Packstoffvorzugsvorrichtung an Verpackungsmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Verpackungsmaschinen zum registerhaltigen, absatzweisen Vorziehen einer bedrudkten Packstoffbahn mittels eines mit Vorzugmitteln verbundenen Schwingtriebes, der die Vorzugmittel periodisch zwischen zwei Endlagen hin- und herbewegt, wobei die Lage des Druckbildes in bezug auf die herzustellende Verpackung mittels einer Registerregelungseinrichtung gesteuert wird. Die Erfindung ist ohne weiteres auch auf den Fall anwendbar, wenn ein aus einer bedruckten Packstoffbahn um einen Formdorn gebildeter Schlauch vorgezogen werden soll.
Bekannt ist eine Maschine zum Herstellen von Beutelpackungen, bei der ein aus einer bedruckten Bahn um einen Formdorn gebildeter Schlauch von einem auf- und abbewegten I Klemm- bzw. Siegelbak- kenpaar absatzweise jeweils um eine Beutellänge vorgezogen wird. Um bei vorbedruckten Bahnen eine Registerhaltigkeit des Druckbildes mit der Packung zu erzielen, wird die Abzuglänge bzw. der Hub der Siegelbacken um einen geringen Betrag grösser eingestellt, als der Druckbildabstand der Bahn. Der auf diese Weise bewusst herbeigeführte Fehler wird bei Erreichen einer bestimmten Grösse, die von einer Fotozelle überwacht wird, korrigiert, indem die Siegelbacken beim Vorziehen des Schlauches kurz vor Erreichen ihres unteren Endpunktes geöffnet werden.
Dadurch wird der Schlauch nur um eine etwa um die Fehlergrösse verminderte Beutellänge vorgezogen, so dass eine Registerhaltigkeit zwischen Beutelpadkung und ihrem Druckbild wieder hergestellt sein soll.
Praktisch stellt sich jedoch auf diese Weise keine genaue Registerhaltigkeit zwischen Beutel und dessen Aufdruck ein, da der in Bewegung befindliche, zunächst geführte Packstoffschlauch, in dessen unteren Teil gerade Füllgut im freien Fall eingeführt wird, plötzlich freigegeben wird. Je nach den gerade zwischen Schlauchinnenseite und Formdorn herrschenden Reibungsverhältnissen kommt der Schlauch infolge seines Beharrungsvermögens früher oder später zum Stillstand, so dass eine einwandfreie Registerregelung nicht gewährleistet ist.
Um diesen Nachteil zu beheben, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Vorzugmittel des Schwingtriebes hinsichtlich ihres wirksamen Hubes verstellbar angeordnet sind, so dass die Registerregelungseinrichtung wenigstens eine der beiden Endlagen der Vorzugmittel verlegen kann, wenn ein bestimmtes Mass überschreitende Registerfehler auftreten. Auf diese Weise wird erreicht, dass z. B. der Schlauch während seiner Vorzugbewegung dauernd unter Kontrolle steht, wobei gegebenenfalls die Abzuglänge vergrössert bzw. verkleinert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an den Vorzugmitteln des Schwingtriebes ein exzentrisch verstellbares Gelenk vorgesehen, an dem eine Zugstange des Schwingtriebes angreift.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei Verstellung des Gelenks der Angriftspunkt der Zugstange am Vorzugteil verlagert wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und schematischen Zeichnungen erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Verpackungsmaschine eines ersten Ausführungsbeispiels in Vorderansicht, teilweise geschnitten,
Fig. 2 den Getriebeteil der Maschine gemäss Fig. 1 für sich in einer weiteren Arbeitsstellung,
Fig. 3 ein Schaltschema für die Registerregelungseinrichtung der Maschine,
Fig. 4 die Vorzugmittel für sich bei einem weiteren Ausführungsbeispiel in Vorderansicht, und
Fig. 5 die Vorzugmittel gemäss Fig. 4 in Draufsicht.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Beutelpackungen B aus zwei heisssiegelfähigen Bahnen C und D gefertigt, von denen wenigstens die eine Bahn C bedruckt ist. Beide Bahnen C und D werden in an sich bekannter und daher nicht näher erläuterter Weise zunächst um einen senkrecht angeordneten Formdorn 1 zu einem Schlauch gefaltet und dann an ihren Verbindungsstellen mittels Heissiegelbacken 2 und 3 miteinander verbunden. In das untere Ende des Schlauches, das mittels eines beheizten Klemmbackenpaares 4 und 5 durch eine Quernaht verschlossen wird, wird Füllgut durch den hohl ausgebildeten Formdorn 1 eingefüllt.
Die zwischen zwei Endstellungen hin- und herbewegten Klemmbacken 4 und 5 dienen gleichzeitig auch zum Vorziehen des Schlauches um jeweils eine Beutellänge und zum Querabteilen und Kopfversiegeln des oberen Schlauchendes jeder gefüllten Beutelpackung B.
Für die Ühertragung der Querbewegungen zum Querabteilen und Versiegeln des Schlauches sind die Klemmbacken 4 und 5 an Armen 6 befestigt, die zusammen mit an einem Träger 7 angelenkten Hebeln 8, 9 Parallelogrammführungen bilden. Die Querbewegung der Klemmbacken 4 und 5 wird durch taktweise vor- und zurückbewegte Schienen 10 bewirkt, welche ihre Bewegungen auf die Arme 6 übertragen.
Das Vorziehen ; des Schlauches erfolgt bei ge- schlossenen Klemmbacken 4, 5 dadurch, dass der Träger 7 mit den Hebeln 8, 9 und den Armen 6 mittels eines Schwingtriebes nach unten bewegt wird.
Hierfür ist der Träger 7 fest mit einer vertikal geführten Stange 12 verbunden, an deren unterem Ende 13 eine Zugstange 14 angelenkt ist. Das andere Ende dieser Zugstange 14 ist gelenkig mit einer um einen ortsfesten Drehpunkt schwenkbaren Schwinge 15 verbunden, die über eine Koppel 16 und eine Lasche 17 mit einer Kurbel 18 in Verbindung steht.
Damit beim gleichförmigen Umlauf der Kurbel 18 die Klemmbacken 4, 5 in ihren unteren und oberen Endpunkten eine Stillstandszeit erhalten, trägt die Lasche 17 eine Rolle 19, die in einer nierenförmigen Führungsnut 20 einer ortsfesten Kurvenscheibe 21 geführt ist.
Zum Einstellen einer bestimmten Vorzuglänge für den Schlauch und damit einer entsprechenden Beutellänge weist die Schwinge 15 ein Langloch 22 auf, in dem ein an der Zugstange 14 angelenkter Stein 23 einstellbar befestigt ist, so dass der wirksame Hebelarm der Schwinge 14 verändert werden kann.
Das Langloch 22 ist bogenförmig ausgeführt, damit der obere Totpunkt der Klemmbadken 4, 5 bei Formatverstellung für die Beutel immer in derselben Lage erhalten bleibt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Hub der Zugstange 14 und damit des Trägers 7 mit den Klemmbacken 4, 5 um ein geringes Mass grösser eingestellt als der theoretische Abstand von Druckbild zu Druckbild des aus den Bahnen C und D gebildeten Schlauches. Beim Auftreten einer dadurch bedingten bestimmten Fehlergrösse, die von einer dem Formdorn 1 zugeordneten Fotozelle 25 festgestellt wird, erfolgt ein Verlagern des oberen Endpunktes der Klemmbacken 4, 5 um ein bestimmtes der bestimmten Fehlergrösse entsprechendes Mass nach unten. Hierfür ist gemäss Fig. 1 und 2 die Zugstange 14 auf einem exzentrischen Zapfen 26 eines im unteren Ende 13 der Stange 12 drehbar gelagerten Bolzen 27 angelenkt.
Dieser ähnlich einer Kurbel ausgebildete Bolzen 27 trägt an seinem anderen Ende einen Hebel 28, der mit einer Rolle 29 in der Gleitbahn einer schwenkbaren Schiene 30 geführt ist.
Durch Verschwenken der Schiene 30 um den Drehpunkt 30' (Fig. 2) wird über den Hebel 28 der Bolzen 27 um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht, so dass die exzentrische Achse des Zapfens 26, die normalerweise in waagrechter Ebene mit der Achse des Bolzens 27 liegt, nun höher zu liegen kommt als die Achse des Bolzens 27. Auf diese Weise wird der wirksame Abstand zwischen der Schwinge 15 und der Stange 12 verkleinert, so dass sich die obere Endlage der Klemmbacken 4, 5 um einen bestimmten Betrag nach unten verlagert. Beim anschliessenden Vorziehen des Schlauches wird durch ein Zurückschwenken der Schiene 30 der Abstand zwischen der Schwinge 15 und der Stange 12 wieder auf das normale Mass vergrössert, so dass nun die Klemmbacken 4, 5 einen kleineren Vorzugweg als normal durchführen und eine kürzere Beutellänge gefördert wird.
Zum Durchführen einer solchen Registellkorrek- tur ist die Schiene 30 über eine Koppel 31 mit einem Hebelarm 32 verbunden, auf dessen Drehachse 32' ein Winkelhebel 33 gelagert ist, der von einer kontinuierlichen mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Kurbel 18 umlaufenden Kurvenscheibe 34 taktweise verschwenkt wird. Mit diesem Winkelhebel 33 wird der Hebelarm 32 dann gekuppelt, wenn von der Fotozelle 25 ein Signal zur Registerregelung gegeben wird. Hierfür trägt der Hebelarm 32 einen schwenkbaren Hebel 35 mit einem Zapfen 36 und einer Rolle 37. Die Rolle 37 liegt auf einem verschwenkbaren Arm 38 auf, der über Hebel 39 und 40 mit dem Anker eines Elektromagneten 41 in Verbindung steht (Fig. 1 und 2).
Wird der Elektromagnet 41 wie nachstehend erläutert, über die Fotozelle 25 erregt, dann verschwenkt der Arm 38 den Hebel 35, so dass dessen Zapfen 36 in das gabelförmig ausgebildete freie Ende des Winkelhebels 33 eingreift. Durch diese formschlüssige Verbindung führt nun der Hebelarm 32 mit dem Winkelhebel 33 eine Schwenkbewegung durch, die auf die Schiene 30 übertragen wird.
Zum Einstellen einer bestimmten Korrekturgrösse weist der Hebelarm 32 ein Langloch 43 auf, in dem die Koppel 31 in einer gewünschten Stellung angelenkt befestigt werden kann.
Zur Überwachung der Registerhaltigkeit wird der Aufdruck des Schlauches jeweils während dessen Stillstands von der Fotozelle 25 in an sich bekannter Weise abgetastet. Zu diesem Zweck ist gemäss Fig. 3 im Stromkreis der Fotozelle 25 ein Schaltkontakt 46 vorgesehen, der periodisch von einer umlaufenden Nockenscheibe 47 geschlossen wird. Der von der Fotozelle 25 bei Vorliegen eines Registerfehlers erzeugte Impuls wird in einem Verstärker 48 verstärkt und dem Elektromagneten 41 für dessen Erregung zugeleitet.
Ergänzend wird bemerkt, dass zur Korrektur von Registerfehlern der Schwingtrieb für den Schlauchvorzug selbstvertändlich auch so ausgelegt werden kann, dass der Korrekturhub grösser ausgeführt wird als der normale Hub. Dieser Fall wird dann angewendet, wenn die normale Vorzuglänge kleiner eingestellt ist als der Druckbildabstand.
Ausserdem kann der Schwingtrieb in einfacher Weise auch so ausgebildet werden, dass zur Korrektur von Registerfehlern die untere Endlage der Klemmbackenbewegung verlagert wird.
Während beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 als Vorzugmittel für den Schlauch Klemmbacken 4, 5 vorgesehen sind, die zugleich als Siegelbacken zur Herstellung der Nähte Id, ienen,, sind zu diesem Zweck beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 und 5 zwei getrennte Einrichtungen vorgesehen, nämlich einmal Siegelbacken 50, 51, ferner Klemmbacken 52, 53 sowie mit letzteren zusammen wirkende Klötzchen 54. Alle diese Teile werden vom Träger 7 gehalten, der über einen Steg 66 mit der Stange 12 fest verbunden ist (Fig. 5).
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Schlauch mit Kantenleisten K gefertigt. Damit in diesem Fall die Vorzugmittel an diese Kantenleisten K angreifen können, sind die Klemmbacken 52, 53 mit Bezug auf den Schlauch quer bewegbar angeordnet, während die als Gegenhalt dienenden Klötzchen 54 an fest mit dem Träger 7 verbundenen Stützen 55 befestigt sind, so dass sie zwischen je zwei Leisten K des Schlauches liegen. Die Klemmbacken 52, 53 sind an U-förmigen Armen 59 befestigt, welche zusammen mit Hebeln 56, 57 und dem Träger 7 Parallelo grammführungen bilden. Zur Übertragung einer Querbewegung auf die Klemmbacken 52, 53 sind taktweise hin- und herbewegte Schienen 58 vorgesehen, gegen die an den Armen 59 gehaltene Rollen 67 laufen.
In gleicher Weise sind die quer bewegbaren Siegelbacken 50, 51 an Armen 60 befestigt, die zusammen mit Hebeln 61, 62 und dem Träger 7 Parallelogrammführungen bilden. Schienen 63, gegen die an den Armen 60 gehaltene Rollen 64 laufen, steuern unabhängig von der geschilderten Klemmbewegung die Quernahtbildung g durch eine Hin- und Herbewe- gung der Siegelbacken 50, 51. Die Hebel 56, 57 und 61, 62, an denen die Arme 59 und 60 für die Klemmund die Siegelbacken angelenkt sind, lagern schwenkbar auf vier Achsen 65, die in dem rahmenformigen Träger 7 befestigt sind.
Bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel wird der registerhaltige Vorzug des Schlauches besonders einwandfrei gewährleistet, da die gesonderten Klemmbacken zusammen mit den Klötzchen den Boden der Beutelpackungen eindeutig vorausbestimmen.
Die erfinungsgemässe Vorrichtung kann ohne weiteres auch für alle anderen Arten von Verpakkungsmaschinen zur Anwendung Ikommen, bei denen es auf einen genauen registerhaltigen Vorzug der Packstoffbahn ankommt.
Preference device for packaging materials on packaging machines
The invention relates to a device on packaging machines for the register-based, stepwise pulling of a printed web of packaging material by means of an oscillating drive connected to pulling means, which periodically moves the pulling means back and forth between two end positions, the position of the printed image in relation to the packaging to be produced by means of a register control device is controlled. The invention is also readily applicable to the case when a tube formed from a printed packaging material web around a mandrel is to be preferred.
A machine for producing pouch packs is known in which a tube formed from a printed web around a mandrel is pulled forward intermittently by one pouch length by a pair of clamping or sealing jaws that are moved up and down. In order to achieve registration of the print image with the pack in the case of preprinted webs, the pull-off length or the stroke of the sealing jaws is set to be slightly larger than the print image spacing of the web. The error that is deliberately brought about in this way is corrected when a certain size is reached, which is monitored by a photocell, in that the sealing jaws are opened when pulling the hose forward shortly before reaching their lower end point.
As a result, the hose is only pulled forward by a bag length reduced by approximately the size of the defect, so that registration between the bag packing and its print image should be restored.
In practice, however, there is no exact register accuracy between the bag and its imprint in this way, since the moving, initially guided packaging tube, into the lower part of which filling material is being introduced in free fall, is suddenly released. Depending on the friction conditions prevailing between the inside of the hose and the mandrel, sooner or later the hose comes to a standstill due to its inertia, so that proper register regulation is not guaranteed.
In order to remedy this disadvantage, it is proposed according to the invention that the preferred means of the oscillating drive are arranged to be adjustable with regard to their effective stroke, so that the register control device can relocate at least one of the two end positions of the preferred means when register errors exceeding a certain level occur. In this way it is achieved that, for. B. the hose is constantly under control during its preferred movement, the withdrawal length being increased or decreased if necessary.
In a preferred embodiment of the invention, an eccentrically adjustable joint is provided on the preferred means of the oscillating drive, on which a tie rod of the oscillating drive engages.
This arrangement ensures that when the joint is adjusted, the point of application of the pull rod on the preferred part is shifted.
The invention is explained below using exemplary embodiments and schematic drawings.
It shows:
1 shows a packaging machine of a first embodiment in a front view, partially in section,
FIG. 2 shows the transmission part of the machine according to FIG. 1 in a further working position,
3 shows a circuit diagram for the register control device of the machine,
4 shows the preferred means in a further embodiment in front view, and
5 shows the preferred means according to FIG. 4 in plan view.
In the present exemplary embodiment of the invention, bag packs B are manufactured from two heat-sealable webs C and D, of which at least one web C is printed. Both webs C and D are first folded around a vertically arranged mandrel 1 to form a tube in a manner known per se and therefore not explained in detail, and then connected to one another at their connection points by means of heat-sealing jaws 2 and 3. In the lower end of the hose, which is closed by a cross seam by means of a pair of heated clamping jaws 4 and 5, filling material is filled through the hollow mandrel 1.
The clamping jaws 4 and 5, which are moved back and forth between two end positions, are also used at the same time to pull the tube forward by one bag length and to divide the upper tube end of each filled bag package B transversely and seal the head.
For the transmission of the transverse movements for the transverse separation and sealing of the hose, the clamping jaws 4 and 5 are attached to arms 6 which, together with levers 8, 9 articulated on a carrier 7, form parallelogram guides. The transverse movement of the clamping jaws 4 and 5 is brought about by rails 10 which are moved back and forth in cycles and which transmit their movements to the arms 6.
Preferring; of the hose takes place with the clamping jaws 4, 5 closed, in that the carrier 7 with the levers 8, 9 and the arms 6 is moved downwards by means of an oscillating drive.
For this purpose, the carrier 7 is firmly connected to a vertically guided rod 12, at the lower end 13 of which a tie rod 14 is articulated. The other end of this pull rod 14 is connected in an articulated manner to a rocker 15 which can be pivoted about a stationary pivot point and which is connected to a crank 18 via a coupling 16 and a bracket 17.
So that the clamping jaws 4, 5 receive a downtime in their lower and upper end points during uniform rotation of the crank 18, the tab 17 carries a roller 19 which is guided in a kidney-shaped guide groove 20 of a stationary cam disk 21.
To set a certain preferred length for the hose and thus a corresponding bag length, the rocker 15 has an elongated hole 22 in which a stone 23 hinged to the pull rod 14 is adjustably attached so that the effective lever arm of the rocker 14 can be changed.
The elongated hole 22 is arcuate so that the top dead center of the clamping baths 4, 5 always remains in the same position for the bags when the format is adjusted.
In the present exemplary embodiment, the stroke of the tie rod 14 and thus of the carrier 7 with the clamping jaws 4, 5 is set to be slightly larger than the theoretical distance from print image to print image of the tube formed from the webs C and D. When a certain defect size caused thereby occurs, which is detected by a photocell 25 assigned to the mandrel 1, the upper end point of the clamping jaws 4, 5 is shifted downwards by a certain amount corresponding to the specific defect size. For this purpose, according to FIGS. 1 and 2, the pull rod 14 is articulated on an eccentric pin 26 of a bolt 27 rotatably mounted in the lower end 13 of the rod 12.
This bolt 27, which is designed similar to a crank, carries at its other end a lever 28 which is guided by a roller 29 in the slideway of a pivotable rail 30.
By pivoting the rail 30 about the pivot point 30 '(FIG. 2), the bolt 27 is rotated by a certain angular amount via the lever 28, so that the eccentric axis of the pin 26, which is normally in a horizontal plane with the axis of the bolt 27 , now comes to lie higher than the axis of the bolt 27. In this way, the effective distance between the rocker 15 and the rod 12 is reduced, so that the upper end position of the clamping jaws 4, 5 is displaced downwards by a certain amount. When the hose is then pulled forward, the distance between the rocker 15 and the rod 12 is increased again to the normal size by pivoting the rail 30 back, so that the clamping jaws 4, 5 now carry out a smaller preferred path than normal and a shorter bag length is promoted.
To carry out such a register correction, the rail 30 is connected via a coupling 31 to a lever arm 32, on the axis of rotation 32 'of which an angle lever 33 is mounted, which is swiveled in cycles by a continuous cam 34 rotating at the same angular speed as the crank 18. The lever arm 32 is then coupled with this angle lever 33 when a signal for register control is given by the photocell 25. For this purpose, the lever arm 32 carries a pivotable lever 35 with a pin 36 and a roller 37. The roller 37 rests on a pivotable arm 38 which is connected to the armature of an electromagnet 41 via levers 39 and 40 (FIGS. 1 and 2 ).
If the electromagnet 41 is excited via the photocell 25, as explained below, the arm 38 pivots the lever 35 so that its pin 36 engages in the fork-shaped free end of the angle lever 33. As a result of this positive connection, the lever arm 32 now performs a pivoting movement with the angle lever 33, which is transmitted to the rail 30.
In order to set a certain correction variable, the lever arm 32 has an elongated hole 43 in which the coupling 31 can be attached in a hinged manner in a desired position.
To monitor the registration, the imprint of the hose is scanned by the photocell 25 in a manner known per se while it is at a standstill. For this purpose, according to FIG. 3, a switching contact 46 is provided in the circuit of the photocell 25, which is periodically closed by a rotating cam disk 47. The pulse generated by the photocell 25 when there is a register error is amplified in an amplifier 48 and passed to the electromagnet 41 for its excitation.
In addition, it is noted that in order to correct register errors, the oscillating drive for the hose feed can of course also be designed so that the correction stroke is made larger than the normal stroke. This case is used when the normal preferred length is set smaller than the print image distance.
In addition, the oscillating drive can also be designed in a simple manner in such a way that the lower end position of the jaw movement is displaced in order to correct register errors.
While in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, clamping jaws 4, 5 are provided as preferential means for the hose, which at the same time serve as sealing jaws for producing the seams Id, two separate devices are provided for this purpose in the embodiment according to FIGS. 4 and 5 namely once sealing jaws 50, 51, furthermore clamping jaws 52, 53 as well as blocks 54 cooperating with the latter. All these parts are held by the carrier 7, which is firmly connected to the rod 12 via a web 66 (FIG. 5).
In this exemplary embodiment, a hose with edge strips K is manufactured. So that in this case the preferred means can act on these edge strips K, the clamping jaws 52, 53 are arranged to be movable transversely with respect to the hose, while the blocks 54 serving as counter-hold are attached to supports 55 firmly connected to the carrier 7, so that they lie between each two strips K of the hose. The jaws 52, 53 are attached to U-shaped arms 59, which together with levers 56, 57 and the carrier 7 form parallelogram guides. In order to transmit a transverse movement to the clamping jaws 52, 53, rails 58 which are moved back and forth in cycles are provided, against which rollers 67 held on the arms 59 run.
In the same way, the transversely movable sealing jaws 50, 51 are attached to arms 60 which, together with levers 61, 62 and the carrier 7, form parallelogram guides. Rails 63, against which rollers 64 held on arms 60 run, control the transverse seam formation g by moving the sealing jaws 50, 51 back and forth independently of the described clamping movement. The levers 56, 57 and 61, 62 on which the Arms 59 and 60 for the clamping jaws and the sealing jaws are articulated, pivotably mounted on four axes 65 which are fastened in the frame-shaped carrier 7.
In the last-mentioned exemplary embodiment, the advantage of the hose in register is particularly flawless, since the separate clamping jaws together with the blocks clearly determine the bottom of the bag packs in advance.
The device according to the invention can easily be used for all other types of packaging machines in which it is important that the packaging material web has an exact register.