Verfahren und Maschine für das Verpacken von Gegenständen sowie nach dem Verfahren hergestellte Verpackung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen in Beuteln einschliesslich Zuführen einer gefalteten Folie thermoplastischen Materials senkrecht durch einen Spreizbereich, wobei die offene Seite der Folie auseinandergespreizt und das Ende der gefalteten Folie an einer Stelle unterhalb des Spreizbereiches quer versiegelt wird, sodann ein zu verpackender Gegenstand von der offenen gespreizten Seite der Folie eingesetzt und auf das querversiegelte Ende aufgelegt wird, worauf das Folienmaterial samt dem Gegenstand aus dem Spreizbereich heraus befördert und an einer Stelle unterhalb des Spreizbereiches und oberhalb des Gegenstandes quer versiegelt und abgetrennt wird, und ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Folienmaterial gleichzeitig in Längsrichtung im Bereich der offenen Seite versiegelt wird, um eine Endversiegelung zu bilden, wobei überschüssiges Folienmaterial ausserhalb der Endversiegelung abgetrennt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine für die Ausführung des vorerwähnten Verfahrens, umfassend Transportmittel für Folien, Versiegelungs- und Abtrennmittel quer zur Folienlängsrichtung zum Abtrennen einer Beutellänge vom Folienmaterial und Versiegeln der Trennkanten, Spreizmittel für die gefaltete Folie und eine weitere vertikale Versiegelungs- und Abtrennleiste zum Anfertigen von Endversiegelungen, gekennzeichnet durch eine Abfallklemmleiste, welche in Berührung kommt mit der längsseitigen Randpartie der Folie und parallel zur vertikalen Abtrennleiste verläuft, welche mit ihr, zum sicheren Anordnen eines schmalen, über die Endversiegelung der Folie überstehenden Streifens, gleichzeitig betätigt wird.
Zur Erläuterung der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Maschine in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer kombinierten Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine gemäss einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht, in vergrössertem Massstab, des Kopfteils der in Fig. 1 dargestellten Maschine bei abgenommenem Deckel;
Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht in einem noch grösseren Massstab der Einrichtung zur Förderung des Verpackungsmaterials in Folienform durch die Maschine und zur Steuerung der Förderlänge bei jedem Arbeitszyklus;
Fig. 4 in vergrössertem Massstab eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 44 in Fig. 2;
Fig. 5 eine Teilansicht in schaubildlicher Darstellung, welche eine Photozelle zeigt, die statt der in Fig. 3 dargestellten verstellbaren Steuereinrichtung zur Bestimmung der Länge des Folienmaterials verwendet werden kann, die während jedes Arbeitszyklus gefördert wird;
Fig. 6 eine Einzeldarstellung in vergrössertem Massstab und im Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 2 der waagrechten Versiegelungs- und Abtrenneinrichtung zur Herstellung der Seitenversiegelung zwischen benachbarten Beuteln;
Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Teilansicht im Schnitt, welche die Versiegelungseinrichtung in einer etwas vorgeschobenen Stellung zeigt, wobei die Vorwärtsbewegung dadurch zum Stillstand gebracht worden ist, dass der Sicherheitsschutz auf ein Hindernis aufgetroffen ist;
Fig. 8 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 2, welche die senkrechte Versiegelungseinrichtung in der Ruhestellung zeigt, die das untere Ende jedes Beutels versiegelt und überschüssiges Material von diesem abtrennt;
Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Teilansicht im Schnitt, welche die senkrechte Versiegelungseinrichtung in der Versiegelungs- und Abtrennstellung zeigt;
Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Teilansicht im Schnitt, welche die untere oder Bodenversiegelungseinrichtung in der zurückgezogenen Stellung zeigt, nachdem das Versiegeln und Abtrennen durchgeführt worden ist, sowie eine Abfallaufnahmeeinrichtung für das abgetrennte überschüssige Material;
Fig. 11 eine Einzeidarstellung im Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 8, welche die Abfallaufnahmeeinrichtung in der Sperrstellung zeigt;
Fig. 12 eine Teilansicht im Schnitt, welche den Entsperrungsmechanismus für die Abfallaufnahmeeinrichtung zeigt;
Fig. 13 eine der Fig. 12 ähnliche Teilansicht im Schnitt, welche die Abfallaufnahmeeinrichtung in der entsperrten Stellung zeigt;
Fig. 14 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 14-14 in Fig. 2, welche den Einbau und die Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Siegelbakken zeigt;
Fig. 15 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 15-15 in Fig. 14;
Fig. 16 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 16-16 in Fig. 15;
Fig. 17 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 17-17 in Fig. 15;
Fig. 18 eine Einzeldarstellung im Schnitt nach der Linie 18-18 in Fig. 14;
Fig. 19 ein Schaltbild der elektrischen Schaltanordnung für die in Fig. 1 dargestellte Maschine;
Fig. 20 eine schematische Darstellung des hydraulischen Systems der Maschine;
Fig. 21 eine schaubildliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine, bei welcher eine wahlweise Winkelverstellung des Geräts vorgenommen werden kann;
Fig. 22 eine Draufsicht der in Fig. 10 dargestellten Maschine;
Fig. 23 eine Seitenansicht der abgeänderten Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine und
Fig. 24 eine Ansicht im senkrechten Schnitt nach der Linie 24-24 in Fig. 20.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemässe Beutelherstellungs- und Verpackungsmaschine besitzt einen Sockel 20, auf dem ein senkrechter Ständer oder Pfosten 21 angeordnet ist. Am Ständer 21 ist ein Tisch 22 in einer geeigneten mittleren Höhe zur Aufnahme eines Vorrats von zu verpackenden Gegenständen angebracht. Dieser Tisch kann mit einer rückwärtigen Wand und Endbegrenzungswänden versehen und für rechtshändige Bedienungspersonen auf der rechten Seite der Maschine oder für linkshändige Bedienungspersonen auf der linken Seite derselben angeordnet sein. Die zu verpackenden Gegenstände können auf dem Tisch so gestapelt oder in anderer Weise angeordnet werden, dass sie für die Bedienungsperson leicht zugänglich sind.
Obwohl der Arbeitstisch bzw. die Arbeitsfläche als an der Vorrichtung befestigt beschrieben worden ist, ist dies nicht wesentlich, da die zu verpackenden Gegenstände in anderer Weise gelagert oder der Bedienungsperson in der gewünschten Weise dargeboten werden können.
Auf dem Ständer 21 ist benachbart seinem oberen Ende ein allgemein mit 23 bezeichnetes geeignetes Gehäuse angeordnet, das einen Vorrat eines folienartigen Einwickelmaterials sowie eine Einrichtung trägt, durch welche dieses durch die Maschine bei der Durchführung der Beutelbildungs- und Verpackungsmassnahmen gefördert werden kann.
Das folienartige Einwickelmaterial 24 ist in Form einer Rolle 25 vorgesehen, die von einer Welle oder Haspel 26 getragen wird, welche in geeigneter Weise innerhalb des Gehäuses 23 gelagert ist. Das Folienmaterial kann aus einem geeigneten Kunststoff, wie Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen, bestehen und wird längs einer Längsmittellinie 27 gefaltet, um seine zwei nebeneinanderliegenden Hälften 28 und 29 in der gleichen Hauptrichtung anzuordnen, so dass längs der Mittellinie 27 ein geschlossenes Längsende und ein offenes Ende zwischen den freien Längskanten der Hälften 28 und 29 erhalten wird, welche eine zusammenhängende Tasche bilden, die sich über die volle Länge der Folie erstreckt.
Von der Vorratsrolle 25 bewegt sich die Folie bzw. der Film 24 unter eine Führungsstange 30, deren eines Ende im Ständer 21 befestigt ist und deren anderes Ende in einer Halterung 31 gelagert ist, die vom Gehäuse 23 getragen wird, von wo aus sich die Folie durch eine geeignete Aufhängevorrichtung 32 bewegt, die eine Stange 33 aufweist, deren entgegengesetzte Enden in der Halterung 31 bzw. im Ständer 21 gelagert sind. In der Nähe des einen Endes der Stange 33 ist auf dieser eine Abstandsplatte 34 befestigt, während am entgegengesetzten Ende der Stange zwei voneinander in Abstand befindliche ähnliche Platten 35 und 36 angeordnet sind. Durch diese Abstandsplatten erstreckt sich eine zweite Stange 37 in fester paralleler Lage zur Stange 33.
Das folienartige Einwickelmaterial nimmt seinen Weg durch die Maschine von der Vorratsrolle 25 aus unter die Führungsstange oder Walze 30, von dieser nach oben über die Stange 33, sodann nach unten unter die Stange 37 und von dieser nach oben über eine Förder- oder Antriebswalze 38, die nachstehend noch näher beschrieben wird.
Für die Welle oder Haspel 26, welche die Vorratsrolle 25 trägt, ist eine geeignete Bremseinrichtung vorgesehen, die, wie Fig. 4 zeigt, ein Bremsband 39 aufweist, welches um eine auf der Welle 26 angeordnete Bremstrommel 40 gelegt ist. Das eine Ende des Bremsbandes 39 endet mit einer Schleife 41, welche einen Stift 42 umgibt, der an einer vom Gehäuse 23 getragenen Stützplatte 43 befestigt ist. Das entgegengesetzte Ende des Bremsbandes ist an einem Stift oder Bolzen 44 befestigt, der innerhalb des gegabel ten Endes 45 einer Zugspannstange 46 angeordnet ist. Auf der Stützplatte 43 ist ein Block 47 oder dergleichen zur Schwenkbewegung angeordnet und mit einer geeigneten Öffnung versehen, durch welche sich die Bremsstange 46 erstreckt.
Das untere oder freie Ende der Bremsstange trägt ein Gewinde für den Eingriff mit einer Flügelmutter 48 oder dergleichen, wobei zwischen dem Block 47 und der Verstellmutter 48 eine Schraubenfeder 49 angeordnet ist, um das Bremsrad 39 in nachgiebiger Auflage auf der Trommel 40 zu halten.
Ein Seil 50 oder dergleichen ist mit seinem einen Ende mit dem Bolzen 44 innerhalb des gegabelten Endes der Bremsstange verbunden, während das andere Ende dieses Seils bei 51 an der Stange 33 der Aufhängevorrichtung befestigt ist, die innerhalb ihrer entgegengesetzten Lage frei schwenkbar ist. Daher wird, wenn das folienartige Einwickelmaterial sich über die Förder- oder Antriebswalze 38 bewegt, die Aufhängevorrichtung geringfügig im Uhrzeigersinn gedreht, wobei sie das Seil mitnimmt und den Druck des Bremsbandes auf die Trommel 40 aufhebt, während eine Länge des Vorrats gefördert wird. Sodann wird die Aufhängevorrichtung, nachdem die Förderung der Folie zum Stillstand gebracht worden ist, wieder in ihre normale Stellung zurückgeführt, was unter der Wirkung der Zugfeder 49 geschieht, wobei die Vorratsrolle gleichzeitig gebremst wird.
Auf diese Weise kann die Folie während des Betriebes der Maschine intermittierend gefördert werden, wobei die Aufhängevorrichtung selbsttätig jede Möglichkeit des Schlaffwerdens während dieses intermittierenden Betriebes verhindert.
Die Antriebs- oder Förderwalze 38 weist Enden 52 auf, die einen verringerten Durchmesser haben können und von denen eines in einer Platte 53 gelagert ist, die an der Halterung 31 befestigt ist, während das andere Ende in einer Winkelstütze oder Halterung 54 gelagert ist, die am Ständer 21 befestigt ist.
Zweckmässig ist die Antriebswalze mit mehreren erhabenen Flächen 55 versehen, auf denen die Vorratsfolie aufgelagert ist, während Reibungsbänder 56 oder dergleichen die Walze 38 zwischen ihren erhabenen Teilen umgreifen und jede Drehbewegung der Walze verhindern, wenn die Folienvorrat-Fördereinrichtung nicht in Betrieb ist. Die Enden der Reibungsbänder 56 können an einer Verstellstange 57 befestigt sein, die innerhalb der Platte 53 und der Halterung 54 in parallelem Abstand zur Förderwalze 38 gelagert ist. Wie ersichtlich, wird durch die Aus übung einer Drehkraft auf die Verstellstange 57 der Grad der Haltewirkung verändert, die auf die Förderwalze 38 durch die Bremsbänder 56 ausgeübt wird.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich das Ende 52 der Förderwalze 38 durch die Halterung 54 und ist in einer Lagerplatte oder Halterung 58 gelagert, wobei auf dem überstehenden Ende 52 unmittelbar benachbart der Halterung 54 eine Freilaufkupplung 59 angeordnet ist. Der eine Teil dieser Kupplung ist an der Halterung 54 befestigt, während der andere Teil am Ende 52 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Bewegung der Förderwalze gesteuert, so dass sich diese in an sich bekannter Weise nur in einer einzigen Richtung drehen kann.
Auf dem Ende 52 ist ein Antriebsritzel 60 zwischen der Kupplung 59 und der Lagerplatte 58 angeordnet, das mit einer Zahnstange 61 kämmt, die an ihrem unteren Ende 62 ein Gewinde zur Verbindung mit einem Kolben 63 eines hydraulischen Zylinders 64 trägt, der am Ständer 21 bei 65 befestigt ist. Wenn die Zahnstange 61 durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens angehoben wird, wird die Förderwalze 38 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um die Vorratsfolie 24 von der auf der Haspel 26 gelagerten Rolle abzuziehen.
Zur intermittierenden Fortbewegung oder Förderung gleichmässiger und bestimmter Längen Folienmaterials ist eine verstellbare Einrichtung vorgesehen.
Diese Einrichtung kann eine senkrecht angeordnete und verstellbare Lehre oder Messstange 66 aufweisen, die in einer Öffnung 67 auf- und abbeweglich ist, welche in einer am Gewindeteil 62 der Zahnstange 61 befestigten Führungsplatte 68 vorgesehen ist, wobei eine Klemmschraube 69 oder dergleichen dazu dient, die Stange 66 in der eingestellten Stellung zu halten.
Wenn sich die Zahnstange 61 nach oben bewegt, dreht sie das Ritzel 60, wodurch die Vorratsfolie gefördert wird, bis das obere Ende 70 der Stange 66, welche sich gemeinsam mit der Zahnstange bewegt, auf ein am Ständer 21 angeordnetes Steuerorgan 71 auftrifft. Hierdurch wird die Strömungsrichtung durch diesen Teil des hydraulischen Systems umgekehrt, wodurch die Bewegungsrichtung des Kolbens 62 umgekehrt wird, so dass die Zahnstange 61 und die Steuerstange 66 zurückgezogen werden. Infolge der Anordnung der Freilaufkupplung 59 wird der
Förderwalze 38 keine Drehbewegung mitgeteilt, wenn das Ritzel 60 während der Rückführung der Zahnstange in ihre Ausgangsstellung gedreht wird.
Zweckmässig wird das Folienmaterial ständig in Reibungsberührung mit der Förderwalze gehalten, was durch eine Anzahl Hilfsrollen 72 (zwei sind dargestellt) erreicht werden kann, von denen jede zur Drehbewegung auf dem einen Ende eines Armes 73 angeordnet ist, der von einer Stange 74 getragen wird, deren Enden im Ständer 21 bzw. in der Halterung 31 gelagert sind. Die Rollen 72 sind in Berührung mit dem Folienmaterial durch geeignete Schraubenfedern 75 belastet, von denen jede die Stange 74 umgibt und mit ihrem einen Ende an ihr befestigt sind, während das entgegengesetzte freie Ende 76 jeder Feder sich in einer Einkerbung 77 oder dergleichen des zugeordne- ten Armes 73 abstützt.
Wenn das Folienmaterial über die Förderwalze 38 hinaus nach unten gefördert wird, werden die nebeneinander liegenden Hälften 28 und 29 desselben durch eine geeignete Spreizeinrichtung, die innerhalb des Bewegungsweges angeordnet ist, voneinander getrennt. Diese Spreizeinrichtung (Fig. 2 und 5) kann die Form von senkrecht angeordneten, voneinander in Abstand befindlichen Platten 78 und 79 haben, die an Stützen 80 und 81 befestigt sind, welche von einer Querstange 82 nach unten hängen.
Es wurde festgestellt, dass die nebeneinanderliegenden Hälften 28 und 29 des Folienmaterials die Neigung haben, auf Grund der statischen Elektrizität oder aus anderen Gründen zusammenzuhaften, weshalb ein statisches Sieb 83 vorgesehen ist, das auf einer geeigneten Halterung angeordnet ist und ein oder mehrere rohrförmige Elemente aufweist, von denen jedes an Masse liegt und mit einer Vielzahl von in Abstand voneinander befindlichen Perforationen in seiner Oberfläche versehen ist. Eine nicht gezeigte stromführende Stange, mit einer Vielzahl von Vorsprüngen oder Nadeln, die sich zu den voneinander in Abstand befindlichen Perforationen erstrecken, erstreckt sich durch jedes rohrförmige Element.
Wenn an die leitende Stange und deren Nadel ein elektrischer Strom gelegt wird, findet in an sich bekannter Weise ein Überspringen zum rohrförmigen Element und eine Ionisation der umgebenden Luft statt, was zur Ausschaltung jeder statischen Elektrizität im Folienmaterial führt.
In der Maschine ist unterhalb der Höhe der Spreizeinrichtung eine waagrecht angeordnete Versiegelungs- und Abtrenneinrichtung angeordnet, durch die als Anfangsstufe der Arbeitsfolge der erfindungsgemässen Maschine eine Quersiegelung S in der Nähe des Endes des Folienmaterials gebildet wird, nachdem dieses über die Spreizplatten 78 und 79 hinaus bewegt worden ist. Diese Quersiegelung, welche dadurch gebildet wird, dass das Ende der Vorratsfolie der Wirkung der Quersiegelungs- und Abtrenneinheit (die nachstehend noch näher beschrieben wird) ausgesetzt wird, wird die eine Seitenkante des ersten Beutels bzw. der ersten Verpackungseinheit, die nachfolgend von der Vorratsfolie abgetrennt wird, und jeder nachfolgende Versiegelungs- und Abtrennvorgang bildet gleichzeitig die andere Seitenkante sowie die erste Seitenkante der nächsten Verpackungseinheit.
Wie insbesondere in Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, weist die waagrecht angeordnete Siegelungs- und Ab trenneinrichtung einer Klinge 84 oberhalb der l Klinge ein hitzebeständiger Streifen bzw. ein Element 85 angeordnet ist. Diese Teile sind in einem Teil von Uförmigem Querschnitt 87 befestigt, wobei ein Thermostat 88 vorgesehen ist, um das Streifenheizelement und die Siegelungsklinge auf einer konstanten bestimmten Temperatur zu halten. Um zu verhindern, dass die Versiegelungsklinge das Folienmaterial berührt, kann ein Schutzschild aus einem geeigneten Material, wie Teflon oder dergleichen, vorgesehen werden.
Ein zweiter Teil 90 von U-förmigem Querschnitt umgreift die Versiegelungsklingenanordnung, wobei der obere Schenkel 91 des U-Profils 87 mit einem verstellbaren Sicherheitsschutz 92 versehen ist, der sich oberhalb des Weges der Versiegelungsklinge 84 befindet, während der untere Schenkel 93 einen entsprechenden Sicherheitsschutz 94 trägt. Die Sicherheitsschutzelemente 92 und 94 erstrecken sich normalerweise über die geschützte Siegelkante der Klinge 84 hinaus und dienen dazu, die nebeneinanderliegenden Lagen 28 und 29 des Folienmaterials gegen eine Platte oder ein Kissen 95 zu halten, das auf einer Halterung 96 angeordnet ist, welche während des Versiegelungs- und Abtrennvorganges von einer Ver siegelungsb acke 97 getragen wird.
Gegebenenfalls kann die Platte 95 mit einem Überzug 98 aus einem geeigneten Material, wie Teflon oder dergleichen, versehen sein, um die Möglichkeit zu vermeiden, dass das Folienmaterial an der Platte 95 haften bleibt
Das U-Profil 90 ist innerhalb einer Versiegelungsbacke von C-förmiger Gestalt angeordnet, die allgemein mit 100 bezeichnet ist und eine senkrecht angeordnete Rückwand 101 aufweist, an der mit Hilfe von Bolzen 102 oder dergleichen voneinander in Abstand befindliche Paare von Abstandselementen 103 an den entgegengesetzten Enden des U-Profils 93 befestigt sind. Diese Abstandselemente tragen senkrecht angeordnete Platten 104, an denen durch Schweissung, Hartlötung oder in irgendeiner anderen gewünschten Weise eine waagrechte Tragschiene 105 befestigt ist, an der das die Versiegelungsklingenanordnung tragende U-Profil 87 befestigt ist.
Am U-Profil 90 sind zwei nach rückwärts abstehende Stäbe oder Bolzen 106, und zwar je einer an jedem Ende desselben angeordnet. Die freien Enden dieser Bolzen ragen durch entsprechende, in der Rückwand 101 der Versiegelungsbacke 100 vorgesehene Öffnungen hindurch. Um die Bolzen 106 sind Schraubenfedern 107 angeordnet, welche die Aufgabe haben, das U-Profil 90 in Anlage an dem entgegengesetzten Ende der Tragschiene 105 zu drücken.
Im normalen Betrieb werden die Backen 97 und 100 zueinander bis zu der Stelle bewegt, an welcher die messerartige Kante der Versiegelungsklinge 84 durch das Schutzschild 89 die nebeneinanderliegenden Lagen 28 und 29 des Folienmaterials berührt, welches hierdurch gegen den Überzug 98 der Platte 95 durch die Schutzelemente oder Finger 92 und 94 gehalten wird. Die erhitzte Klinge 84 bewirkt das Verschmelzen beider Lagen des Folienmaterials und das Abtrennen, wobei oberhalb und unterhalb der Abtrennstelle eine Siegelkante gebildet wird. Zweckmässig ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, um das Schliessen der Backen im Falle eines zwischen diesen befindlichen Hindernisses zu verhindern und die Möglichkeit einer hierdurch verursachten Beschädigung oder Verletzung zu vermeiden.
Die dargestellte Sicherheitseinrichtung weist eine L-förmige Halterung 108 auf, die in der Maschine eng benachbart der Versiegelungsbacke 100 angeordnet ist, sowie zwei Sicherheitsschalter 109, die ebenfalls auf der Halterung 108 angeordnet sind, wobei je ein Schalter jedem Haltebolzen 100 zugeordnet ist. Jeder Schalter ist mit einem nach vorne abstehenden Auslöser 110 versehen.
Wenn, wie in Fig. 7 dargestellt ist, eines der Sicherheitsschutzelemente 92 oder 94 auf ein Hindernis 111 auftrifft, kommt die weitere Vorwärtsbewegung des U-Profils 93 zum Stillstand und werden, wenn sich die Backe 100 weiter zur Versiegelungsstellung bewegt, die Schraubenfedern 107 zusammengedrückt, so dass die Bolzen 106 auf die Auslöser 110 auftreffen, wodurch die Strömungsrichtung der hydraulischen Arbeitseinrichtung umgekehrt wird, so dass sich die Versiegelungsbacken zurückbewegen und in ihrer Ruhestellung bleiben, bis das Hindernis entfernt ist.
Eine nachstehend näher beschriebene geeignete Einrichtung, die hydraulischer Art sein kann, ist für das selbsttätige Schliessen der Versiegelungsb acken 97 und 100 nach jeder intermittierenden Förderbewegung des Folienmaterials durch die Maschine vorgesehen. Die Bedienungsperson legt nun eine zu verpackende Ware zwischen die einander gegenüberliegenden Lagen des thermoplastischen Materials ein und leitet mit Hilfe einer elektrischen Steuereinrichtung, die nachfolgend ebenfalls näher beschrieben wird, die Förderbewegung des Folien-Einwickelmaterials ein.
Wenn eine bestimmte Länge des Folienmaterials mit einem zu verpackenden Gegenstand zwischen den gefalteten Lagen desselben über die Spreizeinrichtung hinaus weiterbewegt worden ist und das obere Ende der Stange 66 das Steuerorgan 71 betätigt hat, um die Abwärtsbewegung des Folien-Einwickelmaterials zum Stillstand zu bringen, werden die Versiegelungsbacken zusammengebracht, um eine Seitenversiegelung zu bewirken und eine Beutellänge, die eine zu verpackende Ware enthält, abzutrennen.
Jede solche Packung weist, wie sich aus dem vorangehenden ergibt, nur ein offenes Ende auf, wobei die Seitenkanten nur durch die intermittierende Tätigkeit der waagrechten Versiegelungseinrichtung versiegelt und abgetrennt werden, wie vorangehend beschrieben.
Es ist auch eine senkrecht angeordnete Versiege lungs- und Abtrenneinrichtung vorgesehen, die gleichzeitig mit der waagrechten Versiegelungseinrichtung arbeitet, so dass das offene Ende jeder Beutellänge versiegelt und abgetrennt wird, wobei das überschüssige Einwickelmaterial entfernt wird, um eine Pakkung zu erhalten, die an drei Kanten versiegelt ist, da die restliche Kante durch die gefaltete Mittellinie 27 des Folien-Einwickelmaterials gebildet wird.
Wie insbesondere aus Fig. 8, 9 und 10 ersichtlich ist, weist die senkrechte oder Endversiegelungseinrichtung eine Versiegelungsklinke 112 auf, der ein Streifenheizelement 113 zugeordnet ist und die innerhalb eines U-Profils 114 angeordnet ist. Das U-Profil 114 ist an einer Halterung oder Stütze 115 befestigt, die von der Versiegelungsbacke 110 getragen wird, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Versiegelungsklingen 84 und 112 sich in unmittelbarer Ausfluchtung befinden, wobei die erstere in einer waagrechten Ebene liegt, wobei die letztere senkrecht angeordnet ist.
Ein Sicherheitsschutz 110, der die gleiche Aufgabe hat wie der Schutz 92, ist an dem vorstehenden Arm 117 einer L-förmigen Halterung 118 befestigt, deren kurzer Schenkel 119 sich über die Halterung 115 hinaus erstreckt und für das Zusammenwirken mit einem Auslöser 121 eines Flüssigkeitssicherheits schalters 121 angeordnet ist, welcher auf einer Platte oder Halterung 122 befestigt ist. Wenn der Sicherheitsschutz 116 auf ein Hindernis auftrifft, wird dem Auslöser 120 sofort ein Druck mitgeteilt, so dass die Maschine abgeschaltet und damit eine Beschädigung oder Verletzung der Packung, der Maschine oder der Bedienungsperson verhindert wird.
Zum Entfernen überschüssiger Luft aus der herzustellenden Packung sind zwei gegenüberliegende Druckkissen 123 und 124 vorgesehen, die zweckmässig aus einem verhältnismässig weichen Material, wie Schaumgummi oder dergleichen, hergestellt sind.
Diese Druckkissen sind an den entgegengesetzten Enden von gleitbar gelagerten Armen 125 und 126 angebracht, die zur nachgiebigen und hin- und hergehenden Bewegung in Führungen 127 und 128 angeordnet sind. Die Führung 127 ist an der Halterung 115 befestigt, während, wie in Fig. 9 dargestellt, die Führung 128 auf einer Stütze bzw. Halterung 129 angeordnet ist, die von der waagrechten Versiegelungsbacke 97 getragen wird.
Die Druckkissenarme 125 und 126 erstrecken sich durch die zugeordneten und einander gegenüberliegenden Führungen 127 und 128, und jeder dieser Arme ist in der Nähe seines freien Endes mit einem geeigneten Anschlagelement 130 versehen, das die Aufgabe hat, die Einwärtsbewegung der Arme zu begrenzen. Wie ersichtlich, können diese Anschlagelemente die Form elastischer Rollen haben, die auf Ge windezapfen 131 gelagert sind, welche durch die Arme 125 und 126 hindurchgeführt und in ihrer Lage durch Muttern 132 gesichert sind. Schraubenfedern 133 oder dergleichen belasten die Druckkissen nach innen, wobei das eine Ende jeder Feder an einem Führungsblock bei 134 befestigt ist, während das entgegengesetzte Ende um eine Mutter 132 gelegt ist.
Auf diese Weise sind die Druckkissenarme und die Druckkissen in Richtung zueinander belastet, so dass während des Endsiegelungsvorgangs unmittelbar vor der Durchführung der Versiegelung die Druckkissen am zu verpackenden Gegenstand durch die Halbteile 28 und 29 des Einwickelmaterials zur Auflage kommen, wodurch überschüssige Luft entfernt wird.
Das U-Profil 114 bildet die eine Backe der Endversiegelungseinrichtung, deren gegenüberliegende Backe 135 eine Platte 136 aufweist, die an der Halterung 129 befestigt ist. Die Versiegelung und das Trennen geschieht durch die Versiegelungsklinge 112, wenn die nebeneinanderliegenden Lagen des thermoplastischen Einwickelmaterials durch den Sicherheitsschutz 116 gegen die Platte gehalten werden. Zweckmässig weist die Platte 136 eine nach vorne geneigte Fläche und einen Überzug 137 aus einem geeigneten Material, wie Teflon oder dergleichen, auf, um die Möglichkeit zu vermeiden, dass das Einwickelmaterial an der Platte haften bleibt.
Wie ersichtlich, ist keine Wegführung für überschüssiges Einwickelmaterial im Zusammenhang mit der Durchführung einer Seitenversiegelung zwischen benachbarten Beuteln vorgesehen. Beim Endversiegelungsvorgang liegen die Dinge jedoch anders. Vorzugsweise weist die senkrechte oder Endversiegelungseinrichtung einen Mechanismus zur Wegführung überschüssigen oder Abfallmaterials auf.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Abfallaufnahmeklinge 138 vorgesehen, die in geeigneter Weise, z. B. durch einen Block oder dergleichen, auf einem Schaft 139 angeordnet ist, dessen oberes Ende in einer Platte 140 gelagert ist, die an der Stütze 115 befestigt ist, während das untere Ende des Schaftes in einer Lagerplatte 141 gelagert ist, die ebenfalls von der Stütze 115 benachbart ihrem unteren Ende getragen wird.
Von dem Tragschaft 139 der Abfallaufnahmeklinge erstreckt sich ein Bolzen 142 oder dergleichen nach vorne, an dessen einem Ende eine Schraubenfeder 143 angreift, deren anderes Ende mit einer Halterung 144 verbunden ist, welche an der Tragstütze 116 auf der der Abfallaufnahmeklinge abgekehrten Seite angebracht ist. Infolge dieser Anordnung ist die Abfallaufnahmeklinge in einer Richtung zur Endversiegelungsbacke 135 belastet, mit der ein Abfallaufnahmearm 145 verbunden ist.
Der Abfallaufnahmearm 145, der auf einer Welle 146 angeordnet ist, welche an ihrem oberen Ende in einer Platte 147 und an ihrem unteren Ende in einer Halterung 148 gelagert ist, welche beide von der Stütze 129 getragen sind, weist einen sich nach rückwärts erstreckenden Teil 149 auf, der mit einer Eintiefung 150 versehen sein kann, auf die das Ende der Abfallaufnahmeklinge 138 in enge Auflage kommt, wenn der Abfall weggeführt wird, wobei ein nachgiebiges Element oder dergleichen vorgesehen sein kann, welches den Teil 149 des Abfallaufuahmearmes normalerweise in Anlage an der Platte 136 an einer Stelle benachbart dem Bewegungsweg der Versiege lungslliinge 112 belastet.
Die Abfallaufaahmeklinge 138 bleibt normalerweise in der gleichen Querebene wie der Sicherheitsschutz 116, bis die Backen 114 und 135 der Endversiegelungseinrichtung sich während des Versiegelungsvorganges geschlossen haben, worauf das überschüssige oder Abfalleinwickelmaterial auf entgegengesetzten Seiten durch die Abfallaufnahmeklinge 138 und den Arm 149 erfasst wird. Diese Stellung der Teile ist in Fig. 9 gezeigt.
Zur sicheren Halterung des Abfallmaterials zwischen der Abfallaufoahmeklinge und dem Arm nach der Endversiegelung und Abtrennung und wenn die Backen der Endversiegelungseinrichtung in ihre normale offene Stellung zurückgeführt werden, ist ei teil hindurchragt und mit dem Querendteil 166 des inneren Rahmens 165 fest verbunden ist, welcher die Versiegelungsbacke 97 trägt. Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 168 wird daher die Versiegelungsbacke 97 zur Schliess- oder Versiegelungsstellung bewegt, wobei Mittel vorgesehen sein können, durch welche gleichzeitig eine umgekehrte Bewegung der Versiegelungsbacke 100 mitgeteilt wird, so dass sich diese Backen gemeinsam aufeinander zu- bzw. voneinander wegbewegen.
Die Rahmen 163 und 165 sind durch einen Querträger 169 gelagert, der am Ständer 21 befestigt ist, wie bei 170 angegeben, und dieser Querträger ist mit zwei entgegengesetzten hülsenartigen Getriebegehäusen 171 versehen, in denen die Seitenteile der Rahmen zur Hin- und Herbewegung gelagert sind. Wie sich am besten aus Fig. 14 und 17 ergibt, ist an der Innenfläche jedes Seitenteils des Rahmens 163 eine Zahnstange 172 befestigt, während eine komplementäre Zahnstange 173 an der gegenüberliegenden Aussenfläche jedes Seitenteils des Rahmens 165 angebracht ist. Zwischen jedem Zahnstangenpaar 172 und 173 ist ein Ritzel 174 angeordnet, das auf einem Wellenstummel 175 befestigt ist, welcher in geeigneter Weise innerhalb jedes Getriebegehäuses bzw. jeder Hülse 171 gelagert ist.
Bei einer solchen Anordnung der Teile wird, wenn der die Versiegelungsbacke 97 tragende Rahmen 165 unter der Wirkung des Kolbens 168 in einer Richtung zur Versiegelungsstellung bewegt wird, der die zugeordnete Versiegelungsbacke 100 tragende Rahmen 163 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, so dass sich die gegenüberliegenden Versiegelungsbacken ständig gemeinsam aufeinander zu- bzw. voneinander wegbewegen.
Um die Gleichmässigkeit der Hin- und Herbewegung der Versiegelungsbacken weiter sicherzustellen und die Möglichkeit einer Störung infolge einer mangelnden Ausfluchtung oder dergleichen zu vermeiden, ist eine Querstange 176 vorgesehen, welche an jedem Ende eine entgegengesetzt gerichtete Zahnstange 177 trägt und auf den Getriebegehäusen oder Hülsen 171 gelagert ist.
Jeder Wellenstummel 175 ragt über das Getriebegehäuse 171 hinaus und trägt ein Ritzel 178, das mit der zugeordneten Zahnstange 177 in Eingriff steht, wobei auf der Oberseite jedes Getriebegehäuses Rollen 179 oder dergleichen gelagert sind, um die Zahnstangen und Ritzel in Eingriff zu halten und auf diese Weise die Querausfluchtung der Querstange 176 sicherzustellen, welche zwischen einer Stellung benachbart der Vorderseite der Maschine, wenn sich die Versiegelungsbacken in ihrer Offenstellung befinden, und einer Stellung benachbart der Rückseite der Maschine, wenn sich die Backen schliessen und das Versiegeln durchgeführt wird, hin- und herbewegt wird.
Gegebenenfalls können, wie in Fig. 14 dargestellt, zusätzliche Lagerungen für den inneren Rahmen 165 vorgesehen werden. Für diesen Zweck kann eine Verlängerung 180 vorgesehen sein, die sich durch den Querendteil 164 des äusseren Rahmens 163 erstreckt.
Auf der Oberseite der Verlängerung 180 liegt eine auf einer Halterung 182 angeordnete Rolle oder dergleichen 101 auf, um jede Abweichung des Rahmens 165 von einer wahren waagrechten Ebene während seiner Hin- und Herbewegung zu vermeiden.
Da die senkrecht angeordneten Endversiegelungsbacken 114 und 135 von den waagrecht angeordneten Versiegelungsbacken 100 und 97 nach unten hängen und sich gleichzeitig mit diesen bewegen, werden Seiten und Endversiegelungen in einem einzigen Arbeitsgang bei jedem vollständigen Hub des Kolbens 168 durchgeführt, während eine Umkehrung der Druckmittelströmung die Rückbewegung des Kolbens und die Rückführung der Versiegelungsbacken in ihre Offenstellung in Bereitschaft für eine Wiederholung des Arbeitszyklus zur Folge hat.
Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, ist die Lagerplatte 141, die an der sich nach unten erstreckenden Stütze der Halterung 115 befestigt ist, welche ferner die Endversiegelungsbacke 114 trägt, mit einer Auslöseeinrichtung 183 versehen, die mit einem Druckmittelregelventil 184 verbunden ist. Ein verstellbarer Anschlag bzw. ein Regelorgan 185 ist auf einem Arm 186, welcher an der die Versiegelungsbacke 139 tragenden Stütze 129 befestigt ist, in unmittelbarer Ausfluchtung mit dem Auslöser 183 angeordnet. Wenn sich die Versiegelungsbacken in ihre Schliessstellung bewegen, geschieht, da die Seitenund Endversiegelungsklingen 84 und 112 auf die Versiegelungstemperatur vorerhitzt worden sind, das Versiegeln und Abtrennen ausserordentlich rasch.
Während dieses kurzen Intervalls der Betätigung der Auslöseeinrichtung wird die Druckmittelströmung zum Zylinder 167 umgekehrt, wodurch ein Arbeitszyklus vervollständigt wird und die Versiegelungsbacken in ihre Offenstellung zurückgeführt werden.
Die genaue Zeitdauer, während welcher die Versiegelungsbacken geschlossen bleiben, ist nicht kritisch und hängt von der Schnelligkeit ab, mit welcher das dem Druckzylinder anfänglich zugeführte Druckmittel abgeleitet wird, damit das der Rückseite des Kolbens zugeführte Druckmittel wirksam werden kann, um die Betätigungsrichtung umzukehren und die Versiegelungsbacken in ihre normale Offenstellung zurückzuführen. Die Druckmittel ableitung kann durch ein dem Kolben 167 zugeordnetes Hilfsventil 187 und durch den Einfluss eines veränderlichen Regelschalters 188 auf einer Schalttafel 189 geregelt werden. Verzögerungseinrichtungen und Regelschalter der erwähnten Art sind an sich bekannt, so dass hier keine nähere Beschreibung erforderlich ist.
Zweckmässig wird die Arbeitsweise der Folienmaterial-Förderwalze und der Versiegelungsbacken durch doppelt wirkende Druckluft- oder Druckflüssigkeitszylinder gesteuert, in welche Strömungsregelventile eingebaut sind, welche hin- und herbewegt werden und das Druckmittel über geeignete Öffnungen zum Kolben und zur Kolbenstange leiten, so dass die letztere eine und ausgefahren wird. Das Strömungsregelventil wird bewegt, wenn dessen am hin teren Ende des Zylinders befindliche Seite durch den Austritt von Druckluft oder Druckflüssigkeit von dieser Seite geschwächt wird, wobei das Druckmittel vorzugsweise durch elektromagnetisch gesteuerte Auslassventile abgeleitet wird, jedoch auch von Hand steuerbare Druckknopf-Ableitventile verwendet werden können.
Solche Ventile und Regelorgane sind an sich bekannt, so dass eine nähere Beschreibung ebenfalls nicht erforderlich ist.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Startdruckknopf 190 vorgesehen, der auf der Schalttafel 189 oder an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet ist. Durch einen Druck auf diesen Druckknopf wird ein elektromagnetisch gesteuertes Ableitventil geschaltet, so dass der Druckmittelzylinder 64 abgeleitet wird, wobei der Kolben 63 bei seinem Auswärtshub die Förderung einer bestimmten Länge des Folien-Einwickelmaterials steuert.
Im Betrieb wird durch die Bedienungsperson ein zu verpackender Gegenstand zwischen die Spreizeinrichtung bzw. die Platten 78 und 79 eingelegt, welche natürlich hinsichtlich ihrer Winkellage, ihres Abstandes oder dergleichen verstellbar sein können. Der Gegenstand wird so eingelegt, dass er auf einer Querseitenversiegelung S aufruht, die vorher im Folienmaterial gebildet worden ist. Die Bedienungsperson drückt dann den Startdruckknopf 190, worauf durch den Kolben 63, die Zahnstange 61 und den Kolben 60 die Förderwalze 38 gedreht wird, bis eine bestimmte Länge des Folienmaterials, welche den zu verpackenden Gegenstand in der Tasche zwischen ihren Faltlagen trägt, nach unten durch die Maschine bewegt wird.
Die Druckmittelströmung durch den Zylinder 64 wird dann durch die Betätigung des Ableitregelorgans 71 umgekehrt, und gleichzeitig damit werden durch die Betätigung eines dem Druckmittelzylinder 167 zugeordneten elektromagnetisch gesteuerten Ableitventils die waagrecht angeordneten Versiegelungsbacken geschlossen, um eine Seitenversiegelung S mit Abtrennung an dieser Stelle und Wegführung des verpackten Gutes gebildet, wobei die Endversiegelung und Abtrennung ebenfalls durchgeführt wird, wenn eine solche Einrichtung vorgesehen ist, wie vorangehend ausführlich beschrieben.
Im Rahmen der Erfindung können weitere Mittel zur Steuerung des intermittierenden Vorschubs des Folienmaterials durch die Maschine vorgesehen werden, von denen eine beispielsweise Ausführungsform in Fig. 5 dargestellt ist. Wie gezeigt, kann eine Halterung in Form von in Abstand voneinander befindlichen Laschen 191 an einer geeigneten Stelle in der Nähe der Spreizeinrichtung, z. B. auf der die Spreizplatte 78 tragenden Stütze 80 angeordnet werden. An der Halterung 191 ist ein nach rückwärts ragender Arm 192 zur Schwenkbewegung befestigt, wie bei 193 gezeigt. Auf dem Arm 192 ist ein Gleitstück 194 angeordnet, das einen sich nach oben und winklig erstrekkenden Arm 195 trägt, wobei geeignete Mittel, beispielsweise eine Flügelschraube 196 oder dergleichen vorgesehen sind, um das Gleitstück in der eingestell- ten Stellung zu sichern.
Auf dem Arm 195 ist zur gleitenden Bewegung eine Photozelle (Selenzelle) 197 angeordnet, wobei eine Sicherung, beispielsweise eine Flügelschraube 198, vorgesehen ist, um die Photozelle in der eingestellten senkrechten Stellung festzustellen. Die Photozelle weist eine im wesentlichen L-förmige Verlängerung 199 auf, deren einer Arm im Abstand und im wesentlichen parallel zur Zelle selbst angeordnet ist.
Die eine Hälfte 28 des gefalteten Folien-Einwickelmaterials, das durchsichtig ist, läuft durch den Raum zwischen der Photozelle und dem Arm bzw. der Verlängerung 199 und ist mit relativ begrenzten, voneinander in Abstand befindlichen undurchsichtigen Flächen 200 vorgeformt.
Wenn eine solche Photozelle verwendet wird, wird der Betrieb der Maschine, wie vorangehend beschrieben, dadurch eingeleitet, dass der Startdruckknopf 190 gedrückt wird, so dass dem Zylinder 64 Druckmittel zugeführt wird, was zur Folge hat, dass das Folienmaterial nach unten durch die Maschine gefördert wird, bis eine undurchsichtige Fläche 200 durch die Photozelle hindurchtritt und auf diese Weise deren Strahl unterbrochen wird, so dass ein dem Druckmittelzylinder zugeordnetes elektromagnetisch steuerbares Ableitventil zur Umkehrung der Strömungsrichtung des Druckmittels betätigt wird.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Beutelherstellung- und Verpackungsmaschine ist in Fig. 21-24 dargestellt, bei welcher der Winkellage der Maschine gegenüber der Senkrechten gegebenenfalls verändert werden kann. Wie gezeigt, weist das Untergestell 201 zwei senkrecht angeordnete Stützen 202 und 203 auf. Am oberen Ende der Stütze 203 ist durch ein Gelenk 204 ein Ständer 21a befestigt, welcher dem Ständer 21 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform entspricht und in ähn- licher Weise wie dieser arbeitet sowie ähnliche Einrichtungen trägt.
Ferner ist ein dem Ständer 21 a zugeordneter Ständer 206 im Abstand und parallel zu diesem vorgesehen, und der Arbeitskopf der Maschine ist auf diesen gegenüberliegenden Ständern angebracht und gelagert. Am unteren Ende des Ständers 206 ist eine Erweiterungsplatte 207 zur gelenkigen Verbindung mit einer Halterung 209 befestigt, die auf dem oberen Ende der Stütze 202 angeordnet ist, wobei ein Gelenkzapfen 208 zur Verbindung zwischen der Platte 207 und der Halterung 209 dient.
Am Bodenrahmen 201 sind an einer mit der Stütze 203 in Ausfluchtung befindlichen Stelle zwei nach oben abstehende Laschen 210 befestigt, in denen das untere Ende einer rohrförmigen Stütze 211 schwenkbar angeordnet ist. Am Ständer 21a sind an einer von dem Gelenk 204 in Abstand befindlichen Stelle zwei entsprechende Laschen 212 angebracht, zwischen denen eine mit einem Gewinde versehene Stange 213 oder dergleichen gelenkig verbunden ist, wobei der Aussendurchmesser der Stange so bemes sen ist, dass er teleskopisch in die rohrförmige Stütze 211 passt.
Mit dem Gewinde der Stange 213 steht ein mit einem Innengewinde versehener Bund bzw. eine Mutter 213a in Eingriff, so dass durch die wahlweise Verstellung des Bundes nach Belieben das Ausmass festgelegt werden kann, bis zu welchem die mit einem Gewinde versehene Stange 213 in die rohrförmige Stütze eindringt, wodurch das Winkelverhältnis zwischen dem Arbeitskopf und den senkrechten Stützen 202 und 203 in einfacher Weise verändert werden kann.
Bei einem geneigten Arbeitskopf und der dadurch bedingten Abweichung der Bewegungsbahn des Folien-Einwickelmaterials und des verpackten Gutes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine Folienmaterial Hilfsförderwalze 214 zu verwenden, welche das Folienmaterial in Richtung zur Vorderseite der Maschine zu einer Stellung fördert, die sich im wesentlichen in Ausfluchtung mit der Versiegelungseinrichtung befindet. Zur Ausübung einer gleichmässigen Drehkraft auf die Hilfsförderwalze 214 kann ein Kettentrieb oder dergleichen verwendet werden. Wie sich am besten aus Fig. 21 und 23 ergibt, kann die Förderwalze 38 mit einem Kettenrad 215 versehen sein, um die eine Gelenkkette 216 gelegt ist, welche um ein entsprechendes Kettenrad 217 auf einem durch den Ständer 21 a gelagerten Wellenstummel 218 herumläuft.
Dieser Wellenstummel trägt ein zweites Kettenrad 219, das eine Kette 220 antreibt, welche über ein weiteres Kettenrad 221 an der Hilfsförderwalze 214 gelegt ist, die an ihren Enden in geeigneten entgegengesetzten, von den Ständern 21a und 206 getragenen Lagern gelagert ist.
Ferner sind geeignete, den Spreizplatten 78 und 79 entsprechende, verstellbare Spreizplatten 222 und 223 vorgesehen, über welche die gefalteten Teile 28a und 29a des Folien-Einwickelmaterials laufen, während der Tischteil 22a, die Versiegelungsbacken, die zugehörigen Einrichtungen und die Arbeitsweise der vorangehend beschriebenen Ausführungsform gleichartig sind, wobei die Verwendung einer nicht gezeigten Endversiegelungseinrichtung wahlweise ist.
Zweckmässig ist ein Aufnahmetablett 24 für die Packungen an einer Platte 225 befestigt, welche verstellbar an einer vom Tisch 22 getragenen Stange 226 oder dergleichen angeordnet ist. In der Platte 225 können voneinander in Abstand befindliche Schlitze 227 vorgesehen sein, durch welche Verstellschrauben 228 geführt sind, die in die Stange oder Schiene 226 einschraubbar sind. Das Tablett 224 ist daher entsprechend der Dicke der fertigen Packungen einstellbar. Vom Aufnahmetablett kann das verpackte Gut in beliebiger geeigneter Weise zu einer Austragstelle, beispielsweise durch einen nicht gezeigten waagrechten Förderer oder eine andere geeignete Einrichtung befördert werden.
Fig. 19 zeigt ein Schaltbild der elektrischen Schaltanordnung. Wie gezeigt, ist eine Verbindung 230 zu einer Stromquelle und zu dem waagrecht angeordneten Streifenheizelement 85 sowie zu dem senkrecht angeordneten Streifenheizelement 113 vorgesehen, wobei in diesem Stromkreis ein Hauptschalter 231 vorgesehen ist und den Streifenheizelementen 85 und 113 Thermoelemente 232 und 233 zugeordnet sind, welche den Ein- und Ausschaltzyklus dieser Heizelemente regeln, um ihre Temperatur innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Durch das Schliessen der Versiegelungsbacken wird ferner ein normalerweise offener Schalter 234 geschlossen, der einen Zeitschalter 235 erregt, welcher ein Relais 236, Widerstände 237 und 238, einen Gleichrichter 239 und Kondensatoren 240 und 241 aufweist. Die Zeitdauer, während welcher der Zeitschalter erregt bleibt, wird durch Potentiometer 242 und 243 gesteuert.
Nach Ablauf eines ausreichenden Zeitraumes schliesst das Relais 236, wodurch eine Magnetspule 244 erregt wird, die den Hub des Kolbens 168 des hydraulischen Zylinders 167 umkehrt und eine Ziffer in einem Zähler 245 registriert, der zweckmässig auf der Schalttafel 189 angeordnet ist. Dieser Stromkreis ist von Hand durch einen geeigneten Schalter 246 steuerbar, der ebenfalls an der Schalttafel angeordnet sein kann, wobei gegebenenfalls in diesem Stromkreis eine Anzeigelampe 247 vorgesehen sein kann.
Den Stäben 83 des statischen Siebes wird Strom durch einen Transformator 248 zugeführt, der in den das Relais enthaltenden Stromkreis geschaltet ist und durch einen Schalter 249 gesteuert wird, der auf der Schalttafel angeordnet ist und dem eine Anzeigelampe 250 zugeordnet ist.
Die Stromzufuhr zur photoelektrischen Einheit 251 erfolgt über einen Schalter 252, der zusammen mit den die Streifenheizelemente und das statische Sieb steuernden Schaltern auf der Schalttafel angeordnet ist und dem eine Anzeigelampe 253 zugeordnet sein kann. Die Helligkeit der Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle innerhalb des photo elektrischen Auges 197 ausgehen, das unmittelbar mit der photoelektrischen Einheit 251 verbunden ist, wird durch ein Potentiometer 254 gesteuert. Wenn der Lichtstrahl aus dem photoelektrischen Auge unterbrochen wird, wird ein Relais in der photoelektrischen Einheit 251 geschlossen, wodurch eine Magnetspule 255 über Sicherheitsschalter 256 und 257 erregt und die Vorwärtsbewegung des Kolbens 168 des hydraulischen Zylinders 167 eingeleitet wird, um die Versiegelungsbacken in ihre Schliessstellung zu bringen.
Wenn einer der Sicherheitsschalter 256 oder 257 durch eine Behinderung im Weg der Versiegelungsbacken oder durch einen nicht ganz durch die Maschine hindurchtretenden Gegenstand behindert wird, arbeitet die photoelektrische Einheit erst, wenn die Bedingungen richtiggestellt und die Sicherheitsschalter wieder geschlossen sind.
In den Fällen, in welchen ein Fuss-Hilfsstarterschalter 258 zur Einleitung der Förderbewegung des Folien-Einwickelmaterials durch die Maschine anstelle der vorangehend beschriebenen Druckknopfschaltung für den Vorschub der Zahnstange 61, um der Förderwalze 38 eine Drehbewegung mitzuteilen, vorgesehen sein soll, ist dieser Schalter mit dem HauptschaIter 231 verbunden, so dass durch sein Schliessen eine Magnetspule 259 erregt wird, wodurch das Arbeiten der hydraulischen Einrichtung eingeleitet wird, was zur Folge hat, dass der Kolben 63 des Zylinders 64 vorbewegt wird und die Zahnstange 61 mitnimmt, wie vorangehend näher beschrieben.
Eine schematische Darstellung der hydraulischen Anlage ist in Fig. 20 gegeben. Der Kolben 63 des Zylinders 64 steuert den intermittierenden Vorschub des Folien-Einwickelmaterials, während die Umkehrung der Bewegungsrichtung des Kolbens durch das Ableitventil 71 gesteuert wird. In ähnlicher Weise steuert der Kolben 168 des Zylinders 167 die Arbeitsweise der Versiegelungseinrichtung, während die Umkehrung seiner Bewegungsrichtung durch ein Strömungsregelventil 184 gesteuert wird. In die Zylinder 64 und 167 sind Hilfs-Druckluft-Strömungsregelventile 64V und 167V eingebaut, die am hinteren Ende der Zylinder angeordnet sind und sich quer zum Zylinder vor- und zurückbewegen, wodurch die Umschaltung des Strömungsmittels bzw. der Druckluft zum Kolben bewirkt wird, so dass sich die Kolbenstange einwärts oder auswärts bewegt.
Zweckmässig wird die Maschine mit Druckluft von einem optimalen Betriebsdruck von 43 kg (95 lbs) betrieben. Die Druckluft wird von einer nicht gezeigten Vorratsquelle über eine Einlassleitung 260 zugeführt, wobei die Strömung durch Ventile 261 und 262 geregelt wird, zwischen welchen ein Druckmesser 263 angeordnet ist, wenn der Startdruckknopf 190 gedrückt wird (oder der Schalter 258 geschlossen wird, wenn eine elektrische Fusssteuerung vorgesehen ist), um den Förderzyklus für das Folien-Einwickelmaterial einzuleiten, wobei Luft durch die eine Seite des Zylinders 64 abgeleitet wird und sich der Kolben 63 nach aussen bewegt, so dass das Ableitventil 71 an der eingestellten Begrenzung des Kolbenhubes ausgelöst wird.
Das Ableitventil 71 lässt Luft über eine Leitung 265 von der entgegengesetzten Seite des Zylinders 64 austreten, so dass der Kolben 63 in seine zurückgezogene Stellung zurückgeführt wird und gleichzeitig Luft über eine Leitung 266 von der einen Seite des Zylinders 167 abgeleitet wird, der die Versiegelungseinrichtung steuert, was zur Folge hat, dass sich die Kolbenstange 178 nach aussen bewegt, wodurch die Versiegelungsbacken geschlossen und ferner der Mikroschalter 234 ausgelöst wird, wodurch der elektrische Zeitschalter 235 und die Magnetspule 244 erregt werden, so dass nach Ablauf der Versiegelungszeit das Druckmittelregelventil 184 betätigt wird und dadurch Luft von der entgegengesetzten Seite des Zylinders 167 über eine Leitung 267 abgeleitet wird,
wodurch die Kolbenstange 168 zurückgezogen wird und die Versiegelungsbacken in ihre normale Offenstellung zurückgeführt werden.
Das Regelventil 184 der Versiegelungseinrichtung und die Sicherheitsventile 268 und 269 (diese Ventile werden ausgelöst, wenn eine Störung für die freie Bewegung der Versiegelungsbacken, beispielsweise durch Auftreffen auf ein Hindernis oder dergleichen, besteht) sind mit der Rückführungsseite des Zylinders 167 über eine Leitung 270 verbunden. Wenn eines dieser Sicherheitsventile betätigt wird, wird Luft aus dem Zylinder 167 abgeleitet, wodurch die Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 168 (und der Versiegelungsbacken) zum Stillstand kommt und die Kolbenstange in ihre zurückgezogene Stellung zurückgeführt wird.
Es können zwei von Hand bedienbare Ableitventile 271 und 272 zum Prüfen der Maschine hinsichtlich des Materialvorschubs und der richtigen Versiegelung vor der Aufnahme des selbsttätigen Betriebes vorgesehen sein. Für diesen Zweck ist ein Ventil 271 mit dem Materialförderkreislauf über eine Leitung 273 verbunden und ein Ventil 272 mit dem Versiegelungskreislauf über eine Leitung 274.
In den Fällen, in welchen eine Einrichtung mit einem elektrischen Auge zur Steuerung der intermittierenden Vorwärtsbewegung des Folien-Einwickelmaterials verwendet wird, ist ein elektromagnetisch gesteuertes Auslassventil 275 vorgesehen, um die Förderwirkung zum Stillstand zu bringen und das Versiegeln einzuleiten, wenn der Lichtstrahl durch eine undurchsichtige Stelle oder dergleichen auf einem normalerweise durchsichtigen Einwickelmaterial unterbrochen wird.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist die Arbeitsweise klar erkennbar die Bedienungsperson bewirkt, nachdem das Folien-Einwickelmaterial durch die Maschine hindurchgezogen worden ist, eine erste Seitenversiegelung setzt eine zu verpackende Ware innerhalb der Spreizeinrichtung ein und lässt sie auf dieser Versiegelung aufruhen. Durch einen Druck auf den Startdruckknopf (oder gegebenenfalls auf den Fussschalter, wenn ein solcher vorgesehen ist), wird das Folienmaterial weitergefördert und mit dem eingeschlossenen Gegenstand zur Versiegelungsstellung gebracht, an welcher die Seiten- und Endversiegelungen gleichzeitig und ohne weitere Bemühung von seiten der Bedienungsperson durchgeführt werden. Die nachfolgenden Arbeitszyklen laufen in gleicher Weise ab.
Die Einstellung der Beutelgrösse kann mit besonderer Leichtigkeit geschehen, wobei, wenn Packungen mit einem offenen Ende gewünscht werden, die senkrechte Endversiegelungseinrichtung sowie die zugeordnete Abfallwegnahmeeinrichtung gegebenenfalls unwirksam gemacht oder weggenommen werden können. Was die Abfallwegführung betrifft, so wird das überschüssige Material in Form eines zusammenhängenden Streifens abgelöst, so dass er sofort zur Wiederverwendung oder für andere Zwecke zur Verfügung steht.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Ab änderungen erfahren.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Maschine bzw. Vorrichtung besteht darin, dass sie selbsttätig arbeitet und zum Abtrennen von Beuteln mit den gewünschten gleichmässigen Längen von einem Vorrat eines geeigneten Folienmaterials leicht verstellbar ist, wobei Sicherheitsvorrichtungen vor gesehen sind, welche den Abtrennvorgang selbsttätig zum Stillstand bringen, falls irgendeine Behinderung im Weg der Abtrenneinrichtung auftritt.
Method and machine for packaging objects and packaging produced according to the method
The invention relates to a method for packaging objects in bags including feeding a folded film of thermoplastic material vertically through a spreading area, the open side of the film being spread apart and the end of the folded film being transversely sealed at a point below the spreading area, then one to be packaged The object is inserted from the open, spread side of the film and placed on the transversely sealed end, whereupon the film material including the object is conveyed out of the spreading area and is transversely sealed and separated at a point below the spreading area and above the object, and is characterized by
that the film material is sealed at the same time in the longitudinal direction in the area of the open side in order to form an end seal, with excess film material outside the end seal being severed.
Another object of the invention is a machine for carrying out the aforementioned method, comprising transport means for films, sealing and separating means transversely to the longitudinal direction of the film for separating a length of bag from the film material and sealing the separating edges, spreading means for the folded film and a further vertical sealing and sealing device Separating strip for the production of end seals, characterized by a waste terminal strip, which comes into contact with the longitudinal edge of the film and runs parallel to the vertical separating strip, which is operated simultaneously with it for the secure arrangement of a narrow strip protruding beyond the end seal of the film.
The following description of exemplary embodiments of the machine according to the invention in conjunction with the accompanying drawing serves to explain the invention, namely showing:
1 shows a perspective view of a combined bag manufacturing and packaging machine according to an embodiment of the invention;
FIG. 2 shows a diagrammatic view, on an enlarged scale, of the head part of the machine shown in FIG. 1 with the cover removed;
3 is a diagrammatic view, on an even larger scale, of the device for conveying the packaging material in film form through the machine and for controlling the conveying length in each working cycle;
FIG. 4, on an enlarged scale, a partial view in section along line 44 in FIG. 2;
Fig. 5 is a fragmentary perspective view showing a photocell which may be used in place of the adjustable controller shown in Fig. 3 to determine the length of sheet material that will be fed during each cycle of operation;
FIG. 6 shows an individual illustration on an enlarged scale and in section along line 6-6 in FIG. 2 of the horizontal sealing and severing device for producing the side seal between adjacent bags;
7 is a partial sectional view similar to FIG. 6 showing the sealing device in a somewhat advanced position, the forward movement having been brought to a standstill by the safety guard having encountered an obstacle;
Fig. 8 is an exploded view in section along line 8-8 in Fig. 2 showing the vertical sealer in the rest position which seals the lower end of each pouch and separates excess material therefrom;
Fig. 9 is a fragmentary sectional view similar to Fig. 8 showing the vertical sealing device in the sealing and severing position;
Fig. 10 is a fragmentary sectional view similar to Fig. 9 showing the lower or bottom sealer in the retracted position after sealing and severing have been performed and a scrap receiver for the severed excess material;
FIG. 11 is an individual illustration in section along the line 11-11 in FIG. 8, which shows the waste collection device in the blocked position;
Fig. 12 is a fragmentary sectional view showing the release mechanism for the garbage receptacle;
Fig. 13 is a fragmentary sectional view similar to Fig. 12 showing the waste receptacle in the unlocked position;
14 shows an individual representation in section along the line 14-14 in FIG. 2, which shows the installation and the actuating device for controlling the sealing jaws;
FIG. 15 shows an individual illustration in section along the line 15-15 in FIG. 14;
FIG. 16 shows an individual illustration in section along the line 16-16 in FIG. 15;
FIG. 17 shows an individual illustration in section along the line 17-17 in FIG. 15;
18 shows an individual illustration in section along the line 18-18 in FIG. 14;
FIG. 19 is a circuit diagram of the electrical circuit arrangement for the machine shown in FIG. 1;
Fig. 20 is a schematic representation of the hydraulic system of the machine;
21 shows a diagrammatic view of another embodiment of the bag manufacturing and packaging machine according to the invention, in which an optional angular adjustment of the device can be carried out;
Figure 22 is a top plan view of the machine shown in Figure 10;
23 is a side view of the modified bag making and packaging machine and FIG
FIG. 24 is a view in vertical section along line 24-24 in FIG. 20.
The bag manufacturing and packaging machine according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 has a base 20 on which a vertical stand or post 21 is arranged. A table 22 is attached to the stand 21 at a suitable middle height for receiving a supply of items to be packaged. This table can be provided with a rear wall and end partition walls and can be arranged on the right-hand side of the machine for right-handed operators or on the left-hand side of the same for left-handed operators. The items to be packaged can be stacked or otherwise arranged on the table so that they are easily accessible to the operator.
Although the work table or work surface has been described as being attached to the device, this is not essential, since the objects to be packaged can be stored in a different manner or presented to the operator in the desired manner.
On the stand 21, adjacent to its upper end, a suitable housing, generally designated 23, is arranged, which carries a supply of a film-like wrapping material as well as a device by which this can be conveyed through the machine when carrying out the bag formation and packaging measures.
The film-like wrapping material 24 is provided in the form of a roll 25 which is carried by a shaft or reel 26 which is suitably supported within the housing 23. The sheet material can be made of a suitable plastic, such as polyethylene, polypropylene or the like, and is folded along a longitudinal center line 27 in order to arrange its two adjacent halves 28 and 29 in the same main direction, so that along the center line 27 a closed longitudinal end and an open end End between the free longitudinal edges of the halves 28 and 29 is obtained, which form a continuous pocket which extends over the full length of the film.
The foil or film 24 moves from the supply roll 25 under a guide rod 30, one end of which is fastened in the stand 21 and the other end of which is mounted in a holder 31 which is carried by the housing 23, from where the foil extends moved by a suitable suspension device 32 which has a rod 33, the opposite ends of which are mounted in the holder 31 and in the stand 21, respectively. In the vicinity of one end of the rod 33, a spacer plate 34 is attached to it, while at the opposite end of the rod two spaced-apart similar plates 35 and 36 are arranged. A second rod 37 extends through these spacer plates in a fixed position parallel to the rod 33.
The film-like wrapping material takes its way through the machine from the supply roll 25 under the guide rod or roller 30, from this upwards over the rod 33, then downwards under the rod 37 and from there upwards over a conveyor or drive roller 38, which is described in more detail below.
For the shaft or reel 26 which carries the supply roll 25, a suitable braking device is provided which, as FIG. 4 shows, has a braking band 39 which is placed around a brake drum 40 arranged on the shaft 26. One end of the brake band 39 ends with a loop 41 which surrounds a pin 42 which is fastened to a support plate 43 carried by the housing 23. The opposite end of the brake band is attached to a pin or bolt 44 which is arranged within the forked end 45 of a tension rod 46. A block 47 or the like for pivoting movement is arranged on the support plate 43 and is provided with a suitable opening through which the brake rod 46 extends.
The lower or free end of the brake rod is threaded for engagement with a wing nut 48 or the like, a coil spring 49 being arranged between the block 47 and the adjusting nut 48 in order to keep the brake wheel 39 in resilient support on the drum 40.
A rope 50 or the like is connected at its one end to the bolt 44 within the forked end of the brake rod, while the other end of this cable is attached at 51 to the rod 33 of the suspension device which is freely pivotable within its opposite position. Therefore, as the sheet-like wrapping material moves over the feed or drive roller 38, the hanger is rotated slightly clockwise, dragging the rope and relieving the pressure of the brake band on the drum 40 while a length of the supply is being conveyed. Then, after the conveyance of the film has been brought to a standstill, the suspension device is returned to its normal position, which takes place under the action of the tension spring 49, the supply roll being braked at the same time.
In this way, the film can be conveyed intermittently while the machine is in operation, the suspension device automatically preventing any possibility of sleep during this intermittent operation.
The drive or conveyor roller 38 has ends 52 which may have a reduced diameter and one of which is supported in a plate 53 which is attached to the bracket 31, while the other end is supported in an angle bracket or bracket 54 which is attached to the stand 21.
The drive roller is expediently provided with several raised surfaces 55 on which the supply film is supported, while friction belts 56 or the like encompass the roller 38 between its raised parts and prevent any rotational movement of the roller when the film supply conveyor is not in operation. The ends of the friction belts 56 can be fastened to an adjusting rod 57 which is mounted within the plate 53 and the holder 54 at a parallel distance from the conveyor roller 38. As can be seen, the degree of holding effect that is exerted on the conveyor roller 38 by the brake belts 56 is changed by exerting a rotational force on the adjusting rod 57.
As can be seen in particular from FIG. 3, the end 52 of the conveyor roller 38 extends through the holder 54 and is mounted in a bearing plate or holder 58, an overrunning clutch 59 being arranged on the protruding end 52 immediately adjacent to the holder 54. One part of this coupling is attached to the bracket 54, while the other part is attached to the end 52. In this way, the movement of the conveyor roller is controlled so that it can only rotate in a single direction in a manner known per se.
On the end 52, a drive pinion 60 is arranged between the coupling 59 and the bearing plate 58, which meshes with a toothed rack 61 which, at its lower end 62, has a thread for connection to a piston 63 of a hydraulic cylinder 64 which is attached to the stator 21 65 is attached. When the rack 61 is raised by the upward movement of the piston, the feed roller 38 is rotated counterclockwise in order to pull the supply film 24 off the roll stored on the reel 26.
An adjustable device is provided for the intermittent movement or conveyance of uniform and specific lengths of film material.
This device can have a vertically arranged and adjustable gauge or measuring rod 66, which can be moved up and down in an opening 67 which is provided in a guide plate 68 attached to the threaded part 62 of the rack 61, a clamping screw 69 or the like serving to Hold rod 66 in the set position.
When the rack 61 moves upwards, it rotates the pinion 60, whereby the supply film is conveyed until the upper end 70 of the rod 66, which moves together with the rack, hits a control element 71 arranged on the stand 21. This reverses the direction of flow through this part of the hydraulic system, reversing the direction of movement of the piston 62 so that the rack 61 and control rod 66 are retracted. As a result of the arrangement of the overrunning clutch 59 is the
Conveyor roller 38 is not notified of any rotational movement when the pinion 60 is rotated during the return of the rack to its starting position.
The film material is expediently kept in constant frictional contact with the conveyor roller, which can be achieved by a number of auxiliary rollers 72 (two are shown), each of which is arranged for rotary movement on one end of an arm 73 which is carried by a rod 74, the ends of which are mounted in the stand 21 or in the holder 31. The rollers 72 are loaded in contact with the sheet material by suitable helical springs 75, each of which surrounds the rod 74 and is fastened to it at one end, while the opposite free end 76 of each spring is located in a notch 77 or the like of the associated- th arm 73 is supported.
When the film material is conveyed downwards over the conveyor roller 38, the halves 28 and 29 lying next to one another are separated from one another by a suitable spreading device which is arranged within the movement path. This spreading device (FIGS. 2 and 5) can take the form of vertically arranged, spaced-apart plates 78 and 79 which are attached to supports 80 and 81 which hang down from a crossbar 82.
It has been found that the adjacent halves 28 and 29 of the sheet material have a tendency to stick together due to static electricity or other reasons, which is why a static screen 83 is provided, which is arranged on a suitable support and comprises one or more tubular elements each of which is grounded and provided with a plurality of spaced apart perforations in its surface. A current carrying rod, not shown, having a plurality of projections or needles extending to the spaced apart perforations, extends through each tubular member.
When an electric current is applied to the conductive rod and its needle, a jump to the tubular element and an ionization of the surrounding air takes place in a manner known per se, which leads to the elimination of any static electricity in the film material.
In the machine, below the height of the spreading device, a horizontally arranged sealing and separating device is arranged, by means of which a transverse seal S is formed near the end of the film material as the initial stage of the work sequence of the machine according to the invention, after it has moved over the spreading plates 78 and 79 has been. This transverse seal, which is formed by exposing the end of the storage film to the action of the transverse sealing and severing unit (which will be described in more detail below), becomes the one side edge of the first bag or the first packaging unit that is subsequently separated from the storage film and each subsequent sealing and severing process simultaneously forms the other side edge and the first side edge of the next packaging unit.
As can be seen in particular in FIGS. 6 and 7, the horizontally arranged sealing and separating device of a blade 84 has a heat-resistant strip or an element 85 arranged above the l blade. These parts are fixed in a part of U-shaped cross-section 87, a thermostat 88 being provided in order to keep the strip heating element and the sealing blade at a constant certain temperature. To prevent the sealing blade from touching the film material, a protective shield made of a suitable material such as Teflon or the like can be provided.
A second part 90 of U-shaped cross-section surrounds the sealing blade arrangement, the upper leg 91 of the U-profile 87 being provided with an adjustable safety guard 92, which is located above the path of the sealing blade 84, while the lower leg 93 has a corresponding safety guard 94 wearing. The safety guards 92 and 94 normally extend beyond the protected sealing edge of the blade 84 and serve to hold the juxtaposed layers 28 and 29 of sheet material against a plate or pad 95 which is positioned on a support 96 which is held during sealing - and the separation process is carried by a sealing jaw 97.
Optionally, the plate 95 can be provided with a coating 98 of a suitable material, such as Teflon or the like, in order to avoid the possibility of the film material sticking to the plate 95
The U-profile 90 is arranged within a sealing jaw of C-shape, which is generally designated 100 and has a vertically arranged rear wall 101 on which pairs of spacer elements 103 spaced apart from one another by means of bolts 102 or the like are attached to the opposite one Ends of the U-profile 93 are attached. These spacer elements carry vertically arranged plates 104 to which a horizontal support rail 105 is attached by welding, brazing or in any other desired manner, to which the U-profile 87 carrying the sealing blade arrangement is attached.
On the U-profile 90 there are two rearwardly projecting rods or bolts 106, one at each end of the same. The free ends of these bolts protrude through corresponding openings provided in the rear wall 101 of the sealing jaw 100. Helical springs 107 are arranged around the bolts 106, which have the task of pressing the U-profile 90 into contact with the opposite end of the support rail 105.
During normal operation, the jaws 97 and 100 are moved towards each other up to the point at which the knife-like edge of the sealing blade 84 through the protective shield 89 touches the adjacent layers 28 and 29 of the film material, which thereby against the coating 98 of the plate 95 by the protective elements or fingers 92 and 94 are held. The heated blade 84 causes the two layers of the film material to fuse and separate, with a sealing edge being formed above and below the separation point. A safety device is expediently provided to prevent the jaws from closing in the event of an obstacle between them and to avoid the possibility of damage or injury caused thereby.
The safety device shown has an L-shaped holder 108, which is arranged in the machine closely adjacent to the sealing jaw 100, and two safety switches 109, which are also arranged on the holder 108, one switch being assigned to each retaining bolt 100. Each switch is provided with a trigger 110 protruding forward.
If, as shown in Fig. 7, one of the safety protection elements 92 or 94 hits an obstacle 111, the further forward movement of the U-profile 93 comes to a standstill and, when the jaw 100 moves further to the sealing position, the coil springs 107 are compressed so that the bolts 106 strike the triggers 110, reversing the direction of flow of the hydraulic work device so that the sealing jaws move back and remain in their rest position until the obstruction is removed.
A suitable device, described in more detail below, which can be of a hydraulic type, is provided for the automatic closing of the sealing jaws 97 and 100 after each intermittent conveying movement of the film material through the machine. The operator now places goods to be packaged between the opposing layers of the thermoplastic material and initiates the conveying movement of the film wrapping material with the aid of an electrical control device, which is also described in more detail below.
When a certain length of the film material with an object to be packaged between the folded layers of the same has been moved further beyond the spreading device and the upper end of the rod 66 has actuated the control element 71 to stop the downward movement of the film wrapping material, the Sealing jaws brought together to effect a side seal and sever a length of bag containing an item to be packaged.
Each such package, as can be seen from the foregoing, has only one open end, the side edges being sealed and severed only by the intermittent action of the horizontal sealing device, as described above.
There is also a vertically arranged sealing and severing device is provided, which works simultaneously with the horizontal sealing device, so that the open end of each bag length is sealed and severed, the excess wrapping material being removed to obtain a package that is on three edges is sealed since the remainder of the edge is formed by the folded centerline 27 of the foil wrapping material.
As can be seen in particular from FIGS. 8, 9 and 10, the vertical or end sealing device has a sealing pawl 112 to which a strip heating element 113 is assigned and which is arranged within a U-profile 114. The channel 114 is attached to a bracket or support 115 carried by the sealing jaw 110, the arrangement being such that the sealing blades 84 and 112 are in close alignment, the former lying in a horizontal plane, the latter being arranged vertically.
A safety guard 110, which has the same function as the guard 92, is attached to the protruding arm 117 of an L-shaped bracket 118, the short leg 119 of which extends beyond the bracket 115 and for cooperation with a trigger 121 of a liquid safety switch 121 is arranged, which is attached to a plate or bracket 122. If the safety guard 116 encounters an obstacle, the trigger 120 is immediately notified of a pressure, so that the machine is switched off and thus damage or injury to the package, the machine or the operator is prevented.
To remove excess air from the pack to be produced, two opposing pressure cushions 123 and 124 are provided, which are expediently made of a relatively soft material, such as foam rubber or the like.
These pressure pads are attached to the opposite ends of slidably supported arms 125 and 126 which are arranged in guides 127 and 128 for resilient and reciprocating movement. The guide 127 is attached to the bracket 115, while, as shown in FIG. 9, the guide 128 is disposed on a support or bracket 129 carried by the horizontal sealing jaw 97.
The pressure pad arms 125 and 126 extend through the associated and opposing guides 127 and 128, and each of these arms is provided near its free end with a suitable stop element 130 which has the function of limiting the inward movement of the arms. As can be seen, these stop elements can have the form of elastic rollers which are mounted on threaded pins 131 which are passed through the arms 125 and 126 and secured in their position by nuts 132. Coil springs 133 or the like bias the pressure pads inwardly, with one end of each spring attached to a guide block at 134 while the opposite end is wrapped around a nut 132.
In this way, the pressure pad arms and the pressure pads are loaded in the direction of each other, so that during the final sealing process, immediately before the seal is carried out, the pressure pads come to rest on the item to be packaged by the half-parts 28 and 29 of the wrapping material, whereby excess air is removed.
The U-profile 114 forms one jaw of the end sealing device, the opposite jaw 135 of which has a plate 136 which is fastened to the holder 129. Sealing and severing occurs by the sealing blade 112 when the adjacent layers of thermoplastic wrapping material are held against the panel by the safety guard 116. The plate 136 expediently has a forwardly inclined surface and a coating 137 of a suitable material such as Teflon or the like in order to avoid the possibility of the wrapping material sticking to the plate.
As can be seen, there is no routing of excess wrapping material associated with making a side seal between adjacent bags. However, with the final sealing process, things are different. Preferably, the vertical or end sealing device includes a mechanism for removing excess or waste material.
In the illustrated embodiment, a waste pick-up blade 138 is provided which can be suitably positioned, e.g. B. by a block or the like, is arranged on a shaft 139, the upper end of which is mounted in a plate 140 which is attached to the support 115, while the lower end of the shaft is mounted in a bearing plate 141, which is also supported by the Support 115 is carried adjacent its lower end.
A bolt 142 or the like extends forward from the support shaft 139 of the waste pick-up blade, at one end of which a coil spring 143 engages, the other end of which is connected to a holder 144 which is attached to the support bracket 116 on the side facing away from the waste pick-up blade. As a result of this arrangement, the waste pick-up blade is loaded in a direction towards the end sealing jaw 135 to which a waste pick-up arm 145 is connected.
The garbage pick-up arm 145, which is arranged on a shaft 146 which is supported at its upper end in a plate 147 and at its lower end in a bracket 148, both of which are carried by the support 129, has a rearwardly extending part 149 which may be provided with a recess 150 on which the end of the waste pick-up blade 138 comes into close contact when the waste is being carried away, whereby a resilient element or the like may be provided which the portion 149 of the waste pick-up arm normally abuts the Plate 136 is loaded at a point adjacent to the path of movement of the sealing strips 112.
The waste pick-up blade 138 normally remains in the same transverse plane as the safety guard 116 until the jaws 114 and 135 of the end sealer have closed during the sealing process, whereupon the excess or waste wrapping material on opposite sides is captured by the waste pick-up blade 138 and arm 149. This position of the parts is shown in FIG.
To securely hold the waste material between the waste pick-up blade and the arm after the end sealing and severing and when the jaws of the end sealing device are returned to their normal open position, egg part protrudes and is fixedly connected to the transverse end part 166 of the inner frame 165, which is the sealing jaw 97 wears. During the forward movement of the piston 168, the sealing jaw 97 is therefore moved to the closed or sealing position, whereby means can be provided by which a reverse movement of the sealing jaw 100 is communicated at the same time, so that these jaws move together towards or away from one another.
The frames 163 and 165 are supported by a crossbeam 169 attached to the stand 21 as indicated at 170, and this crossbeam is provided with two opposed sleeve-like gear housings 171 in which the side members of the frames are supported for reciprocation. As can best be seen from FIGS. 14 and 17, a rack 172 is attached to the inner surface of each side part of the frame 163, while a complementary toothed rack 173 is attached to the opposite outer surface of each side part of the frame 165. A pinion 174 is arranged between each pair of racks 172 and 173 and is fastened on a stub shaft 175 which is mounted in a suitable manner within each gear housing or each sleeve 171.
With such an arrangement of the parts, when the frame 165 carrying the sealing jaw 97 is moved under the action of the piston 168 in a direction towards the sealing position, the frame 163 carrying the associated sealing jaw 100 is moved in the opposite direction, so that the opposite sealing jaws move constantly moving towards and away from each other together.
To further ensure the smoothness of the reciprocating movement of the sealing jaws and to avoid the possibility of interference due to misalignment or the like, a cross bar 176 is provided which carries an oppositely directed rack 177 at each end and is mounted on the gear housings or sleeves 171 is.
Each stub shaft 175 protrudes beyond the gear housing 171 and carries a pinion 178 which is in engagement with the associated rack 177, rollers 179 or the like being mounted on the top of each gear housing to keep the racks and pinions in engagement and on them Way to ensure the transverse alignment of the crossbar 176, which reciprocates between a position adjacent the front of the machine when the sealing jaws are in their open position and a position adjacent the rear of the machine when the jaws are closing and sealing is in progress is moved.
If necessary, as shown in FIG. 14, additional bearings can be provided for the inner frame 165. For this purpose, an extension 180 can be provided which extends through the transverse end portion 164 of the outer frame 163.
A roller or the like 101 arranged on a holder 182 rests on the upper side of the extension 180 in order to avoid any deviation of the frame 165 from a true horizontal plane during its to-and-fro movement.
Since the vertically arranged end sealing jaws 114 and 135 hang down from the horizontally arranged sealing jaws 100 and 97 and move simultaneously with them, side and end seals are performed in a single operation on each complete stroke of the piston 168, while a reversal of the fluid flow the return movement of the piston and the return of the sealing jaws to their open position in readiness for a repetition of the working cycle.
As shown particularly in FIG. 2, the bearing plate 141, which is attached to the downwardly extending support of the bracket 115, which also supports the end sealing jaw 114, is provided with a trigger 183 which is connected to a pressure medium control valve 184. An adjustable stop or control element 185 is arranged on an arm 186, which is fastened to the support 129 carrying the sealing jaw 139, in direct alignment with the trigger 183. As the sealing jaws move to their closed position, because the side and end sealing blades 84 and 112 have been preheated to the sealing temperature, the sealing and severing occurs extremely rapidly.
During this brief interval of actuation of the trigger, the fluid flow to the cylinder 167 is reversed, completing a cycle and returning the sealing jaws to their open position.
The exact length of time during which the sealing jaws remain closed is not critical and depends on the speed with which the pressure medium initially supplied to the pressure cylinder is diverted so that the pressure medium supplied to the rear of the piston can be effective to reverse the direction of actuation and the Return the sealing jaws to their normal open position. The pressure medium discharge can be controlled by an auxiliary valve 187 assigned to the piston 167 and by the influence of a variable control switch 188 on a control panel 189. Delay devices and control switches of the type mentioned are known per se, so that no further description is required here.
The operation of the film material conveyor roller and the sealing jaws is expediently controlled by double-acting compressed air or hydraulic fluid cylinders, in which flow control valves are installed, which are moved back and forth and direct the pressure medium via suitable openings to the piston and piston rod, so that the latter one and is extended. The flow control valve is moved when its side located at the rear end of the cylinder is weakened by the escape of compressed air or pressure fluid from this side, the pressure medium preferably being diverted through electromagnetically controlled outlet valves, but manually controllable push-button diverting valves can also be used .
Such valves and control elements are known per se, so that a more detailed description is also not required.
In the illustrated preferred embodiment of the invention, a start push button 190 is provided which is located on the control panel 189 or in another suitable location. By pressing this push button, an electromagnetically controlled diverting valve is switched so that the pressure cylinder 64 is diverted, the piston 63 controlling the conveyance of a certain length of the film wrapping material on its outward stroke.
During operation, the operator places an object to be packaged between the spreading device or the plates 78 and 79, which of course can be adjusted with regard to their angular position, their spacing or the like. The object is placed in such a way that it rests on a transverse side seal S which has previously been formed in the film material. The operator then presses the start button 190, whereupon the conveyor roller 38 is rotated by the piston 63, the toothed rack 61 and the piston 60 until a certain length of the film material, which carries the item to be packaged in the bag between its folding layers, passes downwards the machine is moved.
The pressure medium flow through the cylinder 64 is then reversed by actuating the discharge control element 71, and at the same time the horizontally arranged sealing jaws are closed by the actuation of an electromagnetically controlled discharge valve assigned to the pressure medium cylinder 167 to create a side seal S with separation at this point and removal of the packaged Well formed, the final sealing and separation also being carried out if such a device is provided, as described in detail above.
Within the scope of the invention, further means for controlling the intermittent advance of the film material through the machine can be provided, an embodiment of which is shown in FIG. 5, for example. As shown, a bracket in the form of spaced tabs 191 can be positioned at a suitable location near the spreader, e.g. B. be arranged on the support 80 carrying the spreader plate 78. A rearwardly extending arm 192 is attached to the bracket 191 for pivoting movement, as shown at 193. A slider 194 is arranged on the arm 192 and carries an upwardly and angularly extending arm 195, suitable means, for example a wing screw 196 or the like, being provided to secure the slider in the set position.
A photocell (selenium cell) 197 is arranged on the arm 195 for sliding movement, a safety device, for example a wing screw 198, being provided in order to fix the photocell in the set vertical position. The photocell has a substantially L-shaped extension 199, one arm of which is spaced apart and substantially parallel to the cell itself.
One half 28 of the folded foil wrapper, which is transparent, passes through the space between the photocell and the arm or extension 199 and is preformed with relatively limited, spaced apart opaque areas 200.
If such a photocell is used, the operation of the machine is initiated, as described above, by pressing the start pushbutton 190 so that pressure medium is supplied to the cylinder 64, with the result that the sheet material is conveyed downwards through the machine until an opaque surface 200 passes through the photocell and the beam thereof is interrupted in this way, so that an electromagnetically controllable discharge valve assigned to the pressure medium cylinder is actuated to reverse the flow direction of the pressure medium.
Another embodiment of the bag manufacturing and packaging machine according to the invention is shown in FIGS. 21-24, in which the angular position of the machine with respect to the vertical can be changed if necessary. As shown, the underframe 201 has two vertically arranged supports 202 and 203. At the upper end of the support 203, a stand 21a is attached by a joint 204, which corresponds to the stand 21 of the embodiment described above and works in a similar way to this and carries similar devices.
Furthermore, a stand 206 assigned to the stand 21a is provided at a distance from and parallel to it, and the working head of the machine is attached and supported on these stands opposite one another. An extension plate 207 is attached to the lower end of the stand 206 for articulated connection to a bracket 209, which is arranged on the upper end of the support 202, with a pivot pin 208 serving to connect the plate 207 and the bracket 209.
On the floor frame 201, two upwardly projecting tabs 210 are fastened at a point in alignment with the support 203, in which the lower end of a tubular support 211 is pivotably arranged. Two corresponding tabs 212 are attached to the stand 21a at a point spaced from the joint 204, between which a threaded rod 213 or the like is articulated, the outer diameter of the rod being dimensioned so that it telescopes into the tubular support 211 fits.
With the thread of the rod 213 is provided with an internal thread collar or a nut 213a in engagement, so that by the optional adjustment of the collar can be determined at will up to which the threaded rod 213 into the tubular Support penetrates, whereby the angular relationship between the working head and the vertical supports 202 and 203 can be changed in a simple manner.
In the case of an inclined working head and the resulting deviation in the path of movement of the film wrapping material and the packaged goods, it has proven to be advantageous to use a film material auxiliary feed roller 214, which conveys the film material in the direction of the front of the machine to a position that is in the is substantially in alignment with the sealing device. A chain drive or the like can be used to exert a uniform rotational force on the auxiliary conveyor roller 214. As can best be seen from FIGS. 21 and 23, the conveyor roller 38 can be provided with a chain wheel 215, around which a link chain 216 is placed, which runs around a corresponding chain wheel 217 on a shaft stub 218 supported by the stand 21a.
This stub shaft carries a second sprocket 219, which drives a chain 220 which is laid over a further sprocket 221 on the auxiliary conveyor roller 214, which is supported at its ends in suitable opposite bearings carried by the uprights 21a and 206.
Furthermore, suitable, the expansion plates 78 and 79 corresponding, adjustable expansion plates 222 and 223 are provided, over which the folded parts 28a and 29a of the film wrapping material run, while the table part 22a, the sealing jaws, the associated devices and the operation of the embodiment described above are similar, the use of an end sealer, not shown, being optional.
A receiving tray 24 for the packs is expediently attached to a plate 225 which is adjustably arranged on a rod 226 or the like carried by the table 22. Slits 227, which are spaced apart from one another and through which adjusting screws 228 are guided, which can be screwed into the rod or rail 226, can be provided in the plate 225. The tray 224 is therefore adjustable according to the thickness of the finished packages. The packaged goods can be conveyed from the receiving tray in any suitable manner to a discharge point, for example by a horizontal conveyor (not shown) or another suitable device.
19 shows a circuit diagram of the electrical circuit arrangement. As shown, a connection 230 is provided to a power source and to the horizontally arranged strip heating element 85 and to the vertically arranged strip heating element 113, a main switch 231 being provided in this circuit and thermocouples 232 and 233 associated with the strip heating elements 85 and 113, which are associated with the Control the on and off cycle of these heating elements in order to keep their temperature within certain limits. Closing the sealing jaws also closes a normally open switch 234 which energizes a timer 235 which includes a relay 236, resistors 237 and 238, a rectifier 239, and capacitors 240 and 241. The length of time that the timer remains energized is controlled by potentiometers 242 and 243.
After a sufficient period of time has elapsed, the relay 236 closes, as a result of which a solenoid 244 is energized, which reverses the stroke of the piston 168 of the hydraulic cylinder 167 and registers a number in a counter 245, which is conveniently located on the control panel 189. This circuit can be controlled manually by means of a suitable switch 246, which can also be arranged on the control panel, with an indicator lamp 247 optionally being provided in this circuit.
The rods 83 of the static screen are supplied with power by a transformer 248 which is connected to the circuit containing the relay and is controlled by a switch 249 which is located on the control panel and to which an indicator lamp 250 is associated.
Power is supplied to the photoelectric unit 251 via a switch 252 which, together with the switches controlling the strip heating elements and the static screen, is arranged on the control panel and to which an indicator lamp 253 can be assigned. The brightness of the light rays emanating from the light source within the photoelectric eye 197, which is directly connected to the photoelectric unit 251, is controlled by a potentiometer 254. When the light beam from the photoelectric eye is interrupted, a relay in the photoelectric unit 251 is closed, as a result of which a magnetic coil 255 via safety switches 256 and 257 is energized and the forward movement of the piston 168 of the hydraulic cylinder 167 is initiated in order to close the sealing jaws bring.
If one of the safety switches 256 or 257 is obstructed by an obstruction in the path of the sealing jaws or by an object that does not fully pass through the machine, the photoelectric unit will not work until the conditions are correct and the safety switches are closed again.
In those cases in which an auxiliary foot starter switch 258 for initiating the conveying movement of the film wrapping material through the machine is to be provided instead of the push-button circuit described above for advancing the rack 61 in order to communicate a rotary movement to the conveying roller 38, this switch is also provided connected to the main switch 231, so that a solenoid 259 is excited when it closes, whereby the work of the hydraulic device is initiated, with the result that the piston 63 of the cylinder 64 is moved forward and the rack 61 takes along, as described in more detail above.
A schematic representation of the hydraulic system is given in FIG. The piston 63 of the cylinder 64 controls the intermittent advance of the film wrapping material, while the reversal of the direction of movement of the piston is controlled by the diverter valve 71. Similarly, the piston 168 of the cylinder 167 controls the operation of the sealing device while the reversal of its direction of movement is controlled by a flow control valve 184. Auxiliary compressed air flow control valves 64V and 167V are built into the cylinders 64 and 167, which are arranged at the rear end of the cylinders and move back and forth across the cylinder, thereby switching the fluid and the compressed air to the piston, respectively that the piston rod moves inwards or outwards.
The machine is expediently operated with compressed air at an optimal operating pressure of 43 kg (95 lbs). The compressed air is supplied from a supply source (not shown) via an inlet line 260, the flow being regulated by valves 261 and 262, between which a pressure gauge 263 is arranged when the start button 190 is pressed (or the switch 258 is closed when an electrical Foot control is provided) in order to initiate the conveying cycle for the film wrapping material, whereby air is diverted through one side of the cylinder 64 and the piston 63 moves outwards, so that the diverting valve 71 is triggered at the set limit of the piston stroke.
The diverter valve 71 allows air to exit through a line 265 from the opposite side of the cylinder 64 so that the piston 63 is returned to its retracted position and at the same time air is diverted through a line 266 from one side of the cylinder 167 which controls the sealing device , which has the consequence that the piston rod 178 moves outward, whereby the sealing jaws are closed and the microswitch 234 is triggered, whereby the electrical timer 235 and the magnetic coil 244 are energized, so that the pressure medium control valve 184 is actuated after the sealing time has elapsed and thereby air is diverted from the opposite side of the cylinder 167 via a line 267,
thereby retracting the piston rod 168 and returning the sealing jaws to their normal open position.
The control valve 184 of the sealing device and the safety valves 268 and 269 (these valves are triggered when there is a disturbance to the free movement of the sealing jaws, for example by hitting an obstacle or the like) are connected to the return side of the cylinder 167 via a line 270 . When either of these safety valves is actuated, air is vented from the cylinder 167, halting the forward movement of the piston rod 168 (and the sealing jaws) and returning the piston rod to its retracted position.
Two manually operable drainage valves 271 and 272 can be provided for checking the machine with regard to the material feed and the correct sealing before the start of automatic operation. For this purpose, a valve 271 is connected to the material conveying circuit via a line 273 and a valve 272 is connected to the sealing circuit via a line 274.
In cases where an electric eye device is used to control the intermittent advancement of the film wrapping material, an electromagnetically controlled outlet valve 275 is provided to stop the conveying action and initiate sealing when the light beam passes through an opaque one Place or the like is interrupted on a normally transparent wrapping material.
From the above description, the operation is clearly recognizable: the operator effects after the film wrapping material has been pulled through the machine, a first side seal sets the goods to be packaged inside the spreading device and lets them rest on this seal. By pressing the start button (or, if applicable, the foot switch, if one is provided), the film material is conveyed further and brought to the sealing position with the enclosed object, where the side and end seals are carried out simultaneously and without further effort on the part of the operator will. The following work cycles run in the same way.
The bag size can be set with particular ease, and if packs with an open end are desired, the vertical end sealing device and the associated waste removal device can be rendered ineffective or removed if necessary. As far as waste disposal is concerned, the excess material is removed in the form of a continuous strip so that it is immediately available for reuse or other purposes.
The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but can experience various changes from within its scope.
An advantage of the machine or device according to the invention is that it works automatically and is easily adjustable for separating bags with the desired uniform lengths from a supply of suitable film material, with safety devices being provided which automatically bring the separation process to a standstill if any obstruction occurs in the path of the separator.