Maschine zum kontinuierlichen Herstellen von Behältern aus flexiblem Material mit rechteckigem Boden Die Erfindung betrifft eine Maschine zur konti nuierlichen Herstellung von Beuteln aus flexiblem Ma terial mit rechteckigem Boden mit oder ohne auto matischem Verschlussventil, und ausgehend von einem rohrförmigen Ausgangsmaterial.
Die erfindungsgemässe Maschine ist gekennzeich net durch eine Einrichtung zum Abnehmen des flach liegenden rohrförmigen Ausgangsmaterials von einer Vorratsspule, Einrichtungen zum Zuführen dieses Materials auf einen Arbeitstisch" auf dem mit Hilfe von Schneideeinrichtungen Abschnitte davon herge stellt werden, und mit denen an den Enden dieser lviaxerialabschnitte Schlitze ausgebildet werden, so dass dort freie sich überdeckende Lappen gebildet werden, Einrichtungen zum seitlichen Verschieben die ser Abschnitte zu weiteren Arbeitsplätzen, auf denen zunächst Schneideeinrichtungen vorgesehen sind,
wel che in abgesetzter Lage in wenigstens einen dieser Lappen wenigstens eines der Lappe!ipaare Längs schnitte ausführen, ferner Einrichtungen zum Über einanderlegen der freien Lappen, dann Einrichtungen zum Verschweissen der übereinanderhegenden Lappen zur Bildung des Bodens bei Beuteln mit Füllventil, und des Füllventiles und schliesslich Einrichtungen zum Ausfspreizen der Enden des Abschnittes und Einrich tungen zum gleichzeitigen Verschweissen der Boden Seitenkanten zum Abdichten und Bilden des rechtecki gen Bodens.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein flach gedrücktes, rohrförmiges Band, das von einer Vorrats spule abgenommen wird, Fig. 2 einen flachgedrückten rohrförmigen Abschnitt in der ersten Phase der Ver arbeitung, die Fig. 3 bis 5 den gleichen Abschnitt in weiteren Verarbeitungsphasen, Fig. 6 einen Ventil beutel, wie er mit der Einrichtung erhalten wird, Fig. 7 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer automa tischen Maschine zur Herstellung von Beuteln nach den vorhergehend genannten Figuren,
die Fig. 8 und 9 schematisch den Teil der Maschine, der den Abschnitt gemäss Fig. 2 herstellt, Fig. 10 schematisch den Teil gemäss Fix. 7, jedoch von unten, in dem Augenblick, in dem er den Arbeitsgang nach Fig. 3 ausführt, die Fig. 11 bis 13 den Teil gemäss Fig. 7 in den Arbeits phasen, die dem Abschnitt gemäss Fig. 4 entsprechen, Fig. 14 den Teil gemäss Fig. 7, wie er den Beutel vollendet,
und Fig. 15 die pneumatische Zange ge- mäss Fig. 7, wie sie die Rohrenden auseinanderspreizt.
Die Maschine besteht, wie anhand der Figuren überhaupt und besonders der Fig. 7 zu erkennen ist, aus einer Anzahl von Bearbeitungsstationen, die auf einem Tragrahmen 1' montiert sind und automatisch die verschiedenen Bearbeitungsschritte gemäss der Fig. 1 bis 6 ausführen.
An einem Ende des Rahmes 1' befindet sich eine Vorratsspule 2' von der ein flachgedrücktes rohr- förmiges Band 1 fortlaufend abgenommen wird. Auf dem Arbeitstisch P ist eine hohle Stanze 3, mittels pneumatischer Kolben 2" heb- und senkbar ange bracht, und sie besitzt die Form eines < cH (s.a. Fig. 7) und dient zur Herstellung des rohrförmigen Ab schnittes 2 (Fix. 2).
Am Tisch P sind weiters zwei Greifer 3' und 3" vorgesehen, die mittels zweier pneumatischer Kolben 4' und 4" eine hin- und hergehende Bewegung aus führen, und die ein dem Abschnitt 2 entsprechendes Stück Band vom Vorrat abnehmen.
Auf den Arbeitstischen P,. bis P4, die aufeinander folgend angeordnet sind und je eine Arbeitsstation für die Ausführung der Arbeitsschritte nach den Fig. 3 bis 6 bilden, ist ein Schienenpaar 7 und 7' über die ganze Länge dieser Tische und auch über die Breite des Tisches P laufend vorgesehen. Ein rechteckiger Metallrahmen 8' mit der gleichen Länge wie die Tische P1 - P°, ist mittels Rollen auf die Schienen 7, 7' ge setzt.
Der Rahmen 8' ist mittels eines pneumatischen Kolbens 9' (Fig. 8), der an einem Querhaupt des Rah mens angreift, hin- und herbewegbar. Das Ausmass der Hin- und Herbewegung des Rahmens 8' entspricht der Länge eines Arbeitstisches, so dass der Abschnitt 2 jeweils von einer zur anderen Arbeitsstation gebracht wird.
Fig. 8 zeigt den Rahmen 8' in der übertragungs- stellung, wie er den Abschnitt 2 in Richtung des Pfeiles C vom Platz P zum Platz P1 befördert.
Den Rahmen 8' sind in Übereinstimmung mit jedem Ar beitsplatz (z.B. mit den Plätzen P1 - P4 ebenso, wie mit dem Platz P, wenn der Rahmen die linke End- stellung erreicht), Balken 6, 6' zugeordnet, die mit dem beweglichen Rahmen mittels pneumatischer Kol ben 8 verbunden sind.
Diese Balken bilden Einrich tungen zum Verschieben des Abschnittes 2 von einem Arbeitsplatz zum andern, während die Kolben 8 (einer ist im Schnitt in Fig. 9 zu sehen), dazu dienen, die Balken 6, 6' zu heben und zu senken, wie auch, um den durch die Ballken gegen die Arbeitsfläche gepress ten Abschnitt von einer zur anderen Station zu brin gen.
Der pneumatische Kolben 8 (Fig. 9) besitzt einen Einlass 10 für Druckluft, einen Auslass 10, und eine Rückzugfeder 9.
Am Platz P1 sind in Übereinstimmung mit den En den des Abschnittes 2, der sich in Richtung des Pfeiles C vom Tisch P bewegt, Messer 13, 14 vorgesehen, die in zwei zueinander unter 90 liegenden Ebenen wir ken, und deren Zweck es ist, an beiden Enden des Rohres die in Fig. 3 mit 15 und 16 bezeichneten Ein- schnitte in die freien Lappen 11 und 12 herzustellen.
Die Lappen 11 und 12 werden derart aufgespreizt, dass sie wie die Fig. 10 zeigt, gegen geneigte Flächen 11' angelegt werden können, die mit Saugnäpfen (nicht gezeigt) versehen sind, um den Eintritt der Fläche 11' zwischen die Lappen zu erleichtern. Die Fig. 10 zeigt von unten die Lage der Messer 13, 14 an den Lappen 11, 12, die gegeneinander um 90 verlegt sind.
Am Platz P2 wird das Falten und das Überlappen der Lappen 11, 12, als auch das Verschweissen des Bodens ausgeführt, was der Phase nach Fig. 4 ent spricht.
An diesem Platz sind an seinen beiden Seiten (Einzelheiten siehe die Fig. 11 und 12) einerseits ein allgemein mit 17 bezeichnetes Faltsystem und ander- seits ein mit 18 bezeichnetes Elektrodenpaar 18 vor gesehen. Mit 19 ist eine feste Gegenelektrode bezeich- net (Fig. 12), von der der geschweisste Boden des Beutels abgestreift wird.
Die konstruktiven Einzelheiten der Systeme 17 und 18 werden später anhand der Fig. 11 bis 13 genauer beschrieben.
Am Platz P3 erfolgt das öffnen des querhin ge- schweissten Bodens und das endgültige Verschweissen seiner Ecken, wie dies dem Arbeitsschritt nach Fig. 5 entspricht.
Das Gerät zum Öffnen des Bodens besteht aus vier Paaren pneumatischer Greifer 43 (Fig. 7, 14, 15). Fig. 15 zeigt schematisch einen der pneumatischen Greifer 43. Dieser wird, nachdem er dem Abschnitt 2 entsprechend genähert ist; über das Rohr 47 mit Vakuum beaufschlagt, wobei sich der Abschnitt, wie es die gestrichelten Linien zeigen, leicht aufbäumt. Sodann wird durch das Rohr 48 Druckluft eingeblasen, die einen Kolben 49 zwischen die Greifer 51 treibt und sie gegen die Wirkung der Feder 52 schliesst, wobei sie den Abschnitt 2 ergreifen.
Die Greifer werden so dann gehoben, wodurch sie den Abschnitt öffnen. Bei Abschalten der Druckluft, öffnet die Feder 52 die Greifer 51, und der Abschnitt wird wieder frei.
Jedes Greiferpaar ist von zwei horizontalen Stan gen 43' und 43" getragen, und sie sind durch ein mit tels eines im Gehäuse 19' gelagerten Nockenantriebes betätigtes Hebelsystem 20, 20' einander näherbar. Die vier Paare bildenden und eine Schweissung 45 er zeugenden Schweisselektroden 44 sind vom Rahmen 1' getragen und durch pneumatische Kolben 44' be tätigt (siehe auch Fig. 14). Vom Platz P4 wird der fer tige Beutel automatisch von den Basken 6 und 6' aus- gestossen.
Nicht gezeigte Steuereinrichtungen sind vorgesehen, um sowohl die Bewegung des Rahmens 8' und damit die des Abschnittes auf den Arbeitsplätzen, als auch die Bewegungen der Schneide- und Schweisseinrich- tungen zu kontrollieren, so dass die verschiedenen Arbeitsgänge in rhythmischer Folge und in vollem Synchronismus ablaufen, so dass Totzeiten nicht auftreten können.
Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Ma schine ist folgende: Das in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1, 7, 8) beförderte rohrförmige Bandmaterial 1 wird im ersten Arbeitsgang mit den Greifern 3', 3" gefasst und der Abschnitt gemäss Fig. 2 hergestellt. Dieser Arbeitsgang wird in einer Phase durch die Stanze 3 vollführt (Fig. 7 und 8), die eine reziproke Bewegung senkrecht zur Achse des Bandes ausführt (Pfeile B, B'). Diese Stanze hat H -Form und besitzt Schneidemesser, welche die Ausschnitte 4 und 5 aus schneiden.
Die Messer haben C -Form (Fig. 8) und sind ohne scharfe Ecken, um an den Schnittlinien entlang des Bandes schwache Stellen zu vermeiden, von denen Materialrisse während des öffnens der Lappen ausgehen könnten.
In einer abgeänderten Ausführungsform kann der Formvorgang auch in zwei Phasen ausgeführt werden, indem erst ein Einschnitt 4 parallel zu den Faltkanten des Bandes und sodann senkrechte Schnitt dazu aus geführt werden.
Die H- oder Doppel-C-förrnige Stanze 3 kann va riable Abmessungen besitzen, etwa unter Verwendung ausziehbarer Messerschneiden, so dass sie den jeweili gen Materialabmessungen angepasst werden können.
Der Abschnitt 2 wird sodann vom Platz P nach dem Platz P,. übertragen, u. zw. in Richtung des Pfeiles C, senkrecht zur Transportrichtung am Tisch P. Diese Übertragung erfolgt mit Hilfe des Rahmens 8' und der beiden Balken 6, 6', die mit den Schienen 7, 7' ver bunden sind. Die Kolben 8 senken die Balken 6, 6' in Richtung des Pfeiles D, worauf die Balken durch Reibung den Abschnitt 2 zum benachbarten Arbeits platz bringen.
Nach Wegfall der Druckluft hebt die Feder 9 die Balken wieder an (Fig. 9), wobei sie den Abschnitt 2 loslassen, und sie werden dann durch die Rückbewegung des Rahmens 8' wieder in ihre ur sprüngliche Lage zurückgebracht, um für den folgen den Arbeitsgang bereit zu sein.
Der in Richtung des Pfeiles C (Fig. 10) beförderte Abschnitt 2 gelangt zum nächsten Arbeitsplatz P,, wobei die Lappen 11, 12 gemäss Fig. 10 reit Hilfe der Vorrichtung 11' (Fig. 7) gespreizt wurden. Auf diesem Platz werden die Lappen 11, 12 mit Messern 13, 14 eingeschnitten.
Diese Messer rotieren um Achsen x, y, und sind durch ein mit einem hier nicht dargestellten Motor verbundenes Gestänge angetrieben. Die in den Fig. 3 und 10 mit 15 und 16 bezeichneten Schlitze liegen parallel zu den Faltlinien des rohrförmigen Bandes und werden jeder nur an einem Lappen, je doch wenigstens an einem der beiden endseitigen Lappenpaare angebracht.
Der Schlitz 15 wird der Ein lass für das Füllventil, mit dem das Füllmaterial in den Beutel eingebracht wird, Schlitz 16 wird der Ventileingang.
Der Arbeitsgang nach Fig. 10 wird entbehrlich, wenn offene Beutel hergestellt werden sollen.
Der somit hergestellte rohrförmige Schnitt wird nun zum nächsten Arbeitsplatz P2 gebracht, an dem das Falten und Überlappen des Lappen 11, 12 zum Boden vollendet wird.
Die Fig. 11 und 12 zeigen die Einrichtung zur automatischen Durchführung dieses Vorganges. Die Überführung des Abschnittes 2 erfolgt wieder zum Platz P2 mittels des Rahmens 8' und der Balken 6, 6'. Der Lappen 11 ruht auf der Platte 19, die Gegen elektrode ist so geformt, dass ein Verschweissen der übrigen Wandteile des Rohres beim nachfolgend be schriebenen Schweissvorgang verhindert ist. Der Lap pen 12 hängt hinunter und lehnt sich gegen das ge krümmte Faltorgan 21 an.
Der Hebel 22 (Fig. 11 und 12) mit seinen Press- elementen 23 dreht sich unter der Einwirkung der um die Welle 24 im Uhrzeigersinn sich drehenden Nocke 25 um die Achse 24 und faltet den Lappen 11 unter die Gegenelektrode. Die Drehung des Hebels 22 er folgt gegen die Wirkung der Feder 27.
Der von der Nocke 29 freie Hebel 28 dreht sich unter der Wirkung der Feder 31 um die Achse 30 im Gegenzeigersinn und hebt dabei das Arbeitsende des Faltorganes 21, das zufolge des Zuges des Hakens 32 am Hebel 28 um die Achse 33 dreht.
Das Faltorgan 21 hebt die Klappe 12 und schlägt sie über die schon gefaltete Klappe 11, während die Gummirollen 34 beide Lappen gegen die Gegenelektrode 19 pressen, ohne Behinderung durch die Pressec 23, die, wie die Fig. 12 zeigt, bezüglich der Rollen gestaffelt liegen.
Sobald der Lappen 11 unter die Gegenelektrode und durch den Pressec 23 gegen die Gummirollen 34 gebracht wurde, kehrt der Hebel unter der Wirkung der Feder 27 in seine Ausgangslage zurück. Gleich zeitig wird der von der Nocke 36 befreite Hebel 35 durch die Feder 37 im Uhrzeigersinn um die Achse 38 gedreht und verursacht mit seinem Pressec 39, dass der Lappen 12 über den oberen Teil der Gegen elektrode 19 gefaltet wird.
Dieser Mechanismus arbeitet in vollem Synchro nismus vermittels der Nockenwelle 36 und durch die Federn 27, 31 und 37, deren andere Enden am Rah men 1' fixiert sind.
Die die Hebel steuernden Nocken haben geeignete Profile, um die aufeinanderfolgenden Bewegungen der Hebel zu bestimmen. Die Nockenwelle wird durch einen nicht gezeichneten Motor angetrieben. Selbst verständlich kann dieser Mechanismus durch einen anderen ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfin dung zu verlassen.
Nach dem Faltvorgang erfolgt der Schweissvor gang, der anhand der Fig. 7 und 13 beschrieben wird. Während die Bewegungsmechanismen in ihre Aus gangslage zurückkehren, werden die Elektroden 40, 40' mit der Ober- und Unterseite des flachliegenden Abschnittes in Berührung gebracht und vollführen die Querschweissung 41 (Fig. 4), welche die Enden der freien Lappen mit den anliegenden Materialteilen ver binden, sowie auch die Längsschweissung 42, die den Lappen 11" an den Lappen 12" (Fig. 5) anschweisst, und so den Schlitz bildet, durch den das Material in den Beutel eingebracht werden kann,
wodurch auch die Bildung eines Hindernisses für den Füllstutzen verhindert wird. Die metallische Gegenelektrode 19 verhindert das gleichzeitige Zusammenschweissen der gegenüberliegenden Wände des Beutels während der Schweissung der Lappen. Die Elektroden 40 und 40' sind durch pneumatische Kolben gesteuert von der Art, wie sie bei den Balken 6 verwendet werden.
Der somit aufgespreizte rohrförmige Abschnitt wird nun an seinen Enden senkrecht zur Schweissung 41 mittels vier Elektrodenpaaren 44 (Fig. 7 und 14) zugeschweisst, wobei die Nähte 45 des Beutels und damit der Querboden geformt werden, der dem Beutel eine parallelepipedische Form geben (Fig. 5).
Diese vier Greiferpaare, die von diesen Elektroden und den Gegenelektroden gebildet sind, haben die Aufgabe, die dreieckigen Ohren überschüssigen Ma terials (Fig. 6) abzutrennen. Es ist zu bemerken, dass zufolge des Schlitzes 16 die Schweissnaht 45 den Streifen 12" nicht erreicht, so dass ein Einlass für das automatische Ventil frei bleibt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Maschine besteht in, der Tatsache, dass alle Arbeits gänge in vollem Synchronismus ablaufen, automatisch und kontinuierlich, und das mit Hilfe elektromecha nischer und hydraulischer Steuereinrichtungen be kannter und leicht anwendbarer Art.
Eine in den Bereich der Erfindung fallende Aus führungsform sieht vor, dass die Elektroden 40' unter einander gestapelt sind, so dass sich zwei parallele, gestaffelte Längsschweissungen ergeben (schematisch bei 42' in der Fig. 5 dargestellt), jede an einer Kante des Schlitzes 15, so dass eine doppelter Einlass ge geben ist.
Die Maschine kann auch zur Herstellung mehr- lagiger Beutel verwendet werden, mit oder ohne Ven til.
Selbstverständlich kann die eine oder andere Ein zelvorrichtung durch eine anders äquivalente ersetzt werden, ohne dass der Erfindungsrahmen überschrit ten wird.