Verfahren und Vorrichtung zur Faltung der gegen berliegenden, vorstehenden, giebelförmigen
Endabschnitte von zwei in der gleichen Ebene liegenden, benachbarten Packungen
Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der Verpackungsmaschinen und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Faltung der gegenüberliegenden, vorsteheraden, giebelförmigen Endabschnitte von zwei in der gleichen Ebene liegenden, benachbarten Packungen, während diese Packungen zwischen einer Verpackungsmaschine und einer Maschine, durch welche Gruppen der Packungen in Kartons verpackt werden, bewegt werden.
Verschiedene Waren werden so verpackt, dass sie in einer rohrförmigen Wacbspapierumhüllung gruppenweise eingef hrt werden, wonach das Papierrohr an jedem Ende der Warengruppen zusammengedrückt, verschlossen und abgetrennt wird, um einzelne verschlos- sene Packungen zu erzeugen. Nach dieser Prozedur weisen die Packungen giebelförmige Enden auf, welche gegen die Packungen gefaltet werden m ssen, um die Packungen fertigzustellen.
Das Verfahren zur Faltung der giebelförmigen Enden kann durch verschiedene me chanische Anordnungen durchgeführt werden, aber es ist naheliegend, dass eine solche machanische Faltevor- richtung eine präzise Steuerung erfordert und kann ver- hältnismässig kompliziert sein, wenn die Faltung bei bewegten Packungen durchgeführb wird. Ferner kann der Wachs des Papiers sich an dem mechanischen Falteme- chanismus ansammeln bis zu dem Punkt, bei welchem der-angesammelte Wachs Fehloperationen verursacht.
Die vorliegende Erfindung schafft sowohl ein Verfah ren zur Faltung der giebelförmigen Enden, als auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Faltung durch gewisse Manipulationen an den sich bewegenden Packungen ausgef hrt wird, und keine mechanische Faltearme oder keine präzise Steuerung erfordert. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Wachs an den Packungen die Operation der Vorrichtung nicht beeinträchtigt.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Faltung der giebel- förmigen Enden der Packungen zu schaffen.
Ein anderer Zweck der Erfindung ist einen Mechanismus zur Faltung der giebelförmigen Enden von sich bewegenden : Packungen zu. schaffen, und zwar ohne Faltearme oder dgl., die auf die Bewegung der Packungen ausgerichtet sein müssen.
Ein weiterer Zweck ist eine Packungsfaltevorrichtung zu schaffen, welche die vorderen und hinteren giebelförmigen Enden einer sich mit grosser Geschwin- digkeit bewegenden Reihe von Packungen falten kann.
Ein anderer Zweck ist eine Packungsfaltevorrichtung zu schaffen, bei welcher die Packungen in einer einzelnen sich bewegenden Reihe so gehandhabt werden, dass benachbarte Packungen in der Reihe zusammenwirken, um die gegenüberliegenden giebelfömiigen Endabschnitte der Packungen gegen den Körper derselben zu falten.
Ferner bezweckt die Erfindung eine Vorrichtun, zu schaffen, welche eine weitere Einrichtung aufweist, die die Packungen in der Reihe mit ihren Enden aufeinan- derdr ckt, so dass die gefalteten gabelförmigen Endabschnitte gegen die entsprechenden Packungen flachgedrückt werden.
Ein weiterer Zweck ist eine Vorrichtung zur Faltung der giebelf¯rmigen Enden von Wachspapierpakkungen zu schaffen, bei welchen der Wachs, dadurch, dass er sich an mit den Packungen in Berührung stehenden mechanischen EIementen ansammelt, den Faltungsvorgang nicht beeinträchtigt.
Aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfiih- rungsbeispieles des Brfindungsgegenstandes und anhand der beiliegenden Zeichnung sind auch weitere Vorteile desselben ersichtlich. Es zeigt :
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Faltung der giebelförmigen Enden von Packungen und des Austragsendes einer Verpackungsmaschine, die die von der Faltevorrichtung zu behandelnde Packung herstellt,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Packung mit giebelförmigen Enden,
Fig. 3 eine schematische Ansicht, in welcher, sowohl die Faltevorrichtung,, als auch das Falteverfahren dargestellt ist,
Fig. 4 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig.
5 einen Schnitt lÏngs der Linie 5-5 von Fig. 5,
Fig. 6 einen waagrechten Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 5,
Fig. 7 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 4, und
Fig. 8 einen vergrösserten Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 4.
Die Packungs-Faltmaschine 10 (Fig. 1) ist mit dem Austragsende einer Verpackungsmaschine 12 verbunden, von welcher in Abständen einzelne Packungen P geliefert werden. Eine dieser Packungen P ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem Verpackungsvorgang werden die zu verpackenden Waren, z. B. Salzbiskuits, in Abstän- den in eine rohrförmige Wachspapierbahn eingeführt, wonach die Bahn quer zur Bewegungsrichtung zusam- mengedrückt und verschlossen wird. Danach werden die zwischen zwei Warentruppen zusammengedrückten Abschnitte der Bahn zerschnitten. Somit weist jede Packung g P einen rechteckigen Körper 14, einen vorderen 16 und einen hinteren 18 giabelförmigen Endabschnitt auf.
Die verschlossenen Teile der Giebelenden bilden eine flache Rippe 19, und jeder Eckabschnitt 19a wird vor Verschliessen der Packung so gefaltet, dass dieser unter das Giebelende zu liegen kommt. Bevor Packungsgruppen in einen Karton gepackt werden können, müssen ihre Giebelenden 16 und 18 und ihre Rippen 19 so gefaltet werden, dass sie flach gegen den Körper der Packung gedrückt werden. Der Faltungsvorgang wird durch die Faltemaschine 10 durchgeführt, während die Packungen in dieser Maschine mit einer verhältnismässig hohen Geschwindigkeit bewegt werden.
Die Faltemaschine 10 (Fig. 1 und 4) weist einen auf dem Boden aufgestützten Rahmen 21 mit im Abstand voneinander angeordneten Seitenschienen 20 und 22 auf, welche je an ihrem einen Ende mittels B geln 23 an den Seitenwänden 24 und 26 des Austragsendes der Verpackungsmaschine 12 befestigt sind. Ein sich zwischen den Seitenwänden 24 und 26 erstreckender Querbalken 28 trägt das mitlaufende Ende eines flachen Förderbandes 30, welches die fertigen Packungen P aus der Verpackungsmaschine 12 liefert.
Das angetriebene Ende des Förderbandes 30 (Fig. 4 und 7) weist eine Antriebswelle 32, eine Antriebsrolle 33 und an jedem Endteil der Antriebswelle eine Lageranordnung 34 auf. Die Lageranordnung 34 ist von auf rechtstehenden Bügeln 35 getragen. Die B gel 35 sind auf einer die Seitenschienen 20 und 22 verbindenden Querleiste 36 montiert. Das Förderband 30 ist durch eine angeflanschte Rolleneinheit 37 (Fig. 7) geführt, welche ein seitliches Abtreiben des Bandes verhindert, und welche bezüglich der Querleiste 36 in senkrechter Richtung verstellt werden kann, um den unteren Teil des Bandes zu spannen.
Die Antriebswelle 32 ist über einen Kettentrieb 38 (Fig. 4) mit einer Übersetzungswellc 40 verbunden, welche in zwei an den äusseren Seiten der Seitenschienen 20 und 22 befastigten Lagern getragen ist. Ein Ende der Übersetzungswelle erstreckt sich durch eine einstell- bare Keilriemenscheibe 44 und ist über einen Kettentrieb 46 mit einer Antriebswelle der Verpackungsmaschine 12 (nicht gezeigt) verbunden. Die lineare Geschwindigkeit des Forderbandes 30 ist etwas grösser als die Geschwindigkeit mit welcher die Packungen P diesem zugeführt werden. Somit wird der Abstand zwischen den Packungen P, als sie vom Band 30 mitgenommen werden, etwa um 1 cm erhöht.
Die Antriebsverbindung 46 ist nicht für Steuerungszwecke zwischen Verpackungsmaschine 12 und Faltemachine 10 vorgesehen, sondern sie dient nur als An triebsquelle. Es kann auch eine separate Antriebsquelle vetwendetwerden ; die einzige Erforderung besteht darin, dass das Förderband 30 die Packungen mit einer Ge schwindigkeit bewegt, die mindestens gleich deren Zu führgeschwindigkeit in der Verpackungsmaschine 12, vorzugsweise aber etwas grösser ist, um die oben be schriebene Vergrösserung der Abstände zwischen der Packung zu erzielen.
Die einstellbare Kedriemenscheilbe 44 liefert den Antrieb für ein Förderband 50 und für ein über dieses angeordnetes Niederhalteband 52, welche sich mit der gleichen linearen Geschwindigkeit bewegen. Diese Ge schwindigkeit ist etwas kleiner als diejenige des Förder- bandes 30. Zu diesem Zweck besteht die Scheibe 44 aus trennbaren Hälften, die von Hand verstellt und an der Welle 40 festgeklemmt werden können, wenn die genaue Geschwindigkeit für das Förderband 50 und für das Niederhalteband 52 erreicht ist. Danach ist bis auf die Kompensation von Abnützungen keine weitere Einstellung notwendig.
Die äussere Fläche des Bandes 52 weist eine verhÏltnismÏssig weiche Schaumgummischicht 53 auf, deren Zweck später erläutert wird. Ein Keilriemen 54 ist um die Scheibe 44, um eine senkrecht verstellbare Laufrolle 56 und um eine angetriebene Scheibe 58 aufgezogen. Die Scheibe 58 ist auf einer Welle 60 befestigt. Die Welle 60 erstreckt sich durch die Seitenschiene 20 und durch zwei an beiden Seiten der Schiene 20 angeordnete Lager 62.
Je ein Kettenantrieb 64 bzw. 66 treiben das Niederhalteband 52 und das Förderband 50 an. Dabei ist der Kettenantrieb 66 mit einer Antriebsrolle 68 (Fig. 8) ver bunden, und das Band 50 ist um die Rolle 68 und um eine Laufrolle 70 (Fig. 7) gelegt, wobei der obere Teil des Bandes 50 von einer in einer waagrechten Ebene unterhalb des Förderbandes 30 angeordneter Platte 72 getragen wird. Die Mittel zur Montierung des Förderbandes 50 umfassen Seitenschienen 74 (Fig. 4 und 7), welche an aufrechtstehenden Bügeln 76 befestigt sind.
Die Bügel 76 sind ihrerseits auf die Seitenschienen 20 und 22 verbindenden Querträgern 78 montiert.
Die unteren Teile des Niederhaltebandes 52 und des Förderbandes 50 laufen in entgegengesetzten Richtungen (Fig. 3 und 8). Um diese entgegengesetzte Bewe gung zu erzielen ist der Kettenantrieb 64 mit einem Wendegetriebe 80 verbunden. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist der Kettenantrieb 64 mit einem Zahnrad 82 verbunden, welches mit einem darüberliegenden Zahnrad 84 im m Eingriff steht. Zahnrad 84 ist über einen Kettentrieb 86 mit einer Rolle 88, welche das Niederhalteband 52 antreibt, verbunden.
Dementsprechend bewirkt die Drehung des vom Kettenantriebs 64 angetriebenen Zahnrades 82 im Uhrzeigersinn eine Drehung des Zahnrades 84 und der An triebsrolle 88 im Gegenuhrzeigersinn, wobei der untere Teil des Niederhaltebandes sich in der Fördereinrich tung bewegt. Die Antriebe für das Niederhalteband 52 und f r das Förderband 50 bewirken, dass sich die beiden Bänder mit der gleichen linearen Geschwindigkeit bewegen, wobei diese Geschwindigkeit kleiner als diejenige des F¯rderbandes 30 ist.
Die Antriebsrolle 88 (Fig. 6 und 8) ist senkrecht verstellbar und ist von einem gabelförmigen Endteil 92 eines länglichen Gussstückes 90 umschlossen und in diesem Endteil drehbar gehalten. Eine Rippe 94 er streckt sich zwischen der Gabel 92 und einem Querarm 96, welcher Quer, anm zwei Augbolzen 98 trägt. Die Augbolzen tragen eine Laufrolle 100, welche in LÏngs richtung, d. h. auf die Antriebsrolle 88 hin oder von die s, wag, versteht werdjen kann, und zwar durch Fest- klemmen der Augbolzen durch auf diese aufgeschraubte Muttern 102 am Querarm 96.
Der untere Teil des Bandes 52 wird durch eine Druckplatte 104, welche mit in Durchgängen der Rippe 94 gleitenden Stehbolzen 106 versehen ist, planar gehalten. An den Stehbolzen sind zwischen den Flächen der Rippe und der Druckplatte Druckfedern 107 angeordnet, um die Druckplatte gegen den unteren Teil des Bandes 52 zu drücken.
Das ganze Gussstück 90 kann um, die Drehachse der Antriebsrolle 88 geschwenkt werden, wobei das freie Ende, des Gussstückes mittels am Querarm 96 ange- schraubte Schenkel 108 gehalten ist. Je eine lange Kopfschraube 110 (Fig. 1 und 4) ist durch den äusseren Endteil jedes Schenkels 108 geschraubt und ist auf der Oberseite der Seitenschiene 74 aufgestützt.
Es sind auch Mittel zur senkrechten Einstellung des die Antriebsrolle 88 tragenden Endes des Gussstückes 90 vorgesehen. Zu diesem Zweck ist die Rolle 88 auf einer Hüise 112 befestigt, welche das Kettenzahnradll4 des des Kettenantriebes 86 (Fig. 4) trägt. Die Hülse 112 (Fig. 6 und 8) ist auf einer festen Welle 115 drehbar angeordnet. Anliegend an die Seitenschiene 20 ist ein am Endteil der Welle 115 befestigter Block 116 angeordnet, welcher senkrecht in einer Führungsanordnung 117 gleiten kann.
Die Führungsanordnung weist eine waagr, echte, mit einer Bohrung versehene obere Platte 118 (Fig. 8) auf,, durch welche sich eine durch die Welle 115-geschraubte Schraube 120 erstreckt. An dem oberen Ende der Schraube 120 ist ein Handrad 122 be festigt, welches auf der oberen Plattell8 aufgestützt ist.
Durch Verstellen der Schrauben 110 und 120 kann der untere Teil des Bandes 52 bez glich der oberen FlÏche des F¯rderbandes 50 parallel zu demselben in senkrech- ter Richtung verstellt wenden.
Obwohl es f r die vorliegende Erfindung nicht wesen, tlich ist, ist es ein vorteilhaftes Merkmal zur Er leichterung der Reinigung, Inspektion oder der Durchführung von Reparturen, dass die ganze Anordnung des Niederhaltebandes 52 (Fig. 5 und 6) um die Welle 115 nach oben geschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Rippe 94 mit einem seitlich vorstehenden Griff 113 versehhn und das aine Ende der Welle 115 weist einen aufrechtstehenden Ansatz 119 auf. Durch den Ansatz 119 erstreckt sich eine Sperrklinke 121, welche zuriickgezogen und in eine Aussparung 123 der Gabel 92 eingesetzt werden kann, nachdem, die Anord nung um. die Welle 115 geschwenkt wurde.
Die ¯bersetzungswelle 40 (Fig. 4) ist ber einen Ketbentrieb 124 mit der Antriebswelle eines herkömm- lichen, einstellbaren Keilriemenantriebes 126 verbunden, welcher mittels eines Handrades 128 verstellt werden kann, umdenAbstandzwischen den konischen ScheibenhÏlften zu regulieren, so dass der effektive Teilkreis durchmesser des Keilriemens 130 geändert werden kann.
Eine einstellbare Laufrolle 132 spannt den Keilrie- men, und der Riemen treibt eine Rolle 134 an, welche an einer ¯bersetzungswelle 136 befestigt ist, die mit der Ubersetzungswelle 40 vergleichbar ist, da sie ein zweites Fönderband 140 und ein zweites Niederhalteband 142 antreibt. Die Bänder 140 und 142 bewegen sich mit der gleichen linearen Geschwindigkeit. Jedoch ist diese Geschwindigkeit kleiner als diejenige der zuerst beschriebanen Förder-und Niederhalbebändere Das Band 142 weist diaselbe Konstruktion wie, das Band 52 auf, d. h., es ist mit einer Schaumgummi-Oberfläche 143 (Fig. 8) versehen.
Da die mit den Bänder 140 und 142 zusammenwir kenden Komponenten gleich sind wie die entsprechen- den mit den Bander 50 und 52 zusammenwirkenden Teile, werden, um einen bereits beschriebenen Teil zu bezeichnen, die gleiche Hinweisziffer, versehen mit dem Index , verwendet. Daher ist das Niederhalteband 142 (Fig. 1, 4 und 8) von ein längliches Gussstück 90a enthaltenden Mitteln getragen, und kann es durch Einstellen einer Kopfschnaube 110a und durch Drehen eines Handrades 112a vom Förderband 140 in einem bestimmten Abstand gabnaoht werden.
Ein Wendegetriebe 80a ist über einen Kettentrieb 64a von der Überset- zungswelle 136 angetrieben und treibt ber einen Ket tentrieb 86a das Niaderhalteband 142 an. Eine ähti- liche Antriebskette 66a bertrÏgt die Drehung der Uber setzungswelle 136 auf die Rolle 144 (Fig. 1) an dem m Austragsende des Förderbandes 140. Obwohl die BÏnder 140 und 142 in der Förderrichtung nach oben geneigt sind, doch ist diese Neigung nicht durch die Er- findung bedingt, vielmehr dient sie dem Zweck den Eingang der nÏchsten Fertigungsmaschine (nicht gezeigt) zu treffen.
Um die e Packungsfaltemaschine 10 in Betrieb zu setzen, werden die Niederhaltebänder 52 und 142 durch Drehen der Handräder 122 und 122a und durch Drehen der Kopfschrauben 110 und 110a entsprechend der ge gebenen Packungsgrösse eingestellt, so dass die Nie, derhaltebÏnder parallel zu ihren mit ihnen zusammenwir- kenden Förderbändern stehen und mit den Packungen P im genügenden Reibungseingriff sind.
Wie aus Fig. 3, 7 und 8 hervorgeht, werden in der Verpackungsmaschine 12 einzelne Packungen P gebil- det, welche nacheinander zum F¯rderband 30 geliefert werden. Da die lineare Geschwindigkeit des Förderbandes 30 etwas grösser ist als die Geschwindigkeit mit welcher die Packungen dem F¯rderband 30 zugaführt werden, wird zwischen den verschlossenen flachen Rippenteilen 19 der benachbarten Packungen ein kleiner Spalt 150 (Fig. 7) entstehen. Das Austragsende des Förder- bandes 30 (Fig. 7) liegt etwa um eine halbe Packungshöhe ber dem Förderband 50.
Somit wird das vordere Ende jeder Packung, wenn diese ber die Antriebsrolle 33 des Förderbandes in eine labile Lage fortschreitet, auf das Förderband 50 fallen, wie es f r die Packung P1 dargestellt ist.
Obwohl die Packung P1 infolge der kleineren linearen GeschwindigkeitderBänder 50 und 52 bez glich der Geschwindigkeit des Förderbandes 30 unmittelbar abgebremst wird, überholt die nachfolgende Packung P2 Sdie Packung P1 bis diese flach auf dem Förderband
50 liegt, nicht, und auch dann nur soweit, dass der vor dere flache Rippenteil 19 der Packung P2 über den ent sprecheniden flachen hinteren Rippenteil der Packung PI zu liegen kommt.
Dieser letztgenannte Zustand ist in Fig. 7 am vorderen Ende der Packung 1 ersichtlich, wo der vordere Rippenteil 19 derselben ber den hinteren Rippenteil der vorangehenden Packung liegt.
Es sollte bemerkt werden, dass das Ineinandergrei- fen der Giebelenden auf diese Weise bei 152 und 154 eine Einwärtsknickung der unteren bzw. oberen Giebelwand des hinteren Giebelendes der vorderen Packung bzw. des vorderen Giebelendes der hinteren Packung bewirkt, wobei die verschlossenen Rippenteile 19 gegen die entsprechenden Packungen gefaltet werden.
Somit ist, wie in Fig. 3 gezeigt, jede der Packungen, die einen Zwischengeschwindigkeit-Förderabschnitt 160, welcher die glzichmässig angetriebenen Niederhalte-und F¯rderbänder 52 und 50 umfasst, durchläuft, einer Faltungsoperation unterworfen worden, wobei das vordere Giebelende nach oben und das hintere Giebelende nach un ten gefaltet wurde, und wobei beide Faltungen nur durch Behandlung der Packungen auf die oben beschriebene Weise bewirkt wurden.
Wenn die Packungen das Ende des Zwischenge schwindikeit-Förderabschnittes 160 (Fig. 3) verlassen, treten sie in einen langsamen Förderabschnitt 162, bestehend aus den gleichmässig angetriebenen Niederhalteund Förderbandern 142 und 140 ein. Infolge der Abbremsung der Packung P1a (Fig. 8), und gerade bevor die Packungen P1a und P2a ihre dargestellten Positionen erreichen, beginnt die Packung P2a die Packung P1a zu berholen, wobei die gefalteten, gegeneinander- gestellten Giebelenden dieser Packungen zusammenge- druckt zu werden beginnen, wie bei 164 dargestellt ist.
Wenn die beiden Packungen vollständig mit dem langsamen Förderabschnitt 162 im Eingriff sind, sind ihre gefalteten, gegeneinandergestellten Giebelenden zu sammengedrückt, wie es bei 166 dargestellt ist. Der Grund dafür liegt darin, dass die Packung P2a die Uberholun, von Packung Pla fortsetzt, und zwar bis zum Zeitpunkt. bei welchem sie mit dem Niederhalteband 142 im Eingriff ist. Es sollte hier bemerkt werden, dass die mit den bei 166 geze, igten, gefalteten Gie belenden benachbarten Packungen zweckmässigerweise im Abstand voneinander dargestellt sind, um die ge falteten Teile besser zu zeigen.
In Wirklichkeit ist der Keilriemenantrieb 21 (Fig. 4) so eingestellt, dass der Förderabschnitt 162 die Packungen soweit abbremst, dass die ganzen gefalteten Giebelendteile der Packungen abgeflacht und leicht zusammengedrückt werden.
Somit werden scharfe Falten erze-ugt, wodurch die Eigenelastizität des Wachspapiers kein Aufspringen der gefalteten Teile bewirken wird, wenn die Packungen nacheinander ausgestossen und in Kartons verpackt werden.
Die fertigen Faltungen sind miteinander nicht ver bunden, wodurch die Packungen eher als individuelle Einheiten, dem als Packungsgruppen, gehamdhabt werden k¯nnen. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, welcher in einer Vorrichtung f r Handhabung von Wachspapierpackungen sehr wichtig ist, besteht darin, dass der Wachs auf den Packungen bleibt, während einige frühere Faltungsvorrichtungen durch den Wachs, welcher sich an den beweglichen Teilen sammelt und dessen Wirksamkeit verschlechtert schÏdlich angegriffen werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung keinen sorgfältig ausgearbeiteten Steuermechanismus oder ähnliches erfordert ; dies ist einer der Gründe warum die Vorrichtung mit g, rosser Geschwindigkeit arbeiten kann.
Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht auf die FaltunQ von Wachspapierpackungen beschränkt ist, sondern sie kann vorteilhafterweise auch bei anderen Packungstypen, wie z. B. glatte Papier-un Zello phan-Umschläge, verwendet werden.