausgeführt wird, die gegenüber derjenigen des vorangehenden Querverschlusses winklig versetzt ist.
Daher wird der ovale Querschnitt des letztgenannten Röhrenteils durch einen Winkel gedreht, der demjenigen zwischen den Verschlussebenen entspricht, d.h. im vorliegenden Fall durch 900, wobei eine solche Drehung Spannungen in der Wandung des Röhrenteils hervorruft.
Um das Auftreten von schädlichen Brechfalten längs des eigentlichen Packungskörpers zu verhindern, kann z. B. die vordere Klemmbacke 12 zwei aufrechtstehende Falzhörner 24, 25 aufweisen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Röhrenachse und senkrecht zur Maschinenvorderseite gelegten Ebene symmetrisch angeordnet sind, so dass beim Schliessen der Klemmbacke 12 die Röhre 10 von jeder Seite längs einer von zwei horizontalen, zur genannten Ebene parallelen Linie einwärts geknickt wird, die annähernd um die Packungslänge über den beiden Klemmbacken 11, 12 liegt, wodurch die linearen, relativ wenig tiefen Falten 26, 27 in der Röhre 10 erzeugt werden. Auf diese Weise sind die unvermeidlichen beim Umwandeln von der Röhrenin die Tetraederform auftretenden Brechfalten im Packungswandmaterial auf die Querverschlusszonen lokalisierbar, wie das z.
B. in dem Schweizer Patent Nr. 376420 dargelegt ist.
Ein weiterer, durch die Falzhörner 24, 25 erzielter Vorteil besteht darin, dass die Röhre 10 gegen die beiden Klemmbacken 11, 12 allmählich von der zylindrischen in die abgeflachte Ovalform übergeht, anstatt ihre zylindrische Form so weit als möglich unterhalb des Dorns 9 beizuhalten, da im letztgenannten Fall an den Enden der beiden Klemmbacken scharf ausgeprägte Übergangsfalten auftreten. Letztere bewirken in dem durch die Klemmbacken 11, 12 erzeugten und noch nicht ganz stabilisierten Querverschluss unzulässige Spannungen im Sinne eines Trennens der Röhrenwandungen.
Eine Massnahme zum Erleichtern des Bildens von Tetraedern wäre auch das Verlängern des Dornes 9 weiter abwärts, z. B. mittels einer zylindrischen, sukzessive in einer Ebene senkrecht zur Querverschlussebene verflachten Oberfläche, wie das im erwähnten dänischen Patent Nr. 67824 dargelegt ist. Ein durch eine solche Anordnung erzielter Vorteil oder dessen technische Äquivalent besteht darin, dass die beiden Klemmbacken 11, 12 einen Röhrenquerschnitt von wenigstens annähernd kreisrunder Form zusammendrücken, die auf jeden Fall in der Klemmrichtung ziemlich oval ist.
Während ihres kombinierten Abwärtsverschiebens wird die Röhre 10 in die Schere 14, 15 und von die ser betätigbare Tragteile 28, 29 eingeführt. Tn der Klemmstellung dienen die Tragteile 28, 29 durch je eine geneigte Stützfläche 30 bzw. 31 zum Anpressen gegen eine gegenüberliegende Tetraederseite, wozu sie so ausgebildet sind, dass sie einem Ausbauchen der Tetraederseiten zufolge des Gewichtes des Einfüllmaterials entgegenarbeiten. Somit sind diese Tragteile 28, 29 allgemein von grosser Wichtigkeit für das Bilden der Tetraeder, können aber zusätzlich im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Zufuhr von Einfüllmaterial in die Röhre 10 noch eine Dosierfunktion übernehmen, da sie durch Festlegen der Lage der Tetraederseiten das Packungsvolumen bestimmen.
Zum weiteren Abmessen des Volumens der Pakkung 13 beim kontinuierlichen Einfüllen können die Unterseiten der beiden Klemmbacken 11, 12 je mit einer geneigten Stützfläche (nicht gezeigt) versehen sein, entsprechend den geneigten Stützflächen 30 und 31.
Nach ihrem Abtrennen von der Röhre 10 fällt die fertige Packung 13 auf eine gekrümmte Platte 32, die als Rutsche dient und zu einer Abnahmestation führt, wo die Packung entweder von Hand oder automatisch zum Vertrieb verpackt wird.
Nachfolgend sei das gezeigte Ausführungsbeispiel in seinen Einzelheiten und deren Zusammenarbeiten beschrieben.
Wie insbesondere aus Fig. 4 und 10 ersichtlich, ist der Rahmenkörper 2 mit einem separaten Gehäuse 34 versehen, das mittels einer Türe 33 für die Vorratsrolle 4 verschliessbar ist. Im Gehäuse 34 sitzt die Rolle 4 auf einer horizontalen Spulenwelle 35, die in einem allgemein U-förmigen Träger 36 drehbar gelagert ist. Die beiden Füsse 37, 38 des letzteren sind in einer Vertikalebene schwenkbar mit ihren freien Enden am Gehäuseboden in Nähe der untern Kante der Türöffnung 39 angelenkt. Der Träger 36 ist somit durch die Türöffnung 39 aus einer durch die Scharniere bestimmten Arbeitsstellung in eine Rollenersatzstellung schwenkbar, die in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien angegeben ist. In dieser Stellung befinden sich die Spulenwellenlager 40, 41 des Trägers 36 auf der gegen die Maschinentragfläche 42 gerichteten Seite der Füsse 47 und 48.
Die Spulenwellenlager 40, 41 sind in der entsprechenden Richtung offen und je mit einem Schnappriegel 43 versehen zum Ermöglichen des Einsetzens der Spulenwelle 45 in das Lager und zum Zurückhalten der Welle in diesen, bis der Schnappriegel 43 entgegen Federwirkung aus seiner Sperrstellung bewegt wird.
Zufolge dieser Konstruktion und dieser Anordnung des Trägers 36 und seiner Spulenwellenlager 40 und 41 kann der Träger beim Auswechseln der Rolle abwärts über eine mit einer Spulenwelle 35 versehene Rolle 4 verschwenkt und zum voraus in die richtige Stellung vor die Türöffnung 39 gebracht werden, wodurch die Spulenwelle 35 automatisch in die Lager 40, 41 schnappt, so dass der Träger 36 nachfolgend in seine Arbeitsstellung im Gehäuse 34 zurückverschwenkt werden kann.
Um das hintere Ende eines von der Vorratsrolle 4 sich abwickelnden Bandes 5 mit dem Vorderende einer neuen Vorratsrolle 4 zu vereinigen, trägt die Oberseite des Trägers 36 in dessen ausgeschwenkter Stellung eine Platte 44, die als Arbeitstisch zum Vereinigen dient und längs einer zylindrischen mit der Vorratsrolle 4 in deren montierte Stellung koaxialen Oberfläche gekrümmt ist, wobei der Radius dieser Plattenkrümmung etwas grösser ist als der grösste Vorratsrollenradius.
Das Band 5 der Rolle 4 wird unter eine horizontale Laufrolle 45 verlegt, die über der Vorratsrolle 4 und jenseits der Spulenwelle 25 in Arbeitsstellung liegt, wie von der Türöffnung 39 aus gesehen. Die Laufrolle 45 ist zwischen den freien Enden von zwei abwärtsgerichteten Schwenkhebeln 46, 47 drehbar gelagert, deren andere Enden starr an einer horizontalen, im Rahmenkörper 2 drehbar gelagerten Welle 48 befestigt sind. Von der Laufrolle 45 gelangt das Band 5 unter eine horizontale, im Rahmenkörper 2 in der Arbeitsstellung annähernd vertikal über der Spulenwelle 35 und gerade unterhalb des Schlitzes 6 im Oberteil des Rahmenkörpers 2 drehbar gelagerte Laufrolle 49. Die beiden Laufrollen 45, 49 sind parallel zur Spulenwelle 25. Von der Rolle 49 läuft das Band 5 durch den Schlitz 6 zur Laufrolle 7 und weiter über diese und die geneigte vordere Laufrolle 8.
Die beiden Rollen 7 und 8 sind drehbar im gleichen Halter 50 gelagert, der auf der einen Seite des Ständers 3 verstellbar an einer geneigten Führungsbahn 51 befestigt ist. Von der vordern Rolle 8 aus gelangt das Band 5 zwischen die schraubenlinienförmige Wicklungswindung des Riemens 17 und den Dorn 9.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wurde angenommen, dass die Längsnaht der Röhre 10 über geschlagen zu sei, d.h. dass die einander überlappenden Bandränder miteinander so verbunden sind, dass Bandinnenseite auf Bandinnenseite (Plastikseite auf Plastikseite) liegt. Dafür gilt nun, dass das Band 5 vor seiner schraubenlinienförmigen Wicklung auf sich selbst umgelegt oder gefaltet ist, auf eine Strecke von dem betreffenden Rand aus, die annähernd der Überlappungsbreite der herzustellenden Längsnaht entspricht. Das Umfalten wird ausgeführt gemäss dem Inhalt des schwedischen Patentes Nr. 193594. Daher wird das Band 5 zuerst mit einer Reisslinie versehen, die den betreffenden umzulegenden Rand festlegt.
Dann wird dieser Rand durch eine Komponente einer Aussenkraft um die Reisslinie gefaltet, während das Band 5 mit Ausnahme des genannten Randes annähernd senkrecht zu einer Ebene, und die Reisslinie in dieser Ebene gehalten ist, wobei die genannte Kraftkomponente parallel zur genannten Ebene ist. Um die Reisslinie in dieser Ebene zu halten, wird das Band 5 seitlich an dieser geführt, währenddem es mit der Reisslinie versehen wird. Weiter wird das Band 5 zum Vervollständigen des von der genannten Aussenkraft begonnenen Randumlegens sukzessive umge schlagen, wobei der vorgefaltete Rand nach oben liegt, so dass der Bandteil mit Ausnahme des betreffenden Bandrandes eine einkurvige Form annimmt.
Im vorliegenden Fall weist die Faltvorrichtung eine kombinierte Bandführungs- und Reissvorrichtung 52 auf, die vor der vordern Rolle 8 liegt und schwenkbar am Halter 50 befestigt ist. Diese Vorrichtung 52 weist annähernd die gleiche Konstruktion auf wie die vorher beschriebene Bandführungsvorrichtung 18, wobei die zwei an den beiden Seiten des Bandes 5 zur Anlage kommenden Rollen eine ringförmige Reissrippe bzw. eine entsprechende winklige Umfangsnut aufweisen, sowie die Laufrolle 8 und deren Stirnflansch 19. Diese letztgenannten Teile beginnen und beendigen das Überschlagen des Bandrandes um die Reisslinie, die von der Bandführungsvorrichtung 52 erzeugt und annähernd in der Ebene gehalten wird, die senkrecht zur Achse der Rolle 8 steht und durch die Schnittlinie zwischen der Innenseite des Stirnflansches 19 und der zylindrischen Fläche der Rolle 8 gelegt ist.
Der Riemen 17 läuft über zwei Scheiben 53 und 54, von denen die obere 53, in einem Bügel 55 drehbar gelagert ist, dessen eines Ende schwenkbar am Halter 50 gelagert ist. Das andere Ende des Bügels 55 ist durch eine Zugfeder 56 mit dem freien Ende einer am Halter 50 über dem Bügel 55 befestigten Spindel 57 verbunden. Der Bügel 55 wird also entgegen der Kraft der Feder 56 abwärts verschwenkt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist die andere oder untere Riemenscheibe 54 auf einer Welle 58 montiert, die ihrerseits drehbar in einem Wagen 61 gelagert ist, der verstellbar auf zwei zueinander parallelen zylindrischen Führungsrohren 59, 60 beweglich ist. Letztere sind an einem Halter 62 an einer Seitenwand des Rahmenkörpers 2, und ihre obern Enden an einem Halter 63 an der entsprechenden Seitenwand des Rahmenständers 3 befestigt.
Mit der untern Riemenscheibe 54 ist starr die eine Hälfte einer elektromagnetischen Kupplung 64 befestigt, deren andere Hälfte an der Welle 58 befestigt ist. Beim Erregen der Magnetspule der Kupplung 64 werden die beiden Kupplungshälften miteinander verbunden, und daher wird die Riemenscheibe 54, die sonst auf der Welle 58 frei drehbar ist, fest mit dieser verbunden.
Auf der Welle 58 ist starr ein Kettenrand 65 befestigt. In der gleichen Ebene mit diesem und über bzw. unter diesem sind zwei weitere Kettenräder 66, 67 im Wagen 61 frei drehbar montiert. Über die beiden Kettenräder 66, 67 und unter dem Kettenrad 65 auf der Welle 58 ist eine Kette 68 gelegt, deren oberer Teil um ein Kettenrad 69 gelegt ist, das frei drehbar im obern Führungsrohrhalter 63 montiert ist, und weiter in ein Führungsrohr 59. In letzterem ist das entsprechende Kettenende mit dem obern Ende einer im Führungsrohr 59 eingeschlossenen Zugfeder 70 verbunden, deren unteres Ende am unt stopt wird. Der Vorschub der Kette 68 ist vorzugsweise so eingestellt, dass sie nach dem Trennen der Riemenscheibe 54 von der Welle 58 das Drehen der Welle 58 noch für eine kurze Zeit fortsetzt.
Mit dem Trennkontakt der Bandlängenmessvorrichtung 87 ist ein Mikroschalter 89 in Serie, und ein weiterer Mikroschalter 90 parallelgeschaltet. Diese beiden Mikroschalter werden je von einer auf der Hauptmaschinenwelle 77 befestigten Nockenscheibe 91 bzw. 92 betätigt, die eine solche Form aufweisen, dass der Schalter 89 während des ganzen von der Feder 70 ausgeführten Rücklaufes der Kette 68 offengehalten und der Schalter 90 für eine kurze Zeit geschlossen wird zwecks Beginnens einer neuen schraubenlinienförmigen Wicklungsoperation. Sobald letztere durch den Mikroschalter 90 eingeleitet worden ist, schliesst der vom Messrad 88 betätigte Trennkontakt und übernimmt die Steuerung der Stromzufuhr an die Magnetkupplung 64.
Der Riemen 17 kann natürlich auch von einem andern Mechanismus angetrieben werden als vom gezeigten und beschriebenen Zugkettenmechanismus.
Anderseits besteht inbezug auf die schraubenlinienförmige Wicklung ein Merkmal der Erfindung darin, dass diese Wicklung ausgeführt wird im Eingehen auf das Messen einer Strecke längs entweder des Bandes 5 oder der bereits aus diesem gebildeten Röhre 10 oder dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Indices oder Marken, die zum voraus auf dem Band 5 oder der Röhre 10 angebracht sind.
Wird dieses schraubenlinienförmige Wickeln nicht von einem Wicklungsriemen ausgeführt, sondern vom oben angeführten spreiz- und verschiebbaren Dorn, so kann der soeben beschriebene Riemenantriebsmechanismus gemäss den Erfordernissen eines spreizbaren, drehbaren und verschiebbaren Wicklungsdornes modifiziert werden.
Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, sind die Klemmbacken 11, 12 in einem rechteckigen, horizontalen Rahmen 93 getragen, dessen Langseite senkrecht zum Vorderstand des Maschinenrahmens steht, und dessen eine Kurzseite zusammen mit den benachbarten Teilen der beiden Langseiten aus dem Rahmenkörper 2 der Maschine herausragt. Die vordere Backe 12 ist an der Innenseite der äussern Rahmen-Kurzseite 94 befestigt, und die innere Klemmbacke 11 ist längs der Rahmen-Langseiten 95, 96 verschiebbar. Zu diesem Zwecke ist die Klemmbacke 11 längs ihren entsprechenden Seiten mit zwei koaxial montierten Rollen 97, 98 versehen, die in einer Nut 99 bzw. 100 in den Rahmen-Langseiten 95 und 96 rollen können.
Die verbleibende Rahmen-Kurzseite 101 und die innere Klemmbacke 11 tragen auf ihren einander gegenüberliegenden Seiten je einen horizontalen Schwenkzapfen 102 und 103, die senkrecht zu den Rahmen-Langseiten 95, 96 stehen. An der Decke des Maschinenrahmenkörpers 2 sind zwei zur Maschinenvorderwand parallele Schwenkzapfen 104, 105 vorgesehen, die in der ganz getrennten Stellung der beiden Klemmbacken 11, 12 voneinander um die gleiche Strecke abstehen wie die beiden Schwenkzapfen
102, 103. Die beiden Schwenkzapfen 104, 105 befinden sich auf der gleichen Höhe in der Maschine, nämlich annähernd auf dem Niveau des untern Endes des Dorns 9.
Auf dem vordern stationären Zapfen 105 ist das eine Ende eines abwärtsgerichteten Tragarms 106 schwenkbar gelagert, dessen anderes Ende am Zapfen
103 auf der innern Klemmbacke 11 angelenkt ist. Die beiden Zapfen 104 und 102 sind gleicherweise durch einen zweiten Tragarm 107 von derselben Länge wie der Tragarm 106 miteinander verbunden.
Zwischen den beiden festen Schwenkzapfen 104,
105 und an einem näher am vordere Zapfen 105 gelegenen Punkt befindet sich eine feste Spindel 108 parallel zu den beiden festen Zapfen 104, 105 und auf derselben Höhe. Auf dieser festen Spindel 108 sind zwei abwärtsgerichtete und gleichlange Tragarme 109, 110 schwenkbar befestigt. Am andern Ende sind diese beiden Arme 109, 110 an der einen bzw. andern Rahmen-Langseite 95, 96 angelenkt, und zwar mittels je eines von zwei koaxialen Schwenkzapfen
111, 112.
In einer zwei vertikale U-förmige Platten aufweisenden Führungsvorrichtung ist ein horizontaler Zapfen 115 verschiebbar aus einer obern Stellung entsprechend den vollständig voneinander getrennten Klemmbacken 11 und 12, in der dieser Zapfen 115 über dem Klemmbackenrahmen 93 ist, in eine untere Stellung entsprechend den geschlossenen Klemmbakken und annähernd auf der gleichen Höhe wie der Klemmbackenrahmen 93. Die vertikale Führungsvorrichtung befindet sich zentral zwischen den durch die beiden festen Zapfen 104, 105 gelegten Vertikalebenen. Der bewegliche Zapfen 115 ist mittels zweier Lenker 116, 117 mit dem Zapfen 102 auf der Bakkenrahmen-Kurzseite 101 bzw. mit dem Zapfen 103 der innern Klemmbacke 11 verbunden.
Der bewegliche Zapfen 115 ist mit dem untern Ende einer Zugfeder 118 verbunden, deren oberes Ende an derDecke des Maschinenrahmenkörpers 2 befestigt ist. Ferner ist dieser Zapfen drehbar verbunden mit dem obern Ende eines abwärtsgerichteten Zugstabes 119, dessen anderes Ende an einem Hebel 120 angelenkt ist, der seinerseits schwenkbar an der Welle 75 im Maschinenrahmen-Untersatz 1 gelagert ist und auf seiner Oberseite einen Kurvenroller 121 trägt, der mit einer Kurvenscheibe 122 auf der Maschinenhauptwelle 77 zusammenarbeitet.
Wenn, gemäss der Form der rotierenden Kurvenscheibe 122, der Hebel 120 aus seiner obersten Stellung nach unten verschwenkt wird, so verschiebt der
Zugstab 119 den beweglichen Zapfen 115 in den Führungsplatten 113, 114 entgegen der Wirkung der Zugfeder 118 abwärts. Dadurch trennen die beiden Gelenkstangen 116, 117 die innere Backenrahmen Kurzseite 101 vom innern Klemmbacken 11, bis die Welle 115 ihre unterste Stellung erreicht, in der sie annähernd in der gleichen Ebene liegt wie die bei den Schwenkzapfen 102, 103 der Backenrahmen Kurzseite 101 bzw. der innern Klemmbacke 11. Die Relativbewegung zwischen der Backenrahmen-Kurzseite 101 und der Klemmbacke 11 bewirkt eine entgegengesetzt gerichtete Relativbewegung zwischen der äussern Backenrahmen-Kurzseite 94 und der innern Klemmbacke 11, d.h. zwischen den beiden Klemmbacken 11, 12.
Zufolge der Konstruktion des Auf hänge- und Betätigungsmechanismus geschieht die Hin- und Herbewegung der Klemmbacken 11 und 12 symmetrisch zu einer durch die Achse der Röhre 10 gelegten Vertikalebene. Auf ähnliche Weise wird der Klemmbackenrahmen 93 konstant annähernd horizontal gehalten. Anderseits wird dieser, da er an den Tragarmen 107 und 109 aufgehängt ist, beim Schliessen der Klemmbacken etwas aus seiner Lage entsprechend den vollständig getrennten Klemmbacken 11, 12 angehoben.
Dieses Anheben entspricht im wesentlichen der Längenreduktion des Röhrenmaterials unter dem untern Ende des Dorns 9, die beim Flachpressen der Röhre 10 durch die beiden Klemmbacken 11, 12 eintritt und schaltet solche Axialspannungen in der Röhre 10 aus, die sonst eine unerwünschte Tendenz hervorrufen würden zum Verschieben der Röhre 10 aus ihrer Axialstellung längs des Dorns 9.
Zwischen der innern Backenrahmen-Kurzseite 101 und dem innern Klemmbacken 11 in ihrer normalen Ausserbetriebstellung, ist ein Nocken 123 vorgesehen, der an der Innenseite der einen Backenrahmen-Langseite 95 befestigt ist. Dieser Nocken arbeitet mit einer Rolle 124 zusammen, die am einen Ende eines Kurbelarms 125 befestigt ist, von der das andere Ende an einer Vertikalwelle 127 befestigt ist, die sowohl im Führungsweghalter 63 sowie in einem Lageransatz 126 an der Maschinenvorderseite drehbar gelagert ist. An der Welle 127 ist ein das Verschliessorgan 22 tragender Halter 128 verstellbar befestigt. Wie schon erwähnt, weist das Organ 22 eine schraubenlinienförmige Arbeitsfläche auf, deren Form und Ausdehnung der schraubenlinienförmigen Längsnaht von etwas mehr als einer Packungslänge der Röhre 10 entsprechen.
Das Verschliessorgan ist mit Mitteln zur Erzeugung von Wärme in der Längsnahtzone ausgerüstet, die in Tätigkeit treten beim Andrücken des Organs 22 auf diese Zone.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird der Nocken 123 relativ zur Nockenwelle 124 bewegt. Bei dieser Relativbewegung wird der Nocken 123 schliesslich einwärts gegen die Backenrahmen Langseite 95 getragen, wodurch wiederum das Organ 22 einwärts gegen den Dorn 9 in die Arbeitsstellung verschwenkt wird. Beim Trennen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird das Verschliessorgan 22 wieder vom Dorn 9 weg in seine Normalstellung verschwenkt. Vorzugsweise wird die Nockenrolle 124 durch eine Feder (nicht gezeigt) konstant im Anschlag gegen den Nocken 123 gehalten.
Besonders dann, wenn schraubenlinienförmig gewickelte Röhren eine sog. Hinternaht aufweisen, durch die der Aussenradius der Röhre 10 beträchtlich vergrössert wird, kann es sich zwecks Erleichterns der positiven Führung der Röhre 10 als tunlich erweisen, die Arbeitsfläche des Dorns 9 mit einer schraubenlinienförmigen der Längsnaht entsprechenden Nut zu versehen, deren Tiefe der durch die Längsnaht bewirkten Röhrenwandverdickung entspricht.
Wie oben dargelegt, befinden sich die Schere 14, 15 sowie die von dieser betätigten Tragteile 28, 29 auf einer Höhe unterhalb der entsprechenden Höhe der Klemmbacken 11, 12 auf der Maschinenvorderseite. Die beiden Scherenteile 14, 15 weisen die Form von zwei im wesentlichen kongruenten Scherenschenkeln auf, die an einem Punkt zwischen ihren entsprechenden Enden an einer Vertikalspindel 129 frei drehbar sind. Diese Spindel durchsetzt einen Träger für die Rutschplatte 32 und sitzt mit ihrem Fussende auf einem von einer Anzahl ungleich langer Bolzen 131 an einem Revolverkopf 132. Mittels eines Exzenters 133 kann die Spindel 129 mit dem Träger 130 verriegelt werden.
Die gezeigte Anordnung eines drehbaren Revolverkopfes 132. und auf diesem montierter Anschlagbolzen 131 für die Spindel 129 zeigt ein Ausführungsbeispiel zum Einstellen der Arbeitshöhe der Schere 14, 15 um so eine fertige Packung 13 nach einer Strecke abzutrennen entsprechend der Packungslänge unter den Klemmbacken 11, 12 in deren angehobenen Arbeitsstellung.
Die Tragteile 28, 29 sind in einer Horizontalebene über der Schere 14, 15 um je einen Zapfen 134 bzw. 135 am Maschinenrahmenkörper 2 verschwenkbar. Diese beiden Zapfen 134, 135 befinden sich etwas hinter der Spindel 129 symmetrisch zu dieser und tragen das eine Ende der entsprechenden Tragglieder 28 und 29. Am andern Ende weist jedes Tragglied eine Stellschraube 136 bzw. 137 auf. Wenn die beiden Tragglieder 28, 29 gegeneinander verschwenkt werden, schlagen diese beiden Stellschrauben 136, 137 gegen einen Anschlag 138 eines die beiden Scherenarme 14, 15 sowie die Teile 28, 29 umschliessenden Schildes 139.
Ungefähr in der Mitte weist jeder Tragteil 28. 29 eine Schulter 140 bzw. 141 auf. Diese beiden Schultern sind gegeneinander gerichtet und ihre freien Enden sind mit dem Aussenende des entsprechenden benachbarten Scherenarms 14 bzw. 15 durch eine Zugfeder 142 bzw. 143 verbunden.
Die beiden Scherenarme 14, 15 sind je durch einen Zugstab 144 bzw. 145 an ihrem innern Ende mit einem gemeinsamen Punkt eines abwärtsgerichteten Hebels 146 verbunden. Das obere Ende des letzteren ist am Zapfen 102 der innern Backenrahmen Kurzseite 101 drehbar, und das andere Hebelende trägt eine Nockenwelle 147, die mit einer Führungsnut 148 in einer Nockenscheibe 149 an der Maschinenhauptwelle 77 zusammenwirkt.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird die hintere Backenrahmen-Kurzseite 101 und damit deren Zapfen 102 ruckwärts verschoben, d.h. von der Maschinenvorderseite weg. Durch diese Verschiebung wird das obere Ende des Hebels 146 in der gleichen Richtung bewegt, wodurch in den beiden Stäben 144, 145 Schubkaste erzeugt werden, welche die Schneidteile der Schere 14, 15 gegeneinander bewegen.
Die Lage der Längsachse der beiden Stäbe
144, 145 zum Hebel 146 ist nun so gewählt, dass beim Rückwärtsverschwenken des Hebels 146 um die Spindel der Nockenrolle 147, das durch
Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 verur sacht wird, die beiden Scherenteile 14, 15 gegenein ander in eine Stellung verschwenkt werden, in der noch keine Schneidwirkung eintritt. Anderseits werden die beiden Tragteile 28, 29 ganz in ihre entsprechenden Arbeitsstellungen verschwenkt, in denen ihre Stellschrauben 136, 137 am Anschlag 138 liegen.
Um durch eine Querverschlusszone der Röhre 10 zu schneiden, werden die beiden Scherenarme 14, 15 beim weitern Rückwärtsverschwenken des Hebels
146 in der Führungsnut 148 aus ihrer Zwischenstellung vollständig geschlossen, wobei jetzt dieses Rückwärtsverschwenken um den Zapfen 102 der hintern Backenrahmen-Kurzseite 101 stattfindet. Beim Schliessen der beiden Scherenarme 14, 15 aus ihrer Zwischen- in die Schneidstellung werden die beiden Federn 142, 143 gespannt, ohne dass die Tragteile 28, 29 weiter geschlossen werden.
Die Scherenarme 14, 15 sowie die beiden Tragteile 28, 29 werden von der Rückholfeder 118 des Klemmbackenmechanismus der Führungsnut 148 der Kurvenscheibe 149 und die beiden Federn 142,143 in ihre entsprechende Normalstellung zurückgebracht.
Sind die von den Klemmbacken 11, 12 erzeugten Querverschlüsse nicht waagrecht, d.h. senkrecht zur Rohrachse, so sollte die Schere 14, 15 natürlich längs einer entsprechend geneigten oder schrägen Schnittlinie schneiden. Beim vorliegenden Beispiel ist angenommen, die aufeinanderfolgenden Querverschlüsse lägen abwechselnd in der einen oder andern von zwei wenigstens annähernd senkrechten Ebenen, und daher müssen die beiden Scherenarme 14, 15 auf einer Linie schneiden, die in einer Ebene senkrecht zur Verschlussebene der Klemmbacken 11, 12 liegt. Ist aber der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querverschlüssen wesentlich verschieden von 900, so müssen die beiden Scherenarme 14, 15 in entsprechend winklig versetzten Ebenen schneiden.
Dies kann nun bedeuten, dass die ganze Schneidvorrichtung, einschliesslich der Tragteile 28 und 29 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schnittoperationen winklig in die entsprechenden Schneidebenen versetzt werden soll.
Oben am Maschinenrahmenständer 3 ist das Einfüllrohr 16 durch eine Flanschkupplung 150 in einer Ebene parallel zur Maschinenvorderseite an eine Speiseleitung 151 angeschlossen, deren unteres Ende am Austrittstutzen einer Pumpe 152 angeschlossen ist. Mittels der drehbaren Flanschkupplung 150 kann das Einfüllrohr 16 seitlich aus der Arbeitsstellung wegverschwenkt werden, ohne dass das Rohr 16 von der Speiseleitung 151 abgenommen werden muss. Das Rohr 16 muss beim Auswechseln oder Wegnehmen des Dorns 9 seitlich wegverschwenkt werden. Der
Dorn weist eine Muffe 153 auf, die in eine vertikale Führung 154 auf der Vorderseite des Maschinenrahmenständers 3 einsetzbar ist.
In der Nähe der Flanschkupplung ist entweder die Speiseleitung 151 oder das Einfüllrohr 16 - im vorliegenden Fall letzteres - mit einem Ventil 155 versehen, das zufolge seiner Bauart und seiner Lage am höchsten Punkt des Speisesystems 151/16 irgendwelcher Gasansammlung den Austritt in die Atmosphäre erlaubt, ohne dass gleichzeitig Füllmaterial aus diesem System entfernt werden müsste.
Die Pumpe 152 - die bei der gezeigten Maschine eine intermittierend arbeitende Dosierpumpe ist und bei jedem Hub eine Ladung Füllmaterial für eine Packung 13 liefert - weist auf der einen Hand eine eigentliche Pumpe auf, die aus einem I Kolben 156 und einem vertikalen Zylinder 157 besteht, und auf der andern Hand ein Schieberventil bestehend aus einem Schieber 158 und einer vertikalen Ventilkammer 159.
Die Ventilkammer 159 ist rohrförmig und weist drei über ihre Länge verteilte Öffnungen 160-162 auf. Die Öffnung 160 befindet sich in der Mitte zwischen den beiden andern Öffnungen und ist mittels einer Rohrleitung 163 mit dem Innern des Pumpenzylinders 157 verbunden. Die obere Öffnung 160 ist an die Speiseleitung 151 angeschlossen und die untere Öffnung 162 durch eine Leitung 164 mit einem Vorrat von Einfüllmaterial (nicht gezeigt).
Der Schieber 158 ist mittels ringförmigen Abdichtflanschen 165-167 in zwei Abschnitte solcher Länge unterteilt, dass der obere, durch die Flanschen 165 und 166 bestimmte Abschnitt dem Axialabstand der obern Kante der Öffnung 160 von der untern Kante der Öffnung 161 und damit dem gleichlangen Abstand der obern Kante der Mittelöffnung 161 von der untern Kante der untern Öffnung 162 entspricht.
Der untere, vom Mittelflansch 166 und untern Flansch 167 bestimmte Ventilabschnitt entspricht dann dem Axialabstand des untern Randes der Mittelöffnung 161 vom obern Rand der untern Öffnung 162.
Im normalen Betrieb ist der Schieber verschiebbar zwischen einem obern Totpunkt, der aus Fig. 11 ersichtlich ist und in dem der Pumpenzylinder 157 mit der Speiseleitung 151 in Verbindung steht, und einem untern Totpunkt, in dem die Füllmaterialzufuhr mit dem Pumpenzylinder 157 verbunden ist.
Der Pumpenkolben 156 weist eine abwärtsragende Kolbenstange 168 auf, deren freies unteres Ende durch einen Lenker 169 mit dem freien Ende eines waagrechten Hebels 170 verbunden ist. Das andere Ende des letzteren ist an einer zur Maschinenhauptwelle 77 parallelen und im Maschinenrahmenuntersatz 1 horizontal drehbar gelagerten Spindel 171 befestigt. Ein vertikaler zweiarmiger Hebel 172 ist auch an der Spindel 171 befestigt. Dieser Hebel weist an seinem obern Ende eine Kurvenrolle 173 auf, die mit einer an der Maschinenhauptwelle befestigten Kurvenscheibe 174 zusammenarbeitet. Das untere freie Ende des Hebels 172 wird von einer im Maschinenrahmen-Untersatz montierten Feder 175 beeinflusst, um die Rolle 173 gegen die Kurvenscheibe 174 zu drücken.
Ein Lenker 176 verbindet das untere Ende des Ventilschiebers 158 mit dem freien Ende eines horizontalen Hebels 177, dessen anderes Ende an einer zur Maschinenhauptwelle 77 parallelen und im Ma schinenrahmen-Untersatz 1 drehbar gelagerten Spindel 178 befestigt ist. Das eine Ende eines Hebels 179 ist an der Welle 178 befestigt, während das andere Ende eine Kurvenrolle 180 trägt, die in einer Führungsnut 181 einer Kurvenscheibe 182 an der Maschinenhauptwelle 77 läuft.
Der ganze Pumpenmechanismus wird so gesteuert, dass der Ventilschieber 158, wenn der Pumpenkolben 156 sich im oberen Totpunkt befindet, sich aus seiner obern in die untere Arbeitsstellung bewegt.
Dadurch wird der Pumpenzylinder 157 mit der Einfüllmaterial-Leitung verbunden. Der Pumpenkolben 156 bewegt sich dann abwärts in seinen untern Totpunkt um eine gewünschte Menge von Einfüllmaterial in den Pumpenzylinder 157 zu saugen. Wenn der Kolben 156 seinen untern Totpunkt erreicht, kehrt der Schieber 158 um und bewegt sich rückwärts in seine obere Arbeitsstellung, in der der Zylinder 157 mit der Speiseleitung 151 verbunden wird. In der letzten Phase des Arbeitsspiels des Pumpenmechanismus bewegt sich der Kolben 156 nach oben in seine obere Totpunktlage und liefert in die Speiseleitung 151 die in den Zylinder 157 gesaugte Füllmaterialmenge. Jede solche Abgabe bewirkt, dass eine entsprechende Füllmaterialmenge das Füllrohr durch dessen Mündungsventil 23 verlässt.
Zwischen den aufeinanderfolgenden Abgabehüben wird in der Speiseleitung 151 und im Füllrohr 16 eine ununterbrochene Säule von Füllmaterial aufrechterhalten, dank dem Lüftungsventil 155 und dem Mündungsventil 23 des Füllrohrs 16.
Um ein Betätigen der Plungerpumpe 156, 157 z. B. während eines Maschinenanlassintervalles zu verhindern, wenn die Röhre 10 noch nicht das Niveau der beiden Klemmbacken 11, 12 erreicht hat, aber die Maschinenhauptwelle rotiert, ist eine elektromagnetische Blockiervorrichtung vorgesehen, um die Kurvenrolle 173 und die Kurvenscheibe 174 auszuschalten. Diese Vorrichtung weist eine Klinke 183 auf, die am einen Ende an einem über der Maschinenhauptwelle 77 gelegenen Punkt angelenkt ist, und von der ein in Nähe ihres andern Endes gelegener Punkt durch ein Stück 184 mit dem Anker 185 eines elektromagnetischen Relais 186 verbunden ist.
Wird der Anker angezogen, so wird die Klinke 183 abwärts gegen einen Anschlag 187 am obern Ende des zweiarmigen Hebels 172 verschwenkt, wenn sich dieses Ende in der Lage befindet, die derjenigen des Pumpenkolbens 156 in seinem obern Totpunkt entspricht, um dadurch den Hebel 172 in der nichtaktiven Stellung zu blockieren, bis der Anker 185 wiederum von der elektromagnetischen Spule des Relais angezogen wird. Somit wird beim normalen Betrieb das Relais 186 konstant betätigt.
Soll hingegen die Maschine mit kontinuierlicher Füllung im oben angegebenen Sinn arbeiten, so wird der soeben beschriebene Pumpenmechanismus durch einen kontinuierlich arbeitenden Pumpenmechanismus ersetzt, mittels welchem in der Röhre 10 über dem Niveau der beiden Klemmbacken 11, 12 ein konstanter Füllmaterialpegel erhalten wird. Die zu diesem Zweck erforderlichen Änderungen an den entsprechenden Maschinenteilen sind jedem Fachmann geläufig.
Um die zeitliche Beziehung zwischen den verschiedenen Phasen besser verstehen zu können, ist nachstehend der Maschinenarbeitszyklus in grösserem Detail beschrieben. Dabei ist angenommen, die vorbereitenden Schritte seien abgeschlossen und die beiden Klemmbacken 11, 12 hätten daher ihre Querverschlussbewegung ausgeführt und lägen immer noch an der Röhre 10 an.
Der nächstfolgende Arbeitszyklus wird von der Pumpe 156, 157 eingeleitet, die beginnt, die gewünschte Ladung in die Röhre 10 abzugeben. Bevor nun die ganze Füllmaterialladung in die Röhre 10 eingebracht worden ist, trennen sich die beiden Backen und bewegen sich in ihre Normalstellung, wonach dann die schraubenlinienförmige Wicklung einer Röhren-Packungslänge einsetzt. Dieses Wickeln, die Füllmaterialzufuhr und die Lage der Mündung des Einfüllrohrs 16 sind nun solcher Natur, dass während des grösstmöglichen Teiles des Einfüllintervalls die Füllrohrmündung unter dem Füllmaterialniveau in der Röhre 10 gehalten wird.
Nach beendigter Wickelphase schliessen sich die beiden Klemmbacken 11, 12 wieder an die abwärts geschobene Röhre 10. Die Einfülloperation wird vorzugsweise etwas vorher beendigt, damit vor dem Verschliesen der Packung 13 in der Füllmaterial-Ladung vorhandenes Gas entweichen kann. Fast gleichzeitig mit dem Abschluss der Phase des schraubenlinienförmigen Wickelns wird die Rückführung der Kette 68 und das Abwickeln der Bandschleife 86 ausgeführt. Unmittelbar nach dem Abgabehub des Pumpenkolbens 156 folgt dessen Saughub, so dass der Pumpenzylinder 156 für den nächstfolgenden Abgabehub gefüllt wird.
Beim Schliessen der beiden Klemmbacken 11, 12 wird das Verschliessorgan 22 gegen die Röhre 10 am Dorn 9 verschwenkt, um, wie oben dargelegt, eine Naht zu erzeugen. Fast gleichzeitig werden einerseits die beiden Tragteile 28, 29 einwärts gegen die Pakkung 13 verschwenkt, die unterhalb der beiden Klemmbacken 11, 12 gebildet wird, und werden anderseits die beiden Scheren arme 14, 15 in ihre Zwischenstellung bewegt.
Wenigstens einer der beiden Klemmbacken 11, 12 weist Mittel auf zur Abgabe von Verschliesswärme an den Plastiküberzug der durch die beiden Klemmbacken bestimmten Querverschlusszone. Diese Verschliesswärme kann erzeugt werden z. B. durch elektrische Heizschleifen in der oder den Klemmbacken, wobei diese Heizschleifen beim Erhitzen einen Teil der Klemmbackenmasse aufheizen. Die Heizmittel können aber auch elektrische Widerstandsstreifen an den Backenarbeitsflächen aufweisen, welche Streifen mit kurzzeitigen Stromimpulsen beliefert werden, wenn die beiden Klemmbacken 11, 12 den Verschliessdruck an die Verschliesszone legen. Weist das Band 5 an sich oder seine Innenseite ein polares Plastikmaterial auf, z. B.
Polyvinychlorid, so können die beiden Klemmbacken 11, 12 auch als Kondensatorplatten dienen und an einen HF-Generator angeschlossen werden, um so das Plastikmaterial der Querverschlusszone beim Schliessen der beiden Klemmbacken durch HF-Strom kapazitiv zu erwärmen.
In Verbindung mit dem durch die beiden Klemmbacken 11, 12 ausgeführten Verschliessen wird das Arbeiten der beiden Scherenarme, 14, 15 bewirkt.
Diese Schneidoperation wird vorzugsweise so spät als möglich ausgeführt, um genügend Zeit zum Kühlen des Querverschlusses zu haben, damit dieser nicht aufbricht, wenn die Packung 12 auf die Wegnehmplatte 32 fällt.
Nachdem die beiden Klemmarme 11, 12 in ihre getrennte Lage zurückgekehrt sind und das Verschliessorgan 22 von der Röhre 10 am Dorn 9 weg verschwenkt sowie die beiden Scheren arme 14, 15 und die Tragteile 28, 29 in ihre respektive Normalstellungen zurückbewegt haben, ist das Maschinenarbeitsspiel fertig. Damit beim Abstellen der Maschine deren verschiedene Mechanismen in ihren, einem fertigen Maschinenarbeitsspiel entsprechenden Stellungen arretiert werden, ist ein Mikroschalter 187 mit dem Hauptschalter des Arbeitskreises des Antriebsmotors 79 parallelgeschaltet. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, arbeitet der Mikroschalter 187 mit einer Kurvenscheibe
188 auf der Hauptwelle 77 zusammen und ist nur dann offen, wenn die Scheibe 188 und somit die Hauptwelle 77 eine einem fertigen Maschinenarbeitsspiel entsprechende Stellung einnehmen.
Obschon aus Gründen der Vereinfachung oben angeführt worden ist, dass nicht nur der eben erwähnte Mikroschalter 187 sondern auch die beiden andern Mikroschalter 89, 90, direkt mit ihren entsprechenden Strompfaden verbunden sind, versteht es sich, dass sie, falls erwünscht, auch via Relais verbunden und damit in die Arbeitskreise dieser Relais einverleibt werden können.
Vorzugsweise ist die Maschine auf verschiedene Grössen einstellbar. Zu diesem Zweck sollten die Klemmbacken-, Schneid- und packungsbildenden Mechanismen zur Aufnahme des grössten in Frage kommenden Röhrendurchmessers und der grössten Pak kung dimensioniert sein. Beim Umstellen der Maschine von einer auf eine andere Packungsgrösse können zwei Möglichkeiten ins Auge gefasst werden, nämlich erstens ein unveränderter Röhrendurchmesser, und zweitens ein veränderter Röhrendurchmesser. Im ersten dieser beiden Fälle kann die Packungsgrösse sowieso geändert werden durch Vergrössern der Packungslänge, wenn die Forderung nach senkrechten Querverschlüssen fallen gelassen wird.
Diese Änderung erfordert in erster Linie das Auswechseln des Messrades 88 und der Riemenscheibe 54 und möglicherweise das Einstellen der Scherenarme 14, 15 auf das gewünschte Schnittniveau durch den Revolverkopf 132 und deren winkliges Versetzen.
Ferner kann ein Auswechseln der Kolbenpumpe 156, 157 nötig werden, wenn beim Andern der Pakkungsgrösse auch die Füllmaterialmenge der Packungen geändert werden soll.
Wird der Röhrendurchmesser geändert, so werden möglicherweise der Dorn 9 und das Verschliessorgan 22. zusätzlich zu den eben angeführten Änderungen ausgewechselt. Ferner bedingt dies ein Einstellen des Niveaus des Halters 50 und des Wagens 61, ein Verstellen der Bandkantenführungsvorrichtung 18 sowie das Verstellen der Falzteile 24, 25 gemäss dem neuen Röhrendurchmesser.
Natürlich ist angenommen, das Verschliessorgan 22 bzw. die beiden Klemmbacken 11, 12 seien auswechselbar mit entsprechenden Mitteln für andere Heizsysteme. Ist die Maschine in ihrer Standardausführung z. B. für das Verschliessorgan 22 und die beiden Klemmbacken 11, 12. des Typs mit konstanter Wärmezufuhr ausgebildet, so sollte sie auch leicht verstellbar sein für die Impuls- oder HF-Erwärmung des Verschliessorgans 22 bzw. der beiden Klemmbacken 11, 12 durch Auswechseln dieser Teile und durch Anschliessen an irgendein passendes Heizsystem.
Insbesondere wenn die Maschine zum Verpacken von Nahrungsmitteln wie Milch usw. verwendet werden soll, ist es aus hygienischen Gründen nötig, dass das Abfüllsystem leicht gereinigt werden kann. Zu diesem Zweck kann das Schieberventil 158 - wenigstens wenn es vom Stück 156 abgenommen ist - in eine Abwachstellung einstellbar sein, in der sein Ringflansch 165 etwas über der Öffnung 160 liegt, wobei die Flanschen 166, 167 den Öffnungen 161 bzw.
162 gegenüberliegen. In dieser Stellung ermöglicht der Schieber 158 ein gleichzeitiges Durchspülen der Speiseleitung 164, der Verbindungsleitung 163, des Pumpenzylinders 157, der Ventilkammer 159, der Speiseleitung 151 und der Einfülleitung 16 mit einer geeigneten Waschflüssigkeit
Wie in der Einleitung erwähnt, kann die die Packbildung steuernde Packmaterialfühlung, anstatt als Messung, einer Strecke längs des Verpackungsbandmaterials entsprechend der Packungslänge, ausgeführt werden als Messen der entsprechenden Länge der bereits fertigen Röhre. In einem solchen Fall sollte ein Längenmessglied entsprechend der Vorrichtung
87 am Dorn 9 angeordnet sein, so, dass es eine axiale Röhrenlänge fühlt.
Es ist jedoch auch möglich, das für die Packungen verwendete Bandmaterial zum voraus mit Mar kierungen zu versehen, um die Packbildung so zu steuern, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Markierungen photoelektrisch gefühlt oder festgelegt wird. Dies ermöglicht die Produktion von Packungen mit Druck oder Bildern, da dies selbst die notwendigen Markierungen enthalten oder liefern kann. Das Fühlen der in Frage stehenden Markierungen kann ausgeführt werden entweder auf dem Band 5 oder auf der Röhre 10.
Process for the production of filled and closed tetrahedral packs and machine for carrying out this process
The present invention relates to the production of tetrahedral packs, as they are, for. B. in Swedish Patent No. 131599, and in particular a method for making filled and closed tetrahedral packs from a sheet-like packaging material which is formed into a longitudinally seamed tube, this then alternately in one and the other of two angled mutually offset levels along narrow transverse zones is compressed and hermetically sealed in order to enclose a quantity of filler material introduced into the pipe in individual packs which are separated from the pipe.
The two Swedish patents nos. 123250 and 142529 z. B. deal with a method for producing tetrahedral packs of the type mentioned, in which it is primarily provided that the sheet-like packaging material is formed into a tube with a longitudinal seam which is parallel to the tube axis. Since the successive bending of a sheet material out of a plane about an axis parallel to the longitudinal direction of the sheet material to a cylinder structure in this material necessarily causes great stresses, if moderate practical lengths are chosen, the sheet material is subjected to great stresses in the process according to the two patents just cited, when the actual packet formation, ie the deformation of the pipe should be carried out in single packs without wrinkling.
In such circumstances, and as can be seen from Danish Patent No. 67824, it has already been proposed to manufacture the tube by helically winding the sheet-like packaging material on a winding mandrel. With such a winding, a relatively stress-free. Tube obtained of a length which is considerably smaller than the length required when producing a tube with a longitudinal seam lying on a tube guide line. The tube resulting from this process lacks the trapped stresses otherwise encountered in forming the tube.
Therefore, the conversion of the tube into tetrahedral single packs can be carried out without the risk of external wrinkling, even if a material is chosen which is prone to such wrinkling in the aforementioned method.
According to the cited Danish patent, the sheet material is wound helically into the tubular shape on a cylindrical mandrel, while at the same time it is moved axially along this mandrel. The tube is thus both rotated about its own axis and displaced along the mandrel. The tube rotation is adjusted to the tube displacement in such a way that the axial feed length corresponding to the distance between two successive compressions of the tube corresponds to the rotation of the tube through the angle enclosed between the two pressure levels of a package, i.e. through 900 with a regular tetrahedron.
Thus, in the manufacture of packages in an intermittent manner, the compression of the tube can be carried out by a single pair of jaws or the like which take part neither in the rotation of the tube nor in its axial displacement.
The implementation of an intermittent mode of operation, here synonymous with intermittent rotation and displacement of the pipe, has proven difficult. Since neither the material nor the tube made from it should be breached when tight packs are to be produced, no drive by means of gears or the like can be used in which the packaging material would be pierced, but only a friction drive, but such a risk of variable slip, especially at the moment of start-up for each work cycle.
The method according to the invention is characterized in that the tape is helically wound to form a cylindrical tube, the tape or the tube are guided in such a way that the longitudinal seam of the cylindrical tube part describes a fixed helical path, and the closure is carried out by pressing flat in transverse zones becomes.
The determination of this dimension of the packaging material can be carried out as a measurement of a certain distance on the material or on the already formed tube, but also as a determination or detection of successive markings present on the material or on the tube.
The method and the machine for performing the method are described below with reference to the drawing of an exemplary embodiment of the machine. Show it:
1 shows a perspective view of the machine for producing filled tetrahedral packs according to the method according to the invention;
Fig. 2 is a front view of this machine;
3 is a side view from the right, partly in section;
FIG. 4 shows a horizontal section along the line IV-IV of FIG. 2;
Figures 5 and 6 are sectional views of the lower part of the machine along lines V-V and
VI-VI of Figure 4;
FIG. 7 shows a plan view, partly in section along the line VII-VII of FIG. 6;
8 shows a disassembled perspective detail view of three mechanically controlled electrical closing contacts;
Figure 9 is a detailed sectional view of a portion of the helical winding mechanism;
Fig. 10 is a detail side view, partially in section, of the material development part and
11 shows a detail side view, partly in section, of the pump device.
The machine is mounted on a frame enclosed in a housing which has essentially three parts, namely a base 1, a box-like body 2 resting on it, and a stand 3 standing on the latter, the vertical front wall of which is flush with that of the body 2 . The frame base 1 and the body 2: together take up the greater part of the actuation mechanisms of the machine, while the frame stand 3 mainly carries machine parts lying outside the frame.
The frame body 2 also has space for a supply roll 4 (FIGS. 4 and 10) of a sheet-like packaging material 5 which, for. B. consists of paper which is coated on one side with a heat-sealable synthetic resin product.
The tape 5 is withdrawn from the supply roll 4, passes through a slot 6 in the upper part of the frame body 2 and passes via a horizontal rear guide roller 7 and an inclined front guide roller 8 onto a tubular round winding mandrel 9 which is attached to the front of the frame stand 3. The tape 5 is wound in a helical manner and in an overlap to form a vertical tube 10 which has a tight helical longitudinal seam.
As the winding progresses, the tube 10 is successively shifted downwards, pulled away from the mandrel 9 and between two clamping jaws 11, 12, by means of which the tube 10 is alternately compressed along narrow transverse zones in one and the other of two angularly offset planes and thereby divided into tetrahedral packs which are finally cut off from the tube 10 by means of scissors 14, 15 located below the two clamping jaws 11, 12 by the length of a pack.
By means of a filling tube 16 inserted axially through the mandrel 9, the material to be filled, e.g. B. a liquid is passed into the tube 10 via the two clamping jaws 11, 12.
In the case of helical winding, the tube 10 is also pushed axially downwards. At least with respect to the tube forming, the package forming and the package severing operations, the machine has an intermittent operation, whereby first a new tube part corresponding to a package length is helically wound and advanced, and then the tube, while it is stationary, into a new package is divided by squeezing it and cutting the previously formed package from it.
The helical winding of the band 5 to the tube 10 on the mandrel 9 takes place in this example by means of an endless belt 17, one strand of which is wound around the mandrel 9, the band 5 being inserted between this belt loop and the mandrel 9 becomes. The belt 5 is guided by the front guide roller 8 and a special belt guide device 18 in such a way that it rests on the cylinder surface of the mandrel 5 at an angle of approximately 240 to its axis when regular tetrahedral packings are produced.
For this purpose, the front guide roller 8 is inclined at the same angle to the horizontal and is otherwise arranged in relation to the mandrels 9 that one longitudinal edge of the belt 5 abuts against the end flange 19 of the upper end of the front guide roller 8 and is guided by it Tape guide device 18 is located under the front guide roller 8 and in the vicinity of the mandrel 9. It cooperates with the other longitudinal edge of the tape 5 and is preferably of the type described in Swedish Patent No. 165164. It has in part one adjacent to the tape edge Link 20, which mechanically feels the current position of the tape edge, and partly a pair of guide rollers 21 which are arranged after the link 20 and are freely rotatable on two shafts.
These two waves are parallel to one another and to the guide zone of the belt 5 and lie in a plane perpendicular to the latter in order to act on the two sides of the belt.
The guide formed by the front guide roller 8 and the strip edge guide device 18 has the effect that each individual turn of the tube 10 takes exactly the same helical path as the preceding turn. As a result, the belt 17 is able to have a slightly larger angle, e.g. B. approx. 25.50, when making regular tetrahedron packs, to include the axis of the mandrel 9 than the belt 5, and thus the belt 17 has a slightly smaller pitch than the winding turns of the finished tube 10. This fact is advantageous during winding, since if the belt 17 has the same pitch as the turns of the tube 10, the turns of the finished tube 10 show the tendency to gradually increase their diameter despite the mandrel 9.
Thanks to the inevitable guidance of the band 5 and the constant tube diameter ensured by the pitch of the belt 17, the overlapping winding edges of the tube 10 can be sealed to one another by means of a closing element 22. This organ 22 is stationary in the longitudinal direction of the mandrel 9, but can move back and forth with respect to it, and has a helical surface, corresponding to the overlap zone of the winding edges from the outside, in order to achieve an overlap zone length which is somewhat greater than it corresponds to a package length would apply pressure and transfer heat.
The mandrel 9 serves as an anvil for the closure member 22, the pressure exerted between the mandrel 9 and the member 22 being related to the amount of heat transferred by the member 22 in such a way that the edges of the winding turns are sealed together, the plastic coating of the tape 5 serves as an adhesive. The tube 10, which is pushed step by step away from the mandrel 9 and downwards by the helical winding operation, thus has a continuous helical longitudinal seam, which ensures a good seal of the tube 10.
Although it is assumed in the present example that the helical winding is carried out by a stationary winding mandrel 9 and a winding belt 17 frictionally engaged with the outside of the tube 10 being formed, the helical friction winding can also be implemented with just one mandrel. In such a case, the mandrel should be both rotatable and axially displaceable in order to describe a helical path which has the same pitch as the belt 17. When winding by means of such a mandrel, this starts from an upper end or normal position and moves up a helical path down to a lower end position, from which it returns to its starting or normal position after completing its winding stroke.
This return requires that the mandrel in question can assume a diameter at the beginning of the return stroke which is smaller than the inner diameter of the tube. The mandrel is therefore preferably of expandable construction so that its outer diameter can correspond to the desired inner tube diameter during the winding stroke, and is smaller than this during the return stroke, so that the mandrel can no longer lie against the tube wall. The expandable and movable mandrel should have an outer surface with high friction on the belt 5 or on the tube 10, while the stationary mandrel 9 should have low friction. The expandable mandrel could preferably cooperate with a stationary helical plate which guides the tube 10 on the outside and possibly cooperates with its longitudinal seam in the guiding direction.
The expandable mandrel could also be provided with an outer clamping ring or the like in order to hold the tube on the mandrel during helical winding.
When moving downward, the tube 10 is inserted between the two clamping jaws 11, 12, horizontally movable in relation to a plane laid through the axis of the tube 10 and parallel to the front of the machine. The two clamping jaws 11, 12 are arranged in a known manner in such a way that they press the tube 10 flat along a narrow transverse zone and in the process give off heat in order to seal the plastic coating of the inner wall of the tube by the action of heat.
Since by pressing the tube 10 flat between the two clamping jaws 11, 12 its real length between the lower end of the cylindrical surface of the mandrel 9 and the two clamping jaws 11, 12 is reduced, the latter are designed to be liftable when performing their sealing movement against the mandrel 9, to compensate for the reduction in tube length. This compensation eliminates the stresses that otherwise occur in the packaging material, which counteract or even prevent the correct package formation.
Between two successive transverse sealing operations, the tube 10 is rotated through an angle corresponding to the desired distance between two successive transverse sealing zones, i. around 900 in the present case, and therefore the transverse locking operations are carried out in planes offset from one another at an angle. When the tube 10 is rotated through 900 between two successive cross-locking operations, the cross-locks are of course arranged alternately in one or the other of two mutually perpendicular planes, while if the tube is rotated through a different angle, the cross-locks would lie in planes that are in different angular relationships.
A pair of scissors 14, 15 is arranged at a distance corresponding to the desired pack length below the two clamping jaws 11, 12 in their raised position, so that in the closed position of the clamping jaws and through a cut in the preceding transverse closure zone, they can separate a closed pack 13 from the Tube 10 separates. For this purpose the two scissor arms 14, 15 are horizontal and cut when they interact along a line which lies in a plane laid through the axis of the tube 10 and runs parallel to the closing direction of the two clamping jaws. The line of intersection should of course be movable accordingly, at least in the case of greater deviations from the 90 ° relationship between the planes of successive transverse closures.
The filling material is filled through the tube 16 into the tube 10, which is closed at its lower end. This supply can be either continuous or intermittent. In the first case, any packing-forming transverse sealing operation carried out by the two jaws should be carried out below the filler material level in the tube 10; in the second case, on the other hand, the cross closures are made over each individual filling.
In order to facilitate the intermittent filling, the filling material column in the filling pipe 16 and in the feed line connected to it should be continuous, even during the interval between two successive fillings. For this purpose, the discharge opening of the filler pipe 16 of the intermittently filling version of the machine according to the invention is provided with a device 23 acting as a non-return valve. In its simplest form, this has a widening mouthpiece of the filler pipe, in the discharge opening of which a filter disc is mounted.
The latter consists of a wire mesh adapted to the filler material, so that when the feed pressure in the supply line and in the filler pipe 16 ceases, the filler material column hangs over the filter disc in the pipe 16 without the material itself escaping drop by drop through the filter disc.
Since the two jaws 11, 12 around a
If the distance below the lower end of the mandrel 9 is considerably greater than the actual pack length, the deformation of the tube occurs when the two jaws are closed with no appreciable tendency to form undesirable wrinkles and folds in the tube part located between the mandrel 9 and the two clamping jaws. On the other hand, depending on the rigidity of the packaging material and other important properties of the same, more or less pronounced tendencies of this kind occur when the tube part below the two clamping jaws 11, 12 is deformed into the final package shape. The reason for this is that the transverse closure through which the relevant package 13 is closed, is executed in a plane which is offset at an angle with respect to that of the preceding transverse closure.
Therefore, the oval cross-section of the latter tube part is rotated through an angle corresponding to that between the closure planes, i.e. in the present case by 900, with such a rotation causing stresses in the wall of the tube part.
In order to prevent the occurrence of harmful folds along the actual packing body, z. B. the front clamping jaw 12 have two upright folding horns 24, 25, which are arranged symmetrically on opposite sides of a plane laid through the tube axis and perpendicular to the machine front side, so that when the clamping jaw 12 is closed, the tube 10 from each side along one of two horizontal line parallel to said plane is bent inward, which is approximately the length of the package above the two clamping jaws 11, 12, whereby the linear, relatively shallow folds 26, 27 are produced in the tube 10. In this way, the unavoidable folds in the packing wall material that occur when converting the tubes into the tetrahedral shape can be localized on the transverse sealing zones, such as the z.
B. is set out in Swiss Patent No. 376420.
Another advantage achieved by the folding horns 24, 25 is that the tube 10 gradually changes from the cylindrical to the flattened oval shape against the two clamping jaws 11, 12 instead of maintaining its cylindrical shape as far as possible below the mandrel 9, since in the latter case, sharp transition folds occur at the ends of the two clamping jaws. The latter cause impermissible stresses in the sense of a separation of the tube walls in the transverse closure produced by the clamping jaws 11, 12 and not yet completely stabilized.
A measure to facilitate the formation of tetrahedra would also be to extend the mandrel 9 further downwards, e.g. B. by means of a cylindrical surface, successively flattened in a plane perpendicular to the transverse closure plane, as is set out in the aforementioned Danish patent no. 67824. One advantage achieved by such an arrangement or its technical equivalent is that the two clamping jaws 11, 12 compress a tube cross-section of at least approximately circular shape, which in any case is quite oval in the clamping direction.
During their combined downward displacement, the tube 10 is inserted into the scissors 14, 15 and the support parts 28, 29 which can be actuated by the water. In the clamping position, the support parts 28, 29 each have an inclined support surface 30 and 31 for pressing against an opposite tetrahedron side, for which purpose they are designed so that they counteract any bulging of the tetrahedron sides due to the weight of the filling material. Thus, these support parts 28, 29 are generally of great importance for the formation of the tetrahedron, but can also take on a dosing function in connection with the continuous supply of filling material into the tube 10, since they determine the packing volume by determining the position of the tetrahedron sides.
To further measure the volume of the package 13 during continuous filling, the undersides of the two clamping jaws 11, 12 can each be provided with an inclined support surface (not shown), corresponding to the inclined support surfaces 30 and 31.
After being separated from the tube 10, the finished pack 13 falls onto a curved plate 32 which serves as a chute and leads to a take-off station where the pack is either manually or automatically packed for distribution.
The exemplary embodiment shown is described in detail below and how they work together.
As can be seen in particular from FIGS. 4 and 10, the frame body 2 is provided with a separate housing 34 which can be closed by means of a door 33 for the supply roll 4. In the housing 34 the roller 4 is seated on a horizontal spool shaft 35 which is rotatably mounted in a generally U-shaped support 36. The two feet 37, 38 of the latter are pivotably hinged in a vertical plane with their free ends on the housing base near the lower edge of the door opening 39. The carrier 36 can thus be pivoted through the door opening 39 from a working position determined by the hinges into a role replacement position, which is indicated in FIG. 5 with dash-dotted lines. In this position, the spool shaft bearings 40, 41 of the carrier 36 are located on the side of the feet 47 and 48 facing the machine support surface 42.
The spool shaft bearings 40, 41 are open in the corresponding direction and each provided with a snap lock 43 to enable the spool shaft 45 to be inserted into the bearing and to hold the shaft in it until the snap lock 43 is moved out of its blocking position against the action of a spring.
As a result of this construction and this arrangement of the carrier 36 and its reel shaft bearings 40 and 41, the carrier can be pivoted downwards when changing the reel via a reel 4 provided with a reel shaft 35 and brought into the correct position in front of the door opening 39, whereby the reel shaft 35 automatically snaps into the bearings 40, 41 so that the carrier 36 can subsequently be pivoted back into its working position in the housing 34.
In order to unite the rear end of a tape 5 unwinding from the supply roll 4 with the front end of a new supply roll 4, the upper side of the carrier 36 in its swung-out position carries a plate 44, which serves as a work table for combining and along a cylindrical with the supply roll 4 is curved in its mounted position coaxial surface, the radius of this plate curvature is slightly larger than the largest supply roll radius.
The tape 5 of the roll 4 is laid under a horizontal roller 45, which lies above the supply roll 4 and on the other side of the reel shaft 25 in the working position, as seen from the door opening 39. The roller 45 is rotatably mounted between the free ends of two downwardly directed pivot levers 46, 47, the other ends of which are rigidly attached to a horizontal shaft 48 rotatably mounted in the frame body 2. From the roller 45 the tape 5 passes under a horizontal roller 49 rotatably mounted in the frame body 2 in the working position almost vertically above the spool shaft 35 and just below the slot 6 in the upper part of the frame body 2. The two rollers 45, 49 are parallel to the spool shaft 25. The belt 5 runs from the roller 49 through the slot 6 to the roller 7 and further over this and the inclined front roller 8.
The two rollers 7 and 8 are rotatably mounted in the same holder 50, which is adjustably fastened to an inclined guide track 51 on one side of the stand 3. From the front roller 8, the tape 5 passes between the helical winding of the belt 17 and the mandrel 9.
In the illustrated embodiment, it was assumed that the longitudinal seam of the tube 10 was folded over, i.e. that the overlapping tape edges are connected so that the inside of the tape is on the inside of the tape (plastic side on plastic side). For this it is now the case that the band 5 is folded or folded on itself before its helical winding, over a distance from the relevant edge which corresponds approximately to the overlap width of the longitudinal seam to be produced. The folding is carried out according to the content of the Swedish patent no. 193594. Therefore, the band 5 is first provided with a tear line, which defines the relevant edge to be folded.
Then this edge is folded around the tear line by a component of an external force, while the tape 5, with the exception of the said edge, is approximately perpendicular to a plane and the tear line is held in this plane, the said force component being parallel to the said plane. In order to keep the tear line in this plane, the tape 5 is guided laterally on this while it is provided with the tear line. Next, the tape 5 is successively beat to complete the edge folding started by the above-mentioned external force, the pre-folded edge is facing up, so that the tape part assumes a single-curve shape with the exception of the relevant tape edge.
In the present case, the folding device has a combined tape guiding and tearing device 52, which is located in front of the front roller 8 and is pivotably attached to the holder 50. This device 52 has approximately the same construction as the tape guide device 18 described above, the two rollers coming into contact on both sides of the tape 5 having an annular tear rib or a corresponding angled circumferential groove, as well as the roller 8 and its end flange 19. These last-mentioned parts begin and end the rollover of the tape edge around the tear line generated by the tape guide device 52 and held approximately in the plane which is perpendicular to the axis of the roller 8 and through the line of intersection between the inside of the end flange 19 and the cylindrical surface the roll 8 is placed.
The belt 17 runs over two pulleys 53 and 54, of which the upper 53 is rotatably mounted in a bracket 55, one end of which is pivotably mounted on the holder 50. The other end of the bracket 55 is connected by a tension spring 56 to the free end of a spindle 57 fastened to the holder 50 above the bracket 55. The bracket 55 is therefore pivoted downwards against the force of the spring 56.
As shown in FIG. 9, the other or lower belt pulley 54 is mounted on a shaft 58, which in turn is rotatably mounted in a carriage 61, which is displaceably movable on two parallel cylindrical guide tubes 59, 60. The latter are fastened to a holder 62 on a side wall of the frame body 2, and their upper ends are fastened to a holder 63 on the corresponding side wall of the frame stand 3.
One half of an electromagnetic clutch 64 is rigidly attached to the lower belt pulley 54, the other half of which is attached to the shaft 58. When the magnetic coil of the clutch 64 is excited, the two clutch halves are connected to one another, and therefore the belt pulley 54, which is otherwise freely rotatable on the shaft 58, is firmly connected to it.
A chain edge 65 is rigidly attached to the shaft 58. In the same plane as this and above or below it, two further chain wheels 66, 67 are freely rotatably mounted in the carriage 61. A chain 68 is placed over the two chain wheels 66, 67 and under the chain wheel 65 on the shaft 58, the upper part of which is placed around a chain wheel 69 which is freely rotatably mounted in the upper guide tube holder 63, and further into a guide tube 59 the latter, the corresponding chain end is connected to the upper end of a tension spring 70 enclosed in the guide tube 59, the lower end of which is stopped at the bottom. The advance of the chain 68 is preferably set such that it continues to rotate the shaft 58 for a short time after the pulley 54 has been separated from the shaft 58.
A microswitch 89 is connected in series with the isolating contact of the strip length measuring device 87, and a further microswitch 90 is connected in parallel. These two microswitches are each actuated by a cam disk 91 or 92 fastened to the main machine shaft 77, which have such a shape that the switch 89 is kept open during the entire return of the chain 68 carried out by the spring 70 and the switch 90 for a short time is closed to begin a new helical winding operation. As soon as the latter has been initiated by the microswitch 90, the isolating contact actuated by the measuring wheel 88 closes and takes over the control of the power supply to the magnetic coupling 64.
The belt 17 can of course also be driven by a mechanism other than the pull chain mechanism shown and described.
On the other hand, with regard to the helical winding, a feature of the invention is that this winding is carried out in response to the measurement of a distance along either the strip 5 or the tube 10 already formed from it, or the distance between two successive indices or marks which are linked to are attached in advance on the tape 5 or the tube 10.
If this helical winding is not carried out by a winding belt, but rather by the above-mentioned expandable and displaceable mandrel, the belt drive mechanism just described can be modified according to the requirements of an expandable, rotatable and displaceable winding mandrel.
As can be seen in particular from Fig. 5, the clamping jaws 11, 12 are carried in a rectangular, horizontal frame 93, the long side of which is perpendicular to the front stand of the machine frame, and one short side together with the adjacent parts of the two long sides of the frame body 2 of the machine protrudes. The front jaw 12 is attached to the inside of the outer frame short side 94, and the inner clamping jaw 11 is displaceable along the frame long sides 95, 96. For this purpose, the clamping jaw 11 is provided along its respective sides with two coaxially mounted rollers 97, 98 which can roll in a groove 99 and 100, respectively, in the frame long sides 95 and 96.
The remaining frame short side 101 and the inner clamping jaw 11 each carry a horizontal pivot pin 102 and 103 on their opposite sides, which are perpendicular to the frame long sides 95, 96. On the ceiling of the machine frame body 2, two pivot pins 104, 105 parallel to the machine front wall are provided, which in the completely separate position of the two clamping jaws 11, 12 protrude from one another by the same distance as the two pivot pins
102, 103. The two pivot pins 104, 105 are at the same height in the machine, namely approximately at the level of the lower end of the mandrel 9.
One end of a downwardly directed support arm 106 is pivotably mounted on the front stationary peg 105, the other end on the peg
103 is hinged on the inner clamping jaw 11. The two pins 104 and 102 are similarly connected to one another by a second support arm 107 of the same length as the support arm 106.
Between the two fixed pivot pins 104,
105 and at a point closer to the front peg 105 is a fixed spindle 108 parallel to the two fixed pegs 104, 105 and at the same level. On this fixed spindle 108, two downwardly directed and equally long support arms 109, 110 are pivotably attached. At the other end, these two arms 109, 110 are articulated to one or the other long frame side 95, 96, specifically by means of one of two coaxial pivot pins
111, 112.
In a guide device having two vertical U-shaped plates, a horizontal pin 115 is displaceable from an upper position corresponding to the completely separate clamping jaws 11 and 12, in which this pin 115 is above the clamping jaw frame 93, into a lower position corresponding to the closed clamping jaws and approximately at the same level as the clamping jaw frame 93. The vertical guide device is located centrally between the vertical planes laid by the two fixed pins 104, 105. The movable pin 115 is connected to the pin 102 on the short side 101 of the jaw frame or to the pin 103 of the inner clamping jaw 11 by means of two links 116, 117.
The movable pin 115 is connected to the lower end of a tension spring 118, the upper end of which is fixed to the ceiling of the machine frame body 2. Furthermore, this pin is rotatably connected to the upper end of a downwardly directed pull rod 119, the other end of which is hinged to a lever 120, which in turn is pivotably mounted on the shaft 75 in the machine frame base 1 and on its upper side carries a cam roller 121, which with a cam plate 122 on the machine main shaft 77 cooperates.
If, according to the shape of the rotating cam plate 122, the lever 120 is pivoted downward from its uppermost position, the shifts
Pull rod 119 downwards the movable pin 115 in the guide plates 113, 114 against the action of the tension spring 118. As a result, the two toggle rods 116, 117 separate the inner jaw frame short side 101 from the inner clamping jaw 11 until the shaft 115 reaches its lowest position in which it lies approximately in the same plane as that of the pivot pins 102, 103 of the jaw frame short side 101 or the inner clamping jaw 11. The relative movement between the jaw frame short side 101 and the clamping jaw 11 causes an oppositely directed relative movement between the outer jaw frame short side 94 and the inner clamping jaw 11, ie between the two clamping jaws 11, 12.
As a result of the construction of the suspension and operating mechanism on the back and forth movement of the jaws 11 and 12 happens symmetrically to a vertical plane laid through the axis of the tube 10. Similarly, the jaw frame 93 is constantly held approximately horizontal. On the other hand, since it is suspended from the support arms 107 and 109, when the clamping jaws are closed, it is raised somewhat from its position corresponding to the completely separated clamping jaws 11, 12.
This lifting corresponds essentially to the reduction in length of the tube material under the lower end of the mandrel 9, which occurs when the tube 10 is pressed flat by the two clamping jaws 11, 12 and eliminates such axial stresses in the tube 10 which would otherwise cause an undesirable tendency to shift of the tube 10 from its axial position along the mandrel 9.
Between the inner short side 101 of the jaw frame and the inner clamping jaw 11 in its normal inoperative position, a cam 123 is provided which is fastened to the inside of the one long side 95 of the jaw frame. This cam cooperates with a roller 124 which is attached to one end of a crank arm 125, the other end of which is attached to a vertical shaft 127 which is rotatably mounted both in the guide way holder 63 and in a bearing shoulder 126 on the front of the machine. A holder 128 carrying the closure member 22 is adjustably attached to the shaft 127. As already mentioned, the organ 22 has a helical working surface, the shape and extent of which correspond to the helical longitudinal seam of a little more than a package length of the tube 10.
The closure member is equipped with means for generating heat in the longitudinal seam zone, which come into action when the member 22 is pressed onto this zone.
When the two clamping jaws 11, 12 are closed, the cam 123 is moved relative to the camshaft 124. During this relative movement, the cam 123 is finally carried inwards against the long side 95 of the jaw frame, as a result of which the member 22 is in turn pivoted inwards against the mandrel 9 into the working position. When the two clamping jaws 11, 12 are separated, the closure member 22 is pivoted away from the mandrel 9 into its normal position. The cam roller 124 is preferably kept constantly abutting against the cam 123 by a spring (not shown).
Particularly when helically wound tubes have a so-called rear seam, which increases the outer radius of the tube 10 considerably, it may prove to be possible to make the working surface of the mandrel 9 with a helical shape corresponding to the longitudinal seam in order to facilitate the positive guidance of the tube 10 To provide a groove, the depth of which corresponds to the thickening of the tube wall caused by the longitudinal seam.
As explained above, the scissors 14, 15 and the supporting parts 28, 29 actuated by them are located at a level below the corresponding level of the clamping jaws 11, 12 on the front of the machine. The two scissor parts 14, 15 are in the form of two essentially congruent scissor legs which are freely rotatable on a vertical spindle 129 at a point between their respective ends. This spindle passes through a carrier for the slide plate 32 and sits with its foot end on one of a number of bolts 131 of unequal length on a turret head 132. The spindle 129 can be locked to the carrier 130 by means of an eccentric 133.
The arrangement shown of a rotatable turret head 132 and the stop pin 131 for the spindle 129 mounted on it shows an embodiment for adjusting the working height of the scissors 14, 15 in order to cut off a finished pack 13 after a distance corresponding to the pack length under the clamping jaws 11, 12 in their raised working position.
The support parts 28, 29 can be pivoted in a horizontal plane above the scissors 14, 15 around a pin 134 or 135 on the machine frame body 2. These two pins 134, 135 are located somewhat behind the spindle 129 symmetrically to the latter and carry one end of the corresponding support members 28 and 29. At the other end, each support member has an adjusting screw 136 and 137, respectively. When the two support members 28, 29 are pivoted against one another, these two adjusting screws 136, 137 strike against a stop 138 of a shield 139 surrounding the two scissor arms 14, 15 and the parts 28, 29.
Each support part 28.29 has a shoulder 140 or 141 approximately in the middle. These two shoulders are directed towards one another and their free ends are connected to the outer end of the corresponding adjacent scissor arm 14 and 15 by a tension spring 142 and 143, respectively.
The two scissor arms 14, 15 are each connected by a pull rod 144 or 145 at their inner end to a common point of a downwardly directed lever 146. The upper end of the latter is rotatable on the pin 102 of the inner jaw frame short side 101, and the other lever end carries a camshaft 147 which cooperates with a guide groove 148 in a cam disk 149 on the main machine shaft 77.
When the two clamping jaws 11, 12 are closed, the rear short side of the jaw frame 101 and thus its pin 102 is shifted backwards, i.e. away from the front of the machine. As a result of this displacement, the upper end of the lever 146 is moved in the same direction, as a result of which drawers are created in the two rods 144, 145 which move the cutting parts of the scissors 14, 15 against one another.
The position of the longitudinal axis of the two bars
144, 145 to the lever 146 is now selected so that when the lever 146 is pivoted backwards around the spindle of the cam roller 147, the through
Closing the two clamping jaws 11, 12 is caused gently, the two scissor parts 14, 15 are pivoted against each other into a position in which no cutting action occurs. On the other hand, the two support parts 28, 29 are pivoted completely into their corresponding working positions in which their adjusting screws 136, 137 are located on the stop 138.
In order to cut through a transverse closure zone of the tube 10, the two scissor arms 14, 15 are opened when the lever is pivoted further backwards
146 completely closed in the guide groove 148 from its intermediate position, this pivoting backwards about the pin 102 of the rear short side 101 of the jaw frame now taking place. When the two scissor arms 14, 15 are closed from their intermediate to the cutting position, the two springs 142, 143 are tensioned without the support parts 28, 29 being closed any further.
The scissor arms 14, 15 and the two support parts 28, 29 are returned to their normal position by the return spring 118 of the clamping jaw mechanism of the guide groove 148 of the cam disk 149 and the two springs 142, 143.
If the transverse locks produced by the clamping jaws 11, 12 are not horizontal, i.e. perpendicular to the pipe axis, the scissors 14, 15 should of course cut along a correspondingly inclined or oblique cutting line. In the present example it is assumed that the successive transverse locks lie alternately in one or the other of two at least approximately vertical planes, and therefore the two scissor arms 14, 15 must intersect on a line that lies in a plane perpendicular to the closing plane of the clamping jaws 11, 12 . If, however, the angle between two successive transverse locks is substantially different from 900, the two scissor arms 14, 15 must intersect in planes that are offset at an angle accordingly.
This can mean that the entire cutting device, including the support parts 28 and 29, should be offset at an angle into the corresponding cutting planes between two successive cutting operations.
At the top of the machine frame stand 3, the filling pipe 16 is connected by a flange coupling 150 in a plane parallel to the front of the machine to a feed line 151, the lower end of which is connected to the outlet connection of a pump 152. By means of the rotatable flange coupling 150, the filling pipe 16 can be pivoted laterally away from the working position without the pipe 16 having to be removed from the feed line 151. The tube 16 must be pivoted to the side when replacing or removing the mandrel 9. Of the
The mandrel has a sleeve 153 which can be inserted into a vertical guide 154 on the front of the machine frame stand 3.
In the vicinity of the flange coupling, either the feed line 151 or the filler pipe 16 - in the present case the latter - is provided with a valve 155 which, due to its design and its location at the highest point of the feed system 151/16, allows any gas accumulation to escape into the atmosphere, without filling material having to be removed from this system at the same time.
The pump 152 - which is an intermittently working metering pump in the machine shown and delivers a charge of filling material for a pack 13 with each stroke - has on one hand an actual pump consisting of a piston 156 and a vertical cylinder 157, and on the other hand a slide valve consisting of a slide 158 and a vertical valve chamber 159.
The valve chamber 159 is tubular and has three openings 160-162 distributed over its length. The opening 160 is located in the middle between the two other openings and is connected to the interior of the pump cylinder 157 by means of a pipe 163. The upper opening 160 is connected to the feed line 151 and the lower opening 162 by a line 164 with a supply of filler material (not shown).
The slide 158 is divided by means of annular sealing flanges 165-167 into two sections of such a length that the upper section determined by the flanges 165 and 166 corresponds to the axial distance of the upper edge of the opening 160 from the lower edge of the opening 161 and thus the same length of the The upper edge of the central opening 161 corresponds to the lower edge of the lower opening 162.
The lower valve section determined by the central flange 166 and the lower flange 167 then corresponds to the axial distance of the lower edge of the central opening 161 from the upper edge of the lower opening 162.
During normal operation, the slide is displaceable between an upper dead center, which can be seen from FIG. 11 and in which the pump cylinder 157 is connected to the feed line 151, and a lower dead center, in which the filling material supply is connected to the pump cylinder 157.
The pump piston 156 has a downwardly projecting piston rod 168, the free lower end of which is connected by a link 169 to the free end of a horizontal lever 170. The other end of the latter is attached to a spindle 171 parallel to the main machine shaft 77 and mounted horizontally rotatably in the machine frame base 1. A vertical two-armed lever 172 is also attached to the spindle 171. At its upper end, this lever has a cam roller 173 which works together with a cam disk 174 fastened to the main machine shaft. The lower free end of the lever 172 is influenced by a spring 175 mounted in the machine frame base in order to press the roller 173 against the cam disk 174.
A link 176 connects the lower end of the valve slide 158 to the free end of a horizontal lever 177, the other end of which is attached to a spindle 178 which is parallel to the main machine shaft 77 and rotatably mounted in the machine frame base 1. One end of a lever 179 is fastened to the shaft 178, while the other end carries a cam roller 180 which runs in a guide groove 181 of a cam disk 182 on the main machine shaft 77.
The entire pump mechanism is controlled in such a way that the valve slide 158, when the pump piston 156 is at top dead center, moves from its upper to the lower working position.
The pump cylinder 157 is thereby connected to the filling material line. The pump piston 156 then moves downward to its bottom dead center to draw a desired amount of filler material into the pump cylinder 157. When the piston 156 reaches its bottom dead center, the slide 158 reverses and moves backwards to its upper working position in which the cylinder 157 is connected to the feed line 151. In the last phase of the working cycle of the pump mechanism, the piston 156 moves up to its top dead center position and delivers the amount of filler material sucked into the cylinder 157 into the feed line 151. Each such delivery causes a corresponding amount of filler material to leave the filler tube through its mouth valve 23.
Between the successive dispensing strokes, an uninterrupted column of filling material is maintained in the feed line 151 and in the filling pipe 16, thanks to the vent valve 155 and the orifice valve 23 of the filling pipe 16.
To activate the plunger pump 156, 157 z. B. to prevent during a machine start interval when the tube 10 has not yet reached the level of the two clamping jaws 11, 12, but the machine main shaft rotates, an electromagnetic blocking device is provided to switch off the cam roller 173 and the cam 174. This device has a pawl 183 which is hinged at one end to a point located above the main machine shaft 77, and of which a point located near its other end is connected by a piece 184 to the armature 185 of an electromagnetic relay 186.
If the armature is tightened, the pawl 183 is pivoted downwards against a stop 187 at the upper end of the two-armed lever 172 when this end is in the position that corresponds to that of the pump piston 156 in its upper dead center, thereby turning the lever 172 into in the inactive position until the armature 185 is again attracted by the electromagnetic coil of the relay. Thus, during normal operation, relay 186 is constantly actuated.
If, on the other hand, the machine is to work with continuous filling in the above-mentioned sense, the pump mechanism just described is replaced by a continuously operating pump mechanism, by means of which a constant filling material level is obtained in the tube 10 above the level of the two clamping jaws 11, 12. The changes to the corresponding machine parts required for this purpose are familiar to every person skilled in the art.
In order to better understand the temporal relationship between the various phases, the machine work cycle is described in more detail below. It is assumed that the preparatory steps have been completed and that the two clamping jaws 11, 12 have therefore performed their transverse locking movement and are still in contact with the tube 10.
The next operating cycle is initiated by the pump 156, 157, which begins to deliver the desired charge into the tube 10. Before the entire charge of filling material has now been introduced into the tube 10, the two jaws separate and move into their normal position, after which the helical winding of a tube package length begins. This winding, the filling material supply and the position of the mouth of the filling pipe 16 are of such a nature that the filling pipe mouth is kept below the filling material level in the pipe 10 during the largest possible part of the filling interval.
After the winding phase has ended, the two clamping jaws 11, 12 close again on the downwardly pushed tube 10. The filling operation is preferably terminated a little beforehand so that gas present in the filling material charge can escape before the pack 13 is closed. Almost simultaneously with the completion of the helical winding phase, the return of the chain 68 and the unwinding of the ribbon loop 86 are carried out. Immediately after the delivery stroke of the pump piston 156, its suction stroke follows, so that the pump cylinder 156 is filled for the next delivery stroke.
When the two clamping jaws 11, 12 are closed, the closing element 22 is pivoted against the tube 10 on the mandrel 9 in order, as explained above, to produce a seam. Almost simultaneously, on the one hand, the two support parts 28, 29 are pivoted inwardly against the package 13, which is formed below the two clamping jaws 11, 12, and on the other hand, the two scissor arms 14, 15 are moved into their intermediate position.
At least one of the two clamping jaws 11, 12 has means for emitting sealing heat to the plastic coating of the transverse sealing zone defined by the two clamping jaws. This closing heat can be generated z. B. by electrical heating loops in the jaw or jaws, these heating loops heat up part of the jaw mass when heated. The heating means can also have electrical resistance strips on the jaw working surfaces, which strips are supplied with brief current pulses when the two clamping jaws 11, 12 apply the closing pressure to the closing zone. If the band 5 itself or its inside is a polar plastic material, e.g. B.
Polyvinyl chloride, the two clamping jaws 11, 12 can also serve as capacitor plates and be connected to an HF generator in order to capacitively heat the plastic material of the transverse sealing zone when the two clamping jaws are closed by means of HF current.
In connection with the locking performed by the two clamping jaws 11, 12, the two scissor arms 14, 15 work.
This cutting operation is preferably carried out as late as possible in order to have enough time to cool the transverse seal so that it does not break open when the package 12 falls onto the removable plate 32.
After the two clamping arms 11, 12 have returned to their separate position and the closure member 22 has pivoted away from the tube 10 on the mandrel 9 and the two scissor arms 14, 15 and the support parts 28, 29 have moved back into their respective normal positions, the machine work cycle is over finished. A microswitch 187 is connected in parallel with the main switch of the working circuit of the drive motor 79 so that when the machine is switched off, its various mechanisms are locked in their positions corresponding to a finished machine work cycle. As can be seen from Fig. 8, the microswitch 187 works with a cam
188 on the main shaft 77 and is only open when the disc 188 and thus the main shaft 77 assume a position corresponding to a finished machine work cycle.
Although it has been stated above for the sake of simplicity that not only the aforementioned microswitch 187 but also the two other microswitches 89, 90 are directly connected to their respective current paths, it goes without saying that they can also be connected via relays if desired and thus can be incorporated into the working groups of these relays.
The machine can preferably be adjusted to different sizes. For this purpose, the jaws, cutting and pack-forming mechanisms should be dimensioned to accommodate the largest possible tube diameter and the largest pack. When changing over the machine from one pack size to another, two options can be considered, namely firstly an unchanged tube diameter and secondly a different tube diameter. In the first of these two cases, the pack size can be changed anyway by increasing the length of the pack if the requirement for vertical cross closures is dropped.
This change primarily requires changing the measuring wheel 88 and pulley 54 and possibly adjusting the scissor arms 14, 15 to the desired cutting level by means of the turret 132 and angularly displacing them.
Furthermore, it may be necessary to replace the piston pump 156, 157 if the amount of filling material in the packs is to be changed when the pack size is changed.
If the tube diameter is changed, the mandrel 9 and the closure member 22 may be replaced in addition to the changes just mentioned. Furthermore, this requires setting the level of the holder 50 and the carriage 61, adjusting the tape edge guide device 18 and adjusting the folded parts 24, 25 according to the new tube diameter.
It is of course assumed that the closing element 22 or the two clamping jaws 11, 12 can be exchanged with corresponding means for other heating systems. Is the machine in its standard version z. B. for the locking member 22 and the two jaws 11, 12 of the type with constant heat supply, it should also be easily adjustable for the pulse or RF heating of the locking member 22 or the two jaws 11, 12 by replacing them Parts and by connecting to any suitable heating system.
In particular, if the machine is to be used for packaging foodstuffs such as milk etc., it is necessary for reasons of hygiene that the filling system can be easily cleaned. For this purpose, the slide valve 158 - at least when it is removed from the piece 156 - can be adjusted into a relaxed position in which its annular flange 165 lies slightly above the opening 160, the flanges 166, 167 corresponding to the openings 161 and 160, respectively.
162 opposite. In this position, the slide 158 enables the feed line 164, the connecting line 163, the pump cylinder 157, the valve chamber 159, the feed line 151 and the filling line 16 to be flushed with a suitable washing liquid at the same time
As mentioned in the introduction, instead of measuring a distance along the packaging tape material corresponding to the length of the pack, the packing material sensing which controls the pack formation can be carried out by measuring the corresponding length of the already finished tube. In such a case, a length measuring element according to the device
87 on the mandrel 9 so that it feels an axial length of tube.
However, it is also possible to provide the strip material used for the packs with markings in advance in order to control the pack formation in such a way that the distance between two successive markings is photoelectrically sensed or determined. This enables the production of packs with printing or images, as this itself can contain or provide the necessary markings. Feeling of the markings in question can be carried out either on the tape 5 or on the tube 10.