Maschine zur Herstellung von Packungen aus einer fliessfähigen Substanz und einer endlosen, ebenen und biegsamen Bahn
Maschinen zur Herstellung von Packungen aus einer fliessfähigen Substanz und einer endlosen, ebenen und biegsamen Bahn sind bekannt. In diesen Maschinen wird eine Materialbahn von einer Vorratsrolle abwärts durch geeignete Führungen und Einrichtungen geführt, welche die Bahn zu einem Schlauch verformen, indem sie die Seitenränder der Bahn einwärtsdrehen, bis sie einander berühren und im allgemeinen überlappen. Die einander berührenden Ränder sind gewöhnlich mit einem in der Wärme fliessfähigen thermoplastischen Material überzogen und werden auf diese Weise zusammengebracht und in der Längsrichtung geschweisst.
Der so erhaltene Schlauch wird von einem vertikal angeordneten und von dem Schlauch umgebenen, schlauchförmigen Fülldorn geführt, durch den die Flüssigkeit zugeführt wird, die in der fertigen Packung enthalten sein soll.
Vor dem Fülldorn erhält der Schlauch eine querliegende Verschlussnaht in einer ersten Ebene, so dass ein am unteren Ende geschlossener, oben offener, schlauchförmiger Behälter gebildet wird. Diesem Behälter wird die zu verpackende Flüssigkeit zugeführt.
Wenn sich der Schlauch weiter abwärtsbewegt, wird ein oberer Teil des mit der Flüssigkeit gefüllten, schlauchförmigen Behälters dicht verschlossen und in einer über der zuerst angebrachten, querliegenden Naht liegenden Ebene von dem Schlauch getrennt. Wenn die querliegenden Nähte rechtwinklig zueinander angebracht werden, erhält man eine tetraederförmige Flüssigkeitspackung. Wenn dagegen die Quernähte in derselben Ebene angebracht werden, erhält man eine kissenförmige Flüssigkeitspackung.
Derartige Maschinen zum Verpacken von Flüssigkeiten haben sich im allgemeinen gut bewährt und werden im Handel verwendet. Bei der Verwendung derartiger Maschinen treten jedoch zahlreiche Schwierigkeiten auf, insbesondere, weil sie sehr kompliziert sind. Beispielsweise ist in vielen derartigen Maschinen die Verwendung von mehreren Paaren von Schweissbacken notwendig, die von mehreren endlosen Ketten getragen werden und an dem Schlauch angreifen, ihn schweissen und den geschweissten schlauchförmigen Behälter abwärtsziehen, damit er in eine flüssigkeitsgefüllte Pakkung verwandelt wird. Derartige Maschinen haben einen sehr grossen Raumbedarf, und ihre Instandhaltung und Bedienung erfordern viel Arbeit.
Selbst wenn die Schweissbacken auf vertikal hin und her gehenden Schlitten montiert sind, besteht der Antrieb dieser Maschinen aus komplizierten mechanischen Systemen, und haben die Maschinen viele der vorstehend angegebenen Schwierigkeiten und andere mehr.
Andere Schwierigkeiten im Betrieb d-r bekannten Vorrichtungen bestehen darin, dass die Dosiereinrich- tungen für die Flüssigkeit kompliziert sind. Von dieser Schwierigkeit abgesehen bewirken die meisten derartigen Fülleinrichtungen eine Überfüllung der zu bildenden Packungen, so dass der Nahtbereich der Packung verunreinigt wird, da die fertigen Packungen durch das zu verpackende Material hindurch geschweisst werden müssen. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Packungen, die undicht sind oder bei der Manipulation undicht werden. Auch die Qualität des Produkts wird etwas beeinträchtigt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung betrifft die Registerhaltigkeit und Steuerung der Bahn.
Viele Verpackungsmaschinen sind nicht imstande, eine derartige Registerhaltigkeit und Steuerung zu erzielen, oder die verwendeten Mechanismen arbeiten nicht mit der gewünschten Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
Diese Nachteile können durch eine Maschine vermieden werden, die Mittel besitzt zur Durchführung mehrerer Arbeitsvorgänge, umfassend die Verformung der Bahn zu einem Schlauch, indem die Bahn um einen Dorn herum verformt wird, das Längs- und Quersiegeln des Schlauches zur Bildung eines offenen Behälters, das Füllen des offenen Behälters mit der zu verpackenden, fliessfähigen Substanz, das erneute Quersiegeln des Schlauchs zur vollständigen Herstellung der Packung und das Abtrennen der Packung von der Bahn und gekennzeichnet ist durch einen Schlitten, der zwei hydraulisch betätigbare Klemmbacken trägt und mit dem Kolben eines hydraulischen Kolbentriebes in Wirkungsverbindung steht, der seinerseits mit einem Umsteuer Absperrorgan in Wirkungsverbindung steht, das dazu dient, die Strömung von Druckflüssigkeit zu und von dem Kolbentrieb einzuleiten und umzusteuern,
so dass der Kolben bewegt und der Schlitten vertikal hin und her bewegt wird, wobei die Klemmbacken mit den Kolben von hydraulischen Kolbentrieben in Wirkungsverbindung stehen, die ihrerseits mit einem Umsteuer Absperrorgan in Wirkungsverbindung stehen, das dazu dient, die Strömung von Druckflüssigkeit zu und von den Kolbentrieben einzuleiten und umzusteuern, damit die Backen gegen den Schlauch geschlossen werden, um diesen querzusiegeln und ihn bei der Abwärtsbewegung des Schlittens abwärts durch den Verformungsdorn zu bewegen, und damit die Backen geöffnet werden, wenn der Schlitten seine Abwärtsbewegung beendet hat und zur Aufwärtsbewegung bereit und der Schlauch durch die Maschine bewegt worden ist, ein hydraulisches Speisesystem mit einem Druckflüssigkeitsbehälter und einer Pumpe,
die saugseitig mit dem Druckflüssigkeitsbehälter und druckseitig über Verteiler mit den genannten Umsteuer-Absperrorganen verbunden ist, und eine Zeitsteuerungseinrichtung, die mit den Umsteuer Absperrorganen in Wirkungsverbindung steht und diese Absperrorgane in einer vorbestimmten Reihenfolge so betätigt, dass sie in den richtigen Zeitpunkten die Kolbentriebe mit Druckflüssigkeit beaufschlagen, worauf in den Kolbentrieben die hydraulische Kraft in mechanische Kraft zur Durchführung der Arbeitsvorgänge der Maschine umgesetzt wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf die beigefügte Zeichnung und die nachstehende, ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hingewiesen. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugsziffern ähnliche oder gleiche Teile.
Fig. 1 zeigt schematisch die verschiedenen Baugruppen, Bestandteile, Kombinationen und Teilkombinationen der Maschine zum Verpacken von Flüssigkeiten und die Beziehungen der Anordnungen zueinander, insbesondere eine Druckflüssigkeitsquelle, die über Verteiler und Umsteuer-Absperrorgane mit verschiedenen Kolbentrieben oder druckmittelbetätigten Motoren verbunden ist, welche den Antrieb für die verschiedenen Arbeitsvorgänge der Maschine bewirken.
Fig. 2 zeigt einen durch hydraulische Kraft vertikal hin und her bewegbaren Schlitten, der eine Drehscheibe trägt, auf der ein Paar von hydraulisch betätigbaren Klemmbacken montiert ist, die zum Erfassen und Vorschieben der Bahn dienen, sowie zum Querschweissen und Abtrennen der gebildeten Packung von dem Schlauch. Diese Anordnung ähnelt allgemein in einem Teil der in Fig. 1 gezeigten, doch ist die Drehscheibe gegenüber der Stellung in Fig. 1 um 900 verdreht.
Fig. 3 und 4 zeigen als Einzelheit den Mechanismus zum Querschweissen und Abtrennen des Schlauchs.
Die Schweissbacken sind in Fig. 3 in der offenen und in Fig. 4 in der geschlossenen Stellung gezeigt. In dieser bewirken sie das Schweissen einer Packung und ihre Abtrennung von dem Schlauch. Dieselbe Stellung dient zum Erfassen des Schlauchs und zu seiner Bewegung durch die Vorrichtung.
Fig. 5 und 6 zeigen die Flüssigkeitsdosiereinrichtung zur Abgabe von gemessenen Mengen der zu verpackenden, niessfähigen Substanz an den schlauchförmigen Behälter. Insbesondere zeigt Fig. 5 eine Vorrichtung, welche die fliessfähige Substanz unter einem im wesentlichen konstanten Druck abgibt. Fig. 6 zeigt eine Zeitsteuereinrichtung zur Abgabe der gewünschten Menge der zu verpackenden Flüssigkeit.
Fig. 7 zeigt als Einzelheit einen Mechanismus zur Betätigung des Schlittens und der Querschweisseinrichtung sowie den Zylinder zur Korrektur des Bahnregisters bzw. die Einrichtung zur Steuerung der Packungslänge.
Fig. 8 zeigt eine elektrische Zeitsteuerungseinrichtung zur Gewährleistung der verschiedenen Arbeitsvorgangsfolgen der Vorrichtung zur Bildung der Packung, ferner eine Zeitsteuerschaltung zur Erzielung eines genauen Bahnregisters.
Fig. 9 und 10 zeigen schematisch einen Vierweg Kolbenschieber, wie er in der vorliegend beschriebenen Vorrichtung mehrfach als Vierweg-Magnetschieber verwendet wird.
In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein bes- seres Verständnis wird dadurch erzielt, dass bei der Beschreibung aller späteren Figuren auch auf diese erste Figur Bezug genommen wird.
Gemäss Fig. 1 wird eine ebene, biegsame Bahn 10 von einer nicht gezeigten Vorratsrolle abgezogen und über mehrere Führungsrollen 11 bis 18 vorwärtsbewegt, worauf sie abwärtsbewegt wird, wobei sie den Dorn 21 umgibt und zwischen ihm und den Verformungsringen 22, 23 zu einem Schlauch verformt wird. Die Bahn 10 ist auf ihrer Oberseite mit einem thermoplastischen Überzug versehen und wird bei ihrer Verformung zu einem Schlauch in einem unteren Teil entlang ihrer Längsränder geschweisst, indem das Organ 73 der Längsschweissvorrichtung 70 gegen die einander überlappenden Ränder gedrückt wird, so dass diese Ränder miteinander verschweisst werden. Der offene Schlauch wird an seinem unteren Ende quergeschweisst, indem zwei Klemmbacken 110, 120 gegen den Schlauch geschlossen werden. Auf diese Weise wird ein am Ende offener, schlauchförmiger Behälter gebildet.
Dieser schlauchförmige Behälter wird mit einer gemessenen Menge einer darin zu verpackenden Flüssigkeit gefüllt. Die Flüssigkeit wird aus einer Füllkammer 55 des Dosiersystems 50 in den Behälter über ein schiebergesteuertes Füllrohr 44 abgegeben, das sich innerhalb der Begrenzung des Verformungsdorns 21 senkrecht abwärts und in den schlauchförmigen Behälter erstreckt.
Bei der Bildung der flüssigkeitsgefüllten Packungen wird der schlauchförmige Behälter durch die Abwärtsbewegung des vertikal hin und her beweglichen Schlittens 150 fortschreitend abwärtsbewegt. Dieser nimmt die zwei geheizten, beweglichen Backen 110, 120 mit, die sich in der obersten Stellung des Schlittens gegen den Schlauch schliessen und ihn erfassen, während sie den Schlauch in der untersten Stellung des Schlittens freigeben. Dann bewegen sich der Schlitten 150 und die Backen 110, 120 aufwärts, während der Schlauch nach der Abwärtsbewegung bewegungslos bleibt. Der neu geformte Behälter wird mit Flüssigkeit gefüllt. In der obersten Stellung des Schlittens 150 werden die Backen 110, 120 wieder gegen den Schlauch geschlossen, und zwar oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, der sich natürlich über der vorher angebrachten Naht befindet.
Der flüssigkeitsgefüllte Schlauchabschnitt wird dann an der oberen Naht abgetrennt, so dass eine geschlossene, flüssigkeitsgefüllte Packung erhalten wird. Diese Pakkung und der Schlauch bleiben in derselben Stellung relativ zueinander und werden erneut abwärtsgezogen, während das Schweissen des Schlauchs und der Pakkung fortgesetzt wird. In der untersten Stellung des Schlittens 150 geben die Backen 110, 120 den Schlauch und die Packung frei und kehrt der Schlitten 150 zur Einleitung eines neuen Arbeitsspiels in seine obere Stellung zurück. Durch diese Wirkungsweise des Schlittens 150 wird die Bahn 10 intermittierend durch die Verpackungsvorrichtung gezogen und werden flüssigkeitsgefüllte Packungen kontinuierlich hergestellt und aus der Vorrichtung ausgeworfen.
Beim Durchgang durch die Verpackungsvorrichtung wird die Bahn 10 einer Reihe von Arbeitsvorgängen unterworfen, die in einer zeitlich gesteuerten Reihenfolge in verschiedenen Arbeitsstationen durchgeführt werden.
Diese zur Bildung der Packung dienenden Arbeitsvorgänge umfassen vorzugsweise auch die Bildung von Trinkhalmloch- oder Abreisslappenverschlüssen 19.
Diese Abreisslappenverschlüsse sind an kleinen Öffnun- gen 9 in der Bahn 10 vorgesehen. Diese Öffnungen werden durch darüber angeordnete Lappen abgedeckt und dicht verschlossen. Die Verschlüsse 19 können ge gebenenfall s auch so ausgebildet werden, dass sie leicht durchstossen werden können, beispielsweise indem ein Trinkhalm hindurchgesteckt wird, der in den Flüssigkeitsinhalt der Packung eingetaucht wird und zum Entfernen desselben aus der Packung dient. In der vorliegenden Vorrichtung werden in der Stanzstation 200 zwei Löcher 9 in die Bahn 10 gestanzt und in der Station 230 mit je einem Lappen abgedeckt. Die beiden Lappenverschlüsse 19 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, dass sie voneinander getrennt sind und zu je einer einzelnen, flüssigkeitsgefüllten Packung gehören.
Diese Arbeitsvorgangsfolge, die vorstehend allgemein erläutert wurde, wird jetzt ausführlicher an Hand der Bewegung eines Stückes der Bahn 10 von seinem Eintritt in die Maschine an beschrieben. Zunächst sei auf den rechten oberen Teil der Fig. 1 Bezug genommen.
Hier tritt eine unter Zugspannung stehende, ebene Bahn 10, die von einer nicht gezeigten Vorratsrolle kommt, in die Vorrichtung ein.
Die Bahn 10 wird von nicht gezeigten Mitteln unter Spannung gehalten und zunächst über Rollen 11, 12 in einer Bahn an einem photoelektrischen Auge 20 vorbeibewegt, dessen Funktion nachstehend ausführlich beschrieben wird. Dann geht die Bahn durch die hydraulisch betriebene Stanzvorrichtung 200 hindurch, welche in die Bahn 10 zwei Löcher 9 hineinstanzt, die einen solchen Abstand voneinander haben, dass in zwei aufeinanderfolgenden, fertigen, flüssigkeitsgefüllten Packungen je eines dieser Löcher 9 vorhanden ist. Während des Stanzvorganges liegt die Bahn 10 bewegungslos und werden die auf der Stempeltragplatte 203 montierten Stempel 201, 202 durch die Bahn 10 hindurch vorgeschoben, wenn der hydraulische Kolbentrieb 250 betätigt wird.
Die Stempeltragplatte 203 ist einstückig auf der Kolbenstange 204 des Kolbentriebes 250 montiert und wird beim Ausfahren der Kolbenstange 204 vertikal aufwärtsgeschoben. Dabei treten die Enden der Stempel 201, 202 durch die Bahn 10 in zwei punktierte angedeutete Matrizen ein, die in dem Matrizenkörper 205 ausgebildet sind. Während die Bahn 10 noch bewegungslos ist, werden die Stempel 201, 202 durch die Rückwärtsbewegung der Stempeltragplatte 203 zurückgezogen, wenn der Kolbentrieb 250 zeitlich gesteuert in der Gegenrichtung beaufschlagt wird und die Kolbenstange 204 wieder zurückzieht.
Die Lappenverschlüsse 19 werden dadurch vollständig hergestellt, dass die in der Bahn 10 geformten, einzelnen Löcher mit Lappen abgedeckt werden. Zu diesem Zweck ist die Anordnung zum Anbringen von Lappenverschlüssen vorgesehen, die aus einer Lappenvorschubvorrichtung 210 und einer Lappenschneide und -siegelvorrichtung 230 besteht. Die Bahn 10 wird über die Rollen 13, 14, 15 zwischen der hydraulisch betätigten Platte 211 der Anordnung zum Anbringen von Lappenverschlüssen und einer auf dem Teil 213 montierten Schneide 212 vorwärtsbewegt. Zwischen diesen Teilen und zwischen der Bahn 10 und dem Teil 213 sind die Enden von zwei mit einem thermoplastischen Überzug versehenen Bändern 214, 215 angeordnet, die mit Hilfe der Lappenvorschubvorrichtung 210 vorgeschoben werden.
Nachstehend wird ausführlicher beschrieben, wie dies durchgeführt wird und die Lappenverschlüsse 19 tatsächlich hergestellt werden.
Gleichzeitig mit der Beaufschlagung des hydraulischen Kolbentriebes 250 zum Ausfahren der Kolbenstange 204 zwecks Stanzens der Löcher 9 wird auch der hydraulische Kolbentrieb 219 beaufschlagt, so dass seine Kolbenstange 221 ebenfalls ausgefahren wird.
Durch diese Beaufschlagung werden die Bänder 214, 215 von den auf der Achse 216 montierten Rollen 217, 218 abgezogen und um eine vorbestimmte Strecke vorwärtsbewegt. Die Kolbenstange 221 steht in Wirkungsverbindung mit einer einseitig wirkenden Kupplung 220 über ein gabelförmiges Glied oder Joch 222, eine Schwenkachse 209 und ein L-förmiges Glied mit einem Hebelarm 223 und einem Achsenteil 224. Dieses Gestänge wandelt eine Axialbewegung der Kolbenstange 221 in eine Drehbewegung des Arms 223 um die Achse 224 um, so dass die mit dieser verbundene Scheibe 225 gedreht wird. Dadurch wird auch die Scheibe 226 gedreht, die nur in dieser Richtung drehbar ist. Die Drehung der Scheibe 226 bewirkt eine entsprechende Drehung der Rollen 227, 228.
Die Bänder 214, 215 gehen zwischen den Rollen 227, 228 und den Reibungs- oder Stützwalzen 229, 231 hindurch, so dass die Drehung der Rollen 227, 228 einen Vorschub der Bänder 214, 215 über je eines der beiden Löcher 9 bewirkt. Während ihrer Vorwärtsbewegung liegen die Enden 232, 233 der Bänder 214, 215 unterhalb der Bahn 10 und zwischen dem Teil 211 und der Schneide 212, die auf dem Teil 213 der Lappensiegelvorrichtung 230 angeordnet ist.
Die Beaufschlagung des hydraulischen Kolbentriebes 270 bewirkt ein Ausfahren der Kolbenstange 234 und der Schneide 212 des einstückig mit der Kolbenstange 234 verbundenen Teils 213. Die Enden der Bänder 214, 215 werden durch die Scherenwirkung abgetrennt, die dadurch erzielt wird, dass sich die Schneide 212 quer über den Rand des Teils 211 bewegt. Durch dieselbe Bewegung werden die Lappen 232, 233 gegen die Bahn 10 vorgeschoben und über den Löchern 9 angeschweisst. Dieses Schweissen wird durch Druck und das Erhitzen der Lappen 232, 233 zwischen den ebenen Flächen der Teile 211, 213 bewirkt. Im allgemeinen bleibt ein kleiner Teil des angebrachten Lappens ungeschweisst. Dieser Teil erstreckt sich von dem geschweissten Teil weg und bildet einen Reisslappen.
Bei der Bildung der geschweissten Lappenverschlüsse 19 liegt die Bahn 10 stets bewegungslos und werden die Kolbentriebe 219, 250 gleichzeitig beaufschlagt, so d G die Kolbenstangen 204, 221 gleichzeitig ausgefah- ren werden. Diese Kolbenstangen werden auch gleichzeitig zurückgezogen. Die Funktion ist der des Kolbentriebes 270 genau entgegengesetzt. Mit Hilfe der Stanzvorrichtung 200 werden Löcher gestanzt; gleichzeitig werden die Bänder 214, 215 vorwärtsbewegt, wenn das Schneidorgan 212 zurückgezogen wird. Wenn daher durch die entgegengesetzte Bewegung der Kolbenstange 204 der Stempelträger 203 zurückgezogen wird, erfolgt auch ein Rückzug der Kolbenstange 221 des Kolbentriebes 219, so dass die Scheibe 255 der einseitig wirkenden Kupplung 220 zurückgedreht wird. Da die Kupplung 224 nur einseitig wirkt, werden die Bänder 214, 215 nicht zurückgezogen.
Gleichzeitig mit dem Rückzug der Kolbenstangen 204, 221 der Kolbentriebe 250, 219 wird die Kolbenstange 234 des Kolbentriebes 270 ausgefahren, so dass von den Bändern 214, 215 Lappen 232, 233 abgeschnitten werden, welche die Löcher 9 abdecken, um die Bildung der Lappenverschlüsse 19 zu vervollständigen.
Nach der Herstellung der Lappenverschlüsse wird die Bahn 10 über die Rollen 16, 17, 18 auswärtsund dann abwärtsbewegt. Jetzt beginnt die Verformung der Bahn zu einem Schlauch. Die ebene biegsame Bahn 10 wird jetzt um die Rolle 18 herum im rechten Winkel zu ihrer Bewegungsbahn abwärts abgelenkt. Die Ränder der Bahn 10 werden allmählich zusammengebogen und schliesslich überlappt und miteinander verschweisst. Die Bahn 10 wird bei ihrer Abwärtsbewegung allmählich um den Verformungsdorn 21 herum geklebt. Die schlauchförmige Bahn 10 geht durch den Ringraum hindurch, der zwischen dem Dorn 21 und den Verformungsringen 22, 23 vorhanden ist. Die einander überlappenden Ränder der Bahn 10 werden dann unter der Wirkung des geheizten Organs 73 aufeinandergeschweisst, das den thermoplastischen Überzug auf der Bahn 10 zum Fliessen bringt.
Das Organ 73 ist auf der Kolbenstange 72 des hydraulischen Kolbentriebes 71 montiert. Diese Überlappt-Längsnähte werden durch intermittierendes Andrücken des Organs 73 hergestellt, das entsprechend der Beaufschlagung des Kolbentriebes 71 hin und her bewegt wird. Man kann natürlich auch die Innenflächen miteinander verschweissen, wobei man eine für diesen Zweck bekannte Schweissvorrichtung verwendet.
Aus der längsgeschweissten, schlauchförmigen Bahn 10 wird jetzt durch Anbringen einer den Boden des Schlauchs verschliessenden Quernaht ein schlauchförmiger, offener Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeit hergestellt. Die Quernaht wird gebildet, indem der Schlauch zwischen zwei Schweissbacken 110, 120 eingeklemmt wird, die starr auf der Drehscheibe 130 montiert sind, die ihrerseits starr mit dem hin und her gehenden Schlitten 150 verbunden ist. Nach der Einleitung der Bildung einer Quernaht durch die Klemmwirkung der geheizten Backen 110, 120 wird in der obersten Stellung des Schlittens 150 eine flüssigkeitsgefüllte Packung von dem Schlauch abgetrennt. Dann werden während des Schweissens der Packung und des Schlauches der Schlauch und die Bahn 10 abwärtsbewegt. In der untersten Stellung des Schlittens 150 geben die Backen 110, 120 den Schlauch frei.
Durch die Öffnung 99 verlässt eine flüssigkeitsgefüllte Packung die Vorrichtung.
Ein neu gebildeter, schlauchförmiger, offener Behälter ist jetzt für die Aufnahme bzw. die fortgesetzte Aufnahme von Flüssigkeit bereit.
Die Klemmbacken 110, 120 und die Drehscheibe 140 bilden einen Teil einer Querschweissanordnung, die zur Herstellung von verschieden geformten Packungen aus dem Schlauch geeignet ist, insbesondere zur Bildung von tetraederförmigen Packungen. Die Durchführung dieses Vorganges wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben.
Der Schlitten 150 ist an einem Ende der Pfosten 151, 152 freitragend starr befestigt. Die Pfosten 151, 152 sind in ortsfesten Lagerkörpern 154, 156 der starr befestigten Tragkonstruktion 155 verschiebbar und an ihrem entgegengesetzten Ende direkt mit einem Joch ]53 verbunden, das mit der Kolbenstange 158 (Fig. 2) des Koibentriebes 160 in Wirkungsverbindung steht. Das Ausfahren der Kolbenstange 158 schiebt den Schlitten 150 aufwärts. Beim Einziehen der Kolbenstange 158 in den Kolbentrieb 160 wird der Schlitten 150 abwärtsbewegt. Dabei gleiten die Pfosten 151, 152 in den ortsfesten Lagerkörpern 154, 155.
Die Drehscheibe 130, die auf dem Schlitten 150 montiert ist und die Klemmbacken 110, 120 trägt, bewegt sich entsprechend der Beaufschlagung des Kolbentriebes 160 mit dem Schlitten 150 vertikal hin und her. Ein Merkmal der Querschweissanordnung besteht darin, dass die Drehscheibe 130 und die Klemmbacken 110, 120 begrenzt drehbar sind, so dass beispielsweise tetraederförmige Packungen hergestellt werden können.
Man kann auch kissenförmige Packungen herstellen. In diesem Fall wird die Drehscheibe 130 jedoch nicht verdreht und werden die Backen 110, 120 immer in derselben Ebene zur Einwirkung gebracht. Zur Herstellung von tetraederförmigen Packungen werden die Bakken 110, 120 abwechselnd in um 90 gegeneinander versetzten Stellungen angesetzt. Dadurch werden die Nähte in jeder einzelnen Packung rechtwinklig zueinander angebracht.
Bei der Herstellung einer beliebig geformten Pakkung erfassen die Backen 110, 120 in der obersten Stellung des Schlittens den flüssigkeitsgefüllten, offenen Behälter, trennen die Packung von dem Schlauch, ziehen dann den Schlauch und die Packung abwärts und geben im untersten Teil der Abwärtsbewegung des Schlittens die Packung frei, worauf die fertige Packung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeworfen wird. Dieser Zustand ist in Fig. 1 deutlich gezeigt. Hier haben sich die Backen 110, 120 eben auseinanderbewegt. In diesem Betriebszustand sind die Kolbenstangen 103, 104 der Kolbentriebe 122, 124 ausgefahren und ist die Kolbenstange 121 des Kolbentriebes 123 eingefahren. Ferner ist die schwenkbar mit dem unteren Teil der Querschweissanordnung 140 und daher mit der beweglichen Plattform 130 verbundene Kolbenstange 137 des Kolbentriebes 136 ganz eingezogen.
Die Kolbenstange ist zwischen den Vorsprüngen 141, 142 mittels eines diese durchsetzenden Zapfens 138 mit dem Teil 139 verbunden. Die Bewegung der Kolbenstange 137 bewirkt eine Drehung des Teils 140 und damit auch der Drehscheibe 130, welche die Schweissbacken 110, 120 trägt. Beim Beginn der Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 wird durch das Ausfahren der Kolbenstange 137 des Kolbentriebes 136 die Drehung der Drehscheibe 130 eingeleitet. Die volle Drehung um 909, die während der Aufwärtsbewegung stattfindet, ist ohne weiteres aus der Fig. 2 erkennbar, insbesondere bei einem Vergleich der Fig. 1 und 2. Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Drehscheibe 130 sich ganz um 900 gedreht hat, kurz bevor sich die Backen 110, 120 schliessen. Nach dem Schliessen der Backen 110, 120 wird der Schlauch abwärtsgezogen, um die Bildung der Packung zu vervollständigen.
Der Kolbentrieb 136 kann mit verschieden langen Kolbenstangen versehen werden, so dass während der Aufwärtsbewegung der Drehscheibe diese um jeden gewünschten Winkel bis zu 900 gedreht wird.
Die Vorrichtung zum Querschweissen und zum Abtrennen der Packung wird jetzt an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben. In der obersten Stellung des Schlittens 150 schliessen die Backen 110, 120 elastisch gegen den Schlauch und bewirken eine Querschweissung der Bahnränder in einem schmalen Band, das oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt. Wenn durch das Einfahren der Kolbenstangen 103, 104 in die Kolbentriebe 122, 124 und das weitere Ausfahren der Kolbenstange 121 des Kolbentriebes 123 die Backen 110, 120 fester gegeneinandergezogen werden, erfolgt ein Zusammendrücken der Federn 116, 117, so dass das Messer ausgefahren wird, das die Quernaht durchschneidet und in die entgegengesetzte Backe 120 eintritt und dadurch die gefüllte Packung abtrennt.
Dieser Trennvorgang ist in Fig. 3 und 4 genauer erläutert. In der Backe 110 ist ein einziges Messer 107 montiert, das von einem Zapfen 112 durchsetzt ist, der es mit einem Bund 105 verbindet. Am entgegengesetzten Ende des Messers 107 ist dieses durch den Zapfen 111 mit einem zweiten Bund 108 verbunden.
Die Bunde 105, 108 sind durch Zapfen 106, 109 mit je einer der Kolbenstangen 103, 104 verbunden. Das Messer ist direkt vor zwei nicht gezeigten Druckfedern 116, 117 montiert. Wenn von den Gehäuseteilen 101, 102 auf die Bunde 105, 108 ein Druck ausgeübt wird, der die Federn 116, 117 zusammendrückt, wird das von den Bunden 105, 108 getragene Messer 107 ausgefahren. Die Federn 116 und 117 (nicht gezeigt) sind in zusammendrückbaren Gehäuseteilen 101, 102 montiert, die direkt an den Kolbenstangen 103, 104 der Kolbentriebe 122, 124 befestigt sind. Bei fortgesetztem Einfahren der Kolbenstangen 103, 104 werden die Federn 116, 117 zusammengedrückt, so dass die Kolbenstangen ihre Bewegung fortsetzen können und das Messer 107 vorwärtsbewegt wird.
Die beiden Gehäuse 101, 102 sind identisch. Die Einzelheiten des Gehäuses 101 sind in der einen Hälfte der Fig. 3 im Schnitt gezeigt. Die Kolbenstange 103 ist mit der Mutter 115 an dem Gehäuseteil 114 befestigt. Wenn die Kolbenstange 103 weiter eingefahren wird, kann sich das kleinere zylindrische Gehäuse 114 weiter nach vorn in das äussere zylindrische Gehäuse 113 bewegen, das einen grösseren Durchmesser hat. Dadurch wird die Feder 116 zusammengedrückt. Bei fortgesetzter Vorwärtsbewegung bewegt sich das Messer 107 über die Stirnfläche der Backe 110 hinaus durch die Schweissnaht und in eine für diesen Zweck in der Backe 120 vorgesehene Vertiefung. Diese Backe wirkt einer Bewegung der Backe 110 entgegen.
Nach dem Trennvorgang werden die flüssigkeitsgefüllte Packung und der Schlauch in einer festen Stellung relativ zueinandergehalten, und erfolgt das Schweissen während der Abwärtsbewegung des Schlittens 150, bis die Bakken 110, 120 die Packung freigeben und diese ausgeworfen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine optimale Dauer des Schweissvorganges dadurch erzielt, dass sich die Backen 110, 120 und der Schlitten 150 schneller aufwärts- als abwärtsbewegen, weil während der Aufwärtsbewegung kein Schweiss- oder anderer Arbeitsvorgang durchgeführt zu werden braucht.
Die Durchführung der Vertikalbewegung des Schlittens 150 und der für diesen Zweck vorgesehene Antrieb sind am besten aus der Fig. 7 ersichtlich, die auch einen Teil des Mechanismus zeigt, mit dem die Registerhaltigkeit der Bahn gewährleistet wird.
Zunächst sei die Fig. 7 zusammen mit der Fig. 1 betrachtet. Ein einstellbarer Haupt-Kolbentrieb 160 ist über seine hin und her bewegbare Kolbenstange 158 und ein Kreuzgelenk 157 mit dem Joch 153 verbunden, das an den den Schlitten 150 tragenden Pfosten 151, 152 befestigt ist. Die zuletzt genannten Teile sind am einen Ende direkt an dem Joch 153 und an dem entgegengesetzten Ende an dem Schlitten 150 befestigt.
Die Pfosten 151, 152 sind in den ortsfesten Lagerkörpern 154, 156 verschiebbar. Bei der hin und her gehenden Bewegung der Kolbenstange 158 in dem Kolbentrieb 160 werden der Schlitten 150, mit ihm die Drehscheibe 130, vertikal hin und her bewegt.
Fig. 7 zeigt ferner einen zweiten Kolbentrieb 170, der einen Teil einer durch ein photoelektrisches Auge gesteuerten Einrichtung zur Korrektur des Registers der Bahn bildet. Diese Einzelheit wird nachstehend an Hand der Fig. 7 und 8 genauer beschrieben. Zunächst genügt die Feststellung, dass der Kolbentrieb 170 zur Korrektur des Registers eine Verkürzung des Schlittenhubes gestattet, so dass die Bewegung und Einstellung der Bahn innerhalb von zulässigen Bereichen automatisch eingestellt und dadurch die Packungslänge gesteuert werden kann.
Der Hauptkolbentrieb 160 und der Kolbentrieb 170 für die Registerkorrektur werden von einem Tragzapfen gungslänge des Kolbens bestimmt somit die Amplitude d, s Schlittenhubes.
Die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 158 wird durch die Beaufschlagung des unteren Endes der gewindetragenden Zylinderhülse 055 mit Druckflüssigkeit bewirkt, welche über die Leitung 164 und den Kanal 166 in den vertikalen Zylinder 165 strömt. Die Kolbenstange 158 bewegt sich, bis der Kolben 159 am oberen Teil der Zylinderhülse 055 angehalten wird. Bei dieser Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 158 füllt die durch die Leitung 164 aufwärtsströmende Flüssigkeit den in der Zylinderhülse 055 vorhandenen Raum und übt auf den Kolben 159 einen Druck aus, so dass der Schlitten 150 gehoben wird. Während der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange tritt Druckflüssigkeit über die Leitung 177 aus der Zylinderhülse 055 aus. Bei einer Abwärtsbewegung der Kolbenstange 158 b-wegt sich der Schlitten 150 abwärts.
Dabei fliesst Druckflüssigkeit über die Leitung 177 in das obere Ende der Zylinderhülse 055 und tritt über die Leitung 166 und die Druckmittelleitung 164 aus dieser Hülse aus. Diese Bewegung des Druckmittels in die Zylinderhülse 055 und aus ihr heraus bewirkt eine hin und her gehende vertikale Bewegung des Schlittens 150 und wird durch einen Vier weg-Steuerschieber geregelt, der durch ein Signal zeitabhängig gesteuert wird.
Ein wichtiges Merkmal der Vorrichtung betrifft die Einstellung der Länge des Schlittenhubes. Dadurch kann die Länge der erzeugten Packungen verändert werden. Diese Einstellung soll nun ebenfalls an Hand der Fig. 7 erläutert werden. Die wirksame Länge der Zylinderhülse 055 kann vergrössert oder verkleinert werden, indem der vertikale Zylinder 165 in der Zylinderhülse 055 gehoben oder gesenkt wird. Dadurch wird die Bohrung der Zylinderhülse verlängert oder verkürzt.
Durch die Drehung des drehfest mit dem gewindetragenden Bund 174 verbundenen Handrades 173 wird dieses gehoben und nimmt mittels der Stangen 167, 168 den ganzen zur Registerkorrektur dienenden Zylinder 170 mit, so dass der vertikale Zylinder 165 in die Zylinderhülse 055 hinein aufwärtsbewegt und deren wirksame Länge verkleinert wird. Bei einer Drehung des Handrades 173 und des gewindetragenden Bundes 174 um den mit einem Aussengewinde versehenen, vertikalen Zylinder 055 bewegt sich dieser daher aufwärts und nimmt den ganzen Zylinder 170 zur Registerkorrektur mit. Dieser bewegt sich gemeinsam mit den Stangen 1 67, 168 aufwärts, die in dem Tragzapfen 171 angehoben werden. Dadurch wird der Endteil 178 des vertikalen Zylinders 165 in die Zylinderhülse 055 eingefahren.
Dagegen bewirkt eine Drehung des Handrades 173 im entgegengesetzten Sinne natürlich eine Vergrösserung der Länge der Bohrung in der Zylinderhülse 055. Auf diese Weise kann die Länge des Schlittenhubes und damit auch die Länge der Packung eingestellt werden.
Zur Erzielung eines genauen Bahnregisters kann der Hub des Schlittens im Bedarfsfall verkürzt werden, indem der vertikale Zylinder 165 auf Grund eines entsprechenden Korrektursignals aufwärtsbewegt wird. Zu diesem Zweck betätigt ein von einer Fühleinrichtung, beispielsweise dem photoelektrischen Auge 20 kommendes Signal einen Dreiwegschieber, der einen Eintritt von Druckmittel unter Druck über die Leitung 161 in den Arbeitsraum des Korrekturzylinders 170 gestattet. Dieser Druck wirkt auf den Kolbenboden 163 und bewirkt eine Aufwärtsbewegung des vertikalen Zylinders 165 in die Bahn des Kolbens 159, so dass die wirksame Länge der Zylinderhülse 055 verringert wird. Infolgedessen wird der Schlittenhub verkürzt und die Bahn 10 weniger weit abwärtsbewegt.
Nach der Durchführung dieser Korrektur wird der Dreiwegschieber in der entgegengesetzten Richtung betätigt, damit das Druckmittel aus der Leitung 161 austreten kann. Wenn durch den Druck des Kolbens 159 gegen das Ende 178 des vertikalen Zylinders 165 dieser abwärtsbewegt wird, gelangt der Zylinder 165 wieder in seine richtige Stellung, in der er bleibt, bis wieder eine Korrektur crforderlich ist. Wie nachstehend erläutert wird, hat diese Anordnung den Zweck, ständig eine Korrektur durchzuführen, so dass die Länge der Packung immer innerhalb von bestimmten Grenzen gehalten wird, ohne von einem Extrem zum anderen zu wandern.
Nun soll an Hand der Fig. 5 und 6 die Vorrichtung 30. 50 zum Füllen der Packungen ausführlich beschrieben werden. Das Dosiersystem 50 besitzt eine Zwischenvorratskammer 55, von der auf Grund eines Signais Flüssigkeitsportionen unter konstantem Druck abgegeben werden. Dieses Signal wird hinsichtlich seiner Lage und Dauer in dem Gesamtarbeitsspiei zeitlich so gesteuert, dass die richtige Flüssigkeitsmenge im richtigen Zeitpunkt über das Füllrohr der Seuerei:;richLul;L 30 in den offenen Behälter abgegeben wird.
Vor der Beendigung der Aufwärtsbewegting des Schlittens 150 beginnt der Flüssigkeitsaustritt aus der Vorratskammer 55, die vorher auf ein gewünschtes Niveau aufgefüllt worden ist.
Nach der Abgabe der gewünschten Flüssigkeitsmenge aus der Kammer 55 über die Leitung 64, das Absperrorgan 65, die Leitung 66 und das Füllrohr 44 (Fig. 5) sinkt der Flüssigkeitsspiegel 57 und mit ihm der Schwimmer 56. Durch die Abwärtsbewegung des Schwimmers 56 wird über den Arm 58 der Schwenkarm 59 bewegt. Dieser ist durch einen Zapfen 60 mit einer nicht gezeigten Wand der Kammer 55 verbunden.
Der Arm 59 ist mit einem Nocken 61 versehen, der an dem Stöpsel 62 angreift. Bei einer Abwärtsdrehung des Arms 59 bewegt sich der Nocken 61 horizontal von dem Stöpsel weg, so dass der von dem Nocken 61 auf den Stöpsel 62 ausgeübte Horizontalschub kleiner wird.
Unter der Wirkung des Zuleitungsdrucks bewegt sich der Stöpsel daher jetzt nach rechts in die Kammer 55 hinein. Wenn der Stöpsel 62 seinen Sitz verlassen hat, kann die zugeführte Flüssigkeit um den O-Ring 63 herum in die Vorratskammer 55 fliessen. Infolgedessen wird bei einem Flüssigkeitsaustritt die Kammer nachgefüllt, so dass der Schwimmer 56 wieder steigt. Dadurch wird der Schwenkarm 59 gehoben, dessen Nocken den Stöpsel 62 wieder in die Schliesslage bewegt, so dass die Flüssigkeitszufuhr in die Kammer 55 wieder unterbrochen wird. In einem normalen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Füllvorgang kann dieses konstante Füllen der Kammer 55 und die Flüssigkeitsabgabe an dieser Kammer als eine hin und her gehende Bewegung des Stöpsels 62 und des Flüssigkeitsspiegels 57 beschrieben werden.
In einem normalen Verpackungsvorgang fliesst die Flüssigkeit im wesentlichen kontinuierlich von einem nicht gezeigten Vorrat über die Leitungen 51, 52, 54 in die Füllkammer 55, in welcher der Flüssigkeitsstand im wesentlichen konstant gehalten wird. Aus der Kammer 55 fliesst die Flüssigkeit durch die Leitung 64, das Absperrorgan 65, die Leitung 66 und das Füllrohr 44.
Mit Hilfe einer Leitung 53 und eines Dreiwegschiebers 65 kann das System vor der Inbetriebnahme entlüftet werden. Die Menge der durch das Füllrohr 44 in den schlauchförmigen, offenen Behälter dosiert abgegebenen Flüssigkeitsmenge wird durch die zeitliche Steuerung des Kolbentriebes 31 bestimmt und ist am besten an Hand der Fig. 1 und 6 verständlich.
Die Beaufschlagung des Kolbentriebes 31 wird durch ein Signal zeitlich gesteuert. Dabei wird die Kolbenstange 36 ausgefahren, so dass ihr Schaft 37 gegen den Vorsprung 38 drückt, der auf dem erweiterten Teil 39 der Welle 40 montiert ist. Dadurch wird die Welle 40 gedreht, was zu einer entsprechenden Drehung des He belanns 41 führt, welcher an dem Lenker 42 zieht, der eine entsprechende Drehung des Arms 43 bewirkt, da die Arme 41 und 43 mittels des Lenkers 42 verbunden sind. Fig. 6 zeigt, dass durch die Bewegung des Arms 43 das Füllrohr 44 verdreht wird, das schwenkbar mit der Leitung 66 verbunden ist. Durch den gleichen Vorgang wird auch die gelochte Schieberscheibe 45 gedreht, die durch den Eingriff ihres Vorsprunges 47 in eine Kerbe 46 des Füllrohrs 44 mit diesem verkeilt ist.
Dadurch werden die Öffnungen der Schieberscheibe 45 mit denen der starr fixierten Aus trittsdüse 48 in Übereinstimmung gebracht. Die Schieberscheibe 45 steht in die Düse 48 vor und ist in ihr drehbar. Da die abgeschrägte Düse 48 in dem festen zylindrischen Teil 49 sitzt und mittels der Rippen 67, 68 und der zu ihnen komplementären Nut 69 (und einer anderen, nicht gezeigten en Nut) mit ihm verkeilt ist, dreht sich die Düse nicht und fliesst Flüssigkeit durch das Füllrohr 44. Die Flüssigkeit tritt aus der Kammer 55 aus, solange das schieberges. euerte Füllrohr 44 offen bleibt.
Wenn die Kolbenstange 36 weiter ausgefahren wird, bewegen sich die Öffnungen in der Schieberscheibe 45 und der Düse 48 auseinander, so dass die Strömung der Flüssigkeit aufhört. Nach dem Einziehen der Kol binstange 36 in den Kolbentrieb 38 wird der Vorsprung 38 in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Der Arm 43 dreht sich mit ihm, so dass die Öffnungen in der Schieberscheibe 45 und der Austrittsdüse 48 wieder in Übereinstimmung gelangen und auseinanderbewegt werden. Dadurch wird erneut eine Flüssigkeitsabgabe durch das Füllrohr 44 eingeleitet und wieder unterbrochen.
Alle vorstehend erwähnten hydraulischen Kolbentriebe, die nachstehend im Zusammenhang mit der Zeitsteuerung ausführlich beschrieben werden, erhalten ihre Druckbeaufschlagung von dem hydraulischen System 80, das mit diesen Kolbentrieben über die Leitung 94, die zu dem Verteiler 100 führenden Leitungen 96, 97, 98 und die Umsteuerschieber 34, 76, 134, 145, 146, 197, 267, 271 verbunden sind.
Für die Verwendung im Rahmen der Erfindung geeignete Umsteuerschieber sind bekannt. Vorzugsweise wird ein Vierweg-Kolbenschieber verwendet, der in Fig. 9 und 10 schematisch dargestellt ist. In diesen beiden Figuren ist ein Kolben 186 mit zwei Paaren von Öffnungen 1871, 1872 und 1881, 1882 gezeigt. Dieser Kolben ist innerhalb der Begrenzung des zylmdri- schen Gehäuses 189 nach rechts oder links verschiebbar, je nac11dem, ob auf die Vorsprünge 190, 191 ein Schub oder Zug ausgeübt wird. Einer oder beide dieser Vorsprünge 190, 191 kann den Kern eines nicht gezeigten Elektromagneten bilden und durch ein elektrisches Signal betätigt werden.
Man kann am einen Ende des zylindrischen Gehäuses 189 einen Elektromagneten und am anderen eine Belastungsfeder verwenden, so dass bei ausgeschaltetem Elektromagneten der Kolben in eine Ausgangsstellung zurückgestellt wird. Derartige Schieber können aber natürlich auch auf andere Weise oder sogar von Hand betätigt werden.
Wenn das eine Paar von Öffnungen 188i, 1882 zu den Eintrittsöffnungen 192, 194 und den Austrittsöffnungen 193, 195 hin geschlossen ist, sind die Öffnungen des anderen Paares 1 87, 1872 zu diesen Eintrittsund Austrittsöffnungen hin offen. Durch eine Umkehrung dieses Zustandes wird die Strömungsrichtung umgesteuert.
In Fig. 9 befindet sich der Kolben 186 ganz links, so dass die Flüssigkeit aufwärts durch die Leitung 192 und die Öffnung 1871 des Schiebers in die Leitung 194 fliessen kann. Gleichzeitig fliesst Flüssigkeit in der entgegengesetzten Richtung durch die Leitung 195 und die Schieberöffnung 1872 in die Leitung 193. Wenn der Kolben 186 dagegen ganz nach links verschoben wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, hat die Flüssigkeit in den Leitungen 194, 195 genau die entgegengesetzte Strömungsrichtung. Jetzt fliesst die Flüssigkeit aus der Leitung 192 durch die Öffnung 188: in die Leitung 195 und aus der Leitung 194 durch die Schieberöffnung 18 8i in die Leitung 193.
Die Wirkungsweise der Zweiund Dreiweg-Umsteuerschieber, die ebenfalls in der vorliegenden Vorrichtung verwendet werden, ist vollkommen üblich und braucht nicht genauer beschrieben zu werden.
Das in Fig. 1 gezeigte hydraulische System 80 besitzt eine Pumpe 84 geeigneter Grösse. Diese Pumpe wird von einem Motor 82 angetrieben und von einem Behälter 92 mit Druckflüssigkeit 91 gespeist. Die Pumpe 84 saugt über ihre Saugleitung 81 Öl an und gibt über ihre Druckleitung 85 an die Leitung 94 und über die Leitungen 95, 96, 97, 98 an den Verteiler 100 ab. Auf der Druckseite der Pumpe 84 ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die aus einem Zweiweg-Entlastungsventil 88 besteht, das über die Leitung 87 mit dem Behälter 91 verbunden ist. Man kann eine Pumpe 82 beliebiger Art verwenden, beispielsweise eine Zahnradpumpe, Kapselpumpe, Kolbenpumpe oder dergleichen.
Der Motor 82 kann ein Elektromotor, eine Dampfmaschine, ein Druckluftmotor oder dergleichen sein.
Das hydraulische System besitzt vorzugsweise auch einen Druckspeicher 89, der über eine Leitung 90, die in die Leitung 85 führt, mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist. Dieser Speicher kann zu einer von mehreren bekannten Typen gehören. Beispielsweise kann er aus einem gasgefüllten Sack bestehen, der mit dem unter Druck stehenden Druckmittel in Berührung steht, so dass der Sack bei einem Anstieg des Flüssigkeitsdrucks zusammengedrückt wird und sich bei einer Druckabnahme ausdehnt. Dadurch wird der von dem hydraulischen System abgegebene Druck moduliert.
An Hand der Fig. 8 wird jetzt ein vollständiges Arbeitsspiel beschrieben, beginnend mit dem Zeitpunkt, in dem sich der Schlitten 150 in seiner untersten Stellung befindet, eine flüssigkeitsgefüllte Packung soeben ausgeworfen worden ist und die Bahn 10 bewegungslos liegt. Der von dem photoelektrischen Auge 20 abgegebene Lichtstrahl fällt jetzt auf Marken, die auf der Bahn 10 vorgesehen sind, und wird zu dem Empfänger des photoelektrischen Auges 20 reflektiert.
Die Fig. 8 zeigt zwei verschiedene Gruppen von Mikroschaltern 240, 260. Wenn ein Mikroschalter der Gruppe bzw. der entsprechende Stromkreis geschlossen ist, steht der Mikroschalter elektrisch mit einem Um steuer-Magnetschieber in Verbindung, so dass die Betätigung des entsprechenden Stromkreises die Beaufschlagung des entsprechenden Kolbentriebes einleitet oder umsteuert und dieser Kolbentrieb einen Arbeitsvorgang der Maschine bewirkt. Die einzelnen Mikroschalter werden in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge geschlossen, damit der entsprechende Arbeitsvorgang der Vorrichtung durchgeführt wird. Viele dieser Vorgänge erfolgen gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Reihenfolge. Die Mikroschalter der Gruppen 240 und 260 werden durch eine Reihe von rotierenden Scheiben in einer vorbestimmten Reihenfolge geschlossen.
Diese Scheiben sind auf Wellen 256, 266 montiert, die von nicht gezeigten Motormitteln gedreht werden.
Jede Scheibe ist mit einem nicht gezeigten Nocken versehen, welche das Schliessen eines ihr benachbarten Mikroschalters bewirkt. Natürlich kann man eine Anzahl von unabhängig voneinander montierten Scheiben oder Scheibengruppen dazu verwenden, jeden Arbeitsvorgang der Maschine in einem vorgewählten Zeitpunkt zu veranlassen. Ferner können von einem einzigen Motor angetriebene Scheiben mit verschiedenen Drehzahlen rotieren, wobei verschiedene Gruppen von Scheiben auf verschiedenen Wellen montiert sind, die mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen angetrieben werden.
In der vorstehend beschriebenen Vorrichtung werden die Mikroschalter der Gruppe 260 durch eine Reihe von Nockenscheiben gesteuert, die denselben Durchmesser haben wie die Scheiben, welche die Mikroschalter der Gruppe 240 steuern, während die Drehzahl der Scheiben für die Mirkoschalter der Gruppe 260 nur halb so gross ist wie die Drehzahl der Scheiben für die Mikroschalter der Gruppe 240.
Es sei angenommen, dass der Schalter 292 der photoelektrischen Abtastschaltung während des folgenden ersten Arbeitsspiels offen bleibt, so dass der Registerkorrekturzylinder 170 nicht korrigiert wird.
Im Betrieb werden folgende Arbeitsvorgangsfolgen durchgeführt.
Zum Einleiten einer Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 wird durch eine Drehung der Nockenscheibe 245 der Mikroschalter 246 geschlossen, so dass über den Stromkreis 281 der Kolben des Vierweg-Magnetschiebers 146 so verschoben wird, dass über die Leitung 148 unter Druck stehende Druckflüssigkeit am unteren Ende in den Kolbentrieb 160 eintritt und Druckflüssigkeit über die Leitung 147 aus dem Kolbentrieb austritt.
Dadurch wird die Kolbenstange 158 ausgefahren, so dass die Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 beginnt.
Gleichzeitig wird die Verschwenkung der Backen 110, 120 wie folgt eingeleitet: Durch die Drehung der Nockenscheibe 259 wird der Mikroschalter 261 geschlossen und über den Stromkreis 291 der doppeltwirkende Vierweg-Magnetschieber 145 so geschaltet, dass unter Druck stehende Druckflüssigkeit über die Leitung 144 in den hydraulischen Kolbentrieb 136 fliesst, so dass die Kolbenstange 137 ausgefahren wird und die Drehung des drehbaren Teils 140 während der Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 beginnt.
Während der Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 wird ein vollständiges Arbeitsspiel der Stanzvorrichtung 200, der Bandvorschubvorrichtung 210, des Lappenschneiders 230 und der Längsschweissvorrichtung 270 durchgeführt. Bei Beginn der Aufwärtsbewegung werden die Kolbentriebe 219 und 250 so beaufschlagt, dass die Löcher 9 gestanzt und gleichzeitig die Bänder 214, 215 vorgeschoben werden. Durch gleichzeitige Beaufschlagung des Kolbentriebes 71 wird eine Längsnaht erzeugt. Durch die Beaufschlagung des Kolbentriebes 270 wird das Messer 212 des Lappenschneiders 230 betätigt. Bevor der Schlitten 150 seine oberste Stellung erreicht, werden alle diese Bewegungen umgesteuert. 203 der Stanzvorrichtung 200 wird zurückgezogen. Gleichzeitig wird die Bandvorschubvorrichtung 210 zurückgestellt. Das Längsschweissorgan 73 des Kolbentriebes 70 wird zurückgezogen.
Durch Beaufschlagung des Kolbentriebes 270 wird auch das Messer 212 zurückgezogen.
Gleichzeitig mit der Einleitung der Aufwärtsbewegung wird die Stanzvorrichtung 200 betätigt, so dass die Löcher gestanzt werden. Ferner bewegt die Lappenvorschubvorrichtung die Bänder vorwärts. Zu diesem Zweck schliesst die Nockenscheibe 262 den Mikroschalter 263, so dass über den Stromkreis 283 der Magnetschieber 267 so betätigt wird, dass er die Beaufschlagungsrichtung des Kolbentriebes 250 umgesteuert. Die Flüssigkeit tritt jetzt über die Leitung 269 in den Kolbentrieb 250 ein, so dass die Kolbenstange 204 ausgefahren wird und den Stempelträger 203 durch die Bahn 10 hindurch aufwärts in die Matrize 201, 202 bewegt.
Gleichzeitig fliesst Druckflüssigkeit über die Leitung 269 in das obere Ende des Kolbentriebes 219, so dass die Kolbenstange 221 ausgefahren wird und über die Kupplung 224 die Bandvorschubvorrichtung 210 im Sinne eines Bandvorschubes 210 betätigt.
Gleichzeitig wird gegensinnig zu dem Stanz- und Bandvorschubvorgang ein Lappenverschluss 19 (Fig. 1) fertiggestellt. Durch die Drehung der Nockenscheibe 264 wird der Mikroschalter 265 geschlossen, so dass über den Stromkreis 284 der Magnetschieber 271 in dem Sinne betätigt wird, dass Druckflüssigkeit über die Leitung 272 in das untere Ende des Kolbentriebes 270 eintritt. Dadurch wird die Kolbenstange 234 ausgefahren, die das Messer 212 aufwärtsbewegt, so dass die Lappen abgetrennt werden und die Stirnfläche des Schweissorgans 213 gegen die Lappen und die Gegenplatte 211 gedrückt wird. Dadurch werden die Trinkhalmlochverschlüsse 19 gebildet. Bevor der Schlitten seine oberste Stellung erreicht, wird die vorstehend beschriebene Anordnung zurückgezogen.
Gleichzeitig wird durch die Wirkung des Kolbentriebes 70 der Schlauch mit einer Längsschweissnaht versehen. Durch die Drehung der Nockenscheibe 247 wird der Mikroschalter 248 geschlossen, so dass über den Stromkreis 285 der Vierweg-Magnetschieber 76 in dem Sinne betätigt wird, dass Druckflüssigkeit über die Leitung 74 in den Kolbentrieb 71 fliesst und die Kolbenstange 72 ausgefahren wird. Dadurch wird der Teil 73 gegen die Bahn 10 gedrückt, so dass die Längsränder miteinander verschweisst werden.
Knapp bevor der Schlitten seine oberste Stellung erreicht, werden die Stanzvorrichtung 200 und die Bandvorschubvorrichtung 210 mit Hilfe der einseitig wirkenden Kupplung zurückgestellt. Durch Öffnen des Mikroschalters 263 wird der Stromkreis 283 stromlos, so dass der Kolben des Magnetschiebers 267 verschoben und die Strömungsrichtung der unter Druck stehenden Druckflüssigkeit umgesteuert wird. Die Druckflüssigkeit fliesst jetzt über die Leitung 268 in den Kolbentrieb 250, so dass die Kolbenstange 204 zurückgezogen wird.
Ebenso wird die Kolbenstange 221 des Kolbentriebes 219 zurückgezogen, so dass dieser unter der Wirkung der einseitig wirkenden Kupplung 224 zurückgestellt wird.
Gleichzeitig wird auch das Lappenschweissorgan 213 zurückgezogen: Da die Nocke der Scheibe 264 nicht mehr an dem Mikroschalter 265 angreift, öffnet dieser und wird der Stromkreis 284 stromlos. Dadurch wird der federbelastete Kolben des Magnetschiebers 271 verschoben und die Druckflüssigkeit umgesteuert, die jetzt über die Leitung 273 in den Zylinder 270 eintritt und über die Leitung 272 aus ihm austritt. Dadurch wird die Kolbenstange 273 und mit ihr das Lappenschweissorgan 213 zurückgezogen.
Gleichzeitig wird das Längsschweissorgan 73 zurückgezogen: Da die Nocke der Nockenscheibe 247 nicht mehr an dem Mikroschalter 248 angreift, wird dieser geöffnet und der Stromkreis 285 stromlos. Der federbelastete Kolben des Magnetschiebers 76 wird daher verschoben, so dass die Druckflüssigkeit umgesteuert wird. Sie tritt jetzt übor die Leitung 75 in den Kolbentrieb 71 ein und bewirkt den Rückzug des Längsschweissorgans 73.
Wenn der Schlitten 150 seine oberste Stellung erreicht hat, haben das drehbare Organ 140 und die Backen 110, 120 eine Drehung um 900 durchgeführt.
Die Nockenscheibe 249 schliesst jetzt den Mikroschalter 251, so dass über den Stromkreis 287 der Vierweg Magnetschieber 134 umgeschaltet wird. Durch die Druckbeaufschlagung der Kolbentriebe 122, 123, 124 wird die Kolbenstange 121 ausgefahren und werden die Kolbenstangen 103, 104 zurückgezogen. Infolgedessen werden die Backen 110, 120 gegen den Schlauch geschlossen, so dass dieser quergeschweisst und die Pakkung von dem Schlauch getrennt wird.
Jetzt endet die Aufwärtsbewegung des Schlittens 150 und beginnt der Schlitten seinen Arbeitshub: Da die Nocke der Nockenscheibe 245 nicht mehr an dem Mikroschalter 246 angreift, wird dieser geöffnet und der Stromkreis 281 stromlos. Dadurch wird der federbelastete Kolben des Magnetschiebers 146 verschoben und die Beaufschlagung des Hauptzylinders 160 umgesteuert. Der Kolbentrieb 160 wird jetzt über die Leitung 147 beaufschlagt, während Druckflüssigkeit über die Leitung 148 aus dem Zylinder austritt. Dadurch wird die Abwärtsbewegung des Schlittens 150 eingeleitet, so dass der Schlauch abwärts und die Bahn 10 durch die Maschine gezogen wird.
Durch jedes Ausfahren und Zurückziehen der Kolbenstange 36 wird ein Füllvorgang eines schlauchförmigen offenen Behälters eingeleitet und beendet. Beim Beginn einer Drehung des Füllrohrs 44 werden die Öffnungen der Scheibe 45 und der Düse 48 miteinander in Übereinstimmung gebracht, so dass der Durch- fluss der Flüssigkeit durch das Füllrohr 44 beginnt. Bei der weiteren Bewegung der Kolbenstange 36 kommen die Öffnungen in eine Lage, in der die Öffnungen des einen Satzes mit denen des anderen vollständig korrespondieren. Dann bewegen sie sich wieder voneinander weg, so dass die Strömung schwächer wird und schliesslich aufhört, wenn die Öffnungen nicht mehr übereinstimmen.
Alle Betriebsgrössen der Fülleinrichtung sind leicht steuerbar. Das füllrohr und die darin vorgesehenen Öffnungen können daher so bemessen werden, wie dies angesichts der Viskosität der jeweiligen Flüssigkeit erforderlich ist. Ferner kann die gewünschte Füllzeit ohne weiteres durch eine entsprechende Bemessung der Leitungen 32, 33 bestimmt werden, die an den Kolbentrieb 31 angeschlossen sind, so dass die Öffnungen während einer gewünschten Zeitspanne offen bleiben. In den Leitungen 32, 33 kann auch ein einstellbares Lochscheibensystem (dialing system) verwendet werden. Ferner ist der Druck der Flüssigkeit im wesentlichen konstant.
Ein wichtiger Vorteil dieses die Naht flüssigkeitsfrei haltenden Systems besteht darin, dass der offene Behälter mit einer genau dosierten Flüssigkeitsmenge versehen und eine Verunreinigung der Nahtstelle vermieden wird. Die Nähte werden auch nicht durch verspritzte oder versprühte Flüssigkeit verunreinigt, weil für eine schnelle, zügige Abgabe einer Flüssigkeit oder einer anderen fliessfähigen Substanz in den offenen Behälter im allgemeinen ein sehr niedriger Druck genügt.
Für die meisten Flüssigkeiten wird der offene Behälter mit der gewünschten Flüssigkeitsmenge gefüllt, lange bevor die Abwärtsbewegung des Schlittens beendet ist. Gegebenenfalls kann jedoch die ganze Schlittenbewegung vom Beginn des Schliessens der Backen 110, 120 zum Füllen des offenen Behälters ausgenutzt werden.
Wenn der Schlitten 150 in seiner untersten Stellung ankommt, geben die Backen 110, 120 den Schlauch und die geschlossene, flüssigkeitsgefüllte Packung frei.
Dies geschieht, wenn die Nocke der Nockenscheibe 249 nicht mehr an dem Mikroschalter 251 angreift, so dass dieser sich öffnet und der Stromkreis 287 und der Magnetschieber 34 stromlos werden.
In der untersten Stellung des Schlittens werden die Drehscheibe 130 und mit ihr die Backen 110, 120 verdreht.
Wenn der Schlitten 150 in seiner untersten Stellung verweilt, schliesst die Nockenscheibe 241 den Mikroschalter 242, so dass beim Schliessen des Mikroschalters 261 der Stromkreis 282 einen Impuls erhält. Der Kolben des Magnetschiebers 145 wird jetzt so verschoben, dass Druckflüssigkeit über die Leitung 143 in den Kolbentrieb 136 eintritt. Dadurch wird die Kolbenstange 137 eingezogen und der Teil 140 gedreht. Der Mikroschalter 242 wird in jedem einzelnen Arbeitsspiel der Maschine geschlossen, und der Mikroschalter 261 leitet den Impuls abwechselnd zu der einen und der anderen Seite des Magnetventils 145. Infolgedessen wird die Kolbenstange 137 in jedem Arbeitsspiel einmal ausgefahren oder eingezogen. Dieses Arbeitsspiel wird dann unbegrenzt wiederholt.
Die Bahnstanzvorrichtung 200 und die Vorrichtung 210 zur Bildung und zum Vorschub der Lappen, sowie die Trennvorrichtung 230 werden nur während jedes zweiten Arbeitsspiels der Maschine, d. h. während jedes zweiten Arbeitsspiels aller anderen Vorrichtungen betätigt. Daher werden die Mikroschalter der Gruppe 260 durch eine Gruppe von Nockenscheiben betätigt, die auf der Welle 266 montiert sind, deren Drehzahl nur die Hälfte der Drehzahl der Scheibe beträgt, die zur Betätigung der Mikroschalter der Gruppe 240 dienen, denselben Durchmesser haben und auf der Welle 266 montiert sind. Dieses Verhältnis wird deshalb gewählt, weil gleichzeitig zwei Trinkhalmöffnungsverschlüsse 19 hergestellt werden, die zu je einer Packung gehören.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zur Gewährleistung einer vorbestimmten Länge der Pakkung periodisch eine Korrektur durchgeführt wird. Wenn bei der kontinuierlichen Herstellung von Packungen nicht versucht wird, die Länge der Packungen zu steuern, schwankt die Länge der Packungen beträchtlich, so dass cs schwierig oder sogar unmöglich wäre, Beschriftungen, Marken, Handelsnamen, wie sie normalerweise auf einer Packung erscheinen, einwandfrei zu zentrieren. Um diese Registerhaltigkeit und Steuerung der Bahn zu gewährleisten, ist eine photoelektrische Steuerung vorgesehen, welche die Länge des Schlittenhubes pcriodisch korrigiert. Diese Steuerung ist nachstehend beschrieben.
Der Hub des Schlittens 150 wird bewusst so eingestellt, dass er etwas grösser ist als die gewünschte Pak kungslänge, beispielsweise um einen Betrag in der Grö ssenordnung von 1 10 mm. Infolgedessen sind alle Pakkungen etwas länger als das vorgewählte Optimum und ist keine Tendenz vorhanden, dass die Packungslänge dieses Optimum unterschreitet. In mehreren Arbeitsspielen addieren sich jedoch diese Überlängen, so dass das von dem photoelektrischen Auge 20 ausgesendete Licht feststellt, dass sich die Länge der Bahn 10 ver ändert hat, wenn diese in einem vorgewählten Zeitpunkt abgetastet wird. Wenn dies der Fall ist, wird das Licht beispielsweise durchgelassen, gebeugt oder auf andere Weise verändert, so dass die Intensität des reflektierten Strahls verändert wird.
Beim Verstellen einer derartigen Veränderung erfolgt eine Korrektur des Registerkorrekturzylinders 170. der die Kolbenstange 165 in die Bahn des Kolbens 159 vorschiebt, so dass der Schlittenhub verkürzt wird und die Registerhaltigkeit der Bahn 10 wiederhergestellt wird.
Machine for the production of packs from a flowable substance and an endless, flat and flexible web
Machines for the production of packs from a flowable substance and an endless, flat and flexible web are known. In these machines, a web of material is fed down from a supply roll by suitable guides and means which deform the web into a tube by twisting the side edges of the web inward until they contact and generally overlap. The touching edges are usually coated with a thermally flowable thermoplastic material and are brought together in this way and welded in the longitudinal direction.
The tube obtained in this way is guided by a vertically arranged and surrounded by the tube, tubular filling mandrel, through which the liquid that is to be contained in the finished pack is fed.
In front of the filling mandrel, the tube is provided with a transverse sealing seam in a first plane, so that a tubular container is formed that is closed at the bottom and open at the top. The liquid to be packaged is fed to this container.
When the hose moves further downwards, an upper part of the tubular container filled with the liquid is tightly closed and separated from the hose in a plane lying above the first transverse seam. If the transverse seams are placed at right angles to one another, a tetrahedral liquid packing is obtained. If, on the other hand, the transverse seams are made in the same plane, a pillow-shaped liquid pack is obtained.
Such machines for packaging liquids have generally proven themselves and are used in commerce. However, there are numerous difficulties in using such machines, particularly because they are very complicated. For example, many such machines require the use of multiple pairs of welding jaws, carried by multiple endless chains, which grip the hose, weld it, and pull the welded tubular container downward to transform it into a liquid-filled package. Such machines have a very large space requirement, and their maintenance and operation require a lot of work.
Even when the welding jaws are mounted on vertically reciprocating carriages, the drive of these machines consists of complicated mechanical systems and the machines have many of the difficulties noted above and more.
Other difficulties in the operation of the known devices consist in that the metering devices for the liquid are complicated. Apart from this difficulty, most such filling devices cause the packs to be formed to be overfilled, so that the seam area of the pack is contaminated, since the finished packs have to be welded through the material to be packaged. This increases the number of packs that are leaking or that leak when manipulated. The quality of the product is also affected somewhat.
Another disadvantage of the known device concerns the registration and control of the web.
Many packaging machines are unable to achieve such registration and control, or the mechanisms used do not work with the desired accuracy and reliability.
These disadvantages can be avoided by a machine which has means for performing several operations, including deforming the web into a tube by deforming the web around a mandrel, longitudinally and transversely sealing the tube to form an open container, the The open container is filled with the flowable substance to be packaged, the tube is again transversely sealed to complete the production of the pack and the pack is separated from the web and is characterized by a slide that carries two hydraulically actuated clamping jaws and the piston of a hydraulic piston drive is in operative connection, which in turn is in operative connection with a reversing shut-off device, which serves to initiate and reverse the flow of pressure fluid to and from the piston drive,
so that the piston is moved and the carriage is moved vertically back and forth, the clamping jaws being in operative connection with the pistons of hydraulic piston drives, which in turn are in operative connection with a reversing shut-off device which serves to control the flow of pressure fluid to and from the Initiate and reverse piston drives so that the jaws are closed against the hose to cross-seal it and move it downward through the deforming mandrel as the slide moves downwards, and so that the jaws are opened when the slide has finished its downward movement and is ready to move upward the hose has been moved through the machine, a hydraulic feed system with a pressure fluid container and a pump,
which is connected on the suction side with the hydraulic fluid container and on the pressure side via distributors with the named reversing shut-off devices, and a time control device which is in operative connection with the reversing shut-off devices and actuates these shut-off devices in a predetermined order so that they push the piston drives with hydraulic fluid at the correct times act upon, whereupon the hydraulic force is converted into mechanical force in the piston drives to carry out the work processes of the machine.
For a better understanding of the invention, reference is made to the attached drawing and the following detailed description of an exemplary embodiment. In the drawing, the same reference numbers denote similar or identical parts.
Fig. 1 shows schematically the various assemblies, components, combinations and sub-combinations of the machine for packing liquids and the relationships between the arrangements, in particular a pressure fluid source that is connected via distributors and reversing shut-off devices to various piston drives or pressurized-fluid-operated motors that drive the drive for the different work processes of the machine.
Fig. 2 shows a slide vertically movable back and forth by hydraulic force, which carries a turntable on which a pair of hydraulically actuated clamping jaws are mounted, which are used for gripping and advancing the web, as well as for cross-welding and separating the formed package from the Tube. This arrangement is generally similar in part to that shown in FIG. 1, but the turntable is rotated 900 from the position in FIG.
Figs. 3 and 4 show in detail the mechanism for cross-welding and severing the hose.
The welding jaws are shown in FIG. 3 in the open position and in FIG. 4 in the closed position. In this they cause the welding of a pack and its separation from the hose. The same position is used to grasp the hose and move it through the device.
FIGS. 5 and 6 show the liquid metering device for dispensing measured quantities of the substance to be packaged, ingestible substances, to the tubular container. In particular, Fig. 5 shows a device which delivers the flowable substance under a substantially constant pressure. Fig. 6 shows a timing device for dispensing the desired amount of the liquid to be packaged.
Fig. 7 shows in detail a mechanism for actuating the carriage and the cross-welding device as well as the cylinder for correcting the path register or the device for controlling the package length.
Fig. 8 shows an electrical timing device for ensuring the various operational sequences of the device for forming the pack, and also a timing circuit for obtaining an accurate path register.
9 and 10 schematically show a four-way piston valve as it is used several times as a four-way magnetic valve in the device described here.
In the detailed description below, reference is first made to FIG. A better understanding is achieved by referring to this first figure in the description of all subsequent figures.
According to Fig. 1, a flat, flexible web 10 is pulled from a supply roll, not shown, and moved forward over several guide rollers 11 to 18, whereupon it is moved downward, surrounding the mandrel 21 and deformed between it and the deformation rings 22, 23 to form a tube becomes. The web 10 is provided with a thermoplastic coating on its upper side and, when it is deformed into a tube, is welded in a lower part along its longitudinal edges by pressing the member 73 of the longitudinal welding device 70 against the overlapping edges, so that these edges are welded together will. The open hose is cross-welded at its lower end by closing two clamping jaws 110, 120 against the hose. In this way, a tubular container that is open at the end is formed.
This tubular container is filled with a measured amount of a liquid to be packed therein. The liquid is dispensed from a filling chamber 55 of the metering system 50 into the container via a slide-controlled filling tube 44 which extends vertically downward within the delimitation of the deformation mandrel 21 and into the tubular container.
As the liquid-filled packages are formed, the tubular container is progressively moved downward by the downward movement of the vertically reciprocating slide 150. This takes the two heated, movable jaws 110, 120 with it, which close against the tube in the uppermost position of the slide and grasp it while they release the tube in the lowest position of the slide. Then the carriage 150 and the jaws 110, 120 move upwards, while the hose remains motionless after the downward movement. The newly formed container is filled with liquid. In the uppermost position of the carriage 150, the jaws 110, 120 are closed again against the hose, namely above the liquid level, which is of course above the previously made seam.
The liquid-filled tube section is then severed at the upper seam so that a closed, liquid-filled package is obtained. This package and tube remain in the same position relative to each other and are pulled down again while welding of the tube and package continues. In the lowermost position of the slide 150, the jaws 110, 120 release the hose and the pack and the slide 150 returns to its upper position to initiate a new work cycle. As a result of this mode of operation of the carriage 150, the web 10 is drawn intermittently through the packaging device and liquid-filled packages are continuously produced and ejected from the device.
In passing through the packaging apparatus, the web 10 is subjected to a series of operations which are carried out in a timed sequence in different work stations.
These operations used to form the pack preferably also include the formation of straw hole or tear-off flap closures 19.
These tear-off flap closures are provided at small openings 9 in the web 10. These openings are covered and tightly sealed by flaps placed over them. The closures 19 can, if necessary, also be designed so that they can be easily pierced, for example by inserting a drinking straw which is dipped into the liquid content of the pack and is used to remove it from the pack. In the present device, two holes 9 are punched into the web 10 in the punching station 200 and each covered with a cloth in the station 230. The two flap closures 19 are arranged at such a distance from one another that they are separated from one another and each belong to an individual, liquid-filled pack.
This sequence of operations, discussed generally above, will now be described in greater detail with reference to the movement of a length of web 10 from its entry into the machine. First, reference is made to the upper right part of FIG.
Here, a flat web 10 under tension and coming from a supply roll (not shown) enters the device.
The web 10 is kept under tension by means not shown and is first moved over rollers 11, 12 in a path past a photoelectric eye 20, the function of which is described in detail below. The web then passes through the hydraulically operated punching device 200, which punches two holes 9 in the web 10, which are spaced apart from one another such that one of these holes 9 is present in each of two successive, finished, liquid-filled packs. During the punching process, the web 10 lies motionless and the punches 201, 202 mounted on the punch support plate 203 are advanced through the web 10 when the hydraulic piston drive 250 is actuated.
The punch support plate 203 is mounted in one piece on the piston rod 204 of the piston drive 250 and is pushed vertically upwards when the piston rod 204 is extended. In this case, the ends of the punches 201, 202 pass through the path 10 into two dotted, indicated matrices, which are formed in the matrix body 205. While the web 10 is still motionless, the punches 201, 202 are retracted by the backward movement of the punch support plate 203 when the piston drive 250 is acted upon in the opposite direction in a timed manner and the piston rod 204 retracts again.
The flap closures 19 are completely produced by covering the individual holes formed in the web 10 with flaps. For this purpose, the arrangement for attaching flap closures is provided, which consists of a flap feeding device 210 and a flap cutting and sealing device 230. The web 10 is advanced over the rollers 13, 14, 15 between the hydraulically operated plate 211 of the flap attachment assembly and a cutter 212 mounted on the part 213. Between these parts and between the web 10 and the part 213 the ends of two bands 214, 215 provided with a thermoplastic coating are arranged, which are advanced by means of the flap feed device 210.
How this is done and how the flap closures 19 are actually made will now be described in more detail.
Simultaneously with the application of the hydraulic piston drive 250 to extend the piston rod 204 for the purpose of punching the holes 9, the hydraulic piston drive 219 is also applied, so that its piston rod 221 is also extended.
As a result of this loading, the belts 214, 215 are pulled off the rollers 217, 218 mounted on the axle 216 and are moved forward by a predetermined distance. The piston rod 221 is in operative connection with a unidirectional coupling 220 via a fork-shaped member or yoke 222, a pivot axis 209 and an L-shaped member with a lever arm 223 and an axis part 224. This linkage converts an axial movement of the piston rod 221 into a rotary movement of the Arms 223 around the axis 224, so that the disk 225 connected to it is rotated. This also rotates the disk 226, which can only be rotated in this direction. The rotation of the disc 226 causes the rollers 227, 228 to rotate accordingly.
The belts 214, 215 pass between the rollers 227, 228 and the friction or support rollers 229, 231, so that the rotation of the rollers 227, 228 causes the belts 214, 215 to be fed through one of the two holes 9. During their forward movement, the ends 232, 233 of the belts 214, 215 lie below the web 10 and between the part 211 and the cutting edge 212 which is arranged on the part 213 of the flap sealing device 230.
The loading of the hydraulic piston drive 270 causes the piston rod 234 and the cutting edge 212 of the part 213, which is integrally connected to the piston rod 234, to extend. The ends of the bands 214, 215 are severed by the scissors action, which is achieved by the cutting edge 212 being transverse moved over the edge of part 211. By the same movement, the tabs 232, 233 are advanced against the web 10 and welded on over the holes 9. This welding is brought about by pressure and the heating of the tabs 232, 233 between the flat surfaces of the parts 211, 213. In general, a small portion of the attached flap remains unwelded. This part extends away from the welded part and forms a tear tab.
When the welded flap closures 19 are formed, the web 10 is always motionless and the piston drives 219, 250 are acted upon at the same time, so that the piston rods 204, 221 are extended simultaneously. These piston rods are also withdrawn at the same time. The function is exactly the opposite of that of the piston drive 270. With the aid of the punching device 200, holes are punched; at the same time the belts 214, 215 are advanced as the cutter 212 is withdrawn. Therefore, when the piston rod 204 is retracted by the opposite movement of the piston rod 204, the piston rod 221 of the piston drive 219 is also retracted, so that the disk 255 of the one-way clutch 220 is rotated back. Since the coupling 224 only acts on one side, the straps 214, 215 are not withdrawn.
Simultaneously with the retraction of the piston rods 204, 221 of the piston drives 250, 219, the piston rod 234 of the piston drive 270 is extended, so that tabs 232, 233 are cut from the bands 214, 215, which cover the holes 9 in order to form the tab closures 19 to complete.
After the flap closures are made, the web 10 is moved out over rollers 16, 17, 18 and then down. Now the web begins to deform into a tube. The flat, flexible web 10 is now deflected downwards around the roller 18 at right angles to its path of movement. The edges of the web 10 are gradually bent together and finally overlapped and welded together. The web 10 is gradually glued around the deformation mandrel 21 as it moves downward. The tubular web 10 passes through the annular space which is present between the mandrel 21 and the deformation rings 22, 23. The overlapping edges of the web 10 are then welded together under the action of the heated member 73 which causes the thermoplastic coating on the web 10 to flow.
The element 73 is mounted on the piston rod 72 of the hydraulic piston drive 71. These overlapping longitudinal seams are produced by intermittently pressing the member 73, which is moved back and forth in accordance with the action of the piston drive 71. Of course, the inner surfaces can also be welded to one another, using a welding device known for this purpose.
From the longitudinally welded, tubular web 10, a tubular, open container for receiving liquid is now produced by making a transverse seam that closes the bottom of the tube. The transverse seam is formed in that the hose is clamped between two welding jaws 110, 120, which are rigidly mounted on the turntable 130, which in turn is rigidly connected to the carriage 150 moving back and forth. After the formation of a transverse seam has been initiated by the clamping action of the heated jaws 110, 120, in the uppermost position of the carriage 150, a liquid-filled package is separated from the tube. Then, while the package and hose are being welded, the hose and web 10 are moved downward. In the lowest position of the carriage 150, the jaws 110, 120 release the hose.
A liquid-filled pack leaves the device through the opening 99.
A newly formed, tubular, open container is now ready for the intake or continued intake of liquid.
The clamping jaws 110, 120 and the turntable 140 form part of a cross-welding arrangement which is suitable for producing packs of different shapes from the hose, in particular for forming packs in the form of tetrahedron. The implementation of this process is described below with reference to FIGS.
The carriage 150 is rigidly attached to one end of the posts 151, 152 in a cantilevered manner. The posts 151, 152 are displaceable in stationary bearing bodies 154, 156 of the rigidly attached support structure 155 and are connected at their opposite end directly to a yoke 53 which is operatively connected to the piston rod 158 (FIG. 2) of the Koibentriebes 160. Extension of the piston rod 158 pushes the carriage 150 upward. When the piston rod 158 is drawn into the piston drive 160, the slide 150 is moved downwards. The posts 151, 152 slide in the stationary bearing bodies 154, 155.
The rotary disk 130, which is mounted on the slide 150 and carries the clamping jaws 110, 120, moves vertically back and forth in accordance with the action of the piston drive 160 with the slide 150. A feature of the cross-welding arrangement is that the turntable 130 and the clamping jaws 110, 120 can be rotated to a limited extent, so that, for example, tetrahedral packs can be produced.
You can also make pillow-shaped packs. In this case, however, the rotary disk 130 is not rotated and the jaws 110, 120 are always brought into action in the same plane. To produce tetrahedral packs, the jaws 110, 120 are alternately placed in positions offset by 90 to one another. This will place the seams at right angles to each other in each individual package.
When producing a pack of any shape, the jaws 110, 120 grasp the liquid-filled, open container in the uppermost position of the carriage, separate the pack from the hose, then pull the hose and the pack downwards and give the in the lowest part of the downward movement of the carriage Pack free, whereupon the finished pack is ejected in the manner described above. This state is clearly shown in FIG. Here the jaws 110, 120 have just moved apart. In this operating state, the piston rods 103, 104 of the piston drives 122, 124 are extended and the piston rod 121 of the piston drive 123 is retracted. Furthermore, the piston rod 137 of the piston drive 136, which is pivotably connected to the lower part of the transverse welding arrangement 140 and therefore to the movable platform 130, is fully retracted.
The piston rod is connected to the part 139 between the projections 141, 142 by means of a pin 138 passing through them. The movement of the piston rod 137 causes a rotation of the part 140 and thus also the rotary disk 130, which carries the welding jaws 110, 120. At the beginning of the upward movement of the slide 150, the rotation of the turntable 130 is initiated by the extension of the piston rod 137 of the piston drive 136. The full rotation through 909, which takes place during the upward movement, can readily be seen from FIG. 2, in particular when comparing FIGS. 1 and 2. FIG. 2 shows a state in which the turntable 130 is completely rotated through 900 just before the jaws 110, 120 close. After the jaws 110, 120 are closed, the tubing is pulled downward to complete the formation of the package.
The piston drive 136 can be provided with piston rods of different lengths, so that the turntable is rotated through any desired angle up to 900 during the upward movement.
The device for cross-welding and for severing the pack will now be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the uppermost position of the carriage 150, the jaws 110, 120 close elastically against the hose and cause the web edges to be cross-welded in a narrow band which lies above the liquid level. When the jaws 110, 120 are tightened against each other by the retraction of the piston rods 103, 104 into the piston drives 122, 124 and the further extension of the piston rod 121 of the piston drive 123, the springs 116, 117 are compressed so that the knife is extended, which cuts through the transverse seam and enters the opposite jaw 120, thereby severing the filled package.
This separation process is explained in more detail in FIGS. 3 and 4. A single knife 107 is mounted in the jaw 110, through which a pin 112 connects it to a collar 105. At the opposite end of the knife 107, the latter is connected to a second collar 108 by the pin 111.
The collars 105, 108 are each connected to one of the piston rods 103, 104 by pins 106, 109. The knife is mounted directly in front of two compression springs 116, 117 (not shown). When a pressure is exerted on the collars 105, 108 by the housing parts 101, 102 which compresses the springs 116, 117, the knife 107 carried by the collars 105, 108 is extended. The springs 116 and 117 (not shown) are mounted in compressible housing parts 101, 102 which are attached directly to the piston rods 103, 104 of the piston drives 122, 124. As the piston rods 103, 104 continue to retract, the springs 116, 117 are compressed so that the piston rods can continue their movement and the knife 107 is moved forward.
The two housings 101, 102 are identical. The details of the housing 101 are shown in one half of FIG. 3 in section. The piston rod 103 is fastened to the housing part 114 with the nut 115. When the piston rod 103 is retracted further, the smaller cylindrical housing 114 can move further forward into the outer cylindrical housing 113, which has a larger diameter. This compresses the spring 116. With continued forward movement, the knife 107 moves beyond the end face of the jaw 110 through the weld seam and into a recess provided in the jaw 120 for this purpose. This jaw counteracts a movement of the jaw 110.
After the separation process, the liquid-filled package and the tube are held in a fixed position relative to one another, and the welding takes place during the downward movement of the slide 150 until the jaws 110, 120 release the package and it is ejected. In a preferred embodiment, an optimal duration of the welding process is achieved in that the jaws 110, 120 and the carriage 150 move upwards faster than they move downwards, because no welding or other work process needs to be carried out during the upwards movement.
The implementation of the vertical movement of the carriage 150 and the drive provided for this purpose can best be seen from FIG. 7, which also shows part of the mechanism with which the registration of the web is ensured.
First of all, FIG. 7 is considered together with FIG. An adjustable main piston drive 160 is connected via its reciprocating piston rod 158 and a universal joint 157 to the yoke 153, which is attached to the posts 151, 152 carrying the carriage 150. The last-mentioned parts are attached directly to the yoke 153 at one end and to the carriage 150 at the opposite end.
The posts 151, 152 are displaceable in the stationary bearing bodies 154, 156. During the reciprocating movement of the piston rod 158 in the piston drive 160, the slide 150, with it the rotary disk 130, are moved vertically back and forth.
7 also shows a second piston drive 170, which forms part of a device controlled by a photoelectric eye for correcting the register of the web. This detail is described in more detail below with reference to FIGS. 7 and 8. First of all, it is sufficient to state that the piston drive 170 allows the carriage stroke to be shortened in order to correct the register, so that the movement and setting of the track can be automatically set within permissible ranges and the package length can thereby be controlled.
The main piston drive 160 and the piston drive 170 for register correction are the length of the piston determined by a support pin and thus the amplitude d, s slide stroke.
The upward movement of the piston rod 158 is brought about by the application of pressure fluid to the lower end of the threaded cylinder sleeve 055, which fluid flows into the vertical cylinder 165 via the line 164 and the channel 166. The piston rod 158 moves until the piston 159 is stopped at the top of the cylinder sleeve 055. During this upward movement of the piston rod 158, the liquid flowing upward through the line 164 fills the space present in the cylinder sleeve 055 and exerts a pressure on the piston 159, so that the slide 150 is raised. During the upward movement of the piston rod, hydraulic fluid emerges from the cylinder sleeve 055 via the line 177. When the piston rod 158 b-moves downwards, the slide 150 moves downwards.
In this case, pressure fluid flows via line 177 into the upper end of the cylinder sleeve 055 and exits this sleeve via line 166 and pressure medium line 164. This movement of the pressure medium into and out of the cylinder sleeve 055 causes a reciprocating vertical movement of the slide 150 and is regulated by a four-way control slide which is controlled by a signal as a function of time.
An important feature of the device relates to the adjustment of the length of the carriage stroke. This allows the length of the packs produced to be changed. This setting will now also be explained with reference to FIG. The effective length of the cylinder sleeve 055 can be increased or decreased by raising or lowering the vertical cylinder 165 in the cylinder sleeve 055. The bore of the cylinder sleeve is thereby lengthened or shortened.
The rotation of the handwheel 173, which is fixedly connected to the thread-bearing collar 174, lifts the latter and, by means of the rods 167, 168, takes along the entire cylinder 170 used for register correction, so that the vertical cylinder 165 moves up into the cylinder sleeve 055 and reduces its effective length becomes. When the handwheel 173 and the thread-bearing collar 174 are rotated around the externally threaded vertical cylinder 055, the latter therefore moves upwards and takes the entire cylinder 170 with it for register correction. This moves upwards together with the rods 1 67, 168, which are raised in the support pin 171. As a result, the end part 178 of the vertical cylinder 165 is retracted into the cylinder sleeve 055.
On the other hand, turning the handwheel 173 in the opposite direction naturally increases the length of the bore in the cylinder sleeve 055. In this way, the length of the slide stroke and thus also the length of the pack can be adjusted.
In order to achieve an accurate path register, the stroke of the slide can be shortened if necessary by moving the vertical cylinder 165 upwards on the basis of a corresponding correction signal. For this purpose, a signal coming from a sensing device, for example the photoelectric eye 20, actuates a three-way slide which allows pressure medium to enter the working space of the correction cylinder 170 under pressure via the line 161. This pressure acts on the piston head 163 and causes the vertical cylinder 165 to move upwards into the path of the piston 159, so that the effective length of the cylinder sleeve 055 is reduced. As a result, the carriage stroke is shortened and the track 10 is moved less far down.
After this correction has been carried out, the three-way slide is actuated in the opposite direction so that the pressure medium can escape from the line 161. When the pressure of the piston 159 against the end 178 of the vertical cylinder 165 moves the latter downward, the cylinder 165 returns to its correct position, in which it remains until a correction is again required. As will be explained below, the purpose of this arrangement is to constantly carry out a correction so that the length of the pack is always kept within certain limits without wandering from one extreme to the other.
The device 30, 50 for filling the packs will now be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. The metering system 50 has an intermediate storage chamber 55, from which portions of liquid are dispensed under constant pressure on the basis of a signal. This signal is time-controlled with regard to its position and duration in the total work cycle so that the correct amount of liquid is dispensed into the open container at the correct time via the filling pipe of the tax:; richLul; L 30.
Before the end of the upward movement of the slide 150, the liquid begins to exit from the storage chamber 55, which has previously been filled to a desired level.
After the desired amount of liquid has been dispensed from the chamber 55 via the line 64, the shut-off element 65, the line 66 and the filling pipe 44 (FIG. 5), the liquid level 57 sinks and with it the float 56. The downward movement of the float 56 is over the arm 58 of the pivot arm 59 moves. This is connected by a pin 60 to a wall of the chamber 55, not shown.
The arm 59 is provided with a cam 61 which engages the plug 62. When the arm 59 rotates downward, the cam 61 moves horizontally away from the plug, so that the horizontal thrust exerted by the cam 61 on the plug 62 becomes smaller.
Under the action of the supply pressure, the plug therefore now moves to the right into the chamber 55. When the plug 62 has left its seat, the supplied liquid can flow around the O-ring 63 into the storage chamber 55. As a result, when a liquid escapes, the chamber is refilled so that the float 56 rises again. As a result, the pivot arm 59 is lifted, the cam of which moves the plug 62 back into the closed position, so that the supply of liquid to the chamber 55 is interrupted again. In a normal, high-speed filling process, this constant filling of chamber 55 and the dispensing of liquid to that chamber can be described as a reciprocating movement of plug 62 and liquid level 57.
In a normal packaging process, the liquid flows essentially continuously from a supply (not shown) via the lines 51, 52, 54 into the filling chamber 55, in which the liquid level is kept essentially constant. The liquid flows from the chamber 55 through the line 64, the shut-off element 65, the line 66 and the filling pipe 44.
With the aid of a line 53 and a three-way slide valve 65, the system can be vented prior to commissioning. The amount of liquid dispensed in a metered manner through the filling tube 44 into the tubular, open container is determined by the timing of the piston drive 31 and is best understood with reference to FIGS. 1 and 6.
The application of the piston drive 31 is timed by a signal. The piston rod 36 is extended so that its shaft 37 presses against the projection 38 which is mounted on the enlarged part 39 of the shaft 40. This rotates the shaft 40, which leads to a corresponding rotation of the lever 41, which pulls on the handlebar 42, which causes a corresponding rotation of the arm 43, since the arms 41 and 43 are connected by means of the handlebar 42. 6 shows that the movement of the arm 43 rotates the filling pipe 44, which is pivotably connected to the line 66. The same process also rotates the perforated slide disk 45, which is wedged therewith by the engagement of its projection 47 in a notch 46 of the filling tube 44.
As a result, the openings of the slide disk 45 are brought into line with those of the rigidly fixed outlet nozzle 48 from. The slide disk 45 projects into the nozzle 48 and is rotatable in it. Since the beveled nozzle 48 sits in the solid cylindrical part 49 and is wedged therewith by means of the ribs 67, 68 and the groove 69 (and another groove not shown) that complement them, the nozzle does not rotate and liquid flows through it the filling tube 44. The liquid emerges from the chamber 55 as long as the schieberges. Your filling pipe 44 remains open.
As the piston rod 36 is extended further, the openings in the valve disc 45 and nozzle 48 move apart so that the flow of liquid ceases. After retraction of the Kol bin rod 36 in the piston drive 38, the projection 38 is rotated in the opposite direction. The arm 43 rotates with it, so that the openings in the slide disk 45 and the outlet nozzle 48 come into alignment again and are moved apart. As a result, a liquid discharge through the filling tube 44 is initiated again and interrupted again.
All of the above-mentioned hydraulic piston drives, which are described in detail below in connection with the timing control, receive their pressurization from the hydraulic system 80, which operates with these piston drives via the line 94, the lines 96, 97, 98 leading to the distributor 100 and the reversing slide 34, 76, 134, 145, 146, 197, 267, 271 are connected.
Reversing slide valves suitable for use in the context of the invention are known. A four-way piston valve, which is shown schematically in FIGS. 9 and 10, is preferably used. In these two figures, a piston 186 is shown with two pairs of openings 1871, 1872 and 1881, 1882. This piston can be displaced to the right or left within the delimitation of the cylindrical housing 189, depending on whether a push or pull is exerted on the projections 190, 191. One or both of these projections 190, 191 can form the core of an electromagnet (not shown) and can be actuated by an electrical signal.
An electromagnet can be used at one end of the cylindrical housing 189 and a loading spring at the other end, so that when the electromagnet is switched off, the piston is returned to an initial position. Such slides can of course also be operated in other ways or even by hand.
When one pair of openings 188i, 1882 is closed towards the inlet openings 192, 194 and the outlet openings 193, 195, the openings of the other pair 187, 1872 are open towards these inlet and outlet openings. By reversing this state, the direction of flow is reversed.
In FIG. 9, the piston 186 is on the far left so that the liquid can flow upwards through the line 192 and the opening 1871 of the slide into the line 194. At the same time, liquid flows in the opposite direction through the line 195 and the slide opening 1872 into the line 193. If, however, the piston 186 is shifted all the way to the left, as shown in FIG. 10, the liquid in the lines 194, 195 has exactly that opposite flow direction. The liquid now flows from the line 192 through the opening 188: into the line 195 and from the line 194 through the slide opening 18 8i into the line 193.
The operation of the two-way and three-way reversing valve, which are also used in the present device, is perfectly normal and need not be described in detail.
The hydraulic system 80 shown in Fig. 1 has a pump 84 of suitable size. This pump is driven by a motor 82 and fed with pressure fluid 91 from a container 92. The pump 84 sucks in oil via its suction line 81 and delivers it to the line 94 via its pressure line 85 and to the distributor 100 via the lines 95, 96, 97, 98. On the pressure side of the pump 84 a safety device is provided which consists of a two-way relief valve 88 which is connected to the container 91 via the line 87. Any type of pump 82 can be used, for example a gear pump, capsule pump, piston pump or the like.
The motor 82 can be an electric motor, a steam engine, an air motor, or the like.
The hydraulic system preferably also has a pressure accumulator 89 which is connected to the pressure side of the pump via a line 90 which leads into line 85. This memory can be of any of several well known types. For example, it can consist of a gas-filled sack which is in contact with the pressurized pressure medium, so that the sack is compressed when the pressure of the liquid increases and expands when the pressure decreases. This modulates the pressure delivered by the hydraulic system.
A complete work cycle will now be described with reference to FIG. 8, beginning with the point in time at which the carriage 150 is in its lowest position, a liquid-filled pack has just been ejected and the web 10 is motionless. The light beam emitted by the photoelectric eye 20 now falls on marks that are provided on the web 10 and is reflected to the receiver of the photoelectric eye 20.
Fig. 8 shows two different groups of microswitches 240, 260. When a microswitch of the group or the corresponding circuit is closed, the microswitch is electrically connected to a control magnetic slide, so that the actuation of the corresponding circuit is applied to the initiates or reverses the corresponding piston drive and this piston drive causes an operation of the machine. The individual microswitches are closed in a specific time sequence so that the corresponding operation of the device is carried out. Many of these operations occur simultaneously or in a predetermined order. The microswitches of groups 240 and 260 are closed by a series of rotating discs in a predetermined order.
These disks are mounted on shafts 256, 266 which are rotated by motor means not shown.
Each disc is provided with a cam, not shown, which causes a microswitch adjacent to it to close. Of course, you can use a number of independently mounted disks or groups of disks to initiate each operation of the machine at a preselected time. Furthermore, disks driven by a single motor can rotate at different speeds, with different groups of disks being mounted on different shafts which are driven with different gear ratios.
In the device described above, the microswitches of group 260 are controlled by a series of cam disks having the same diameter as the disks which control the microswitches of group 240, while the speed of the disks for the microswitches of group 260 is only half as large like the speed of the discs for the microswitches of group 240.
It is assumed that the switch 292 of the photoelectric scanning circuit remains open during the following first cycle so that the register correction cylinder 170 is not corrected.
The following sequences of operations are carried out in the company.
To initiate an upward movement of the slide 150, the microswitch 246 is closed by rotating the cam disk 245, so that the piston of the four-way magnetic slide 146 is displaced via the circuit 281 so that pressurized fluid under pressure at the lower end enters the Piston drive 160 enters and hydraulic fluid exits the piston drive via line 147.
This extends the piston rod 158 so that the upward movement of the slide 150 begins.
At the same time, the pivoting of the jaws 110, 120 is initiated as follows: The rotation of the cam disk 259 closes the microswitch 261 and the double-acting four-way solenoid slide 145 is switched via the circuit 291 so that pressurized fluid flows into the hydraulic fluid via the line 144 The piston drive 136 flows, so that the piston rod 137 is extended and the rotation of the rotatable part 140 begins during the upward movement of the slide 150.
During the upward movement of the carriage 150, a complete working cycle of the punching device 200, the tape feed device 210, the flap cutter 230 and the longitudinal welding device 270 is carried out. At the beginning of the upward movement, the piston drives 219 and 250 are acted upon in such a way that the holes 9 are punched and at the same time the bands 214, 215 are advanced. A longitudinal seam is generated by simultaneously acting on the piston drive 71. When the piston drive 270 is acted upon, the knife 212 of the flap cutter 230 is actuated. Before the carriage 150 reaches its uppermost position, all of these movements are reversed. 203 of the punch 200 is withdrawn. At the same time, the tape feed device 210 is reset. The longitudinal welding element 73 of the piston drive 70 is withdrawn.
When the piston drive 270 is applied, the knife 212 is also withdrawn.
Simultaneously with the initiation of the upward movement, the punching device 200 is actuated, so that the holes are punched. The flap advancing device also advances the tapes. For this purpose, the cam disk 262 closes the microswitch 263, so that the magnetic slide 267 is actuated via the circuit 283 in such a way that it reverses the direction of action of the piston drive 250. The liquid now enters the piston drive 250 via the line 269, so that the piston rod 204 is extended and the punch carrier 203 moves up through the track 10 into the die 201, 202.
At the same time, hydraulic fluid flows via line 269 into the upper end of piston drive 219, so that piston rod 221 is extended and tape feed device 210 is actuated via coupling 224 in the sense of tape feed 210.
At the same time, a flap closure 19 (FIG. 1) is completed in the opposite direction to the punching and tape feeding process. The microswitch 265 is closed by the rotation of the cam disk 264, so that the magnetic slide 271 is actuated via the circuit 284 in the sense that pressure fluid enters the lower end of the piston drive 270 via the line 272. As a result, the piston rod 234 is extended, which moves the knife 212 upwards, so that the tabs are separated and the end face of the welding member 213 is pressed against the tabs and the counter-plate 211. The drinking straw hole closures 19 are thereby formed. Before the carriage reaches its uppermost position, the arrangement described above is withdrawn.
At the same time, the action of the piston drive 70 provides the hose with a longitudinal weld seam. The microswitch 248 is closed by the rotation of the cam disk 247, so that the four-way magnetic slide 76 is actuated via the circuit 285 in the sense that pressure fluid flows into the piston drive 71 via the line 74 and the piston rod 72 is extended. As a result, the part 73 is pressed against the web 10, so that the longitudinal edges are welded together.
Just before the carriage reaches its uppermost position, the punching device 200 and the tape feed device 210 are reset with the aid of the one-way coupling. By opening the microswitch 263, the circuit 283 is de-energized, so that the piston of the magnetic slide 267 is displaced and the direction of flow of the pressurized fluid is reversed. The pressure fluid now flows into the piston drive 250 via the line 268, so that the piston rod 204 is withdrawn.
The piston rod 221 of the piston drive 219 is also withdrawn, so that it is reset under the action of the coupling 224 acting on one side.
At the same time, the flap welding element 213 is also withdrawn: Since the cam of the disk 264 no longer engages the microswitch 265, the latter opens and the circuit 284 is de-energized. As a result, the spring-loaded piston of the magnetic slide 271 is shifted and the pressure fluid is reversed, which now enters the cylinder 270 via the line 273 and exits it via the line 272. As a result, the piston rod 273 and with it the flap welding element 213 are withdrawn.
At the same time, the longitudinal welding element 73 is withdrawn: Since the cam of the cam disk 247 no longer engages the microswitch 248, it is opened and the circuit 285 is de-energized. The spring-loaded piston of the magnetic slide 76 is therefore displaced so that the pressure fluid is reversed. It now enters the piston drive 71 via the line 75 and causes the longitudinal welding element 73 to retract.
When the carriage 150 has reached its uppermost position, the rotatable member 140 and the jaws 110, 120 have performed a rotation of 900.
The cam disk 249 now closes the microswitch 251 so that the four-way magnetic slide 134 is switched over via the circuit 287. When the piston drives 122, 123, 124 are pressurized, the piston rod 121 is extended and the piston rods 103, 104 are retracted. As a result, the jaws 110, 120 are closed against the hose so that it is cross-welded and the package is separated from the hose.
The upward movement of the slide 150 now ends and the slide begins its working stroke: Since the cam of the cam disk 245 no longer engages the microswitch 246, it is opened and the circuit 281 is de-energized. As a result, the spring-loaded piston of the magnetic slide 146 is displaced and the action on the main cylinder 160 is reversed. The piston drive 160 is now acted upon via the line 147, while hydraulic fluid emerges from the cylinder via the line 148. This initiates the downward movement of the carriage 150 so that the tube is drawn downward and the web 10 is drawn through the machine.
Each extension and retraction of the piston rod 36 initiates and ends a filling process of a tubular open container. When the filling tube 44 begins to rotate, the openings of the disk 45 and the nozzle 48 are brought into alignment with one another, so that the flow of the liquid through the filling tube 44 begins. With the further movement of the piston rod 36, the openings come into a position in which the openings of one set correspond completely to those of the other. Then they move away from each other again, so that the flow becomes weaker and finally stops when the openings no longer match.
All operating parameters of the filling device are easily controllable. The filling tube and the openings provided therein can therefore be dimensioned as required in view of the viscosity of the respective liquid. Furthermore, the desired filling time can easily be determined by appropriately dimensioning the lines 32, 33, which are connected to the piston drive 31, so that the openings remain open for a desired period of time. An adjustable perforated disk system (dialing system) can also be used in the lines 32, 33. Furthermore, the pressure of the liquid is essentially constant.
An important advantage of this system that keeps the seam free of liquid is that the open container is provided with a precisely dosed amount of liquid and contamination of the seam is avoided. The seams are also not contaminated by splashed or sprayed liquid, because a very low pressure is generally sufficient for a quick, rapid delivery of a liquid or another flowable substance into the open container.
For most liquids, the open container is filled with the desired amount of liquid long before the downward movement of the carriage has finished. If necessary, however, the entire slide movement from the beginning of the closing of the jaws 110, 120 can be used to fill the open container.
When the carriage 150 arrives in its lowermost position, the jaws 110, 120 release the tube and the closed, liquid-filled package.
This happens when the cam of the cam disk 249 no longer engages the microswitch 251, so that it opens and the circuit 287 and the magnetic slide 34 are de-energized.
In the lowest position of the slide, the turntable 130 and with it the jaws 110, 120 are rotated.
When the carriage 150 remains in its lowest position, the cam disk 241 closes the microswitch 242, so that when the microswitch 261 closes, the circuit 282 receives a pulse. The piston of the magnetic slide 145 is now displaced in such a way that pressure fluid enters the piston drive 136 via the line 143. As a result, the piston rod 137 is drawn in and the part 140 is rotated. The microswitch 242 is closed in each individual work cycle of the machine, and the microswitch 261 alternately sends the pulse to one and the other side of the solenoid valve 145. As a result, the piston rod 137 is extended or retracted once in each work cycle. This work cycle is then repeated indefinitely.
The web punching device 200 and the device 210 for forming and advancing the flaps, as well as the cutting device 230 are only used during every second working cycle of the machine, i.e. H. operated during every other cycle of all other devices. Therefore, the microswitches of group 260 are operated by a group of cams mounted on the shaft 266, the speed of which is only half the speed of the disk, which are used to operate the microswitches of group 240, of the same diameter and on the shaft 266 are mounted. This ratio is chosen because two straw opening closures 19 are produced at the same time, each belonging to a pack.
A feature of the invention is that a correction is carried out periodically to ensure a predetermined length of the packet. If, in the continuous production of packs, no attempt is made to control the length of the packs, the length of the packs fluctuates considerably, so that cs would be difficult or even impossible to properly control labels, brands, trade names that normally appear on a pack center. To ensure this registration and control of the path, a photoelectric control is provided which periodically corrects the length of the carriage stroke. This control is described below.
The stroke of the slide 150 is deliberately set so that it is somewhat larger than the desired package length, for example by an amount in the order of magnitude of 1 10 mm. As a result, all packages are slightly longer than the preselected optimum and there is no tendency for the package length to fall below this optimum. In several work cycles, however, these excess lengths add up, so that the light emitted by the photoelectric eye 20 determines that the length of the web 10 has changed when it is scanned at a preselected time. If so, the light is transmitted, diffracted, or otherwise altered, for example, so that the intensity of the reflected beam is altered.
When such a change is adjusted, the register correction cylinder 170 is corrected, which advances the piston rod 165 into the path of the piston 159, so that the carriage stroke is shortened and the register accuracy of the path 10 is restored.