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.
Device for closing bags
The invention relates to a device for closing bags made of heat-sealable packaging material, in which the bags are fed one after the other to a closure folding device and a heat-sealing device arranged downstream of this.
In order to increase the performance of packaging machines, it is generally known to divide up operations and to carry them out on different work stations of a machine to which the packs are fed one after the other. In machines for closing bags made of paper or similar, relatively rigid packaging material, it is known to first fold the closure, apply adhesive on a subsequent work station and glue the closure again on a further station. So that the bag closure performed at different stations could not open while the bag pack was being conveyed from one station to the other, guide rails were arranged on the conveyor track of the machine.
When forming a closure on bags made of polyethylene or similar non-rigid plastic films, however, it has been shown that on the way of the bag from the folding to the closing station, whereby a pair of heated jaws is provided for heat-sealable packaging materials, for example, the closure folds open again or at least deform in this way it becomes impossible to achieve a tight, clean-looking bag seal.
The invention is based on the object of eliminating the disadvantage of the known devices just mentioned.
The object is achieved in that, according to the invention, the closure folding device is assigned a stapling device which staples the bag closure immediately after folding, before the actual sealing takes place by the downstream heat sealing device.
This stapling device preferably consists of a heated pair of jaws, the temperature of which is set so that a very short pressing of the closure fold is sufficient to iron and staple it flat.
In order to relieve the bag material from stress effects in the heated area during stapling, the heated jaws can be assigned cooled clamping jaws in such a way that they hold the closure fold between the stapling or sealing zone and the shoulders of the bag and at the same time protect this point from the effects of heat.
The clamping jaws are preferably controlled with respect to the heated jaws in such a way that they come into contact with the closure fold before the sealing jaws and are removed from the bag closure after the stapling or sealing after the sealing jaws.
As experience has shown, it is possible by means of this device according to the invention to tightly close bags made of polyethylene or similar thermoplastic plastics, which in themselves cause great difficulties in processing, with high performance.
The subject matter of the invention is explained in the drawing using an exemplary embodiment. It shows: Fi °. l¯evme schematic representation of the closure formation on bags;
2 shows a part of a bag closing machine in plan, partially in section;
3 shows a folding and stapling device in side view;
4 shows a part of the folding and stapling device according to FIG. 3 in a further working position;
FIG. 5 shows the folding device according to FIG. 3 in a front view and FIG
6 shows a heat sealing device in side view.
According to the embodiment, the bag closing device is part of a bag closing machine with circularly arranged work stations and a step-by-step rotated conveyor drum 1, which feeds the filled bags B in cups 13 to the processing tools at the individual stations. As can be seen from FIG. 1, a bag B is first fed to a folding station F, on which pairs of folders 41, 42 form the bag mouth in a manner known per se in the form of a flat closure with pinched folds. In order that, in the case of a less rigid, heat-sealable bag material, this closure fold is retained in its shape until it is sealed, a stapling device, for example in the form of two heated jaws 101, is also provided at the folding station F.
Immediately after the closure fold has been produced, these jaws 101 are brought into contact with the latter for a short time, the fold being ironed and stapled under the action of heat and pressure.
After the bag B has been conveyed to the sealing station S, the closure formed in this way is tightly sealed by means of a pair of heat-sealing jaws 70 by a weld seam in a manner known per se.
In order to relieve the bag material in the heated state during stapling, cooled clamping jaws 102 are arranged below the heated jaws 101 or the sealing jaws 70. These clamping jaws 102 are hollow on the inside and have a cooling medium, for example water, flowing through them, which is carried to and away via hoses 103, 104.
The clamping jaws 102 are resiliently displaceable on the stapling jaws 101 in the direction of movement of the same, such that when the jaws 101 move towards one another, the clamping jaws 102 first come into contact with the bag closure fold and when the jaws 101 are separated after these come out of contact with the bag closure fold. For this purpose, the clamping jaws 101 are fastened to rods 105 which are mounted in bearing parts 106 fastened to the jaws 101 so as to be longitudinally displaceable against the action of a spring 107.
The stapling and clamping jaws 101 and 102, which are active on the folding station F, are controlled from an equipment carrier 2, which is arranged on a machine station upstream of the folding station F. This equipment rack 2, like the other equipment racks on the other stations of the machine, essentially consists of a base plate 20, a head plate 21, a web 22 and a vertical control shaft 3 which is continuously driven by a drive wheel 11 via a spur gear 12.
The equipment supports 2 are attached to the machine frame 9 in an exchangeable manner. The stapling jaws 101 are articulated to levers 108 and links 109 which, together with the base plate 20, each form a parallelogram guide.
In order to transmit a pivoting movement, the levers 108 are each articulated with a coupling 110, which at their other end are jointly articulated to a bracket 111. This bracket 111 is in turn articulated with an angle lever 112, the other end of which rests by means of a roller 113 on the circumference of a cam 114 fastened to the control shaft 3. To ensure that the jaws 101 are properly guided against one another, a roller 115 is provided at the joint connection of the two coupling elements 110 with the bracket 111, which is guided in a guide 116 in the base plate 20.
The device carrier or tool set 2 at station F is used to form the closure fold. This tool set controls the pairs of folders 41 and 42 in such a way that the folders 42 dip into the open bag B and, while the folders 41 push the narrow sides inwards, also each other move against each other. The folders 42 are suspended from parallelogram guides 43, 44 which are connected to each other by means of a toothed saw 45, 46; it is controlled by a plate curve 47 via an angle lever 48 against which a roller 49 attached to the parallelogram guide 43 rests.
In the same way, the side folders 41 are suspended from parallelogram guides 50, 51, which are connected to one another by means of toothed segments 52 and 53; which are controlled by a plate cam 54 via a lever 55 and a shaft 56 and a further lever 57, against which a roller 59 arranged on a lever 58 rests. The lever 58 is firmly connected to a bolt 60 on which a lever of the parallelogram guide 51 is also arranged.
So that the folders 41, 42 can be lowered into the area of the mouth of the bag and raised again after the folding process, their parallelogram guides 43, 44 and 50, 51 are mounted on a head 61 which is mounted on two vertically movable rods 62 guided in a bearing 64 , 63 is attached. The lowering and raising of the head 61 is controlled by a cylinder cam 65 via a lever 66, a bolt 67 and a lever linkage 68, 69, the coupling 69 of which is articulated on the head 61.
On the work station S, the mouth of the bag folded in this way is tightly closed by means of a heat seal.
A pair of heat-sealing jaws 70, which is attached to pivotable levers 72, 73 (FIG. 6), is used for this purpose.
The pivoting of the heat-sealing jaws 70 controls a cam disk 74. A roller 76 mounted on a lever 75 rests on the circumference of this cam disk 74. The lever 75 is pivotably mounted on the web 22 of the housing 2 and protrudes through a recess 77 in the web 22. A rod 78 is also articulated on the free pivotable end of the lever 75, which is connected to a stone 80 via a spring 79. Two tabs 81, 82 are hinged to the stone 80, which are also connected to the levers 72, 73, so that when the rod 78 is withdrawn, the heat-sealing jaws are pressed together with the pressure of the interposed spring 79 and weld the mouth of the bag.
If necessary, additional, preferably cooled, clamping jaws 102 can also be provided on this welding or sealing device 70; these can then be arranged directly below the heated sealing jaws 70 in accordance with the previous work station.
The tightly welded pouch closure fold is then formed into a roll-up closure at other stations of the machine, or simply folded over the top of the pouch pack.
In addition, it should be noted that the use of cooled clamping jaws directly above the contents of the bag is not only advantageous in connection with a device for ironing and stapling, but also in general for welding and sealing devices that are used to produce sealing seams on bag packs made of carrierless thermoplastic films .
If air is used as a coolant for the clamping jaws, it can be expedient to provide openings on the clamping jaws directed towards the film, so that additional cooling air flows against the film to be welded.