Vorrichtung zum Verschliessen von Beuteln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschliessen von Beuteln aus heisssiegelfähigem Packstoff, bei der die Beutel nacheinander einer Verschlussfalteinrichtung und einer dieser nachgeordneten Heisssiegeleinrichtung zugeführt werden.
Zun Leistungssteigerung von Verpackungsmaschinen ist es allgemein bekannt, Arbeitsgänge aufzuteilen und diese auf verschiedenen Arbeitsstationen einer Maschine auszuführen, denen die Packungen nacheinander zugeführt werden. So ist es bei Maschinen zum Verschliessen von Beuteln aus Papier oder ähnlichen verhältnismässigen steifen Packstoff bekannt, zunächst den Verschluss zu falten, auf einer anschliessenden Arbeitsstation Klebstoff aufzutragen und wieder auf einer weiteren Station den Verschluss zu verkleben. Damit der auf verschiedenen Stationen vollzogene Beutelverschluss während der Förderung der Beutelpackung von einer Station zur anderen nicht aufgehen konnte, wurden an der Förderbahn der Maschine Führungsschienen angeordnet.
Bei der Verschlussbildung an Beuteln aus Poly äthylen oder ähnlichen unsteifen Kunststoffolien hat es sich jedoch gezeigt, dass auf dem Weg des Beutels von der Falt- zur Schliessstation, wobei für heisssiegelfähige Packstoffe beispielsweise ein beheiztes Backenpaar vorgesehen ist, die Verschlussfaltung wieder aufgeht oder zumindest so deformiert wird, dass ein dichter, sauber aussehender Beutelverschluss nicht zustande kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eben angegebenen Nachteil der bekannten Vorrichtungen auszuschalten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss der Verschlussfalteinrichtung eine Hefteinrichtung zugeordnet ist, welche den Beutelverschluss unmittelbar nach der Faltung heftet, bevor die eigentliche Versiegelung durch die nachgeordnete Heisssiegeleinrichtung erfolgt.
Diese Hefteinrichtung besteht vorzugsweise aus einem beheizten Backenpaar, dessen Temperatur so eingestellt wird, dass ein sehr kurzes Verpressen der Verschlussfaltung genügt, um diese flach zu bügeln und zu heften.
Um den Beutelwerkstoff während des Heftens im erwärmten Bereich von Spannungseinwirkungen zu entlasten, können den beheizten Backen gekühlte Klemmbacken zugeordnet werden, derart, dass diese die Verschlussfaltung zwischen der Heft- bzw. Siegelzone und den Schultern des Beutels festhalten und zugleich diese Stelle gegen Wärmeeinwirkung schützen.
Vorzugsweise werden die Klemmbacken in bezug auf die beheizten Backen so gesteuert, dass sie vor den Siegelbacken mit der Verschlussfaltung in Berührung kommen und nach der Heftung oder Siegelung nach den Siegelbacken vom Beutelverschluss entfernt werden.
Wie die Erfahrung gezeigt hat, ist es mittels dieser erfindungsgemässen Vorrichtung möglich, Beutel aus Polyäthylen oder ähnlichen thermoplastischen Kunststoffen, die an sich in der Verarbeitung grosse Schwierigkeiten bereiten, bei hoher Leistung dicht zu verschliessen.
Der Gegenstand der Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fi°. l¯evme schematische Darstellung der Verschlussbildung an Beuteln;
Fig. 2 einen Teil einer Beutelschliessmaschine im Grundriss, teilweise im Schnitt;
Fig. 3 eine Falt- und Hefteinrichtung in Seitenansicht;
Fig. 4 einen Teil der Falt- und Hefteinrichtung gemäss Fig. 3 in einer weiteren Arbeitsstellung;
Fig. 5 die Falteinrichtung gemäss Fig. 3 in Vorderansicht und
Fig. 6 eine Heisssiegelvorrichtung in Seitenansicht.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel ist die Beutelverschliessvorrichtung ein Teil einer Beutelschliessmaschine mit kreisförmig angeordneten Arbeitsstationen und einer schrittweise gedrehten Fördertrommel 1, welche die gefüllten Beutel B in Bechern 13 den Bearbeitungswerkzeugen auf den einzelnen Stationen zuführt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird ein Beutel B zunächst einer Faltstation F zugeführt, auf welchen Falterpaare 41, 42 in an sich bekannter Weise den Beutelmund in Form eines Flachverschlusses mit eingezogenen Quetschfalten formen. Damit bei wenig steifem, heisssiegelfähigem Beutelwerkstoff diese Verschlussfaltung bis zu ihrer Siegelung in ihrer Form erhalten bleibt, ist an der Faltstation F ausserdem eine Hefteinrichtung beispielsweise in Form von zwei beheizten Backen 101 vorgesehen.
Diese Backen 101 werden unmittelbar nach der Herstellung der Verschlussfaltung mit letzterer für kurze Zeit in Berührung gebracht, wobei die Faltung unter Einwirkung von Wärme und Druck gebügelt und geheftet wird.
Der auf diese Weise ausgebildete Verschluss wird nach Förderung des Beutels B zur Siegelstation S mittels eines Heisssiegelbackenpaares 70 durch eine Schweissnaht in an sich bekannter Weise dicht verschlossen.
Zum Entlasten des Beutelwerkstoffes im erwärmten Zustand während der Heftung sind unterhalb der beheizten Backen 101 bzw. der Siegelbacken 70 gekühlte Klemmbacken 102 angeordnet. Diese Klemmbacken 102 sind innen hohl ausgebildet und von einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser durchflossen, das über Schläuche 103, 104 zum und abgeführt wird.
Die Klemmbacken 102 sind an den Heftbacken 101 in Bewegungsrichtung derselben federnd verschiebbar gelagert, derart, dass beim Gegeneinanderbewegen der Backen 101 zunächst die Klemmbacken 102 mit der Beutelverschlussfaltung in Berührung kommen und beim Auseinandergeben der Backen 101 nach diesen ausser Berührung mit der Beutelverschlussfaltung kommen. Dazu sind die Klemmbacken 101 an Stangen 105 befestigt, welche in an den Backen 101 befestigten Lagerteilen 106 entgegen der Wirkung einer Feder 107 längsverschiebbar gelagert sind.
Die Steuerung der Heft- und Klemmbacken 101 bzw. 102, die auf der Faltstation F wirksam sind, erfolgt von einem Geräteträger 2 aus, der auf einer der Faltstation F vorgeschalteten Station der Maschine angeordnet ist. Dieser Geräteträger 2 besteht, wie auch die anderen Geräteträger auf den anderen Stationen der Maschine, im wesentlichen aus einer Grundplatte 20, einer Kopfplatte 21, einem Steg 22 und einer vertikalen Steuerwelle 3, die über ein Stirnrad 12 von einem Antriebsrad 11 kontinuierlich angetrieben wird.
Die Geräteträger 2 sind auf dem Maschinengestell 9 austauschbar befestigt. Die Heftbacken 101 sind gelenkig an Hebeln 108 und Lenkern 109 befestigt, welche zusammen mit der Grundplatte 20 je eine Parallelogrammführung bilden.
Zur Übertragung einer Schwenkbewegung sind die Hebel 108 gelenkig mit je einer Koppel 110 verbunden, die an ihrem anderen Ende gemeinsam an einer Lasche 111 angelenkt sind. Diese Lasche 111 steht wiederum gelenkig mit einem Winkelhebel 112 in Verbindung, dessen anderes Ende mittels einer Rolle 113 am Umfang einer auf der Steuerwelle 3 befestigten Kurvenscheibe 114 aufliegt. Damit die Backen 101 einwandfrei gegeneinander geführt werden, ist an der Gelenkverbindung der beiden Koppeln 110 mit der Lasche 111 eine Rolle 115 vorgesehen, die in einer Führung 116 in der Grundplatte 20 geführt ist.
Zum Bilden der Verschlussfaltung dient der Geräteträger oder Werkzeugsatz 2 auf Station F. Dieser Werkzeugsatz steuert die Falterpaare 41 und 42 in der Weise, dass die Falter 42 in den offenen Beutel B eintauchen und, während die Falter 41 die Schmalseiten nach innen drücken, sich ebenfalls gegeneinander bewegen. Die Falter 42 sind an Parallelogrammführungen 43, 44 aufgehängt, die mittels Zahnseg meute 45, 46 miteinander in Verbindung stehen; ihre Steuerung erfolgt durch eine Tellerkurve 47 über einen Winkelhebel 48, gegen den sich eine an der Parallelogrammführung 43 angebrachte Rolle 49 anlegt.
In gleicher Weise sind die Seitenfalter 41 an Parallelogrammführungen 50, 51 aufgehängt, die mittels Zahnsegmenten 52 und 53 miteinander in Verbindung stehen; die von einer Tellerkurve 54 über einen Hebel 55 und eine Welle 56 und einen weiteren Hebel 57 gesteuert werden, gegen den sich eine an einem Hebel 58 angeordnete Rolle 59 anlegt. Der Hebel 58 ist fest mit einem Bolzen 60 verbunden, auf dem ein Hebel der Parallelogrammführung 51 ebenfalls angeordnet ist.
Damit die Falter 41, 42 in den Bereich des Beutelmundes abgesenkt und nach dem Faltvorgang wieder angehoben werden können, sind ihre Parallelogrammführungen 43, 44 und 50, 51 an einem Kopf 61 gelagert, der an zwei vertikal bewegbaren, in einem Lager 64 geführten Stangen 62, 63 befestigt ist. Das Absenken und Hochziehen des Kopfes 61 wird von einer Zylinderkurve 65 über einen Hebel 66, einen Bolzen 67 und ein Hebelgestänge 68, 69 gesteuert, dessen Koppel 69 am Kopf 61 angelenkt ist.
Auf der Arbeitsstation S wird der so gefaltete Beutelmund mittels Heisssiegelung dicht verschlossen.
Dazu dient ein Heisssiegelbackenpaar 70, welches an verschwenkbaren Hebeln 72, 73 befestigt ist (Fig. 6).
Das Zusammenschwenken der Heisssiegelbacken 70 steuert eine Kurvenscheibe 74. Am Umfang dieser Kurvenscheibe 74 liegt eine an einem Hebel 75 gelagerte Rolle 76 an. Der Hebel 75 ist verschwenkbar am Steg 22 des Gehäuses 2 gelagert und ragt durch eine Aussparung 77 des Stegs 22. Am freien verschwenkbaren Ende des Hebels 75 ist ausserdem noch eine Stange 78 angelenkt, die über eine Feder 79 mit einem Stein 80 in Verbindung steht. Am Stein 80 sind zwei Laschen 81, 82 angelenkt, welche auch mit den Hebeln 72, 73 verbunden sind, so dass beim Zurückziehen der Stange 78 die Heisssiegelbacken mit dem Druck der zwischengeschalteten Feder 79 zusammengepresst werden und dabei den Beutelmund verschweissen.
Gegebenenfalls können auch an dieser Schweissoder Siegelvorrichtung 70 zusätzliche vorzugsweise gekühlte Klemmbacken 102 vorgesehen werden; diese können dann entsprechend der vorherigen Arbeitsstation unmittelbar unterhalb der beheizten Siegelbacken 70 angeordnet sein.
Die so dicht verschweisste Beutelverschlussfaltung wird anschliessend auf weiteren Stationen der Maschine je nach Wunsch zu einem Einrollverschluss geformt oder einfach auf den Kopf der Beutelpackung umgelegt.
Ergänzend wird noch bemerkt, dass die Anwendung von unmittelbar über dem Beutelinhalt ansetzendem gekühlten Klemmbacken nicht nur in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Bügeln und Heften vorteilhaft ist, sondern ganz allgemein auch bei Schweissund Siegelvorrichtungen, die zur Herstellung von Verschlussnähten an Beutelpackungen aus trägerlosen thermoplastischen Folien dienen.
Wird Luft als Kühlmittel für die Klemmbacken verwendet, so kann es zweckmässig sein, gegen die Folie gerichtete Öffnungen an den Klemmbacken vorzusehen, so dass zusätzlich Kühlluft gegen die zu verschweissende Folie strömt.