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Vorrichtung zum Verschließen von beutelförmigen Packungen und zu deren
Abtrennung von schlauchförmigem Verpackungsmaterial, insbesondere für stückige Güter
Zum Verpacken von stückigen Gütern in fortlaufendes Verpackungsmaterial sind Verfahren
und Vorrichtungen bekannt, bei denen nach dem Einfüllen des Gutes in den Schlauch
dieser verschlossen und die gefüllte Packung abgetrennt wird. Neben Einzelverschlußvorrichtungen,
die eine Packung nur einseitig verschließen, sind auch Doppelverschlußvorrichtungen
mit einem Verschließkopf bekannt, in dem ein verschiebbar geführter Vortreiber die
von einem absatzweise zugeführten und in einer Magazintrommel gehaltenen Metallstreifen
abgetrennten Verschlußstücke mittels Biegebolzen U-förmig geformt.
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Die Enden der U-förmigen Klammern werden durch eine im Verschließkopf
angeordnete Matrize mittels vorschnellender Schlagmatrizen um den zusammengerafften
Beutelhals herumgelegt und fest zusammengeschlagen. Anschließend erfolgt das Trennen
des von zwei Klammern verschlossenen Verpackungsmaterials zwischen den Klammern
mittels eines mit den vorschnellenden Schlagmatrizen zwangsgesteuerten Trennmessers.
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Bei den bekannten Vorrichtungen sind die Trennmesser gegenüber den
Schlagmatrizen voreilend ausgebildet, was zur Folge hat, daß durch die zunächst
beim Eindringen in das Verpackungsmaterial auftretende Scherkraft Material in die
Vorschubrichtung des Trennmessers gezogen wird, ehe dessen Abtrennung erfolgt. Dadurch
wird das für das Anbringen der Klammern zusammengeraffte Verpackungsmaterial auseinandergezogen,
wodurch der feste Sitz der Klammern auf dem Verpackungsmaterial beeinträchtigt wird.
Außerdem ist der Verschnitt von Verpakkungsmaterial entsprechend größer, und die
abgeschnittenen Enden weisen unregelmäßige Schittstellen auf, die unansehnlich und
unerwünscht sind.
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Der Antrieb für die Schlagmatrizen und für die Vortreiber wird bei
den bekannten Vorrichtungen mittels eines Hebelgestänges zwangläufig gesteuert,
das mit einem Betätigungshebel in Verbindung steht, der entweder von Hand betätigt
wird oder mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Die von Hand zu betätigenden Klammersetzvorrichtungen
sind ausschließlich zum Einsetzen von Klammern in dünnes Material und nicht zum
Verschließen von beutelförmigen Packungen und zu deren Abtrennung von schlauchförmigem
Verpackungsmaterial geeignet. Die Verwendung eines zwangsgesteuerten Antriebs für
die Schlagmatrizen wirkt sich immer dann nachteilig aus, wenn Füllgut und Stärke
des Verpackungsmaterials wechseln. Ein festsitzender Verschluß ist dann nicht immer
erreichbar, da die Länge des Vorschubweges und die Kraft für die Vorbewegung der
Schlagmatrizen festgelegt sind.
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Demgegenüber ist es das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum
Verschließen von beutelförmigen Packungen und zu deren Abtrennung von schlauchförmigem
Verpackungsmaterial, insbesondere für stückige Güter, wie Früchte od. dgl., zu schaffen,
die eine selbständige Anpassung an jede beliebige Stärke des Verpackungsmaterials
und die Anbringung eines festsitzenden Verschlusses auch bei der Verwendung von
in der Stärke unterschiedlichem Verpackungsmaterial ermöglicht. Hierzu besteht erfindungsgemäß
der Antrieb für die Schlagmatrize und für die zeitweilig mit dieser kuppelbaren
Vortreiber aus einem frei fliegend gelagerten Hammer und aus einer mit diesem verbundenen
Feder, deren freies Ende mit einer von einem Antrieb betätigten Spann- und Auslösevorrichtung
verbunden ist.
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Die Spann- und Auslösevorrichtung besteht aus einem Antriebshebel,
einem mit der Feder verbundenen Schlepphebel und aus einem am Hammer angelenkten
Führungshebel mit einem Schlitz zur Führung des Verbindungsgelenkes des Antriebs-
und des Schlepphebels sowie aus einem an einem Nocken des Hammers angreifenden Auslösehebel,
der durch einen Nocken des Antriebshebels betätigt wird.
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Der Hammer trägt in seinem dem Schließkopf zugekehrten freien Ende
die in Führungen gleitenden Vortreiber für die Verschlußstreifen. Zur zeitweiligen
Kupplung der Vortreiber mit dem Hammer weisen die Vortreiber an ihrer Auflagerseite
Aussparungen für zwei übereinanderliegende Kupplungskugeln auf, von denen die obere
Kugel in eine Aussparung des vorderen Teiles des Hammers hineinragt und die untere
Kugel in der Entriegelungsstellung in einer
Vertiefung des Verschließkopfes
ruht. Für das Kuppeln und Entkuppeln der Vortreiber vom Hammer sind an diesem Steuermittel
vorgesehen.
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Nach der Erfindung ist ferner auf dem Hammer eine Führungsstange
gleitend und frei fliegend gelagert, die mit einem Trennmesser in Verbindung steht,
das in einer mit dem Maschinentisch verbundenen Führungshülse gleitet, so daß das
frei fliegende Trennmesser das Verpackungsmaterial sicher durchdringen kann.
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Ferner sieht die Erfindung ein Magazin für das abschnittsweise aus
einer Vorratsschleife in den Schließkopf geleitete Bandmaterial vor, das aus zwei
in einem Gehäuse nebeneinander angeordneten Trommeln besteht, die auf einer gemeinsamen
Achse frei fliegend gelagert und durch eine mit dem Magazingehäuse verbundenen feststehenden
Wand getrennt sind.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung zum Schließen und Trennen von schlauchförmigen Verpackungen
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine schematische räumliche Darstellung des
Schließkopfes mit Federhammer und Trennmesser und Fig. 2 einen senkrechten Schnitt
durch ein Magazin für das Bandmaterial; in F i g. 3 ist eine schematische räumliche
Darstellung eines Federhammers und der Vortreiber wiedergegeben, während F i g.
4 den Schließkopf mit einer Aufsicht auf die Matrize veranschaulicht; F i g. 5 zeigt
die Zuführung des Verschlußmaterials und die Gesamtvorrichtung in einer Seitenansicht
unter Weglassung des Antriebes, wobei der Federhammer in der Ausgangsstellung wiedergegeben
ist; Fig.6 entspricht Fig. 5, jedoch bei Wiedergabe des Federhammers unmittelbar
vor dem Auftreten des Hammerschlags auf die Matrize.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Schließkopf 10, der bei einer bevorzugten
Ausführungsform aus der Frontplatte einer Verschlußmaschine frei herausragt, deren
Maschinengestell einen dreieckförmigen Grundriß aufweist. Die Frontplatte liegt
etwa in der Ebene A-B gemäß Fig. 5 und trägt auf der Vorderseite Haltemittel für
die Zuleitung des Verpackungsmaterials, den Verpackungsschlauch usw.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel gibt eine Vorrichtung zur gleichzeitigen
Anbringung von zwei Verschlüssen wieder, zwischen denen die Trennung des Schlauchmaterials
herbeigeführt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Teile der Vorrichtung
nur für eine Matrize beschrieben, doch sind die mit einem Federhammer verbundenen
Verschlußmittel gleich ausgebildet. Der Antrieb für die Spannung und Auslösung des
Federhammers ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da es sich hierbei um an sich
bekannte Antriebsmittel handelt.
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Der Schließkopf 10 ist mit einer GrundplattelO' verbunden, an der
seitliche Abdeckungen 11, 12 vorgesehen sind.
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Der Federhammer 13 besteht aus einem zylindrischen Teil, dessen rückwärtiges
Ende mit einer Spannfeder 14 in Verbindung steht, deren freies Ende an ein Hebelsystem
15, 16, 17 angeschlossen ist. Der Hebel 16 stellt die Verbindung zu dem Antriebsmechanismus
her, der vorzugsweise aus einem Eintourgetriebe besteht, das in entsprechender Ein-
stellung
die Spannung der Feder 14 steuert, deren Spannung gelöst wird, wenn der in einem
Schlitz 18 des Hebels 17 gleitende Stein 19 auf Grund der so erreichten Führung
in die Endstellung gelangt ist.
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Hierbei berührt der Nocken 20 den Steuerhebel21, der gegen einen Anschlag
22 anliegend die Spannung der Feder 14 ermöglicht und der bei seiner Schwenkung
in Richtung des Pfeiles X unter der Wirkung des Steuernockens 20 den Nocken 22 freigibt,
so daß der Federhammer 13 auf Grund der Spannkraft der Feder 14 vorgeschleudert
wird.
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Auf dem zylindrischen Teil des Federhammers 13 ist eine Führungsstange
23 beispielsweise mittels einer Hülse 24 gleitend gelagert. Das freie Ende der Führungsstange
23 ist mit einem Trennmesser 25 zum Abtrennen des Verpackungsmaterials gelenkig
verbunden.
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Der Federhammer 13 trägt an seinem dem Schließkopf zugekehrten Ende
gabelförmig ausgebildete Stempel 27, 28, die an ihren freien Enden je eine Schlagmatrize
29 aufweisen. Zwischen den Hammerteilen 27, 28 ist eine an der Führungsplatte 10'
befestigte Führungshülse 30 für das Trennmesser 25 angeordnet. Ober- und unterhalb
der gabelförmigen Stempel 27, 28 des Federhammers 13 sind Vortreiber 31, 32, 33,
34 angeordnet. von denen die Vortreiber 32, 34 an ihren unteren Vorderkanten je
ein Hartmetallmesser 35 tragen. das auch die beiden Vortreiber 32, 34 verbinden
kann. Die Hartmetallmesser 35 gleiten auf der Grundplatte 10' über dort vorgesehene
Führungsschlitze für die Zuführung von Metallbändern 37, 38, aus denen das Verschlußmaterial
geformt wird. Die Messer 35 trennen vor dem Beginn der Verformung der Verschlußstreifen
das Verschlußmaterial jeweils in der vorbestimmten Länge ab.
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Die zeitweilige Kupplung der Stempel 27, 28 mit den Vortreibern 32,
34 erfolgt mittels Kugeln 40, 41.
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Diese sind in einer senkrechten Durchbrechung 42 der Vortreiber übereinandergelagert,
und zwar so, daß die oberen Kugeln 41 in Aussparungen 43 der Stempel 27, 28 hineinragen.
Diese Stellung entspricht der Verriegelung der aufeinandergleitenden Teile vor Beginn
des Hammerschlags. In der Grundplatte 10' sind im Bereich der Verschlußstellung
der gleitenden Teile Aussparungen 44 angeordnet, in die die Kugeln 40 hineingleiten,
wenn die Durchbrechungen 42 mit den Aussparungen 44 in Deckung kommen.
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Um die Steuerbewegungen der Vortreiber32, 34 zwangläufig auf die
Vortreiber 31, 33 zu übertragen, sind auf der Innenseite der Abdeckplatten 11, 12
Verbindungsmittel vorgesehen, mittels denen ein gleichmäßiger Vorschub der Vortreiber
erreicht wird.
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In der Gleitbahn der Stempel 27, 28 sind zwei horizontale Biegebolzen
45, 46 angeordnet, die beim Vorschnellen des Federhammers 13 mittels an diesem befestigten
Auslösebolzen 47 über ein an den Innenseiten der Platten 11, 12 angeordnetes - nicht
dargestelltes - Hebelsystem ausgeschwenkt werden.
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Die Bewegung der Biegebolzen 45, 46 ist durch Pfeile Y angedeutet.
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Der Schließkopf 10 ist mit Anschlagflächen 50, 51, 52, 53 für die
Vortreiber 31 bis 34 versehen und weist zwei in der Gleitbahn der Stempel 27, 28
angeordnete Matrizen 54 auf, die - um einen festen und rutschsicheren Verschluß
zu erzielen - in an sich bekannter Weise, jedoch vorteilhaft aus zwei konkaven Flächen
mit axial verlaufender Rippe ausgebildet
sein können. Der Schließkopf
10 ist mit einem Schlitz 55 versehen, der der Stärke und der Breite des Messers
25 entspricht.
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Die Platten 11, 12 weisen eine Nut 56 auf, die das Einlegen des gestrafften
Verpackungsmaterials in die Verschließvorrichtungen gestattet. Außerdem ist in der
Nut 56 ein Auslösehebel 57 angeordnet, der mit dem Antrieb für den Federhammer 13
in Verbindung steht.
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Die Zuführung der beiden Metallbänder37, 38, die auch bei entsprechender
Ausbildung der Matrize 54 und der Matrizennut 29 aus Metalldrähten bestehen können,
erfolgt aus einer Kassette 60 über Andrückrollen 61, 62, die mit dem Antrieb für
den Federhammer 13 gekuppelt sind. Zur Regelung eines einwandfreien schrittweisen
Vorschubs ist ein vom Antrieb gesteuerter, im Bereich der Metallbänder 37, 38 liegender
Schwenkhebel 63 vorgesehen, der die jeweilige für die Bildung des Verschlußmaterials
benötigte Bandmateriallänge aus der Kassette abzieht.
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Die in Fig.2 dargestellte Kassette ist als Wegwerfkassette ausgebildet
und besteht aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen 65, 66, die aus Pappe, Kunststoff
od. dgl. bestehen und mittels Klebstreifen 67 od. dgl. zusammengehalten sind. Die
Gehäuseteile 65, 66 sind auf einer mit an den freien Enden angeordneten Schraubgewinden
versehenen Achse 67 mittels Muttern 68, 69 auf einer Abstandsbuchse 70 gehalten.
Auf der Buchse 70 ist eine das Trommelgehäuse in zwei Kammern teilende Wand 71 befestigt,
die - wie die Gehäuseteile - aus Pappe, Kunststoff od. dgl. besteht. Auf der Buchse70
sind Trommeln 72, 73 frei fliegend gelagert, auf die das Bandmaterial gewickelt
ist. In den Gehäuseteilen sind Schlitze vorgesehen, durch die das Bandmaterial geführt
wird.
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Die erfindungsgemäß mit einem Federhammer und einem Freifallmesser
ausgebildete Verschließ- und Trennvorrichtung, die für die gleichzeitige Ausbildung
von zwei Verschlußstellen vorgesehen ist, zwischen denen das Verpackungsmaterial
zerschnitten wird, arbeitet wie folgt: Das gefüllte und zusammengeraffte schlauchförmige
Verpackungsmaterial wird in die Nut 56 des Schließkopfes 10 eingeführt, wobei der
Hebel 57 zwangläufig berührt und durch diesen das Getriebes in Gang gesetzt wird,
das vorzugsweise als ein Eintourgetriebe ausgebildet ist. Die unter der Wirkung
der Hebel gespannte Feder wird beim Auftreffen des Nockens 20 auf den Hebel21 ausgelöst,
so daß ein Schlag des frei fliegenden Hammers erfolgt, der unmittelbar darauf mittels
des Getriebes Z in die Ausgangsstellung zurückgeholt wird.
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Beim Vorschnellen des Federhammers 13 schnellen gleichzeitig die
mit dem Federhammer verbundenen gabelförmigen Stempel 27, 28 vor und nehmen auf
Grund der Kupplung mittels der Kugeln 40, 41 die Vortreiber 31 bis 34 mit, die der
Schlagmatrize 29 des Federhammers 13 voreilen und die in F i g. 6 dargestellte Vorformung
des abgetrennten Verschlußstreifens 80 um die Biegebolzen 45, 46 bewirken.
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Der vorgeformte Verschlußstreifen 80 wird nunmehr von den Schlagmatrizen
der nacheilenden Stempel 27, 28 erfaßt und mit der Wucht des Hammerschlages um das
geraffte Verpackungsmaterial 81 geschlagen. Hierbei werden die freien Enden des
Verschlußstreifens 80 so weit um das Material 81 unter Führung durch die Matrize
54 herumgelegt bzw. in dieses hineingeschlagen, wie dieses auf Grund
der Stärke des
Verpackungsmaterials möglich ist.
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Hierdurch wird bei jedem Hammerschlag und in Anpassung an das Material
81 ein absolut sicherer Verschluß - unabhängig von den Steuermitteln für die Schlagmatrize
- erreicht.
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Gleichzeitig mit dem Vorschnellen des Federhammers 13 schnellt, jedoch
mit einer geringen Verzögerung, das Freifallmesser 25 vor und trennt nach dem Verschließen
des Verpackungsmaterials dieses zwischen den ausgebildeten Verschlußklammern. Anschließend
wird der Federhammer 13 unter gleichzeitiger Rückführung des Messers 25 über das
Eintourgetriebe Z erneut gespannt. Beim Rückführen des Hammers 13 mit den Stempeln
27, 28 werden mittels eines zusätzlichen - nicht dargestellten - Aushebers die Kugeln
40 aus den Ausnehmungen44 herausgehoben, wodurch wieder die Verbindung zwischen
den Stempeln27, 28 und den Vortreibern 31 bis 34 hergestellt wird.
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Das Nachführen des Bandmaterials aus dem Magazin 60 erfolgt gleichzeitig
in der aus F i g. 6 ersichtlichen Weise. Der Schwenkhebel 63, der ebenfalls von
dem Antrieb für den Federhammer 13 gesteuert wird, schlägt während eines Stillstandes
der Rollen 61, 62 gegen das Bandmaterial. Dadurch wird ein der Länge des zur Klammerbildung
benötigten Klammermaterials entsprechender Bandabschnitt herausgezogen, der dann
von den Rollen 61, 62 unbelastet weiter in den Schließkopf 10 transportiert wird.
Durch diese Vorrichtung wird ein Zurückrutschen sowie ein Leerlauf der Rollen vermieden.
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Um gleichzeitig die verschlossenen Beutel mit Werbe- oder Preisschilder
od. dgl. zu versehen, kann beispielsweise beim Verschließvorgang em Band aus Gewebe,
Kunststoff od. dgl. mit eingeführt werden.
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Das Band kann unbedruckt verwendet werden; letzteres kann auch mit
einer im Maschinengestell vorgesehenen Druckvorrichtung, auf die Packung abgestimmt,
bedruckt werden.
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Gegenüber den bekannten Vorrichtungen zum Schließen und Trennen von
schlauchförmigem Verpackungsmaterial wird mittels der erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung der Vorteil erreicht, daß durch die Verwendung eines federbeaufschlagten
Hammers eine überraschend hohe Klippgeschwindigkeit erreicht werden kann. Die Kraft,
mit der der Federhammer gegen den Schließkopf geschleudert wird, ist allein abhängig
von der beliebig zu dosierenden Kraft der Feder, die als Zug- oder Druckfeder ausgebildet
sein kann. Gegenüber den zwangsgesteuerten Antrieben der bekannten Vorrichtungen
wird dadurch der Vorteil einer automatischen Anpassung an jede beliebige Stärke
des Verpackungsmaterials erreicht, so daß sowohl feines, beispielsweise aus Perlongewebe
bestehendes als auch grobes schlauchförmiges Verpackungsmaterial mit einer festen
und rutschsicheren Umklammerung versehen wird.
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Ein weiterer Vorteil wird durch das auf den Federhammer frei fliegend
angeordnete Messer erreicht.
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Erst nachdem das schlauchförmige Verpackungsmaterial verschlossen
ist, trennt das Messer das Verpackungsmaterial verzerrungsfrei zwischen den beiden
Klammern ab. Dabei kann der Abstand der beiden Klammern entsprechend gering gewählt
sein und wird ein Verschnitt von Verpackungsmaterial vermieden.
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Durch die Verwendung eines frei fliegenden Federhammers und Freifallmessers
ist eine einfache Anordnung
geschaffen, die höchste Betriebssicherheit
bei geringstem Materialverschleiß gewährleistet. Die Antriebsorgane arbeiten ohne
betriebsempfindliche Zwangssteuerung und ermöglichen ein leichtes Auswechseln. Die
Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist sowohl für Einzelschließvorrichtungen
als auch für Doppelschließvorrichtungen verwendbar.