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Maschine zum Herstellen von Packungen durch Verschweißen der Nähte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Packungen, insbesondere
für Schokoladetafeln, bei welchen auf einer waagerechten För; derbiahn die Enden
des um den zu verpackenden Gegenstand gelegten Einschlagmaterialzuschnittes, beispielsweise
thermoplastisch lackierte, aus ver-5 chweißbarem Einschlagmaterial übereinandergebracht
und durch Wärme- und Druckwirkung senkrecht zur Förderbahn zu Nähten verschweißt
werden wobei eine der bei der Nahtbildung zusammenarbeitenden Backen auf ihrem Tragorgan
selbsteinstellhar angeordnet ist.
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Es war bisher im Verpackungsmaschinenbau. bereits bekannt, Elemente
oder Organe so anzuordnen, daß sie in Ruhestellung aus ihrer Arbeitslage herausgeschwenkt
oder -geschoben, sind.. Der Grund hierfür war aber stets die Notwendigkeit, den
in der Arbeitsstellung eingenommenen Raum für andere, bei der nächsten Operation
wirksame Organe freizugeben.
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Der Erfindung stand demgegenüber eine andere Aufgabenstellung zugrunde.
Die Ansprüche gewisser Nahrungsmiftelindustrien, so z. B. der Schokoladeindustrie,
nach einer vollkommen dichten Verpackung haben die Verwendung von Zuschnitten aus
verschweißba.rem Einischllagmaterial, insbesondere von thermopla.stisch lackierten
Zuschnitten, notwendig gemacht. Es- hat sich gezeigt, daß bei Verwendung ein es
solchen Materiales die kleinste Unregelmäßigkeit in der Druclçan,wenldung bei der
Nahtbildung unangenehme Folgen zeigt. Neben der an sich bekannten Einstellbarkeit
einer der Backen war es also unerläßlich, weitere Maßnahmen zur Sicherung einer
einwandfreien Druckanwendung zu treffen..
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die auf der Unterseite
des zu verpackenden Gegenstandes wirkende Backe nach erfolgter Nahtbildung jeweils
aus der Arbeitsstellung herauszubewegen und in eine Stellung zu bringen, wo sie
von einem ortsfesten Maschinenteil oder durch ein bewegliches Abschirmorgan vor
hinunterfallenden Abfällen abgeschirmt ist.
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Es hat sich erwiesen, daß sich der Mehraufwand für Antriebl und Steuerung
dieser unteren Backe durch die Vollkommenheit der hergestellten Verpackungen rechtfertigt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung der mit einem waagerechten
~ Faltkanal versehenen Maschine ist die Backe entlang einer relativ zum Faltkanal
geneigten Bahn so weit aus der Arbeitsstellung herausbewegbar, daß sie unter die
Bodenplatte des Faltkanals zu liegen kommt.
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In der Zeichnung ist eine beispiels,weise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Maschine schematisch veranschaulicht, wobei nur die zum Ver-
stäednis der Erfindung
erforderlichen Teile der Maschine dargestellt wurden.
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Fig. 1 zeigt einen Aufriß der Maschine im Schnitt, und zwar in der
Stellung, wo das zu verpackende Stück die Station erreicht, bei welcher die Längsnaht
der Packung gebildet. wird; die auf der Unterseite wirkende Backe ist dabei zurückgezogen;
Fig. 2 zeigt denselben Aufriß der Maschine in einer etwas späteren Stellung, d..
h. im Zeitpunkt, wo die für die Nahtbildung bestimmten Backen in Arbeitsstellung
stehen; Fig. 3 zeigt eine Ansicht. der Maschine in Richtung des Pfeiles A in Fig.
2.
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Die zu verpackenden Gegenstände T (im dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um Scho koladetafeln) werden auf bekannte Weise nacheinander auf
die Zuführplatte 1 geschoben, die sich vor dem Eingang zum eigentlichen Faltteil
der Maschine befindet. Nicht gezeichnete Führungen und Anschläge sorgen dafür, daß
die Tafeln stets in derselben erwünschten Stellung auf die Zuführplatte 1 zu liegen
kommen. Die so bereitgestellten Tafeln T liegen in der von den Mitnehmern 2 beschriebenen
Bahn. Diese sind in regelmäßigen Abständen an der endlosen Kette 3 befestigt, welche
eine schrittweise Bewegung ausführt.
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Dabei werden die Tafeln T durch den vom Deckel 4 und der Bodenplatte
5 gebildeten Faltkanal 6 hindurchgefördert, wobei sie nacheinander an den Stationen
a, b, c jeweils zum Stillstand kommen.
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Zwischen der auf der Zuführplatte 1 liegenden Tafel T und dem Faltkanal
6 wird jeweils auf bekannte
Weise ein zweckmäßig thermoplastisch
lackfester Zuschnitt 7 aus einem verschweißbaren Einschlagmaterial beureitgestellt.
Die Führungen 8 und 9 und der Anschlag 10 sichern den Zuschnitt in der richtigen
Lage.
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Jedesmal, wenn die intermittierend arbeitende Kette 3 in Bewegung
gesetzt wird, erfaßt ein. Mitnehmer 2 die auf der Zuführplatte 1 bereitliegende
Tafel T und schiebt sie in den Faltkanal 6 ein. Dabei wird der Zuschnitt 7 von der
Tafel T mitgenommen und der Zuschnitt von den Kanten des Deckels 4 und der Bodenplatte
5 erfaßt und an die obere und die untere Tafelfiäcbe angelegt. Bei Ankunft der Tafel
auf der Station a wird diese somit bereits vom Zuschnitt 7 U-förmig umfaßt.
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Beim nächsten Vorschub der Kette 3 wird die Tafel T vorn Mitnehmer
2 an; die Station b gefördert. Nach Beendigung des Vorschubes wird der Mitnehmer.
der sich auf Station b befindet, in die Stellung 2' zurückbewegt, um die Tafelrückseite
freizugeben für den weiteren Faltvorgang, bei welchem der Zuschnitt 7 noch an die
vierte Tafelseite angelegt wird und die dann noch verbleibenden Enden desselben
übereinandergebracht und durch Druck- und Wärmeein,wirkung miteinander verschweißt
werden.
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Der Deckel 4 und die Bodenplatte 5 weisen an der Station b Durchbrüche
11 bzw. 12 auf, durch welche die falt- un,d nahtbildenden Organe in den Faltkanal
6 eingeführt werden. Über dem Durchbruch 11 im Deckel 4 ist eine Führung 13 vorgesehen.
welche mit dem Maschinengestell fest verbunden ist. In der Führung 13 ist die Schiene
14 beweglich angeordnet. An der Schiene 14 ist ein Support 15 befestigt. der den
Preßkopf 16 trägt. Im Preßkopf 16 ist ein Heizkörper 17 eingebaut. Die Schiene 14
wird von einem an sich bekannten und daher nicht dargestellten Antrieb (z. B.
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Kurvenscheibenantrieb) aus, durch Vermittlung der Zugstange 18, auf
und ab bewegt.
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Unter dem Faltkanal 6 ist eine Führung 19 vorgesehen, welche relativ
zu demselben im spitzen Winkel angeordnet ist. Die Führung 19 ist mit dem Maschinengestell
fest verbunden. In der Führung 19 ist die Schiene 20 beweglich eingebaut. Diese
trägt einen Support 21, in welchem ein Zapfen 22 gelagert ist.
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Die Gegenbacke 23 sitzt drehbar auf dem Zapfen 22.
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Beidseitig des Zapfens 22 sind im Support 21 zwei einstellbare Anschläge
vorgesehen. Die Anschläge 24 werden so eingestellt, daß die um den Zapfen 22 drehbare
Gegenbacke 23 sich im Bereich ihrer horizontalen Stellung um einen kleinen Betrag
einstellen kann. Auf der oberen Seite trägt die Gegenbacke 23 eine Einlage 26 aus
einem nachgiebigen Material wie Gummi od. dgl. Die Schiene 20 steht durch Vermittlung
der Zugstange 25 mit irgendeinem an sich bekannten. und daher n.icht dargestellten
Antrieb (z. B. Kurvenscheibengetriebe) in Verbindung, der ihr eine hin-und hergehende
Bewegung entlang der Führung 19 erteilt.
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Während der Bewegungsperiode der Mitnehmer 2 befinden sich Preßkopf
16 und Gegenbacke 23 in ihrer Ruhestellung, d. h. außerhalb von. Deckel 4 und Bodenplatte
5 (s. Fig. 1). Sobald die Vorschubbewegung der Tafel beendet ist, treten jeweils
die Antriebe zu Preßkopf 16 und Gegenbacke 23 in Tätigkeit. Dabei wird einerseits
die Gegenbacke 23 entlang seiner geneigten Bahn so weit nach oben bewegt, bis die
obere Fläche der Einlage 26 zur Einwirkung auf das über die Tafelrückseite vorstehende
untere Ende des Zuschnittes 7 kommt. Andererseits wird der Preßkopf 16 nach unten
bewegt. Dabei erfaßt er den über die obere Tafelfläche
vorstehenden Lappen des Zuschnittes
7, legt ihn an die vierte noch unbedeckte Tafelseite an un.d bringt das verbleibende
Ende des Zuschnittes der Deckung mit den unteren Enden desselben zusammen und preßt
schließlich die so vorgebildete Naht gegen die Gegenbaclie 23 (s. Fig. 2 und 3.
. Der Hub des Preßkopfes 16 ist so bemessen, daß die nachgiebige Einlage 26 der
Gegenbacke 23 jeweils leicht zusammengepreßt wird.
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Mit Vorteil wird der Antrieb zum Preßkopf 16 gefedert ausgebildet,
derart, daß die effektive, auf die Naht ausgeübte Pressung in ihrer Größe eingestellt
werden kann.
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Im Moment, wo der Preßkopf 16 auf die Gegenbacke 23 einzuwirken beginnt.
wird sich letztere, die sich um den Zapfen 22 drehen kann. selbsttätig so einstellen,
daß die Arbeitsflächen der beiden Organe richtig zur Anlage kommen, trotz des sozusagen
unvenneidlichen. Spiels zwischen Schiene und Führung und allfälliger Verformungen.
des Trägers des Preßkopfes. Diese Faktoren machen sich besonders bemerkbar, wenn
der Preßkopf 16 fliegend an. seinem Träger 15 angeordnet ist. Damit wird der Druck,
mit dem die beiden Zuschnittenden zusammengepreßt werden, über der ganzen Nahtlänge
ein gleichmäßiger sein. Die unter Druck stehenden Zuschnittenden werden durch den
im Preßkopf eingebauten Heizkörper 17 so weit erwärmt, daß es zu einer Verschweißung
derselben kommt und eine dichte Naht 27 entsteht. Druck und Temperatur am Preßkopf
16 werden so abgestimmt, daß in der für die Bildung der Naht zur Verfügung stehenden
Zeit eine einwandfreie Verschweißung gewährleistet ist, und zwar ohne daß das Einschlagmaterial
durch Überheizung Schaden leidet.
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Nach erfolgter Verschweißung der Längsnaht 27 werden Preßkopf 16
und Gegenbacke 23 aus ihrer Arbeitsstellung zurückbewegt und in ihre Ruhestellung
außerhalb des Faltkanals (s. Fig. 1) zurückgeführt.
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Gleichzeitig wird der Mitnehmer auf der Station b, der sich in Stellung2'
befindet, wieder in seine Normalstellung zurückgeführt und mit der nun abgedeckten
Tafelrückseite in Eingriff gebracht. Anschließend erfolgt ein weiterer Vorschub
der Transportkette 3, wobei der auf der Station b befindliche Mitnehmer die schlauchförmig
umhüllte. eine verschweißte abstehende Längsnaht aufweisende Tafel T zur nächsten
Station c fördert, wo auf den Stirnseiten der Tafel auf analoge Weise die Hülle
angelegt und verschweißte Nähte gebildet werden.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der auf der Faltkanalunterseite entlang
einer zu diesem Faltkanal geneigten. Bahn beweglich angeordnete Gegenbacke 23 bringt
den großen Vorteil, daß die Arbeitsfläche der Gegenbacke 23 während der Periode,
wo die Tafeln T verschoben werden, bereits von der Bodenpiatte 5 des Faltkanals
6 abgedeckt und vor Abfällen, die durch den Durchbruch 12 in der Bodenplatte 5 hindurchtreten
geschützt ist. Die Arbeitsfläche der Gegenbacke 23 ist daher stets sauber und von
Abfällen frei, wenn sie in Arbeitsstellung gelangt. Nur damit ist die Bildung einwandfrei
verschweißter Nähte gewährleistet, denn jedes kleinste Abfallbruchstück beeinflußt
die Druckverteilung während des Verschweißungsvorganges und ergibt undichte Stellen
in der Naht.
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Diese Maßnahme schafft zusammen mit der an sich bekannten Selbsteinstellbarkeit
der Gegenbacke 23 die bestmöglichen Voraussetzungen einer gleichmäßigen Druckverteiluiig
entlang der ganzen Naht und damit für die Erzielung eines wirklich dicht verschweißten
Verschlusses.
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In gewissen Fällen, besonders wenn es sich um verhältnismäßig dickes
Einschlagmaterial handelt oder wenn die thermoplastische Komponente desselben einen
hohen Schmelzpunkt aufweist, kann es zwedmäßig sein., die Gegenbacke eblenfalls
als Preßkopf mit Heizkörpern. auszubilden. Die Wahl des Materials für die nachgiebige
Einlage muß in diesem Fall besonders sorgfältig getroffen werden. Das Material muß
wärmebeständig sein und eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die untere
Backe braucht nicht unbedingt entlang einer gegenüber dem honzontalen Faltkanal
geneigten Bahn geführt zu werden. Die auf diese Weise durch Heranziehen der Bodenplatte
erzielte Abschirmung der Backe vor herunterfallen,den Abfällen läßt sich auch bei
senkrechter Absenkung der Backe erreichen, wenn jeweils ein. speziell für diesen
Zweck vorgesehener beweglicher Schirm unmittelbar nach der Absenkung der Backe über
diesen bewegt wird.
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PATENTANSPROCHE: 1. Maschine zum Herstellen von Packungen, insbesondere
für Schokoladetafeln, bei welchen auf einer waagerechten Förderbahn die Enden des
um den zu verpackenden Gegenstand gelegten Ein
schlagmaterialzuschnittes, beispielsweise
thermoplastisch lackierte, aus verschlweißbarem Eins chlagmaterial übereinandergebracht
und durch Wärme- und Druckwirkung senkrecht zur Förderbahn. zu Nähten. verschweißt
werden, wobei eine der bei der Nahtbildung zusammenarbeitenden Backen auf ihrem
Tragorgan selbsteinstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf
der Unterseite des zu verpackenden Gegenstandes wirkende Backe (26) nach erfolgter
Nahtbildung jeweils aus der Arbeitsstellung herausbewegt und in eine Stellung gebracht
wird, wo sie von einem ortsfesten Maschinenteil oder durch ein bewegliches Abschirmorgan
vor hinunterfallenden Abfällen abgeschirmt ist.