Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen, bei welchem die Gegenstände in ein intermittierend vorgeführtes, rohrförmiges Verpackungsmaterial in Abstand voneinander angebracht werden, wonach das Rohr mit Hilfe von Heizungsorganen zwischen den Gegenständen geheizt und anschliessend mit Hilfe von Druckorganen zusammengepresst und gekühlt wird, um in Querrichtung des Rohres verlaufende Warmversie- gelungsnähte zu bilden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Heizung mit Hilfe von Heizelementen vorgenommen, die in der Form von zwei, je auf einer Walze angeordneten Sätzen angeordnet sein können. Diese Walzen werden in Synchronismus mit dem Verpakkungsrohr derart gedreht, dass in der Stillstandsperiode des Rohres zwei Heizelemente einander gegen- überstehen und das teilweise zusammengeklemmte Rohr zwischen sich einschliessen, so dass die Heizung vorgenommen wird, während das Verpackungsrohr stillsteht. Während des Vorführens des Rohres führen die Walzen eine intermittierende Drehbewegung aus, so dass, wenn das Verpackungsrohr wieder zum Stillstand gebracht wird, wieder zwei Heizelemente mit dem Rohr dazwischen einander gegenüberstehen.
Man kann sich indessen auch damit begnügen, zwei Heizelemente zu verwenden, die einander gegenüberstehen und in der Längsrichtung des Rohres unverschiebbar sind, dagegen in Richtung nacheinander und voneinander weg bewegt werden können und beim Stillstand des. Rohres aneinanderbewegt werden, um zwischen sich das Rohr zu heizen.
Nachdem diese Wärmebehandlung stattgefunden hat, wird das Verpackungsrohr zwischen zwei Sätze von endlosen Ketten eingeführt, die je eine Anzahl von Druckschuhen tragen, deren gegenseitiger Abstand dem Abstand zwischen den geheizten Teilen des Verpackungsrohres, d. h. der Länge der zu verpackenden Gegenstände entspricht. Die beiden Kettensätze laufen über eine Strecke parallel zueinander, und am Eingang zu dieser Strecke führen die Kettensätze die Druckschuhe zwischen die Gegenstände hinein, um die geheizten Rohrteile zusammenzuklemmen und zu kühlen, wodurch die genannten, quer zum Rohr verlaufenden Warmversiegelungsnähte gebildet werden.
Dieses Verfahren ist an sich befriedigend, es ist aber bei der in Frage stehenden Bewegung der Heizorgane und der Druckorgane nicht möglich, den Abstand zwischen den Nähten zu verändern, d. h. eine Anpassung beim Übergang zu Gegenständen abweichender Grösse vorzunehmen.
Es ist Zweck der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei welchem eine Umstellung auf die Verpackung von Gegenständen abweichender Grösse leicht vorgenommen werden kann. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Heizorgane und die Druckorgane in der Vorführungsrichtung des Rohres um eine Strecke, die dem gegenseitigen Abstand der Gegenstände entspricht, bewegt werden, während das. Rohr hinter einem Gegenstand geheizt, und vor dem Gegenstand zusammengepresst wird, wonach die Heizorgane und die Druckorgane vom Rohr zurückgezogen und entgegen der Vorführungsrichtung des Rohres um die genannte Strecke zurückgeführt werden.
Die Heizorgane und die Druckorgane werden somit gleichzeitig einer hin- und zurückgehenden Bewegung unterworfen, und zwar mit einem Hub, der dem Abstand zwischen den Heizorganen und den Druckorganen entspricht, wodurch eine Umstellung auf Gegenstände abweichender Grösse leicht vorgenommen werden kann, und zwar durch Veränderung des Abstandes zwischen den Druckorganen und den Heizorganen kombiniert mit einer entspre chenden Veränderung des Hubes der Bewegung.
Hinzu kommt, dass das Verfahren gemäss der Erfindung den weiteren Vorteil mit sich bringt, dass die Heizung und die Zusammendrückung bei gleichzeitiger Kühlung vorgenommen werden, während das Verpackungsrohr sich in Bewegung befindet, was eine Verlängerung der Heizungs- und Zusammendrückungszeit ermöglicht, bzw. eine Verkürzung der Pause zwischen den Bewegungen, so dass die Produktionsgeschwindigkeit im Vergleich mit dem bekannten Verfahren, wo die Heizung wie genannt beim Stillstand des Rohres stattfindet, erhöht werden kann.
Bei dem genannten bekannten Verfahren werden die Nähte beim Stillstand des Rohres zur Trennung der einzeln verpackten Gegenstände durchgeschnitten.
Falls beim neuen Verfahren ein solches Durchschneiden erwünscht ist, kann gleichzeitig mit dem Durchschneiden ein Festklemmen des durch das Durchschneiden gebildeten Endes des Rohres vorgenommen werden, welches Festklemmen beim Rückgang der Heiz- und Druckorgane aufrechterhalten wird. Hierdurch wird erreicht, dass der Durchschneidungsvorgang für das Festhalten des Verpackungsrohres ausgenützt wird, so dass keine Möglichkeit dafür besteht, dass das Rohr beim Rückgang der Heiz- und Druckorgane entgegen seiner Vorführungsrichtung bewegt werden kann.
Das Festklemmen kann aufgehoben werden, bevor die Heiz- und Druckorgane an das Rohr herangepresst werden, und in Betriebspausen kann der ganze Vorgang nach dem Aufhören des Festklemmens und vor dem Heranpressen der Heiz- und Druckorgane an das Rohr gestoppt werden. Hierdurch wird erreicht, dass das Verpackungsrohr frei, d. h. nicht festgeklemmt ist, wenn die Arbeit gestoppt wird, so dass das Verpackungsrohr bzw. die Materialbahn, aus welcher dieses hergestellt ist, frei bewegt werden kann, z. B. um am Anfang des Vorganges die Materialbahn in die Maschine hineinziehen zu können.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine geeignete Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
Diese Vorrichtung hat in an sich bekannter Weise Organe zur Anbringung einer Reihe von Gegenständen in Abstand voneinander in ein rohrförmiges Verpackungsmaterial, und Heiz- und Druckorgane, die an das Rohr herangeführt und von diesem zurückgezogen werden können, zum Zwecke, zwischen den Gegenständen quer zum Rohr verlaufende wärmeversiegelte Nähte herzustellen. Erfindungsgemäss ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Heizorgane und die Druckorgane derart miteinander verbunden sind, dass der Abstand von den Heizorganen zu den Druckorganen einstellbar ist, und dass die Heizorgane und die Druckorgane mit Antriebsorganen zur Erzeugung einer hin- und zurückgehenden Bewegung der Heiz- und Druckorgane verbunden sind, wobei die Hublänge dieser Bewegung einstellbar ist.
Es versteht sich, dass der Übergang zu Gegenständen mit einer anderen Länge eine Einstellung des Abstandes zwischen der Anbringungsstelle der Gegenstände und dem Ausgangspunkt der hin- und zurückgehenden Bewegung erforderlich macht. Eine solche Justierung kann natürlich dadurch bewerkstelligt werden, dass die genannten Organe im Verhältnis zum Ausgangspunkt der hin- und zurückgehenden Bewegung verschoben werden. Es wird indessen als vorteilhafter vorgeschlagen, den Ausgangspunkt der hin- und zurückgehenden Bewegung im Verhältnis zu den Organen für die Anbringung der Gegenstände einstellbar zu machen, da man dadurch vermeidet, die ganze Vorrichtung verschieben zu müssen, und der Ausgangspunkt sich leichter als die Organe für die Anbringung der Gegenstände verschieben lässt.
Falls eine Schere für das Durchschneiden der Nähte vorgesehen ist, ist der Abstand zwischen der Schere und dem Ausgangspunkt der hin- und zurückgehenden Bewegung einstellbar vorzusehen, da es notwendig ist, diesen Abstand der Teilung der Nähte, die beim Übergang zu Gegenständen einer anderen Grösse geändert wird, anpassen zu können.
Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Vorrichtung sind in Verbindung mit der Schere ein Klemmschuh und ein Anschlag angeordnet, die derart mit den Antriebsorganen gekuppelt sind, dass beim Rückgang der Heiz- und Druckorgane die Druckschuhe und der Anschlag in geschlossener Lage stehenbleiben. Gleichzeitig mit dem Durchschneiden wird dann das Rohrende zwischen dem Druckschuh und dem Anschlag festgeklemmt, so dass es sich erübrigt, besondere Organe zu verwenden, um das Rohr daran zu verhindern, beim Rückgang der Heiz- und Druckorgane entgegen seiner Vorführungsrichtung mitzuführen.
Die genannte Kupplung des Klemmschuhes und des Anschlages mit den Antriebsorganen kann eine solche sein, dass der Klemmschuh und der Anschlag geöffnet werden, bevor die Heiz- und Druckorgane an das Rohr herangeführt werden, und die Vorrichtung kann Mittel für das Stoppen der Vorrichtung in dieser Lage aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass das Verpackungsrohr bzw. das streifenförmige Material, aus welchem dieses hergestellt ist, beim Stillstand der Vorrichtung in dieser frei verschoben werden kann, wodurch das Einführen des Materials vor dem Anfang einer Arbeitsperiode erleichtert wird.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben werden. Auf dieser veranschaulichen
Fig. 1-5 verschiedene Stufen des erfindungsgemässen Verfahrens, und
Fig. 6 die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
Auf der Zeichnung bezeichnet 1 ein rohrförmiges Verpackungsmaterial. Dieses Rohr besteht aus Kunst stoff oder Wachspapier oder einem anderen wärmer versiegelbaren Material, bzw. ist mit einem solchen überzogen, und die Rohrform wird durch Iängsge hende Wärmeversiegelung der Kanten einer streifenförmigen Materialbahn, nach dem auf diese Bahn eine Reihe von Gegenständen 2, z. B. Eis am Stiel, angebracht sind, erzeugt.
3 sind zwei elektrisch beheizte Heizelemente, die auf entgegengesetzten Seiten des Rohres 1 angeordnet sind. Diese Heizelemente sind mit je einem Druckschuh 4 einstellbar verbunden. Die Druckschuhe befinden sich ebenfalls auf entgegengesetzten Seiten des Rohres 1. Auf der Zeichnung sind die Heizelemente 3 und die Druckschuhe im Schnitt gezeigt, weil sie sich quer zu mehreren nebeneinanderliegenden Rohren 1 erstrecken können.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, werden die Heizelemente und die Druckschuhe aneinandergeklemmt, wobei die Heizelemente in den Zwischenraum hinter einem Gegenstand (in der Vorführungsrichtung gesehen), und die Druckschuhe in den Zwischenraum vor dem Gegenstand hineingeführt werden. Danach werden die Druckschuhe und die Heizelemente als ein Ganzes nach rechts verschoben, wie in Fig. 3 dargestellt, und zwar um eine Strecke, die der Teilung der Reihe von Gegenständen gleich ist, wobei der Rohrteil hinter dem Gegenstand geheizt, und der Rohrteil vor dem Gegenstand zusammengepresst und gekühlt wird. Es versteht sich, dass der letztere Rohrteil in der vorhergehenden Arbeitsstufe geheizt wurde.
Während der vorwärtsgehenden Bewegung wird der vorderste Gegenstand in der Reihe, der schon zwischen zwei Versiegelungsnähte eingeschlossen worden ist, in eine Schere geschoben, die aus einem Anschlag 5 und einer Messerklinge 6 besteht, welch letztere auf ihrer der Reihe von Gegenständen zugekehrten Seite einen elastischen Klemmschuh 7 trägt. Wenn die Reihe um eine Teilung vorgeführt worden ist, wie in Fig. 3 veranschaulicht, wird die Schere geschlossen, und der vorderste Gegenstand in der Reihe wird abgeschnitten. Bei der Schliessbewegung der Schere erfolgt gleichzeitig ein Festklemmen der durchgeschnittenen Naht, indem diese zwischen dem Anschlag 5 und dem Klemmschuh 7 festgeklemmt wird.
Wenn dieses Festklemmen stattgefunden hat, werden die Heizelemente und Druckschuhe, wie in Fig. 4 veranschaulicht, vom Rohr zurückgezogen und entgegen der Vorführungsrichtung um eine Teilung zu der in Fig. 5 gezeigten Stellung zurückgeführt. Erst wenn diese Stellung erreicht ist, wird die Schere 5, 6 geöffnet, und dieses Öffnen erfolgt, unmittelbar bevor die Heizelemente und die Druckschuhe wieder an das Rohr herangeführt werden, so dass die in Fig. 1 gezeigte Stellung der Teile nur kurzdauernd aufrechterhalten wird. Bei Unterbrechung des Betriebes wird die Maschine in dieser Stellung gestoppt.
In Fig. 6 ist eine sehr einfache Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gezeigt. Die Hauptbewegung der Vorrichtung wird von einem hydraulischen Zylinder 10 abgeleitet, die auf nicht näher dargestellte Weise am Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. An der Kolbenstange 11 dieses Zylinders ist ein anderer hydraulischer Zylinder 12 befestigt, dessen Kolbenstange 13 als eine Zahnstange ausgebildet ist. Diese steht über ein Umkehrrad 14 in Verbindung mit einer anderen Zahnstange 15. Jede Zahnstange trägt ein Heizelement 3 und einen Druckschuh 4. Der Abstand der Druckschuhe von den zugehörigen Heizelementen kann durch Verschieben der Druckschuhe an Tragstangen 16 und 17 je nach Länge der zu verpackenden Gegenstände eingestellt werden. Die Heizelemente 3 liegen im Nebenschluss in einem Heizungskreis 18.
Das Umkehrrad 14 und die mit diesem eingreifenden Teile der Zahnstangen 13 und 15 sind in einem Gehäuse 19 angeordnet, das auf einer Schiene 20 verschiebbar gelagert ist.
Ein dritter Zylinder 21, der auf einer Stange 23 verschiebbar angeordnet ist, dient der Betätigung der Schere 5, 6.
Die Vorrichtung wird mittels eines Schieberventils 23 gesteuert, das durch eine Ölpumpe 24 aus einem Reservoir 25 versorgt wird. Die Umstellung des Ventils 23 erfolgt durch die Bewegung des hydraulischen Zylinders 10, indem am Ende der Kolbenstange des letzteren eine Gabel 26 angeordnet ist, die eine Führungsstange 27 umgreift, auf der zwei Anschläge 28 und 29 verschiebbar befestigt sind.
Die gezeigte Vorrichtung wirkt folgendermassen:
In der auf der Zeichnung dargestellten Lage der Teile besteht durch das Ventil 23 zwischen der Pumpe 24 und dem unteren Ende des Zylinders 21 Verbindung, so dass die Schere ihre Offenlage einnimmt. Ferner besteht Verbindung zum unteren Ende des Zylinders 12, so dass die Stange 13 sich nach oben, und die Stange 15 sich nach unten bewegt, um die Heizelemente 3 und die Druckschuhe 4 an das nicht dargestellte Verpackungsrohr heranzupressen. Wenn dieses Einrücken stattgefunden hat, zieht der Zylinder 10 die Kolbenstange 11 nach innen, da das linke Ende des Zylinders mit der Druckquelle in Verbindung steht. Hierdurch entsteht die Vorwärtsbewegung des Verpackungsrohres, d. h. die Bewegung, die das Rohr ausführt, um sich von der in Fig. 2 dargestellten Lage zu der in Fig. 3 dargestellten Lage zu bewegen.
Am Ende dieser Vorführungsbewegung trifft die Gabel 26 auf den Anschlag 29 auf und schaltet dadurch das Schieberventil 23 um, so dass nunmehr von der Druckquelle 24 zum oberen Ende des Zylinders 21 Verbindung hergestellt wird, wodurch die Schere sich schliesst und die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt. Danach werden die Heizelemente und die Druckschuhe dadurch zurückgezogen, dass das obere Ende des Zylinders 12 mit der Druckquelle in Verbindung ge setzt wird, und schliesslich wird die Kolbenstange 11 herausgeschoben, indem das rechte Ende des Zylinders 10 mit der Druckquelle in Verbindung gesetzt wird. Dadurch werden die Druckschuhe und die Heizelemente in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeführt.
Unmittelbar bevor diese erreicht wird, wird das Ventil 23 umgeschaltet, so dass die Schere geöffnet wird, und die beschriebenen Operationen wiederholt werden. Durch Schliessen eines Ventils 30 wird die Vorrichtung in der in Fig. 6 gezeigten Stellung gestoppt.
Beim Übergang zum Verpacken von Gegenständen anderer Grösse wird der Abstand zwischen den Heizelementen 3 und den Druckschuhen 4 entsprechend der Länge der Gegenstände eingestellt, und gleichzeitig wird der Abstand zwischen den Anschlägen 28 und 29 der Länge der Gegenstände angepasst. Falls die Gegenstände 2 ungeachtet ihrer Länge an der gleichen Stelle im Rohr 1 angebracht werden, werden die Anschläge 28 und 29 ferner so eingestellt, dass der Abstand von diesen zu der An bringungsstelle der Gegenstände ein ganzes Multiplum der Teilung der Gegenstände beträgt. Eine Verschiebung der Anschläge 28 und 29 entspricht nämlich einer Verschiebung des Ausgangspunktes der hin- und zurückgehenden Bewegung des Gehäuses 19 und damit der Heizelemente und der Druckschuhe.
Schliesslich wird der Zylinder 21 auf der Stange 22 so eingestellt, dass der Abstand zwischen der Schere und den Druckschuhen 4 ein ganzes Multiplum der Teilung beträgt.
Da die Druckschuhe 4 im Dauerbetrieb über längere Zeit verhältnismässig warm werden können, können sie mit Kühlorganen, z. B. in Form von Kühlkanälen für kaltes Wasser oder Salziake versehen sein.
Es ist zu bemerken, dass die hydraulische Ausrüstung der Vorrichtung in Fig. 6 nur rein schematisch gezeigt ist, indem die Ventile und Leitungen, die für die Erreichung der richtigen Operationssequenz in jeder Endlage des Schieberventils 23 erforderlich sind, weggelassen sind.