Verpackungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine für die Herstellung von gefüllten und dicht verschlossenen Packungen aus vorgefertigten Zuschnitten eines thermoplastüberzogenen Materials, z. B. kunststoff überzogener Pappe, das zum leichteren Falzen mit Falzlinien versehen ist, wobei die Maschine ein schrittweise drehbares, Dorne tragendes Dornrad, eine Einrichtung zum Aufstellen der Behälterzuschnitte in Form je eines Rohres und zum Aufschieben der aufgestellten Behälterzuschnitte auf die Dorne, eine Einrichtung zum Falzen und dichten Verschliessen eines Bodens an den auf den Dornen befindlichen Behälterzuschnitten, einen Kettenförderer mit Haltern, eine Einrichtung zum Zuführen der aufgestellten und auf den Dornen mit Böden versehenen Behälterzuschnitte auf die Halter des Kettenförderers und schliesslich Einrichtungen zum Vorfalzen,
Füllen und dichten Verschliessen der in den Haltern befindlichen und mit ihnen bewegten Behälter aufweist.
In der Verpackungstechnik werden seit langem Packungen mit einem giebeldachförmigen Oberteil verwendet. Diese Packungen werden in fast allen Fällen aus vorgefertigten Zuschnitten hergestellt, die vorteilhafterweise mit Falzlinien versehen sind, um das Aufstellen und Formgeben der Packungen zu erleichtern, wobei die den Oberteil und den Boden der Packung bildenden Felder in ihre Endstellung gefalzt werden.
Derartige Behälterzuschnitte sind heutzutage meistens mit einem thermoplastischen Material, z. B. Polyäthylen, überzogen, wobei die thermoplastische Schicht einerseits dazu dient, die Packung für Flüssigkeiten undurchlässig zu machen, und anderseits ein Versiegeln der Packung mittels Hitze und Druck zu ermöglichen, so dass die Packung im aufgestellten Zustand Zusammenhalt hat.
Es ist an und für sich bekannt, derartige Packungen mittels automatischer Verpackungsmaschinen des obigen Typs herzustellen, wobei die Behälterzuschnitte auf an einem Dornrad vorgesehene Dorne aufgeschoben und beim schrittweisen Weiterschalten des Dornrades an aufeinanderfolgenden, rings um das Dornrad verteilt angeordneten Behandlungsstellen, die Bodenteilflächen übereinander einwärtsgefaltet und zu einem dichten Boden miteinander verschweisst werden. Die derart gestalteten und auf die Dorne aufgeschobenen Behälter müssen nach ihrer Fertigstellung von den Dornen entfernt und zwecks Transports zu den Abfüll- und Verschlussstellen auf eine Förderbahn gestellt werden.
Es ist bereits bekannt, Behälter mittels Saugköpfen oder dergleichen von den Dornen abzuziehen, um sie danach ordnungsgemäss auf die Förderbahn zu stellen.
Es ist sehr wichtig, dass die Behälter richtig in den Förderer eingesetzt werden, d. h. dass sie in die besonderen Halter gesetzt werden, mit denen der Förderer ausgestattet ist, und dass die Behälter die richtige Höhenlage im Förderer einnehmen.
Bei den bekannten Abzieheinrichtungen mit Saug- köpfen ist die Hublänge des mit dem Saugkopf verbundenen Abzieharmes veränderlich einstellbar, so dass die waagrechte Lage des Stellplatzes, in den die Behälter von der Abzieheinrichtung gebracht werden, genau eingestellt werden kann. Derartige Abzieheinrichtungen mit einstellbarer Hublänge sind jedoch mechanisch kompliziert und es hat sich herausgestellt, dass die Einstellung schwierig zu bewerkstelligen ist.
Die obigen Nachteile sollen durch die erfindungsgemässe Verpackungsmaschine vermeiden werden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Abziehleinrichtung zum Abziehen der Behälter von den Dornen eine Betätigungsstange besitzt, die am einen Ende mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist, die der Betätigungsstange eine mit der Schrittschaltbewegung des Dornrades synchrone Auf- und Abwärtsbewegung erteilt, und das andere Ende der Betätigungsstange mit einem Saugkopf verbunden ist, der über eine Bohrung mit einem Ventil in Verbindung steht, über das die Bohrung mit einer Vakuumquelle oder der Umgebungs- atmosphäre oder einer Druckluftquelle verbunden werden kann, und welches Ventil gegenüber der Behälter bahn verstellbar und durch die Betätigungsstange oder eine mit ihr verbundene Einrichtung betätigbar ist.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung soll nunmehr an Hand der schematischen Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verpakkungsmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Verpackungsmaschine,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Abzieheinrichtung, teilweise im Schnitt und
Fig. 4 eine Ansicht eines Behälterzuschnitts.
Mit Verpackungsmaschinen der vorliegenden Art werden Packungen aus vorgefertigten Behälterzuschnitten hergestellt, die aus thermoplastüberzogener Pappe oder dergleichen bestehen. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Behälterzuschnitts ist in Fig. 4 dargestellt. Dieser ursprünglich flache Behälterzuschnitt 4 ist zu einem im Querschnitt quadratischen Rohr aufgestellt worden. Der Behälterzuschnitt 4 ist aus einem Boden kunststoffüberzogenen Pappwerkstoff längs des gewünschten Umrisses ausgestanzt worden, möglicherweise nachdem der Bogen bedruckt und mit Falzlinien 103 versehen wurde, die das Falzen des Behälterzuschnittes erleichtern. Nach dem Stanzen des Behälterzuschnittes werden dessen zwei Längsränder 104 miteinander verbunden, was das Aufstellen des Zuschnitts in Rohrform ermöglicht.
Der Bodenteil 35 des Behälterzuschnittes 4 weist zwei grössere rechteckige Bodenteilflächen 105 und 106 und zwei kleinere dreieckige Bodenteilflächen 107 und 108, auf, die durch Rückfalzflächen 109 und 110 mit den grösseren Flächen 105 und 106 verbunden sind.
Alle diese Bodenteilflächen sind voneinander und vom Behälterkörper 111 durch die Falzlinien 103 getrennt, die in dem Verpackungsmaterial vorgesehen sind, um das Falzen zu erleichtern.
Der Oberteil 113 des Behälterzuschnittes 4 weist ein Falzmuster auf, das dem des Bodenteils 35 sehr ähnlich ist. Da der Oberteil jedoch nicht zu einer flachen Decke, sondern zu einem Giebeldach gefalzt werden soll, haben die Teilflächen des Oberteils andere Abmessungen.
Der Oberteil 113 ist ferner mit Schliessflächen 112 versehen, die zu einem flachen Steg vereinigt werden können, in dem die Schliessflächen 112 dicht miteinander verbunden sind und eine lecksichere und dauerhafte Verbindung bilden.
Der Oberteil 113 und der Bodenteil 35 werden in derselben Weise gefalzt. Daher wird der Einfachheit halber nur das Falzen des Bodenteils 35 beschrieben.
Hierbei werden die dreieckigen Bodenteilflächen 107 und 108 über die Offnung des Behälterzuschnittes einwärtsgeklappt, wonach die grösseren Flächen 105 und 10 ebenfalls über die Öffnung des Behälterzuschnittes einwärtsgefalzt werden. Gleichzeitig werden die Rückfalzflächen 109 und 110 gegen die dreieckigen Flächen einwärtsgefalzt, so dass sie sich zum Schluss des Falzvorganges zwischen den grösseren und kleineren Flächen befinden und diese berühren. In dieser Stellung werden die Flächen mit Hilfe von Wärme und Druck miteinander versiegelt.
Wie vorstehend bereits angedeutet wurde, wird der Oberteil der Packung in derselben Weise gefalzt, jedoch mit dem Unterschied, dass die Flächen des Oberteils so bemessen sind, dass sie nicht vollständig über die Öffnung des Behälters einwärtsgefalzt werden können, sondern nur bis in eine Stellung, in der die einander gegenüberliegenden Flächen eines Flächenpaares einander berühren. Die Schliessflächen 112 werden unter Bildung eines flachen Steges gegeneinandergefalzt, wobei die kleinere Schliessfläche ziehharmonikaartig zwischen die grösseren Schliessflächen gelangt.
Die noch flachen Behälterzuschnitte 1 werden einem Magazin 2 entnommen und zu einem Rohr 4 geformt, das im Ausführungsbeispiel einen quadratischen Querschnitt hat.
Mit Hilfe einer Aufgabeeinrichtung 3, die aus einer mit Mitnehmern 9 versehenen, umlaufenden Kette besteht, werden die aufgestellten Behälterzuschnitte 4 auf je einen Dorn 5 geschoben, der auf einem Dornrad 6 angeordnet und in eine Stellung vor der Aufgabeeinrichtung 3 gebracht worden ist. Diese Stellung ist in der Zeichnung mit I bezeichnet. Sobald der Behälterzuschnitt 4 auf den Dorn 5 aufgeschoben worden ist, wird das Dornrad 6 über ein Schrittschaltwerk 23 um einen Schritt weitergeschaltet. Im vorliegenden Fall beträgt der Schrittwinkel 600, so dass das Dornrad entgegen dem Uhrzeigersinn um 600 in die Stellung II gedreht und dort wieder zum Stillstand gebracht wird.
In der Stellung II befindet sich der Bodenteil 35 des auf den Dorn 5 geschobenen Behälterzuschnittes 4 vor einer Vorfalzeinrichtung 7, die durch einen Antrieb 30, vorzugsweise einen Luftzylinder, betätigt wird. Mittels des Antriebs 30 wird die Vorfalzeinrichtung 7 bis an den von dem Dorn 5 vorstehenden Bodenteil 35 des Behälterzuschnittes 4 heranbewegt. Dann werden Klappen der Vorfalzeinrichtung 7 gegen den Bodenteil 35 des Behälterzuschnitts einwärtsgeklappt, so dass dieser längs der bereits in dem Bodenteil des Behälterzuschnitts 4 vorgesehenen Falzlinien vorgefalzt wird. Der Vorfalzvorgang wird jedoch beendet, ehe die zur Bildung des Bodens bestimmten Wandteile des Behälterzuschnitts sich in ihrer Endstellung befinden.
Infolge der Elastizität des Materials kehrt der von dem Dorn 5 vorstehende Bodenteil 35 des Behälterzuschnitts 4 annähernd in die Lage zurück, die er vor dem Vorfalzen innehatte.
Nach Beendigung des Vorfalzvorganges wird das Dornrad 6 wieder weitergeschaltet, worauf es in der Stellung III zum Stillstand kommt. In dieser Stellung befindet sich der vorgefalzte Bodenteil 35 des Behälterzuschnitts 4 genau vor einer heb- und senkbaren Heizeinrichtung 8. Wenn man die Heizeinrichtung 8 in den nach oben gerichteten Bodenteil 35 des Behälterzuschnitts 4 senkt und ein heisses Gas, vorzugsweise Luft, gegen die als Schliessflächen vorgesehenen Aussenflächen des Bodenteils bläst, wird der thermoplastische Überzug auf diesen Teilen über seinen Erweichungspunkt hinaus erhitzt. Nachdem die Schliessflächen des Bodenteils 35 genügend erhitzt worden sind, wird die Heizeinrichtung 8 aus dem Bodenteil 35 herausgehoben und das Dornrad 6 in die Stellung IV weitergeschaltet.
Wenn sich das Dornrad 6 mit den Dornen 5 aus der Stellung III in die Stellung IV bewegt, gelangt der von dem Dorn 5 vorstehende Bodenteil 35 des Behälterzuschnitts 4 in den Bereich einer Führungsschienenanordnung 36, welche die beiden sich gegenüberliegenden Bodenteilflächen 105 und 106 des Bodenteils 35 des Behälterzuschnitts 4 aufeinander zu bewegt, wobei die dreieckigen Bodenteilflächen 107 und 108 ziehharmonikaartig zwischen die rechteckigen Bodenteilflächen 105 und 106 nach innen gefalzt werden.
Wenn der Dorn 5 die Stellung IV erreicht hat, wird eine bewegliche Pressplatte 10 mittels einer Betätigungseinrichtung 29, die vorzugsweise aus einem Luftzylinder besteht, gegen den vollständig gefalzten Bodenteil gedrückt, so dass ein im wesentlichen flacher Behälterboden entsteht. Beim Zusammenpressen der den Boden der Behälter bildenden Teile des Behälterzuschnitts 4 zwischen der Pressplatte 10 und der Stirnfläche des Dornes 5 werden die erhitzten Bereiche des Bodenteils 35 abgekühlt, so dass nach dem Verschmelzen der erhitzten Thermoplastschichten diese die Flächen des Bodenteils zusammenhalten und sich ein flacher, fiüssigkeitsdichter Boden ergibt.
Um eine befriedigende Dichtheit zu erzielen, müssen die aufeinandergefalteten Bodenflächen mit grosser Kraft gegeneinandergedrückt werden, wobei Presskräfte von mehreren Tonnen zweckmässig sind, weil Presskräfte von dieser Grössenordnung ein befriedigendes Ausplatten des Kunststoffes im Bereich der Verbindung bewirken, so dass Leckwege, die möglicherweise zwischen den überlappenden Materiallagen vorhanden sind, dicht verschlossen werden.
Nachdem der Pressvorgang für den Boden des Behälters beendet worden ist, wird das Dornrad 6 in die Stellung V weitergedreht, in welcher kein Arbeitsvorgang durchgeführt wird, so dass der mit einem Boden versehene Behälter 33 nach Ablauf einer Zeitspanne, die einem Schaltschritt entspricht, in eine Stellung VI weitergeschaltet wird, in welcher der Dorn 5 senkrecht nach unten gerichtet ist.
In der Stellung VI wird der Behälter 33 mit Hilfe einer senkrecht beweglichen Abzieheinrichtung 11 von dem Dorn 5 abgezogen. Die Abzieheinrichtung 11 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Saugkopf 37 versehen, der an eine nicht dargestellte Vakuumquelle angeschlossen werden kann.
Zum Abziehen wird die Abzieheinrichtung 11 mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 38, wie beispielsweise einem Luftzylinder, in eine Stellung gehoben, in welcher der Saugkopf 37 an dem flachen Boden des Behälters 33 angreift. Wenn der Saugkopf 37 den Boden berührt, oder noch vor dieser Berührung, wird der Saugkopf an eine nicht dargestellte Vakuumquelle angeschlossen, so dass er sich an dem Boden des Behälters 33 festsaugt. Wenn dann die Abzieheinrichtung 11 abwärtsbewegt wird, zieht sie den Behälter 33 von dem Dorn 5 ab und bewegt ihn nach unten, bis er zwischen die Haltevorrichtungen 97 eines schrittweise bewegten Kettenförderers 13 gelangt, der den vom Dornrad 6 abgenommenen Behälter 33 in einer im wesentlichen waagrechten Richtung fördert.
Wenn der Behälter abgezogen worden ist, wird das Dornrad 6 in die Stellung I weitergeschaltet, in welcher die Aufgabeeinrichtung 3 einen neuen Behälterzuschnitt 4 auf den Dorn 5 aufschiebt.
Vorstehend wurden die während eines vollständigen Umlaufs eines Dorns durchgeführten Arbeitsvorgänge beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass während jedes Intervalls zwischen aufeinanderfolgenden Schaltschritten Arbeitsvorgänge gleichzeitig an allen Stellen mit Ausnahme der Stelle V durchgeführt werden, so dass während jedes dieser Intervalle ein fertiger Behälter 33 abgezogen und gleichzeitig ein neuer Behälterzuschnitt 4 auf einen Dorn 5 geschoben wird. Das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaltschritten muss natürlich zeitlich so bemessen sein, dass für die Durchführung der verschiedenen Arbeitsvorgänge an den verschienenen Stellen genügend Zeit zu Verfügung steht.
Der Kettenförderer 13 besteht aus zwei endlosen parallelen Ketten, die mit paarweise angeordneten Haltevorrichtungen 97 versehen sind, wobei jeweils zwischen den beiden einander auf den beiden Ketten gegenüberliegenden Haltern eines Paares ein Zwischenraum 98 vorhanden ist, in dem ein Behälter 33 stehen kann. Wenn der mit Hilfe der Abzieheinrichtung 11 von dem Dorn 5 abgezogene Behälter 33 abwärtsbewegt wird, gelangt er in den Raum zwischen den beiden Ketten des Förderers 13 und somit in den Zwischenraum 98 zwischen den Haltern. Um dies zu ermöglichen, muss der Kettenförderer 13 natürlich im Takt mit dem Dornrad 6 bewegt werden, d. h., dass sich der Kettenförderer 13 bei jedem Schaltschritt des Dornrades 6 um eine Halterteilung vorwärtsbewegt, wodurch jeweils ein neuer leerer Zwischenraum 98 einer Haltevorrichtung 97 genau unter den in Stellung VI befindlichen Dorn 5 bewegt wird.
Nach dem Einsetzen des Behälters 33 in den Zwischenraum 98 zwischen den Haltern wird der Saug- kopf 37 von dem Behälter 33 gelöst. Wie vorstehend erwähnt wurde, wird bei jedem Schaltschritt der Kettenförderer 13 in Fig. 1 und 2 um einen Schritt nach links bewegt, wobei die Höhe der Behälter 33 dadurch festgelegt ist, dass sie mit ihren Böden auf einer Behälterbahn 12 gleiten müssen, deren in Fig. 1 und 2 rechtes Ende 102 wie eine Auflauframpe ausgebildet ist.
In der Station A (Fig. 2) wird der Oberteil 41 des Behälters 33 mit Hilfe einer an einem heb- und senkbaren Joch 25 befestigten Vorfalzeinrichtung 14 vorgefalzt. Das Vorfalzen erfolgt mit Hilfe von dreieckigen Klappen 40, die zur Vorfalzeinrichtung 14 gehören und gegen zwei einander gegenüberliegende dreieckige Seitenflächen des Oberteils 41 einwärtsgeklappt werden.
Gleichzeitig werden die übrigen Seitenflächen des Oberteils 41 über die öffnung des Behälters einwärtsgeklappt und nehmen die soeben erwähnten dreieckigen Seitenflächen zwischen sich auf. Dieses Vorfalzen hat nur den Zweck, die bereits am Behälterzuschnitt vorgesehenen Falzverlauf bestimmenden Falzlinien aufzubrechen oder vorzufalzen. Aus diesem Grund wird das Falzen nicht voll durchgeführt und die Vorfalzeinrich tung 14 wird nach dem Vorfalzen wieder in ihre oben liegende Ausgangsstellung bewegt.
Bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand zwischen der Station A und der Station B einer Behälterhalterteilung.
In der Station B wird die Öffnung des Behälters 33 mit Hilfe einer Dehneinrichtung 15 wieder etwas geweitet, da sich im Verlauf des Vorfalzens die Öffnung des Behälters 33 etwas verkleinert, weil die obere Fläche des Behälters 33 gewöhnlich nicht wieder ganz in ihre ursprüngliche Lage zurückkehrt. Während des in der Station B durchgeführten Arbeitsvorganges drückt die an dem Joch 25 befestigte, nach unten gerichtete Dehneinrichtung 15 bei ihrer Abwärtsbewegung mit an ihr angebrachten Platten 42 gegen die Innenseite des Behälteroberteils 41, so dass dieser im wesentlichen in die Stellung zurückkehrt, die er vor dem Vorfalzen einnahm.
Die Vorfalzeinrichtung 14 und die Dehneinrichtung 15 werden zweckmässig gemeinsam am Joch 25 angeordnet, welches wiederum mit einer Betätigungsstange 43 (Fig. 1) für die beiden Einrichtungen 14 und 15 verbunden sein kann. Die vertikalen Bewegungen der Betätigungsstange 43 werden von einem Nocken 31 gesteuert, der auf einer Hauptantriebswelle 21 sitzt.
Nach einem weiteren Schaltschritt des Dornrades 6 und des Kettenförderers 13 befindet sich der vorge falzte Behälter 33 in der Station C, d. h. genau unter einer Abfülleinrichtung 16, aus der eine dosierte Füllgutmenge in den Behälter gegeben wird. Der gefüllte Behälter wird dann im Takt mit dem Schrittschaltwerk schrittweise in die Station D bewegt, in welcher sich die Öffnung des Behälters genau unter der oberen Heizeinrichtung 17 befindet, die ebenso wie die Heizeinrichtung 8 für den unteren Teil des Behälters aus Heizelementen besteht, die mit Löchern versehen sind, durch die Heissluft geblasen wird. Die Löcher sind in einem derartigen Muster angeordnet, dass nur jene Bereiche des Behälteroberteils 41, die miteinander versiegelt werden sollen, mit heisser Luft beaufschlagt werden.
Zum Erzeugen der Heissluft wird in einer besonderen Brennkammer 28 Gas verbrannt und Luft durch die Brennkammer und durch die Löcher der Heizelemente geblasen. Zum Erhitzen der Schliessflächen des Oberteils 41 des Behälters 33 wird die obere Heizeinrichtung 17 gesenkt, bis sie in und über dem Oberteil des Behälters 33 liegt, so dass die durch die Löcher herausgeblasene, erhitzte Luft im wesentlichen rechtwinklig auf die thermoplastüberzogenen Schliessflächen auftrifft. Dabei wird das thermoplastische Material sehr schnell auf seinen Erweichungspunkt erhitzt.
Danach wird die obere Heizeinrichtung 17 aus der Öffnung des Behälters 33 herausgehoben und dieser aus der Station D in die Station E bewegt. Gleichzeitig werden die Schliessflächen des Oberteils 41 mit Hilfe von Führungen 114 über die Öffnung des Behälters 33 einwärtsgeklappt. Zum Einwärtsklappen des Oberteils 41 werden die bereits erwähnten Dreiecksflächen ziehharmonikaartig zwischen die äusseren Flächen des Oberteils gefalzt, wobei die Schliessflächen zu einem Steg vereinigt werden, der in der Station E zwischen zwei gekühlten Pressbacken 18 einem Druck unterworfen wird. Da der Kunststoff zu Beginn des Siegelvorganges weich ist, werden die zusammengebrachten erhitzten Kunststoffschichten miteinander verschweisst, so dass der nach dem Zusammenpressen und Kühlen in der Stellung E erhaltene Verschluss sehr haltbar ist.
Hinter der Station E kann noch eine Station F vorgesehen werden, in welcher der Behälter etikettiert, mit Daten versehen oder sonstwie mit Hilfe von Stempel-, Markier- oder Etikettiermaschinen oder dergleichen behandelt werden kann.
In der Station G am Ende 19 des Kettenförderers werden die den Behälter während seiner Förderung im Kettenförderer 13 umgebenden Halter auseinanderbewegt und die fertige Packung wird aus der Verpakkungsmaschine ausgestossen.
Die Verpackungsmaschine wird von einem Elektromotor 20 über ein direkt gekuppeltes Getriebe, z. B.
ein Schneckengetriebe oder ein Stirnradgetriebe, angetrieben. Auf der Abtriebswelle 44 dieses Getriebes ist über eine Rutschkupplung ein Ketten rad 45 montiert, das über eine Kette ein weiteres Kettenrad 46 antreibt, das auf der Antriebswelle 48 eines Kegelradgetriebes 47 sitzt. Auf der Welle 48 befindet sich ein weiteres Kettenrad 49, das über eine Kette ein Kettenrad 51 antreibt. das auf der Antriebswelle 50 des Schrittschaltgetriebes des Dornrades 6 sitzt.
Die Abtriebswelle 52 des Kegelradgetriebes 47 trägt ein Kettenrad 54, das über einen Kettentrieb Nocken antriebt, welche die Bewegungen der Abfülleinrichtung 16 an der Station C steuern und eine einen Teil der Abfülleinrichtung bildende Kolbenpumpe antreiben.
Über einen weiteren Kettentrieb treibt die Abtriebswelle 52 ebenfalls die Aufgabeeinrichtung 3 an.
Die Hauptantriebswelle 21 hinter dem Kegelradgetriebe 47 trägt ausser dem Nocken 31 zum Bewirken und Steuern der Vertikalbewegungen der Betätigungsstange 43 und daher zum Betätigen der Vorfalt- einrichtung 14 und der Dehneinrichtung 15 einen zweiten Nocken 32 zum Bewirken und Steuern der Bewegung der oberen Heizeinrichtung 17. Die Hauptantriebswelle 21 treibt ferner über ein Schrittschaltgetriebe 24 den Kettenförderer 13 an.
Ausser den soeben beschriebenen Antriebsbewegungen, die durch den Elektromotor 20 bewirkt werden, wird mit Hilfe von pneumatischen oder hydraulischen Kolbentrieben auch eine Anzahl von zum Teil bereits vorstehend beschriebenen Bewegungen durchgeführt. So werden die flachen Behälterzuschnitte 1 mit Hilfe von Saugköpfen, die drehbar an einem Arm 115 angebracht sind, aus dem Magazin 2 entnommen und in eine rohrähnliche Form gebracht, wobei die Schwenkbewegung des Armes 115 z.B. mit Hilfe eines pneumatischen Kolbentriebes bewirkt werden kann. Die im Bereich des Dornrades durchgeführten Arbeitsgänge werden ebenfalls mit Hilfe von Einrichtungen bewirkt, die von pneumatischen Kolbentrieben angetrieben bzw.
gesteuert werden. Ein eigener pneumatischer Kolbentrieb dient zum Anheben der oberen Heizeinrichtung 17 in eine Stellung, in der sie vom Behälter 33 weiter als in der mit Hilfe des Nockens 32 erreichbaren oberen Stellung entfernt ist. Dies ist für den Fall einer Störung oder für das Abstellen der Maschine wichtig. Weitere Einrichtungen, die von pneumatischen Kolbentrieben separat angetrieben werden, sind die Pressbacken 18 und gegebenenfalls eine Prägevorrichtung 34.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Verpakkungsmaschine und ihrer Arbeitsweise geht die Funktion der erfindungsgemässen Maschine, die, wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt wurde, von Packungen einer Grösse auf Packungen einer anderen Grösse umgestellt werden kann, hervor. Aus diesem Grunde sind einige Maschinenteile mehr als einmal vorgesehen.
Wenn die Maschine beispielsweise zur Herstellung von 2- und 1-Liter-Packungen dienen soll, werden Packungen gleicher Höhe, aber unterschiedlichen Querschnittes verwendet. Die beschriebene Maschine ist für die Herstellung von Verpackungsbehältern mit Böden von quadratischer Form eingerichtet, kann aber auch ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken für die Herstellung von Packungen mit Böden verwendet werden. die eine ganz andere Form haben.
Ein Teil der Maschine, der beispielsweise umstellbar oder leicht austauschbar sein muss, ist das Magazin 2, dessen Führungsschienen 53 so eingerichtet sein müssen, dass sie die flachliegenden Behälterzuschnitte 1 zwischen sich führen. Bei der hier beschriebenen Maschine kann das Magazin umgestellt werden, indem die Führungsschienen 53 gehoben oder gesenkt werden, wobei sie die eine oder die andere von zwei Stellungen einnehmen, die je einer der gewiinschten Pakkungsgrössen entsprechen. Zusätzlich sind einige der Schienen über ein ovales Loch in ein Fühumgssystem geklemmt, wobei die Führungsschienen zwischen einer inneren und einer äusseren Stellung der ovalen Löcher bewegbar sind.
Wenn die Packungsgrösse verändert wird, muss auch das Dornrad 6 derart verstellt werden, dass jetzt der zweite Satz Dornen 5', deren Abmessungen der neuen Packungsgrösse entsprechen, in eine Stellung genau vor der Aufgabeeinrichtung 3 gelangt. Während des normalen Betriebes wird das Dornrad 6 um den Winkel 360/n0 schrittweise weitergeschaltet, wobei n die Anzahl der Dorne eines Dornsatzes ist. Da jeder Dornsatz 6 sechs Dorne umfasst, beträgt der normale Schalt- winkel 600 Wenn ein Dornsatz durch den anderen ersetzt werden soll, muss das Dornrad 6 um den Winkel 360/2nu oder um ein ungerades Vielfaches dieses Grundwinkels weitergeschaltet werden, damit der Wechsel zum anderen Dornsatz vollzogen wird. Dies bedeutet, dass der Schaltwinkel im hier geschilderten Falle beim Umschalten von einem Dornsatz zum andern 150 bzw.
ein ungerades Vielfaches dieses Winkels, nämlich 45, 75, 1050 usw., beträgt.
Da sich bei der Umstellung auf eine andere Pakkungsgrösse sowohl das Falzmuster als auch die Grösse der öffnung des Behältes ändern, müssen auch die Vorfalzeinrichtung 7 an der Stelle II und die Heizeinrichtung 8 an der Stelle III geändert werden. Zu diesem Zweck kann man einfach die Einrichtungen 7 und 8 doppelt vorsehen und auf zurückziehbaren oder drehbaren Einrichtungen montieren, so dass die den jeweiligen Behälterzuschnitten entsprechenden Vorfalzund Heizeinrichtungen leicht in Stellungen vor den Dornen gebracht werden können.
Der Kettenförderer 13 muss natürlich auch zwei verschiedene Sätze von Haltern aufweisen und muss ferner derart verstellbar sein, dass der für den jeweiligen Behälterzuschnitt geeignete Halter genau unter den in der Stellung VI stehenden Dorn gebracht werden kann.
Nachdem das Dornrad weiterbewegt und der Kettenförderer 13 in eine solche Stellung gebracht worden ist, dass sich die für die neuen Behälterzuschnitte geeigneten Dorne 5' und die Halter in der richtigen Stellung befinden, ist keine weitere Verstellung erforderlich, da die Intervalle zwischen den Schaltschritten, der Schrittwinkel des Dornrades 6 und die Intervalle zwischen den Schalischritten des Kettenförderers 13 unverändert bleiben.
Die Vorfalzeinrichtung 14, die Dehneinrichtung 15 und die obere Heizeinrichtung 17 müssen ebenso wie die entsprechenden Teile des Dornrades 6 umgestellt werden. Dieses Umstellen der Einrichtungen 14, 15 und 17 erfolgt in der einfachsten Weise, indem diese Einrichtungen doppelt vorgesehen und auf einem zurückziehbaren oder drehbaren Arm montiert werden, so dass die jeweils erforderliche Einrichtung in die Betriebsstellung gebracht werden kann.
Die Abfülleinrichtung 16 kann ebenfalls austauschbar gemacht werden, obgleich dies nicht unbedingt notwendig zu sein braucht. Es ist jedoch notwendig, den Hub der Kolbenpumpe zu verändern oder eine zweite Pumpe vorzusehen, wenn die Packungen mit anderen Füllgutmengen gefüllt werden.
Die erfindungsgemässe Verpackungsmaschine hat sich im Betrieb als besonders zuverlässig erwiesen und ist ausserdem viel kostengünstiger als die bekannten Maschinen, die zur Herstellung von verschieden grossen Packungen im wesentlichen bis auf die Maschinenfundamente doppelt bzw. mehrfach vorgesehen sein müssen.
Man kann natürlich anstelle von pneumatischen Kolbentrieben z. B. hydraulische Kolbentriebe oder elektromagnetische Antriebe verwenden, doch hat die Anmelderin festgestellt, dass pneumatische Kolbentriebe einen schnellen und sicheren Betrieb ermöglichen, wobei die Steuerung einfach ist.
Nach dieser einführenden allgemeinen Beschreibung der Verpackungsmaschine und ihrer Arbeitsweise folgt nachstehend eine Beschriebung verschiedener für die Arbeit der Verpackungsmaschine wichtiger Vorrichtungen.
Es wurde vorstehend schon erwähnt, dass die in Fig. 3 dargestellte Abzieheinrichtung einen Saugkopf 38 besitzt. Dieser Saugkopf 38 besteht aus elastischem Material und ist über eine Bohrung 75 und ein Ventil 76 je nach der Stellung eines Stellarmes 77 des Ventils 76 entweder mit einer Vakuumquelle oder der Umgebungsluft oder eine Druckluftquelle verbunden ist. Der Saugnapf 37 ist an einer Betätigungsstange 74 befestigt, die an einem Luftzylinder 38 angebracht ist bzw. dessen Kolbenstange bildet. Die Beaufschlagung des Luftzylinders 38 wird durch ein Ventil gesteuert, das hier nicht dargestellt ist und zweckmässig durch einen Nocken betätigt wird. Natürlich muss der Luftzylinder 39 synchron mit dem Schrittschaltrad 6 arbeiten.
Das Ventil 76 ist so ausgebildet, dass es in seiner Stellung gegenüber der Behälterbahn 12 verstellbar ist Der Stellarm 77 des Ventils 76 ist durch die Betätigungsstange 74 oder eine mit ihr verbundene Einrichtung 101 betätigbar. Wenn der Stellarm 77 nicht durch die Einrichtung 101 betätigt wird, steht die Bohrung 75 über das Ventil 76 mit einer Vakuumquelle in Verbindung. Wenn dagegen der Stellarm 77 durch die Einrichtung 101 betätigt worden ist, steht die Bohrung 75 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung.
Die Abzieheinrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn ein Dorn 5 in die Stellung VI geschaltet worden ist, wird die Betätigungsstange 74 von dem Luftzylinder 38 gehoben, bis der Saugkopf 37 gegen den Boden eines auf dem Dorn 5 befindlichen Behälters 33 gedrückt wird. In dieser Stellung steht die Bohrung 75 mit einer Vakuumquelle in Verbindung, so dass der Saugkopf sich am Boden des Behälters 33 festsaugt.
Wenn danach der Luftzylinder 38 die Betätigungsstange abwärtsbewegt, wird der Behälter 33 von dem Dorn 5 abgezogen und gelangt in einen direkt unter diesem Dorn 5 befindlichen Halter 98. Wenn während des Abwärtshubes die mit der Betätigungsstange 74 verbundene Einrichtung 101 mit dem Stellarm 77 des Ventils 76 in Berührung kommt, wird über die Bohrung 75 eine Verbindung zwischen dem Saugkopf 37 und der Umgebungsatmosphäre oder einer Druckluftquelle hergestellt. Dadurch wird das Vakuum weggenommen und der Saugnapf von dem Behälter 33 gelöst.
Durch geeignete Einstellung des Ventils 76 oder genauer gesagt des Stellarms 77 bezüglich der Behälterbahn 12 kann bewirkt werden, dass der Saugkopf 37 von dem Behälter 33 in einem Zeitpunkt gelöst wird, in dem sich der Behälter 33 unmittelbar über der Behälterbahn 12 befindet. Der Behälter 33 muss von dem Saugkopf 37 gelöst werden, ehe der Rand des Behälters die Behälterbahn 12 erreicht, weil die Saug- kraft beträchtlich ist und der Behälter beschädigt bzw.
zerrissen werden kann, wenn beim Abziehen des Be hälters gegen den Rand der Behälterbahn 12 der Saug- kopf 37 die volle Saugkraft ausübt.
Um die Bewegung des Behälters 33 in die richtige Höhenlage zu erleichtern, ist der Anfangsabschnitt 102 der Behälterbahn 12 geneigt und wird das Ventil 76 so eingestellt, dass der Behälter 33 freigegeben wird, ehe er den geneigten Anfangsabschnitt 102 der Behälterbahn 12 erreicht, aber erst, wenn er sich unter dem Niveau der übrigen Behälterbahn jenseits des geneigten Abschnittes 102 der Behälterbahn 12 befindet. Wenn die Abzieheinrichtung den Behälter 33 freigegeben hat, befindet sich dieser im Innern eines Halters 98, der auf dem Kettenförderer 13 angeordnet ist. Dieser bewegt dann den Behälter schrittweise bis in die Stellung A.
Auf dem Weg in die Stellung A gelangt der Boden des Behälters 33 mit der Behälterbahn an einer Stelle längs des geneigten Abschnittes 102 in Berührung, und der Behälter 33 wird höhenmässig vom geneigten Abschnitt geführt, bis er am Ende des geneigten Abschnitts die richtige Höhenlage erreicht hat, wobei der Boden des Behälters auf der Behälterbahn 12 ruht.