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Einwickelmaschine mit geflügelten Faltrotoren Bei Einwickelmasohinen
werden zum Falten der Hüllen der einzuwickelnden Gegenstände Feltwerkzeuge gebraucht.
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Bei einer bekannten Maschine zum Schließen von sackförmigen Tüten
ist ein die Faltwerkzeuge tragender Rotor verwendet, der intermittierend rotiert
tmd nach jedem Stillstand das eine Ende der ununterbrochen weiterbewegten Tüten
überholt und einfaltet, worauf er wieder stillsteht, um dabei das vordere Ende der
nachfolgenden Tüte einzufalten.
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Infolge der intermittierenden Bewegung ist die Arbeitsgeschwindigkeit
des Faltrotors und damit der Maschine beschränkt.
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Ferner i.st eine Verpackungsmaschine zum Schließen von Papiersäcken
durch Einfalten derselben am einen Ende bekanntgeworden, die kontinuierlich umlaufende
Faltrotoren mit je einem flügelartigen Arm hat. Jeder Faltrotor stellt hier nur
eine Falte der Faltung her, so daß der Faltvorgang in so viel getrennte Arbeitsgänge
zerlegt ist als einzelne Falten anzubringen sind. Jeder Faltrotor bildet daher hier
eine eigene Arbeitsstation.
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Das erfordert eine Vervielfachung der Rotorenantriebe und mindert
die Betriebssicherheit der Maschine und erhöht ihre Herstellungskosten.
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Während die bisher erwähnten Maschinen das Schließen von Tüten oder
Säcken durch Zusammenfalten ihrer Enden vornehmen, sind auch Einwickelmaschinen
für blockförmige Gegenstände bekannt. Es ist z. B. eine Vorrichtung zum Verpacken
von Zigaretten in Blockform schon vorgeschlagen, bei welcher als Faltwerkzeuge Falthebel
dienen, die in Transportscheiben sitzen. Zum Falten der Umhüllung muß hier das Päckchen
stillgesetzt werden, was den Ausstoß der Maschine, wie schon oben auseinandergesetzt,
beschränkt.
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Schließlich ist auch eine Einwickelmaschine bekannt, die für blockförmige
Gegenstände bestimmt ist, die so eingewickelt werden, daß die Enden des Einwickelpapiers
beidends den einzuwickelnden Gegenstand überragen. Das Falten der überstehenden
Papierenden geschieht hier durch geflügelte Faltrotoren, die je zwei Faltfinger
tragen. Hier rotieren aber die Faltwerkzeuge in Ebenen senkrecht zur Vorschubebene
der einzuwickelnden Gegenstände. Die Folge davon ist, daß jedes Päckchen zum Falten
der überstehenden Umhüllungsenden zum Stillstand gebracht werden muß. Wenn auch
die Stillstandspausen einzeln nicht lang zu sein brauchen, so stellen sie in ihrer
Summierung doch einen beachtlichen Zeitverlust dar.
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Die Erfindung vermeidet nun die erwähnten Nachteile, indem die Faltwerkzeuge
nur eine einzige Arbeitsstation bilden, keine toten Zeiträume benötigen, die gesamte
Faltung nur einen Arbeitsgang darstellt,
und daher die Arbeitsgeschwindigkeit der
Maschine bedeutend zu erhöhen gestatten.
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Das wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die geflügelten Faltrotoren
an jeder Seite paarweise angeordnet sind und die einzelnen Rotoren jedes Paares
dicht übereinandersitzen sowie in Ebenen parallel zur Vorschubebene des Wickelgutes
dauernd rotieren, wobei die Umlaufgeschwindigkeit der Flügel des einen Rotors kleiner
ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Wickelgutes, während die Umlaufgescbwindigkeit
der Flügel des anderen Rotors größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Wickelgutes,
so, daß die Flügel des langsamen Rotors die in Förderrichtung vordere Fläche des
Einwickelpapiers einfalten, während -die Flügel des schnelleren Rotors die hintere
Fläche beim Überholen einfalten.
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Erfindungsgemäß sitzen die Rotore jedes Paares koaxial zueinander,
und jeder trägt eine Mehrzahl radi aler, in gleichmäßigem Winkelabstand zueinander
sitzender Flügel.
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Hierbei hat der eine Rotor doppelt so viel Flügel wie der andere.
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Vorteilhaft sind in Vorschubrichtung hinter den Rotoren sich gegenüberliegende
Schienen angeordnet, die den eingefalteten Teil der Einwickelhülle in gefaltester
Lage halten.
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Schließlich weist vorteilhaft ein die Gegenstände fordernder Zubringer
Backen - auf, welche, wie an sich bekannt, die in Förderrichtung vorn und hinten
liegeniden Seiten jedes Gegenstandes fassen.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. 1 eine Seitenassgicht, wobei einige Rahmenteile fortgelassen
sind, und derjenige Teil der Einwickelmaschine, an dem der Faltvorgang ausgeführt
wird, veranschaulicht ist; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der LinieII-II der Fig. 1;
Fig. 3 bis 7 sind Draufsichten auf die Faltglieder der Fig. 1 und veranschaulichen
die aufeinanderfolgenden Stellungen bei der Ausführung des Faltvorganges; Fig. 8
ist eine Endansicht einer Packung mit jgsefalteten- Hüllenenden.
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Der Zweck der Faltvorrichtung ist in Verbindung mit einer mit hoher
Geschwindigkeit arbeitenden Einwickelmaschine erläutert.
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Die teilweise eingewickelten Gegenstände A werden elastisch von Backen
20,22 erfaßt (Fig. 1), die von endlosen Ketten 24 hervorragen; diese Ketten werden
von Kettenrädern 26 angetrieben und gehen um einen zweiten Satz von nicht dargestellten
Kettenrädern herum. Die Ketten 24 werden von oberen und unteren Schienen 27 geführt,
und die Backen20,22 sind mit Lappen29 versehen, welche auf feststehenden Leisten
31 (Fig. 2) gleiten, so daß die Gegenstände=4 in geradeiniger Bahn vorgeführt werden.
Die von den Backen 20,22 erfaßten Gegenstände A haben eine Umhüllug 1V, deren herabhängende
Enden um ,den Gegenstand herumgewickelt sind, wenn er über einen sich drehenden
Teil 28 und auf eine Leiste 30 geführt wird.
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Der Teil 28 dreht sich in zeitlicher Beziehung zu der Bewegung der
Gegenstände, wenn er von dem Kettenrad 32 und der Kette 34 angetrieben wird, welche
ihren Antrieb durch ein Kettenrad 36 erhält, das auf derselben Welle 38 wie die
Kettenräder 26 sitzt.
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Die Faltvorrichtung wird in zeitlicher Beziehung zu der Bewegung
der von -den Backen 20, 22 getragenen Gegenstände durch eine gemeinsame Kraftquelle
angetrieben. Hierzu ist ein Kettenrad 38 vorgesehen, das sich mit dem Ketten rad
32 dreht, da beide auf einer Welle 40 angebracht sind, die in dem Seitenrahmen der
Einwickelmaschriae gelagert ist. Die gewünschte Ar,beitsgeschwinldigkeit der Faltvorrichtung
kann dadurch erzielt werden, daß eine Kette 42 um ein Kettenrad 44 mit zwei Durchmessern
läuft. Von dem zweiten Durchmesser dieses Kettenrades 44 geht eine Kette 46 um ein
Kettenrad 48 auf einer Welle 50, welche in dem Seitenrahmen (Fig.2) gelagert und
die Hauptkraftwelle für die Drehung der Faltvorrichtung ist.
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Um den Faltvorgang gleichzeitig an beiden Enden eines Gegenstandes
auszuführen, kommen zwei Falteinheiten 52 und 54 (Fig. 2) zur Verwendung. Eine jede
Einheit weist zwei dicht übereinander sitzende Rotoren 56, 58 auf, welche Flügel
oder Blätter 60, 62 tragen. Diese Einheiten 52, 54 sind identisch ausgebildet, so
daß nur eine von ihnen näher beschrieben wird.
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Die Rotoren 56, 58 werden in derselben Richtung, aber mit verschiedenen
Geschwindigkeiten durch eine Anordnung gedreht, welche eine Arbeitsverbindung mit
der Hauptkraftwelle 50 für die Faltvorrichtung hat. Die Rotoren 56, 58 (Fig. 2)
sitzen in einem kastenartigen Rahmen 64, der verschiebbar auf einer Querwelle 66
angebracht ist, die mit ihren Enden in dem
Seitenrahmen der Maschine befestigt ist.
In diesen und außerhalb derselben ist eine mit Gewinde versehene Welle 68 gelagert,
welche einerends mit einem Hantdrad versehen ist. Die Welle 68 wird mittels des
Gewindes von einem Bund 72 an dem Rahmen 64 aufgenommen, wobei an beiden Enden der
Welle 68 rechts-und linksgängiges Gewinde vorhanden sind, derart, daß die Falteinheiten
52 und 54 gleichzeitig nach innen oder außen eingestellt werden können, um die Rotorflügel
60, 62 in die gewünschte Querlage zu der zu faltenden Hülle W zu bringen.
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Für die Quereinstellung ist eine Keilverbindung vorgesehen, welche
einen Keil 73 (Fig. 2) zwischen der Welle 50 und einem Kegelrad 74 vorsieht, das
drehbar an einem Lagerbock 76 angebracht ist, welcher durch Bolzen an der Unterseite
des Rahmens 64 befestigt ist.
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Das Kegel rad 74 kämmt mit einem zweiten Kegelrad 78, das auf einer
aufrecht stehenden Welle 80 sitzt, die ebenfalls in dem Rahmen 64 gelagert ist.
Desgleichen sind auf der Welle 80 und innerhalb des Rahmens 64 Stirnräder 82, 84
befestigt. Ein,e axiale Bewegung der Welle 80 wird durch die Naben der Räder 78
und 84 vermieden, die sich auf gegenüberliegende Seiten des unteren Teiles des Rahmens
64 auflegen. Das Stirnrad 84 kämmt mit einem Stirnrad86, welches auf einer zweiten
aufrecht stehenden Welle 88 verstiftet ist, die gleichfalls in dem Rahmen 64 gelagert
ist. Der obere Rotor 56 ist auf dem oberen Ende der Welle 88 durch eine Stellschraube
90 befestigt und dreht sich somit mit dieser Welle mit einer Geschwindigkeit, die
teilweise durch das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 84 und 86 bestimmt
ist.
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Das Stirnrad 82 kämmt mit einem entsprechenden Rade 92, welches auf
dem unteren Ende einer Muffe 94 angearbeitet ist, die auf der Welle 88 sowie indem
oberen Teil des Rahmens 64 gelagert ist. Der untere Rotor 58 ist einstellbar auf
dem unteren Ende der Muffe 94 durch eine Stellschraube 96 befestigt und wird sich
somit mit dieser Muffe und einer Geschwindigkeit -drehen, die teilweise durch das
Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 82 und 92 bestimmt ist. Eine axiale
Bewegung der Welle 88 wird durch die Nabe des Stirnrades 86 und einen Bund 98 verhindert,
welcher auf der Muffe 94 befestigt ist.
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Es ist somit möglich, die Rotorflügel 60 und 62 in senkrechter Ebene
einzustellen, so daß ihre Umdrehungsbahnen die Bewegungsbahn des Teiles der Hülle
IV schneiden, welcher sich über das Ende des Gegenstandes hinaus erstreckt und um
das sie gewickelt wird (Fig. 2 und 3). Vorzugsweise sollen die Flügel 60 und 62
so nahe wie möglich an der waagerechten Mittellinie des Gegenstandes vorbeigehen,
und dies kann durch Einstellung der Stellschrauben 90 und 96 erreicht werden, welche
die Rotoren 56, 58 auf der Welle 88 bzw. auf der Muffe 94 festklemmen. Die senkrechte
Einstellung der Rotoren kann durch einen Bund 99 erleichtert werden, welcher auf
der Muffe 94 mittels einer Stellschraube 100 befestigt ist. Der Bund 99 erleichtert
ferner die winklige Einstellung der Rotoren 56, 58, wenn die Stellschrauben90 und
96 gelockert werden, um die Rotorflügel60, 62 in die gewünschte Stellung zu bringen,
so ,daß sie sich in der richtigen zeitlichen Beziehung zu der Bewegung eines Gegenstandes
drehen.
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Die Rotorflügel 60, 62 drehen sich in Bahnen, welche die Bewegungsbahn
des Hüllenansatzes oder eines hervorstehenden Teiles der Hülle W schneiden und vorzugsweise
so nahe wie möglich zu der waagerechten Mittelebene des Gegenstandes. Hierbei ist
vorzuziehen, daß die Rotorflügel 60 sehr dünn sind und in senkrechter
Richtung
dicht nebeneinander liegen. Diese Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung bezwecken
die Bildung einer Endfalte der in Fig. 8 dargestellten Art.
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Der Anfang des Faltvorganges für diese Art von Falten ist aus Fig.
3 zu erkennen. Die unteren Rotorflügel sind in den Fig. 3 bis 7 etwas schraffiert,
um sie besser kenntlich zu machen. Ein Gegenstand A wird in gerader Linie und ununterbrochen
an den Rotoren 56, 58 vorbei geführt, wie dies durch die angegebenen Pfeile ersichtlich
ist. Während der sich schneidenden Teile ihrer Bahnen bewegen sich die Rotorflügel
60, 62 in der durch die zugehörigen Pfeile angegebenen Richtung, so daß ein jeder
Flügel eine Bewegungskomponente hat, welche in derselben Richtung wie die Bewegung
des Gegenstandes A verläuft. DieUmdrehungsgeschwindigkeit des Rotors 56 ist hierbei
so, daß der Gegenstand den Flügel 60a überholt, wie dies aus einem Vergleich der
Stellungen des Gegenstandes und des Rotorflügels 60a in den Fig. 3 und 4 hervorgeht.
Der Rotor 58 dreht sich mit der doppelten Geschwindigkeit wie der Rotor 56, so daß
der Rotorflügel 62a den Gegenstand A überholt, wenn er vorrückt und in Eingriff
mit dem hinteren Teil des Hüllenansatzes W kommt, wie dies ebenfalls aus den Fig.
3 und 4 und im besonderen aus Fig.S hervorgeht. Wenn der Gegenstand =4 (Fig. 5)
fortfährt, den Rotorflügel 60a zu überholen, wird der vorangehende Teil der Hülle
fortschreitend nach innen gefaltet, wie dies im besonderen aus Fig. 6 hervorgeht.
Gleichzeitig faltet der sich schneller drehende Flügel 62a den hinteren Teil des
Hüllenansatzes nach innen, wenn der Gegenstand seine ununterbrochene Vorbewegung
fortsetzt, Fig. 7 veranschaulicht die Lage der Flügel 60a und 62a, wenn sich der
Faltvorgang seinem Ende nähert. Die zeitliche Beziehung der Rotorflügel mit Bezug
auf die Vorbewegung des Gegenstandes ermöglicht es, die Flügel außer Eingriff mit
dem umgefalteten Hülsenende zu bringen, nachdem der Faltvorgang beendet ist und
der Gegenstand seine geradlinige Vorbewegung auf andere Werkzeuge zu fortsetzt,
welche den Einwickelvorgang vervollständigen.
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Die zuletzt erwähnte Lage der Rotorflügel ist in Fig. 3 durch die
Flügel 60b und 62b und den Gegenstands' veranschaulicht, wenn die fertige Falte
(Fig. 8) gebildet ist. Es hat sich als zweckmäßi.g herausgestellt, neben und jenseits
der Rotoren zurückhaltende Stangen 102 und 104 vorzusehen, welche das hervorragene
Hüllenende in seinem gefalteten Zustand halten, bis .die erwähnten weiteren Werkzeuge
an dem gefalteten Ende angreifen. Diese zusätzlichen Werkzeuge sind für die Erfindung
nicht unbedingt notwendig, können aber eine durch Wärme wirkende Verschluß stange
aufweisen, welche das gefaltete Ende verschließt. Außerdem können Werkzeuge vorgesehen
sein, welche das abgeschlossene Ende unter der Packung falten und es mittels eines
durch Wärme wirkenden Verschlusses auf der unteren Seite der Packung festlegen,
um den Vorgang zu vervollständigen. Während des Faltvorganges ist der Gegenstand
von den Backen 20, 22 kraftschlüssig erfaßt, um jederzeit die richtige Lage zwischen
dem Gegenstand und den Flügeln 60, 62 aufrechtzuhalten.
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Wenn es sich auch als zweckmäßig herausgestellt hat, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Rotors 58 doppelt so groß wie die des Rotors 56 ist, und daß der sich langsamer
drehende Rotor doppelt so viel Flügel wie der sich schneller drehende Rotor hat,
so können für eine zufriedensteflende Faltung bei einer sehr hohen Geschwindigkeit
auch eine andere Anzahl von
Flügeln und andere Geschwindigkeitsverhältnisse erfolgreich
verwendet werden, solange wie die Reihenfolge der Relativbewegungen zwischen der
Hülle und den Rotorflügeln 60 und 62 a (Fig. 3 bis 7) aufrechterhalten bleibt. Es
hat sich ferner für den unteren Rotor abs zweckmäßig herausgestellt, der langsamer
laufende Rotor zu sein, wenn der überlappte Teil der Hülle längs der Leiste 30 gleitet.
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Aus der Beschreibung geht hervor, daß eine Faltvorrichtung gemäß
der Erfindung zur Verwendung kommt, die mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeiten
kann, wobei sie so angeordnet ist, daß sie mit dem vorangehenden Teil der Hülle
in Eingriff kommt, um diesen Teil nach innen zu falten, während ein zweites Faltglied,
welches in die und aus der Bahn der Hülle bewegbar ist, eine Bewegungskomponente
in derselben Richtung hat, aber mit höherer Geschwindigkeit als die des Gegenstandes
arbeitet, so daß diese zweite Faltvorrichtung den hinteren Teil der Hülse überholt
und faltet. Die Bewegungen des Faltgliedes bzw. der Faltglieder sind in vorher bestimmter
zeitlicher Beziehung zu der Bewegung des Gegenstandes eingestellt, so daß die vorangehenden
und hinteren Teile der Hülle in der gewünschten Weise gefaltet werden können, wodurch
aufeinanderfolgende, teilweise umhüllte Ge-Gegenstände mit sehr hoher Geschwindigkeit
gefaltet werden.
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PATENTANSPROCHE: 1. Einwickelmaschine, bei welcher die einzuwickelnden
insbesondere blockförmigen Gegenstände ununterbrochen geradlinig vorgeschoben und
mit Einwickelpapier umhüllt werden, das breiter ist als die Abmessung der Gegenstände
quer zur Vorschubrichtung, und wobei beide überstehenden schlauchförmigen Enden
der Hülle gleichzeitig von beiderseits der Vorschubbahn angeordneten, geflügelten
Faltrotoren eingefaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die geflügelten Faltrotoren
(56, 58) an jeder Seite paarweise angeordnet sind, und die einzelnen Rotoren jedes
Paars dicht übereinandersitzen sowie in Ebenen parallel zur Vorschubebene des Wickelguts
dauernd rotieren, wobei die Umlaufgeschwindigkeit der Flügel des einen Rotors kleiner
ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Wickelguts, während die Umlaufgeschwindigkeit
der Flügel des anderen Rotors größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Wickelguts,
so, daß die Flügel des langsamen Rotors die in Förderrichtung vordere Fläche des
Einwickelpapiers einfalten, während die Flügel des schnelleren Rotors die hintere
Fläche beim Überholen einfalten.