Vorrichtung zum Einwärtsfalten und Fixieren von Lappen, die beim Herstellen viereckiger
Packungen durch überschüssiges Material gebildet werden
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einwärtsfalten und Fixieren von Lappen, die durch überschüssiges Material gebildet werden beim Herstellen viereckiger Packungen mittels Flachdrücken, Querverschliessen und Bilden eines Verpackungsmaterials von Röhrenform.
Bei dieser Herstellung von viereckigen Packungen, d. h. Packungen von annähernd rechteckigem Querschnitt, wird normalerweise von einem in Bahnform vorliegenden, relativ steifen, aber doch noch biegsamen Material ausgegangen, z. B. von auf einer oder beiden Seiten mit Plastik überzogenem Papier, das in die Röhrenform gebogen und dessen Längsränder miteinander verbunden werden. Diese Röhre wird dann flachgedrückt und in relativ schmalen, quer zur Röhrenachse liegenden und voneinander abgesetzten Zonen verschweisst, wobei gleichzeitig die Röhre mit dem einzuschliessenden Füllgut gefüllt gehalten wird. Dadurch ergeben sich abgetrennte, vollständig gefüllte und verschlossene Pakete, die durch Schnitte in der Schweisszone von der Röhre abgetrennt werden.
Durch axiales Slauuhen dieser Pakete in leiner Form von Reckteckquerschnitt etalten se eine zm wesentlichen parallel epipedische Form, und gleichzeitig erhält jedeStirnfläche eine querlaufende Schweissrippe sowie an jedem Ende dieser Rippe einen dreieckigen, doppelwandigen Lappen. Letztere steLlen nun die obenerwähnten Lappen dar, die aus überschüssigem Material gebildet sind und einwärts gegen die Paketseiten gefaltet und an diesen mittels der Vorrichtung nach der Erfindung fixiert werden müssen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen solcher Pakete ist gekennzeichnet durch Vorfalzmittel zum Bewegen der genannten Lappen aus der Lage, in der sie beim Formgeben erhalten werden, in eine Zwi schenlage; durch Mittel zum Auftragen von Klebstoff auf die Seite bzw. diejenigen Seiten des Paketes, an der bzw. denen die Lappen fixiert werden sollen, bzw. auf die Lappen selbst, oder durch zweite Mittel zum Aktivieren von bereits an den erwähnten Stellen aufgebrachtem Klebstoff; und durch dritte Mittel zum endgültigen Einwässs,drücken Ider Lappen jn eine Schlmssstellung, in der sie mehrere Seiten des Paketes satt und fest fassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und mehrere Detailvarianten sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 die Form des Paketes bevor dieses in der Vorrichtung nach der Erfindung bearbeitet worden ist;
Fig. 2 die Art und Weise, wie das unbearbeitete Paket in einen zur vorliegenden Vorrichtung gehörenden Halter eingegeben wird, in welchem es während seiner ganzen Bearbeitung gehalten wird;
Fig. 3 schematisch das Paket in Seitenansicht, nebst zwei Gliedern zum Niederdrücken des Paketes in den Halter der Fig. 2;
Fig. 4 und 5 ein zur vorliegenden Vorrichtung gehörendes Vorfalzglied;
Fig. 6 eine Heizvorrichtung zum Erwärmen einer Plastikschicht auf dem Verpackungsmaterial, die dann beim Fixieren der Lappen als Klebstoff dient;
Fig. 7 und 8 zwei verschiedene Beispiele von Vorrichtungen zum endgültigen Einschlagen und Fixieren der Lappen, und
Fig. 9 das fertige Paket.
Das in Fig. 1 und 9 gezeigte Paket 1 wurde auf einer früheren Herstellungsstufe erzeugt durch Flachdrücken und Querverschweissen einer Röhre in schmalen Zonen quer zur Röhrenachse. Bei diesem Flachdrücken ergaben sich Schweissrippen 2. Durch axiales Stauchen in einer Form von Rechteckquerschnitt wurden weiter vier dreieckige Lappen erzeugt, nämlich zwei obere Lappen 3 und zwei untere Lappen 4. In Fig. 1 ist jedoch nur einer der letzteren gezeigt. Bei diesem axialen Stauchen ergaben sich die vier Flachseiten 5 und die flache obere und untere Stirnwand 6 bzw. 7.
Fig. 2 zeigt, wie das unbearbeitete Paket 1 abwärts in einen Halter 8 abgegeben wird, der aus einer stationären Seitenwand 9, einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 10, die aus einer Lage 10' in eine Lage 10 verschwenkbar ist, und aus zwei weiteren Sei tenwänden 12 besteht, die um Vertikalachsen 11 schwenkbar sind, von denen nur eine gezeigt ist. Die verschwenkbare Seitenwand 10 sitzt auf einem Zapfen 13 und ist zwischen einer Stellschraube 14 und einer zum Halter 8 gehörenden Grundplatte 16 verschwenkbar, wobei die Stellschraube 14 in einem zum Halter 8 gehörenden stationären Rahmenteil 15 vorgesehen ist.
Die Grundplatte 16 weist ein Dämpfungsmittel auf in der Form eines in einer Bohrung der Grundplatte untergebrachten Plungers 17 und einer Feder 18. Ferner weist die Grundplatte 16 eine Kerbe 19 auf, die als Führung für die quer über die untere Stirnfläche des Paketes laufende Schweissrippe 2 dient.
Das Paket ist bestimmt zur Abgabe in den Halter 8, wobei sein oberes flaches Stirnende abwärts gedreht ist; und der Grund dafür erhellt aus der nachfolgenden Beschreibung. An der Seitenwand 12 ist ein konischer Verriegelungszapfen 20 montiert zum FeststelIen der Seitenwand 10. Beim Versdhwlenken let2bexer lauf dem Zapfen 13 aus der Lage 10' in die Lage 10 wird die abwärtsragende Rippe 2 in der Kerbe 19 gehalten, während das restliche Paket in der Zeichnung nach rechts gedrückt wird. Dies gewährleistet, dass die Rippe 2 immer in der gleichen Richtung gefaltet wird, gleichzeitig da das Paket in eine seitlich genau bestimmte Lage gerät, was für die beste Ausführung von nachfolgenden weiter unten beschriebenen Operationen ausschlaggebend ist.
Um zu gewährleisten, dass das Paket nach unten auf die Grundplatte 16 gedrückt wird, bevor die Halterseiten es festhalten, wird der Innenrand der Lappen 3 von zwei um Zapfen 21 am Halter 8 verschwenkbare Druckgliedern 22 (Fig. 3) flach- und niedergedrückt. Zwecks klarer Darstellung sind alle übrigen zum Halter 8 gehörenden Einzelheiten aus Fig. 3 weggelassen.
Nachdem das Paket nach unten gedrückt und im Halter 8 verriegelt worden ist, wird letzterer, der auf einem ersten, weiter unten eingehender beschriebenen Förderband 50 (Fig. 8) angeordnet ist, unter einen Druckgeber 23 (Fig. 4) geleitet. Letzterer besteht aus einer Druckplatte 24, beispielsweise aus Teflon oder einem andern Material mit kleinem Reibungskoeffizient.
Die Druckplatte 24 wird von einer Tragplatte 25 getragen, die ihrerseits auf einem Stab 26 sitzt, und dieser ist auf einer in Lagern 28 rotierenden Welle 27 befestigt.
Mittels eines nichtgezeigten Antriebes wird der Druckgeber 23 verschwenkt zwischen einer aus dem Paketweg gehobenen Lage und der in der Zeichnung gezeigten abgesenkten Lage. Durch die Wirkung des Druckgebers 23 werten die beiden PaketbolÅaeinJaplp, en 4 gefaltet, die während der Bewegung der Pakete demgemäss nach oben gedreht werden, und zwar aus der Lage 4' in Fig. 4 in die Lage 4, d. h. der Druckgeber 23 bewirkt ein Vorfalzen.
Nachdem die Pakete sich am Druckgeber 23 vorbei bewegthaben, laufen : sie durch eine Heissluftstation, die in Fig. 6 schematisch dargestellt sind, wobei jedoch alle zum Halter 8 gehörenden Einzelheiten aus Gründen der klareren Darstellung weggelassen worden sind. Bevor das Paket in der gezeichneten Lage ankommt, laufen die Lappen 3 auf Führungsstäben 29 auf, die schräg zum Förderband angeordnet sind und die Lappen aus der Ausgangslage 3' in die Zwischenlage 3 falten. Auf gleiche Weise wurden die Lappen 4 durch Führungsstäbe (nicht gezeigt) aus der in Fig. 4 vollausgezogenen gezeichneten Lage in die Lage nach Fig. 6 gefaltet.
Mittels rohrförmiger Luftdüsen 30, 31 wird jetzt Heissluft auf die Innenseite der Lappen und auf diejenigen Paketseiten geblasen, an denen die Lappen fixiert werden sollen. Dabei wird die Oberflächenschicht des mit dem Verpackungsmaterial kaschierten Plastikmaterials geschmolzen. In der Zwischenzeit werden die Lappen in ihrer etwas einwärts umgelegten Lage durch die Führungsstäbe 29 und auch durch einen Haltestab 32 gehalten. Es ist zu bemerken, dass diejenigen Teile der aufwärtsgerihteten Bodenfläche des Paketes, die als Fixierflächen für die Lappen 4 dienen sollen, nicht mit dem in Fig. 4, 5 gezeigten Druckgeber 23 in Kontakt gekommen sind, wobei letzterer eine Ausnehmung 70 aufweist, um dies zu vermeiden.
Dadurch wird gewährleistet, dass ein an diesen Teilen möglicherweise auftretender Tropfen des Füllgutes sich nicht weiter ausbreitet, was einen guten Verschluss verhindern könnte.
Nach Durchlaufen der Heissluftstation laufen die Lappen 3 weiter auf die Führungsstangen 29, bis sie die in Fig. 9 gezeigte Endlage einnehmen. Gleichzeitig werden die Lappen 4 durch ähnliche, nichtgezeigte Führungsstäbe einwärts gegen den Boden des Paketes gefaltet.
Zum Schluss und während das Plastik noch keine bestimmte Fixierung der Bodenlappen 4 bewirkt hat, werden diese einwärts auf den Boden 7 des Paketes gedrückt. Dies kann z. B. mittels der Druckvorrichtung in Fig. 7 ausgeführt werden, die aus einem Rohr 33 besteht. Letzteres ist an seinem rechten Ende (gemäss Zeichnung) drehbar, und an seinem nichtgezeigten linken Ende von einer Stirnwand abgeschlossen, die einen Stab 34 trägt, der als Führung für eine in der Röhre angeordnete Feder 35 dient. In der Röhre 33 ist ferner ein Gleitkolben 36 vorgesehen, der mit Antifriktionsgleitringen 37, z. B. aus Teflon oder einem andern Material mit niedrigem Reibungskoeffizient versehen ist.
An ihrem rechten Ende weist die Röhre 33 eine Lufbdämpfungsvorrichtung auf, bestehend aus einer Luftkammer 38, Dichtungen 39, 40 einem Kolben 31, einem federnden Verengungskörper 42, einem Zwischenglied 43, und einer den Körper 42 über das Glied 43 betätigenden Einstellschraube 44. Die Glieder 39 und 41-44 werden von einem Luftkanal durchsetzt, der ausserhalb der Druckvorrichtung in die freie Atmosphäre mündet, und dessen Einschnürwirkung durch die Schraube 44 bestimmt wird, mittels welcher der Körper 42 in gewünschte, m Ausass' koinprimiert werden kann.
Die Röhre 33 weist ferner einen Schlitz 45 auf, durch welchen ein am Gleitkolben 35 befestigter Arm 46 ragt. Letzterer trägt die eigentliche Druckvorrichtung 47 und einen Antriebsarm 48, der seinerseits eine Antriebsrolle 49 trägt. Diese Rolle 49 soll vom Halter 8 (Fig. 2) während der Zeit mitgenommen werden, die erforderlich ist zum Fixieren und teilweisen Hineindrükken der Lappen 4 in den Paketboden.
Fig. 8 zeigt schematisch eine alternative Vorrichtung für Idas eadgitige Fixieren ider beiden Stirnlappen 4. 50 bezeichnet hier das oben angeführte erste Förderband, das die Halter 8 trägt, die hier einfach als Rechtecke gezeichnet sind. Mit dem ersten Förderband 50 läuft im wesentlichen parallel ein zweites Fö, nderband 60, das aus einer endlosen Kette 61 besteht und über Kettenräder 62 läuft, die von einem an seinem in der Zeichnung rechten Ende schwenkbar gelagerten Träger 63 getragen sind.
Die Kette 61 weist eine Anzahl von Druckmitteln 64, 65 auf, von denen nur zwei gezeichnet sind, nämlich ein Druckmittel 65 in voller Verbindung mit einem von einem Halter 8 beförderten Paket, und ein Druckmittel 64, das zu einem Zeitpunkt dargestellt ist, bevor es in der Arbeitsstellung angekommen ist. Diese beiden Druckmittel 64, 65 werden von einem auf der entgegengesetzten Seite der Kette 61 angebrachten Führungsstab 66 geführt, der ebenfalls vom Träger 63 getragen ist.
Damit nun auf jedes Paket die gleiche Druckkraft einwirkt, unabhängig von möglichen Abweichungen in der Paketgrösse, wird der Träger 63 an seinem linken Ende mittels eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 67 niedergedrückt, dessen Kolbenstange mit 68 bezeichnet ist.
Der Erfindungsgegenstand kann natürlich in seinen Einzelheiten auf mannigfache Art und Weise abgeändert werden. Der wichtigste Schritt ist jedoch das schrittweise Einwärtsfalzen der Lappen durch Vorfalzmittel, die Schluss-Falzmittel und die Zwischenführungsstäbe oder andern Führungsmittel, durch welche die Aktivierung des Klebstoffes, d. h. das Einblasen der Heissluft, in einer Lage ermöglicht wird, in der die Lappen bereits teilweise einwärts gegen das eigentliche Paket gefaltet worden sind. Zum Herstellen eines akzeptablen Produktes sind natürlich nicht alle die oben beschriebenen Merkmale nicht erforderlich.
Versuche haben jedoch ergeben, dass diese Merkmale zusammen ein sehr gutes Ergebnis gewährleisten, wobei die Anordnung nach Fig. 8 eine etwas grössere Verpackungsgeschwindigkeit ermöglicht als diejenige nach Fig. 7. Überdies können natürlich die verschiedenen Glieder durch äquivalent arbeitende ersetzt werden. So können, wenn das Verpackungsmaterial nicht mit Plastik überzogen ist, z. B. die Heissluftdüsen ersetzt werden durch Vorrichtungen zum Zuführen von Klebstoff in die sonst mit Heissluft bestrichenen Regionen.
Device for inward folding and fixing of flaps that are used when making square
Packs are formed by excess material
The present invention relates to an apparatus for inwardly folding and securing flaps formed by excess material in the manufacture of square packages by flattening, cross-sealing and forming a packaging material of tubular shape.
In this manufacture of square packs, i. H. Packs of approximately rectangular cross-section are normally assumed to be a relatively rigid, but still flexible material in sheet form, e.g. B. from paper coated on one or both sides with plastic, which is bent into the tubular shape and the longitudinal edges are joined together. This tube is then flattened and welded in relatively narrow zones lying transversely to the tube axis and separated from one another, the tube being kept filled with the filling material to be enclosed at the same time. This results in separated, completely filled and closed packages, which are separated from the tube by cuts in the welding zone.
By axially laying these packets in the form of a rectangular cross-section they create a substantially parallel epipedic shape, and at the same time each end face is given a transverse welding rib and a triangular, double-walled tab at each end of this rib. The latter now represent the above-mentioned flaps, which are formed from excess material and have to be folded inwards against the package sides and fixed to them by means of the device according to the invention.
The device according to the invention for producing such packages is characterized by pre-folding means for moving said tabs from the position in which they are obtained during molding into an intermediate position; by means for applying adhesive to the side or those sides of the package to which the flaps are to be fixed, or to the flaps themselves, or by second means for activating adhesive already applied at the mentioned locations; and by third means for final soaking, pressing the tabs into a closed position in which they snugly and firmly grasp several sides of the package.
An embodiment of the invention and several detailed variants are shown in the drawing, namely shows:
1 shows the shape of the package before it has been processed in the device according to the invention;
2 shows the manner in which the unprocessed package is introduced into a holder belonging to the present device, in which it is held during the entire process;
3 shows a schematic side view of the package, together with two members for pressing the package down into the holder of FIG. 2;
4 and 5 show a pre-fall member belonging to the present device;
6 shows a heating device for heating a plastic layer on the packaging material, which then serves as an adhesive when fixing the flaps;
FIGS. 7 and 8 show two different examples of devices for finally tucking in and fixing the flaps, and FIGS
9 shows the finished package.
The package 1 shown in FIGS. 1 and 9 was produced at an earlier production stage by flattening and cross-welding a tube in narrow zones transversely to the tube axis. This flattening resulted in welding ribs 2. By axial upsetting in a shape of rectangular cross-section, four triangular tabs were also produced, namely two upper tabs 3 and two lower tabs 4. In FIG. 1, however, only one of the latter is shown. This axial upsetting resulted in the four flat sides 5 and the flat upper and lower end walls 6 and 7, respectively.
Fig. 2 shows how the unprocessed package 1 is discharged downwards into a holder 8, which consists of a stationary side wall 9, a second side wall 10 opposite this, which can be pivoted from a position 10 'into a position 10, and two further sides ten walls 12, which are pivotable about vertical axes 11, of which only one is shown. The pivotable side wall 10 sits on a pin 13 and is pivotable between an adjusting screw 14 and a base plate 16 belonging to the holder 8, the adjusting screw 14 being provided in a stationary frame part 15 belonging to the holder 8.
The base plate 16 has a damping means in the form of a plunger 17 accommodated in a bore in the base plate and a spring 18. The base plate 16 also has a notch 19 which serves as a guide for the welding rib 2 running across the lower end face of the package .
The package is intended to be dispensed into the holder 8 with its upper flat end turned downwards; and the reason for this will be evident from the description below. On the side wall 12, a conical locking pin 20 is mounted to FeststelIen the side wall 10. When Versdhwlenken let2bexer the pin 13 from the position 10 'in the position 10, the downwardly extending rib 2 is held in the notch 19, while the rest of the package in the drawing is pressed to the right. This ensures that the rib 2 is always folded in the same direction, at the same time as the package comes into a laterally precisely defined position, which is decisive for the best execution of the subsequent operations described below.
In order to ensure that the package is pressed down onto the base plate 16 before the holder sides hold it in place, the inner edge of the tabs 3 is flattened and depressed by two pressure members 22 (FIG. 3) pivotable about pins 21 on the holder 8. For the purpose of a clear representation, all other details belonging to the holder 8 are omitted from FIG. 3.
After the package has been pressed down and locked in the holder 8, the latter, which is arranged on a first conveyor belt 50 (FIG. 8) described in more detail below, is guided under a pressure transducer 23 (FIG. 4). The latter consists of a pressure plate 24, for example made of Teflon or some other material with a low coefficient of friction.
The pressure plate 24 is carried by a support plate 25, which in turn sits on a rod 26, and this is fastened to a shaft 27 rotating in bearings 28.
By means of a drive, not shown, the pressure transducer 23 is pivoted between a position raised out of the package path and the lowered position shown in the drawing. As a result of the action of the pressure transducer 23, the two parcel boles 4 folded, which are accordingly rotated upwards during the movement of the parcels, from position 4 'in FIG. 4 to position 4, i.e. H. the pressure transducer 23 causes pre-folding.
After the packages have moved past the pressure transducer 23, they run through a hot-air station, which are shown schematically in FIG. 6, but all details belonging to the holder 8 have been omitted for reasons of clarity. Before the package arrives in the position shown, the tabs 3 run onto guide rods 29 which are arranged at an angle to the conveyor belt and fold the tabs from the starting position 3 'into the intermediate layer 3. In the same way, the flaps 4 were folded by guide rods (not shown) from the position shown in full extension in FIG. 4 into the position according to FIG. 6.
By means of tubular air nozzles 30, 31, hot air is now blown onto the inside of the tabs and onto those package sides to which the tabs are to be fixed. The surface layer of the plastic material laminated with the packaging material is melted. In the meantime, the tabs are held in their somewhat inwardly folded position by the guide rods 29 and also by a holding rod 32. It should be noted that those parts of the upwardly arranged bottom surface of the package which are to serve as fixing surfaces for the tabs 4 have not come into contact with the pressure transducer 23 shown in FIGS. 4, 5, the latter having a recess 70 for this purpose to avoid.
This ensures that a drop of the filling material that may occur on these parts does not spread any further, which could prevent a good seal.
After passing through the hot air station, the tabs 3 continue to run on the guide rods 29 until they assume the end position shown in FIG. At the same time, the flaps 4 are folded inwardly against the bottom of the package by similar guide rods, not shown.
At the end and while the plastic has not yet caused a specific fixation of the bottom flaps 4, these are pressed inwards onto the bottom 7 of the package. This can e.g. B. by means of the pressure device in FIG. 7, which consists of a tube 33. The latter is rotatable at its right end (according to the drawing) and closed at its left end, not shown, by an end wall which carries a rod 34 which serves as a guide for a spring 35 arranged in the tube. In the tube 33, a sliding piston 36 is also provided which is provided with anti-friction sliding rings 37, for. B. made of Teflon or some other material with a low coefficient of friction.
At its right end, the tube 33 has an air damping device, consisting of an air chamber 38, seals 39, 40, a piston 31, a resilient constriction body 42, an intermediate member 43, and an adjusting screw 44 that actuates the body 42 via the member 43. The members 39 and 41-44 are traversed by an air channel which opens into the free atmosphere outside the pressure device, and whose constricting effect is determined by the screw 44, by means of which the body 42 can be compressed to the desired "m Ausass".
The tube 33 also has a slot 45 through which an arm 46 attached to the sliding piston 35 projects. The latter carries the actual printing device 47 and a drive arm 48, which in turn carries a drive roller 49. This roller 49 is to be taken along by the holder 8 (FIG. 2) during the time required to fix and partially push the tabs 4 into the package base.
Fig. 8 shows schematically an alternative device for the eadgitige fixation of the two front flaps 4. 50 here denotes the above-mentioned first conveyor belt which carries the holders 8, which are drawn here simply as rectangles. A second conveyor belt 60 runs essentially parallel to the first conveyor belt 50 and consists of an endless chain 61 and runs over chain wheels 62 which are supported by a carrier 63 pivotably mounted at its right end in the drawing.
The chain 61 has a number of pressure means 64, 65, only two of which are drawn, namely a pressure means 65 in full connection with a package conveyed by a holder 8, and a pressure means 64 which is shown at a point in time before it has arrived in the working position. These two pressure means 64, 65 are guided by a guide rod 66 which is attached to the opposite side of the chain 61 and which is also carried by the carrier 63.
So that the same pressure force acts on each package, regardless of possible deviations in the package size, the carrier 63 is pressed down at its left end by means of a pneumatic or hydraulic cylinder 67, the piston rod of which is designated by 68.
The subject matter of the invention can of course be modified in many ways in its details. The most important step, however, is the gradual inward folding of the flaps by the pre-hemming means, the final hemming means and the intermediate guide rods or other guide means by which the activation of the adhesive, i. H. blowing in the hot air is made possible in a position in which the flaps have already been partially folded inwards against the actual package. Of course, not all of the features described above are not required to produce an acceptable product.
Tests have shown, however, that these features together ensure a very good result, the arrangement according to FIG. 8 enabling a somewhat greater packaging speed than that according to FIG. 7. Furthermore, the various links can of course be replaced by equivalent ones. So, if the packaging material is not covered with plastic, e.g. B. the hot air nozzles are replaced by devices for supplying adhesive in the regions otherwise coated with hot air.