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Maschine zur Herstellung von Packungen und Füllung derselben mit
pulverförmigen Stoffen od. dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen und Füllen
von aus verschweißbaren Streifen bestehenden Packungen.
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Es sind bereits Maschinen bekannt, mit denen aus verschweißbaren
Folien durch Quer- und Längsverschweißung Behälter gebildet werden, die vermittels
einer Dosiervorrichtung gefüllt werden. Bei diesen bekannten Maschinen besteht die
Dosiervorrichtung aus einer Meßtrommel, die mehrere Meßkammern enthält, durch deren
Volumen die Größe der Füllung bestimmt wird.
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Es ist auch bereits bekannt, die Wände dieser Meßkammern so auszubilden,
daß sie wenigstens zum Teil gasdurchlässig sind, so daß das Füllgut in dieser Kammer
durch Unter- oder Ueberdruck gehalten oder abgestoßen werden kann.
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Bei diesen bekannten Maschinen ist es jedoch schwierig, das Volumen
der Meßkammern rasch zu ändern, und es ist völlig ausgeschlossen, eine solche Änderung
bei laufender Maschine vorzunehmen. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil nun
beseitigt.
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung von Packungen,
die aus zwei aufeinandergelegten, verschweißbaren Streifen durch Quer- und Längsverschweißung
gebildet werden, wobei zur Füllung eine Dosiervorrichtung vorgesehen ist, die aus
einer umlaufenden, von einer Kette angetriebenen Meßtrommel mit mehreren Meßkammern
besteht, deren Wände wenigstens zum Teil aus gasdurchlässigem Material hergestellt
sind, durch welche hindurch in bestimmten Winkelbereichen der Meßtrommel ein Vakuum
bzw. ein Überdruck auf die Meßkammern einwirkt, wobei die Maschine gemäß der Erfindung
so ausgebildet ist, daß das Antriebsrad für die Meßtrommel zur Anpassung an veränderliche
Abfüllgeschwindigkeiten relativ zur Stellung des Antriebsrades auf der Verschlußwalzenwelle
verdrehbar ist, wobei zur Verdrehung ein in die Antriebskette über ein Kettenrad
eingreifender Einstellhebel und ein weiterer über ein Kettenrad eingreifender Spannhebel
vorgesehen ist, der beim Verschwenken um seinen Drehpunkt die Winkelstellung der
Kette und damit die des Rades zum Rad verändert, und daß ferner das Volumen der
Meßkammern, wie an sich bekannt, während des Betriebes durch axiales Verschieben
eines einen Teil der Meßkammern bildenden Sternes veränderlich ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Füllmaschine
so ausgebildet, daß die Mittel zur Anderung des Gasdrucks in den Meßkammern eine
Vakuum- bzw. eine Druckkammer aufweisen, deren Winkelstellung während des Betriebes
verändert werden kann.
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Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die mit dem durchlässigen
Teil der Meßkammerwände verbundene Vakuumkammer innerhalb der Meßtrommel angeordnet
ist und vermittels radialer Dichtungen und Dichtringen abgedichtet ist.
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Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn die im Revolver angeordnete
Meßtrommel an ihrer Außenfläche mit Kerben versehen ist, die einen Teil der Meßkammern
bilden, wobei der Bodenteil dieser Auskerbung durchlässig ausgebildet ist.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der
Zeichnungen beschrieben, wobei Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Maschine
zeigt; Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine, welche die Abmeßvorrichtung teilweise
im Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 darstellt; Fig. 3 ist eine Rückansicht
des Stators, Fig. 4 eine Seitenansicht des Stators von links, Fig. 5 eine perspektivische
Ansicht des Revolvers mit Meßtrommel und Stern, und Fig. 6 ist eine Ansicht der
Revolverantriebsvorrichtung mit den Mitteln zur Einstellung der zeitlichen Übereinstimmung.
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Vorrichtung zum Verschließen der Packungen Zwei durchgehende Streifen
11 und 12 aus versiegelbarem Verpackungsmaterial werden über die
linke
bzw. rechte Führungswalze 13, 14 V-förmig zu der linken und rechten Verschluß walze
15, 16 geführt, die an einer linken bzw. rechten Verschlußwalzenwelle 17, 18 befestigt
sind, die im vorderen und hinteren Rahmen 19 und 20 gelagert sind. Die Rahmen sind
an einem Fußteil 21 befestigt. Die Verschlußwalzenwellen sind miteinander durch
ein rechtes und linkes Verschlußwalzenzahnrad 22 bzw. 23 miteinander im Eingriff.
Das rechte Zahnrad 23 ist in Fig. 2 dargestellt, wobei in dieser Figur das linke
Verschlußwalzenzahnrad 22 unmittelbar dahinterliegt.
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Eine Verschlußwalzenwelle, beispielsweise die linke, wird durch einen
Motor 24 über eine Schnecke 25 angetrieben, die selbst wieder ein Schneckenrad 26
antreibt. Die Verschlußwalzen 15 und 16 sind mit einer gezahnten Fläche 27 versehen.
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Die Walzen können mit Schutzringen 28 ausgestattet sein, die als
glatte Ringe vor und hinter den gezahnten Teilen angebracht sind.
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Die gezahnten Flächen 27 sind mit einander entsprechenden Aussparungen
29 versehen, die zur Aufnahme des Pulvers dienen. Die gezahnten Oberflächen können
durch bekannte Mittel, beispielsweise über die schematisch angedeuteten Heizdrähte
30, beheizt werden. Die gezahnten Flächen bilden Abdichtbereiche, durch die das
mit ihnen in Berührung kommende Schichtmaterial miteinander verschlossen wird.
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Die Streifen 11 und 12 werden nur an den Kanten verschlossen, wobei
eine unverschlossene Zone in der Mitte bleibt, die einen Behälter zur Aufnahme des
Pulverinhalts bildet. Die fertigen Packungen 31 sind in Fig. 1 dargestellt.
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In den Verschluß walzen können auch Schneidvorrichtungen angebracht
sein, so daß gegebenenfalls die einzelnen Packungen voneinander getrennt werden.
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Damit das gesamte Pulver in die durch die Verschlußwalzen hergestellten
Behälter hineinfällt, sind Pulverleitflächen 32 und 33 an jeder Seite und oberhalb
der Zuführung der Schichten zu den Walzen vorgesehen. ine der Verschlußwalzenwellen
kann federnd montiert ;ein, um die nötige Nachgiebigkeit im Betrieb zu erzielen
Pulverabmeßapparat Über den Verschlußwalzenwellen befindet sich eine Revolverwelle
34, die in den vorderen und hinteren lahmenteilen gelagert ist. Auf dieser Revolverwelle
.st ein Stellring 35 befestigt. Die Meßkopftrommel 36 st abnehmbar auf dem Ende
der Welle montiert und wiegt am Stellring 35 an. Durch einen Keil 37 wird die Heßkopftrommel
gezwungen, mit der Revolverwelle zulaufen. Die Meßkopftrommel weist eine Reihe von
Meßkammerschlitzen 38 auf, deren Hauptteile lleichförmigen Querschnitt haben. Am
Boden der Meßkammerschlitze ist ein gasdurchlässiges Material 39 angebracht, das
sich über den Hauptteil des Schlitzbodens erstreckt. Vor dem gasdurchlässigen Material
befindet sich ein Einstellblock 40. Das gasdurchlässige Material besteht vorzugsweise
aus gesintertem Metall, Sas porös, aber fest und nicht biegsam ist. Solche ge-,inerte
Metalle sind bekannt. Gesintertes Glas, ein Filz oder ein Gewebe, mit einem Kunststoff
im-?rägniert, können ebenfalls Verwendung finden, jeloch ist gesintertes Metall
widerstandsfähiger und rerschleißfester.
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Nach dem Einsetzen des Halterungsblockes 40 und les gasdurchlässigen
Materials 30 unter jedem Meßçammerschlitz 38, wovon acht Stück in den Zeichzungen
dargestellt sind, wird das Innere der Meßcopftrommel abgedreht und geschliffen oder
in anderer
Weise geglättet, so daß es als Ventilsitzfläche Verwendung finden kann.
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In jedem Meßkammerschlitz befindet sich ein Meß--kammerfinger 41
mit einem solchen Querschnitt, daß er den Meßkammerschlitz ausfüllt und mit der
äußeren Randfläche der Meßkopftrommel 36 abschließt. Die Finger sitzen an einem
Meßkopfstern 42, der auf der Revolverwelle 34 verschiebbar ist. Eine Einstellfeder
43 dient dazu, die Meßkopftrommel 36 und den Meßkopfstern 42 in ihrer Lage zu halten.
Der Stern kann gegen die Kraft der Feder durch eine Einstellmutter 44 verschoben
werden, die durch eine Gegenmutter 45 an ihrem Platz gesichert wird. Die Meßkopftrommel
und der Meßkopfstern bilden zusammen mit den dazugehörigen Teilen, dem Einstellblock,
den Muttern und Feder, den Revolver.
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Im Innern des Revolvers befindet sich ein Stator 46.
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Der Stator kann auf der Nabe 47 der Meßkopftrommel laufen. Außerdem
ist der Stator im Innern der Meßkopftrommel eingepaßt und weist einen äußeren Dichtring
48 sowie einen inneren Dichtring 49 auf.
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Diese beiden Dichtringe sind durch drei Radialdichtungen (Fig. 3)
verbunden, und zwar gegen den Uhrzeigersinn von oben beginnend mit der Saugkammerradialdichtung
50, der gemeinsamen Radialdichtung 51 und der Druckkammerradialdichtung 52.
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Die beiden Dichtringe 48, 49, die Saugkammerradialdichtung 50 und
die gemeinsame Radialdichtung 51 schließen einen Teil des Volumens zwischen der
Meßkopftrommel 36 und dem Stator 46 ab, so daß eine Saugkammer 53 entsteht, in die
eine Vakuumleistung 54 mündet. Daran schließt sich eine Druckkammer 55, die -vom
äußeren Dichtring 48, dem inneren Dichtring 49, der gemeinsamen Radialdichtung 51
und der Druckkammerradialdichtung 52 gebildet wird und einen anderen Teil des Volumens
zwischen dem Stator 46 und der Meßkopftrommel 36 abschließt. Zu dieser Kammer 55
führt eine Druckleitung 56. Der Stator 46 wird an seinem Platz gegen die Innenseite
der Meßkopftrommel 36 durch eine Statorfeder 57 gehalten und durch eine Einstellnase
84 an einer Drehung gehindert. Über dem Revolver befindet sich ein Pulvertrichter
58, der aus durchsichtigem Material, z. B. einem Kunststoff, bestehen kann, um die
Beobachtung seines Inhalts zu ermöglichen. Im Pulvertrichter sind Rührer 59 angeordnet,
welche durch einen Rührerantrieb 60 von einer nicht gezeichneten Kraftquelle angetrieben
werden.
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Außerdem ist ein Lufteinlaß 61 vorgesehen, durch den Luft am Boden
des Pulvertrichters zur Auflockerung des Pulvers im Trichter eingeführt wird.
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An der Außenseite des Trichters befindet sich ein Ab-.dichtstreifen
62 aus Leder oder Filz usw., der dort befestigt ist und auf der Revolverfläche läuft,
so daß das Pulver nicht durch kleine Unebenheiten zwischen Trichter und Revolver
hindurchtreten kann.
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Am Vorderteil des Trichters kann die Trichterwandung selbst als Abstreifer
dienen. Ein eigener Abstreifer ist im allgemeinen dann vorzuziehen, wenn der Trichter
aus einem weichen Material, beispielsweise einem durchsichtigen Kunststoff, besteht.
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Revolverantriebsvorrichtung Auf der Revolverwelle 34 dreht sich frei
ein großes angetriebenes Kettenrad 63. Außerdem befindet sich auf der Revolverwelle
ein kleines angetriebenes Kettenrad 64. Jedes Kettenrad ist durch eine Antriebskette
65 bzw. 66 mit Antriebskettenrädern 67 und 68 verbunden, die auf der rechten Verschlußwalzeilwelle
18
sitzen. Die Kettenantriebsvorrichtung ist in Fig. 6 dargestellt.
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Die Antriebskette sitzt locker auf den Kettenrädern, und die Spannung
wird durch Spannrollen 69 hervorgerufen, die in einem Ende eines Spannarmes 70 montiert
ist. Dieser Spannarm 70 dreht sich um den Zapfen 71 am Rahmen 19. Eine Spannfeder
72 am unteren Ende des Spannarmes hält die Spannrolle 69 unter Federspannung und
damit die Kette straff. Auf der Antriebsseite der Kette befindet sich ein Einstellkettenrad
73, welches in einer Gabel am Ende eines Einstellarmes 74 montiert ist. Dieser kann
sich um einen Zapfen 75 drehen. Das untere Ende des Einstellarmes weist eine Einstellschraube
76 mit einer Einstellmutter 77 auf. Eine ähnliche Einstellung läßt sich in der anderen
Antriebskette für das kleine, angetriebene Kettenrad 64 vorsehen, ist aber in den
Zeichnungen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
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Auf der Revolverwelle 34 sitzt eine Revolverwellenhülse 78 (Fig.
2). Infolge des Keiles 79 rotieren Welle 34 und Hülse 78 miteinander. Eine Umleggabel
80 dient zur Verschiebung der Hülse in beiden Richtungen. Am Ende der Hülse befinden
sich Aussparungen 81, in die Nasen 82 auf den entsprechenden, angetriebenen Kettenrädern
eingreifen.
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Wirkungsweise Schiebt man im Betrieb durch die Umleggabel 80 die
Revolverwellenhülse 78 in die Neutralstellung, so drehen sich die Verschluß walzen,
ohne daß sich der Revolver drehen kann. Dadurch kann man den Vorschub der Schichten,
die Temperatur und die Betriebsbedingungen einstellen, bis ein zufriedenstellender
Verschluß erreicht ist und kräftige Behälter entstehen.
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Dann wird die Umleggabel entweder nach vorn oder nach hinten gedrückt,
so daß die Antriebsaussparungen am vorderen oder rückwärtigen Ende der Antriebshülse
entweder in die Nasen des großen Kettenrades 63 oder in die des kleinen Kettenrades
64 eingreifen.
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Das kleine Kettenrad 64 und das Antriebskettenrad 68 haben dieselbe
Größe, so daß bei vier Sätzen einander entsprechender Aussparungen in der Verschlußwalze
und bei acht Meßkammern 84 je zwei solcher Kammern mit jeder Aussparung zusammenwirken.
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Steht die Hülse mit dem großen Kettenrad 63 im Eingriff, dann macht
der Revolver nur eine halbe Umdrehung pro Umdrehung der Verschlußwalze, da das große
Kettenrad doppelt so groß wie das entsprechende Keftenantriebsrad 67 ist und demnach
eine einzige Meßkammer mit jedem Paar von Aussparungen 29 zusammenwirkt.
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Im Revolver entsteht eine Reihe von Meßkammern 83 durch die Meßkammerschlitze
38, die teilweise von den Meßkammerfingern 41 ausgefüllt sind. Durch Eine stellen
des Meßkopfsternes 42 werden die Finger in die Meßkammerschlitze eingeschoben oder
aus ihnen herausgezogen. Das genaue Volumen ist durch die Stellung der Finger bestimmt
und kann gegebenenfalls leicht geändert werden. Die Schlitze und ebenso die Finger
sollten gleichmäßige Größe haben. Der Stern sitzt dicht auf der Revolverwelle, so
daß er sich nicht verkanten kann, jede Meßkammer die gleiche Größe hat und die Pulvermenge
jeder Meßkammer gleichmäßig ist.
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Wenn die Meßkammern unter dem Pulvertrichter hindurchlaufen, wird
ihr Gas einhalt durch die Vakuumleitung 54 über die Saugkammer 53 abgezogen und
das Pulver aus dem Trichter gleichförmig in die Meßkammer eingefüllt. Der Vorderteil
des Trichters oder ein getrennter Abstreifer streicht den Inhalt gleich-
mäßig ab.
Dieser wird in den Meßkammern durch Sog so lange gehalten, bis das gasdurchlässige,
den Rückteil der Meßkammer bildende Material über die gemeinsame Radialleitung läuft,
wo der Sog aufhört und gegebenenfalls Druck aufgebracht wird. Für ein lockeres Pulver
ist Druck normalerweise nicht notwendig, jedoch ist er bei verbackenden Pulvern
erforderlich.
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Das Pulver wird aus der Meßkammer ausgestoßen, wenn diese die gemeinsame
Radialdichtung passiert, und fällt in den Eingriff zwischen die Verschlußwalzen,
wenn dort ein Behälter aus den zugeführten Schichten gebildet wird. Das linke und
das rechte Pulverleitblech 32 bzw. 33 führen das Pulver richtig in den geformten
Behälter. Die Auslösestelle, an der das Pulver aus der Meßkammer herausfällt, kann
durch Drehen des Stators um seine Achse verstellt werden. Der Stator kann sich frei
auf der Nabe 47 der Meßkopftrommel drehen und wird in seiner Winkelstellung durch
die Einstellnase 84 eingestellt, die einen Zeiger 85 trägt und durch eine Mutter
86 gehalten wird, welche in einem Schlitz 87 im Rahmen 19 verschiebbar ist. Durch
Einstellung der Nabe des Stators und mit ihm der Nabe der gemeinsamen Radialdichtung
kann die Winkelstellung der Auslösestelle des Pulverinhalts so eingestellt werden,
daß dieser an die gewünschte Stelle fällt.
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Die genaue Lage der Auslösestelle ändert sich mit der Betriebsgeschwindigkeit
der Maschine, der Pulvereigenschaften usw. Es ist wesentlich, daß die Pulvermengen
für den Pulverinhalt der Behälter an den Verschluß walzen im richtigen zeitlichen
Verhältnis ankommen, so daß sie zwischen die Teile der Schichten fallen, die in
der Nähe der Aussparungen sind. Bei verschiedenen Geschwindigkeiten und verschiedenartigen
Pulvern ändert sich die Fallgeschwindigkeit.
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Die Einstellmutter 77 ermöglicht eine Veränderung in der Lage des
Einstellkettenrades, wodurch die Länge des Laufweges der Kette zwischen dem angetriebenen
Kettenrad und dem Antriebskettenrad und damit die entsprechende zeitliche Einstellung
zwischen Meßrevolver und Verschlußwalzen geändert wird. Die genaue zeitliche Einstellung
des Vorgangs läßt sich am leichtesten einstellen, wenn die Maschine im Betrieb und
unter der Führung des Arbeiters steht. Darüber hinaus kann die Betriebsgeschwindigkeit
der Maschine geändert werden, und durch Einstellung der zeitlichen Beziehung zwischen
Meßwalze und Auslösestelle ist es möglich, sehr gut ausgebildete Behälter entweder
bei geringer oder gegebenenfalls hoher Geschwindigkeit zu erhalten.
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Ab änderungen ergeben sich für den Fachmann von selbst. Beispielsweise
können sich die Temperaturen und Drücke der Verschluß walzen abhängig von der Betriebsgeschwindigkeit
und von dem Material ändern, aus dem die Streifen hergestellt werden. Die Pulvermengen
können sich in ihrer Größe ändern, abhängig von der Tiefe des Eindringens der Meßkammerfinger
in die Meßkammerschlitze. Die Größe und die Gestalt der Enden der Meßkammerschlitze
und der Meßkammerfinger können von der runden, dargestellten Form abweichen und
eckig oder anderweitig ausgebildet sein. Der Boden des Schlitzes kann entweder flach
oder zylindrisch abhängig von der Art der Herstellung sein. Normalerweise läßt sich
ein flacher Boden leichter als ein runder herstellen.
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Die Verwendung einer oder zweier Pulvermengen pro Behälter ist vorteilhaft
und gibt eine bessere Anpassungsfähigkeit im Betrieb der Maschine. Die Maschine
kann auch an eine Füllung größerer Mengen
angepaßt werden. Wenn
zwei Füllmengen verwendet werden, muß die zeitliche Abstimmung genauer sein, um
zu vermeiden, daß ein Teil der Mengen vor oder nach der Ankunft der einander entsprechenden
Aussparungen an die Eingriffstelle der Verschluß walzen gelangt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung der Packungen
Verschluß walzen verwendet. Jedoch ist es klar, daß gegebenenfalls auch hin- und
hergehende Verschluß glieder Verwendung finden können.
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Die Ausbildungen der Maschine nach den Ansprüchen 2 bis 4 sollen
nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz genießen.
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P.NTENSTANSPROCHE 1. Maschine zur Herstellung von Packungen, die
aus zwei aufeinandergelegten, verschweißbaren Streifen durch Quer- und Längsverschweißung
gebildet werden, wobei zur Füllung eine Dosiervorrichtung vorgesehen ist, die aus
einer umlaufenden, von einer Kette angetriebenen Meßtrommel mit mehreren Meßkammern
besteht, deren Wände wenigstens zum Teil aus gasdurchlässigem Material hergestellt
sind, durch welche hindurch in bestimmten Winkelbereichen der Meßtrommel ein Vakuum
bzw. ein Überdruck auf die Meßkammern einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Antriebsrad (63) für die Meßtrommel (36) zur Anpassung an veränderliche Abfüllgeschwindigkeiten
relativ zur Stellung des Antriebsrades (67) auf der Verschlußwalzenwelle (18) verdrehbar
ist, wobei zur Verdrehung ein in die Antriebskette (65)
über ein Kettenrad (73) eingreifender
Einstellhebel (74) und ein weiterer über ein Kettenrad (69) eingreifender Spannhebel
(70) vorgesehen ist, der beim Verschwenken um seinen Drehpunkt (75) die Winkelstellung
der Kette und damit die des Rades (63) zum Rad (67) verändert, und daß ferner das
Volumen der Meßkammern (83), wie an sich bekannt, während des Betriebes durch axiales
Verschieben eines einen Teil der Meßkammern bildenden Sternes (41, 42) veränderlich
ist.