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Maschine zum Herstellen tetraederförmiger Packungen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen gefüllter und verschlossener tetraederförmiger
Packungen aus einer um einen Hohldorn zum Schlauch geformten, mit Angaben entsprechend
der Packungsgrößen versehenen Folie und betrifft eine derartige Maschine mit einer
Einrichtung zum Bilden und Verschließen eines von außen senkrecht zum Hohldorn abstehenden
Schlauchlängsverschlusses, mit in Abstand an Packungslängszwischenräumen angeordneten
und aufeinanderfolgend um 900 um die Schlauchlängsachse verdreht wirkenden Verschluß-und
Vorschubeinrichtungen, ferner mit einer Einrichtung zum intermittierenden Einfüllen
abgemessener Mengen des zu verpackenden Materials und mit einer die Markierungen
an der Folie abtastenden Einrichtung zum Steuern des registerhaltigen Schlauchvorschubs.
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Maschinen zum Verpacken von flüssigen, pastenförmigen oder pulverförmigen
fließfähigen Stoffen in tetraederförmige geschlossene Packungen sind bekannt. Bei
diesen bekannten Maschinen wird in der Regel die Tetraederpackung durch Herstellen
von jeweils um 900 versetzt angeordneten Querverschlußnähten im gefüllten unteren
Ende eines aus einer Folie um einen den Füllkanal enthaltenden Dorn gebildeten Schlauch
hergestellt. Die Schlauchbildung erfolgt dabei nach einem bekannten Verfahren entweder
durch Herstellung einer überlappten Verbindungsnaht in Längsrichtung oder in Spiralwindungen
um den Schlauch oder durch Versiegeln der Innenschichten des Schlauches in einer
senkrecht von der -Schlauchaußenwand wegstehenden Naht. Bei diesen bekannten Maschinen
erfolgt die Versiegelung der Längsnaht in der Regel durch Rollen. Bei der Herstellung
von überlappten Nähten ist es bekannt, die Versiegelung durch einen bügeleisenartig
auf die Außenseite der überlappten Naht aufgepreßten Beheizungsschlitten herzustellen.
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Diese bekannten Anordnungen zum Herstellen der Längsversiegelungsnaht
arbeiten bei Maschinen mit kontinuierlichem Vorschub des Schlauchmaterials zufriedenstellend.
Bei diesen mit kontinuierlichem Schlauchvorschub arbeitenden Maschinen erfolgt auch
in der Regel die Füllung kontinuierlich, so daß die Querversiegelungsnähte durch
das Füllgut hindurch hergestellt werden müssen.
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Es gibt jedoch eine ganze Reihe von Füllgütern, insbesondere pastenförmige
und körnige Materialien, die die Herstellung einer Querversiegelungsnaht durch das
Füllgut hindurch, d. h. ein Abquetschen des Schlauch enthaltenen Füllgutes bei der
Herstellung der Quernaht mit dichter Versiegelung unmög-
lich machen. Zum Abfüllen
derartiger Materialien ist es bekannt, Maschinen zu verwenden, bei denen die Füllung
und der Vorschub des Schlauchmaterials intermittierend entsprechend der für jede
dieser Pakkung notwendigen Materialmenge erfolgt.
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Bei dieser Art von Maschinen führen die bekannten Anordnungen zum
Herstellen der Längsnaht des Schlauches, die ständig mit der Schlauchnaht im Eingriff
stehen, zu Schwierigkeiten, da, wenn der Schlauchvorschub unterbrochen ist, sehr
leicht eine Überhitzung der Naht in der zwischen den Schweißelementen liegenden
und von diesen zusammengepreßten Schweißstelle erfolgt. Ferner ist es mit intermittierendem
Vorschub und intermittierender Füllung arbeitenden Maschinen schwierig, eine genaue
Bemessung der notwendigen Schlauchlänge zu erreichen, da durch die kinetische Energie
des Schlauchmaterials und der den Schlauchvorschub bewirkenden Teile sehr häufig,
insbesondere in Abhängigkeit von der teilweise unterschiedlichen Reibung des Schlauches
am Dorn, Differenzen im jeweiligen Haltepunkt des Schlauchmaterials auch bei gleichförmigem
Arbeiten der den Vorschub bewirkenden Maschinenteile, z. B. von an den Versiegelungsstellen
angreifenden Abziehbacken, auftreten. Die auf die Schfauchvorschubeinrichtung oder
die Querversiegelungseinrichtung
wirkenden Steueranordnungen, die
in Abhängigkeit vom Abtasten vom an Schlauch bzw. Folie angebrachten optischen oder
mechanischen Markierungen arbeiten, sind kompliziert und teuer und arbeiten bei
intermittierenden Maschinen nicht zufriedenstellend.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Maschine
zum Herstellen von tetraederförmigen Packungen zu schaffen, bei denen eine absolut
gleichförmige Verpackungsgröße mit Sicherheit und unabhängig von den Arbeitsbedingungen
der Maschine erreichbar ist und bei denen eine Überhitzung von Längsnahtstellen
beim Ruhen des Schlauchvorschubes mit Sicherheit vermieden wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Werkzeuge
zur Längsverschlußbildung ein Paar quer zum abstehenden Stegverschluß bewegbarer
Verschlußbacken umfassen, die in Längsrichtung des ortsfesten Hohldornes verschiebbar
gelagert und mit einer durch eine Abtastvorrichtung für die an der Schlauchfolie
enthaltenden Markierungen steuerbaren Vorrichtung zur Längsverstellung der Verschlußbacken
derart verbunden sind, daß während der geöffneten Stellung der Querverschluß- und
Vorschubwerkzeuge in Abhängigkeit von den durch die Abtasteinrichtung festgestellten
Vorschubabweichungen die Verschlußbacken während ihrer geschlossenen Stellung in
Längsrichtung des Schlauch es verschoben werden.
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Durch diese erfindungsgemäße Anordnung erfolgt eine Korrektur der
Schlauchstellung vor der Herstellung der Querverschlußnaht, so daß in jedem Falle
und absolut sicher die Querverschlußnaht genau im vorgesehenen Punkt hergestellt
wird. Dadurch ist es mit der erfindungsgemäßen Maschine z. B. möglich, Tetraederpackungen
herzustellen, die mit einer die Ablesung der Inhaltsmenge auch bei teilweiser Entleerung
ermöglichenden Skala versehen sind.
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Um zu verhindern, daß die Längsnaht bei der Herstellung der Querversiegelungsnaht
stört, sind vorzugsweise an sich bekannte Vorrichtungen zum Umfalten der von der
Außenfläche des Schlauches wegragenden Längsnaht auf diese Außenfläche vorgesehen.
Diese Einrichtungen können z. B. entsprechend angeordnete, an sich bekannte Rollen
sein.
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Um zu verhindern, daß die Längsnaht an eine Außenecke der Tetraederpackung
bei der Herstellung der Quernähte gelangt, kann dabei Vorsorge getroffen sein, daß
die Längsnaht diagonal zu den Querverschlußnähten in den durch diese gehenden Ebenen
liegen.
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Die die Querversiegelungsnähte herstellenden Versiegelungsbackenpaare
sind vorzugsweise an einem Schlitten angeordnet, der in Vorschubrichtung des Schlauches,
d. h. auf das untere Ende des Dornes zu und von diesem weg bewegbar ist. Durch diese
Anordnung ist es möglich, den Schlauch durch die Versiegelungsbacken vom Dorn abzuziehen.
Um die Anordnung der Versiegelungsbacken im Schlitten zu vereinfachen und insbesondere
den konstruktiven Aufwand für die Führung und damit die bewegten Massen der Versiegelungsbacken
zu vermindern und dadurch die mögliche Arbeitstaktfolge der Maschine zu vergrößern,
können die beiden um 900 gegeneinander um die Längsachse des Schlauches verdrehten
Richtungen arbeitenden Querversiegelungsbackenpaare im Schlitten in senkrecht in
Abstand liegenden Ebenen, d. h. über bzw. untereinander angeordnet
sein, wobei die
Hubvorrichtung für den Schlitten so ausgebildet ist, daß je nach Höhenlage des zur
Wirkung gelangenden Backenpaares mit unterschiedlicher Hubhöhe gearbeitet wird und
die Backen und beide Backenpaare im gleichen Abstand von der vorhergehenden Quernaht
am Schlauch zum Engriff kommen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Teildraufsicht auf eine
Maschine gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten
Teiles der Verpackungsmaschine, Fig. 3 eine Seitenansicht der ganzen Maschine, wobei
die Seitendeckplatte teilweise entfernt ist, F i g. 4 eine Teildraufsicht in vergrößertem
Maßstab entlang der Linie 4-4 in Fig. 3, die die Einrichtung zur Herstellung der
Längsverschlüsse zeigt, F i g. 5 eine Teildraufsicht in vergrößertem Maßstab entlang
der Linie 5-5 in F i g. 3 auf die Einrichtung zur Herstellung der Querverschlüsse,
Fig. 6 a und 6b der Fig. 5 ähnliche Ansichten in kleinerem Maßstab. welche alternative
Arbeitsstellungen der Querversiegelungsbacken zeigen, F i g. 7 einen Vertikalschnitt
entlang der Linie 7-7 in Fig. 5, F i g. 8 teilweise im Schnitt entlang der Linie
8-8 in F i g. 3 eine Draufsicht auf die ganze Antriebseinrichtung, Fig. 9 eine Teilschrägansicht
auf die verschiedenen Nocken und Verbindungslenker der Antriebseinrichtung gemäß
F i g. 3 und 8, F i g. 10 einen Vertikalschnitt durch die Antriebseinrichtung entlang
der Linie 10-10 in F i g. 9, F i g. 11 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der
Einrichtung zur Herstellung eines Längsverschlusses entlang der Linie 11-1I in Fig.
4 Fig. 12 teilweise im Schnitt eine Draufsicht entlang der Linie 12-12 in Fig. 11
und Fig. 13 eine Schrägansicht auf einen durch die Maschine hergestellten Verpackungsstrang.
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In den Zeichnungen ist in Fig. 1, 2 und 3 ein offenes Rahmenwerk
10 gezeigt, auf dem die verschiedenen Bestandteile der Maschine direkt oder mittels
geeigneter Konsolen, Lager usw. abgestützt sind.
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An der Vorderseite des Rahmens 10 sind zwei Rollen 11 und 11a eines
Blatt- oder Bogenmaterlals auf einer gemeinsamen Achse gelagert. die durch die an
dem Rahmen befestigte Konsole 13 getragen wird.
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Die beiden von den Rollen abgezogenen Bahnen 14 14a können ein Material
sein, welches nur auf einer Seite eine wärmeversiegelbare Schicht aufweist.
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Die Maschine hat eine Anzahl - hier zwei - von gegebenenfalls unabhängig
arbeitenden gleichen Fertigungswegen zur Erzeugung gefüllter Verpackungen.
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Für gleiche Teile ist zur Unterscheidung in einem der Fertigungswege
das Bezugszeichen a angefügt.
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Von den Rollen ii und 11a läuft jede Bahn nach unten unter einer
drehbaren Spannstange 15 bzw.
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15 a durch, um ein Paar senkrecht im Abstand angeordneter Führungsrollen
16 und 17 und dann an getrennte Formvorrichtungen 18 bzw. 18a, zur Herstellung der
Verpackungsanfänge in jeder Bahn.
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Jede der beiden Formvorrichtungen 18 und 18 a enthält einen Dorn
20 bzw. 20a, der auf Elementen 10d des Rahmens befestigt ist. Die Dome 20 und
20a
sind zylindrische Rohre mit parallelen und vorzugsweise senkrechten Achsen. Im Innern
jedes Dornes befindet sich ein Paar Füllrohre 21.
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Es kann auch der Dorn 20 selbst der Füllkanal sein, und es können
zwei Kanäle durch Teilung des Dorninneren, z. B. durch einen Steg od. dgl, vorgesehen
sein.
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Jeder der Formvorrichtungen 18 und 18 a wird eine flache Bahn zugeführt
und wird rund um die zylindrische Außenseite des Dornes gewickelt. Die Breite der
Bahn ist größer als der Umfang des Dornes, so daß die beiden Längskanten der Bahn
parallel im wesentlichen radial zum Dorn hochgebogen werden. Diese Längsränderl4c'
der Bahn werden Innenfläche an Innenfläche aufeinandergelegt und darauf durch Wärme
und Druck versiegelt, so daß sie den Längsverschluß 14 d bilden.
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Zur Herstellung dieses Längsverschlusses 14d ist an jedem Dorn eine
Verschlußeinrichtung vorgesehen.
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Die Verschlußeinrichtung am Dorn 20 enthält ein Paar Verschlußbacken
23, die durch elektrische Widerstandselemente im Innern der Backen geheizt werden.
Die beiden Verschlußbacken 23 sind an einem Paar von Armen 24 und 25 montiert, die
so angebracht sind, daß sie scherenartig um einen gemeinsamen Drehbolzen 26 schwingen.
An jedem Arm 24 ist ein Bund 27 a starr auf dem Drehbolzen 26 montiert, während
jeder Arm 25 in ähnlicher Weise an einem drehbar auf dem Drehbolzen 26 oberen Bund
27b montiert ist. Der Bolzen 26 ist drehbar und axial verschiebbar an der Konsole
31 am Rahmen angebracht.
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Durch Schwenken der Arme 24 und 25 um den Bolzen 26 werden die Backen
23 zusammengepreßt, um die zwischen ihnen liegenden Längskantenl4c der Bahn 14 zu
versiegeln. Nach der Versiegelung werden die Arme 24 und 25 in entgegengesetzten
Richtungen geschwenkt, um die Bahn freizugeben, so daß sie nach abwärts längs der
Achse des Dornes 20 vorgeschoben werden kann.
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Zwischen den sich nach rückwärts erstreckenden parallelen Abschnitten
der Arme 24 und 25 befindet sich ein zentral auf der Schwingwelle29 liegender, mit
dieser drehbarer doppelendiger Kurbelarm 28.
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Jedes Ende des Armes 28 trägt eine an einem der Arme 24 und 25 in
Eingriff kommende Rolle 30.
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Auf diese Weise werden, wenn sich die Kurbel 28 aus der in Fig. 4
und 10 gezeigten Stellung in Uhrzeigergegenrichtung dreht, die hinteren Enden der
Arme 24 und 25 und damit die Backen 23 auseinandergespreizt. Wenn der Kurbelarm
28 in die für den Arm 28 a in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückkehrt, werden die hinteren
Enden der Arme 24 und 25 durch die Zugfeder 32 zusammengezogen und damit die Backen
23 zusammengepreßt.
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Die Schwingwellen 29 und 29 a sind in Konsolen 31 und 31 a gelagert
und jede mit einem Betätigungsarm 33 bzw. 33 a versehen. Diese beiden Arme sind
untereinander durch die horizontale Stange 34 verbunden, so daß die Wellen 29 und
29 a gleichzeitig und in gleichem Umfang gedreht werden. Auf diese Weise wirken
die beiden Versiegelungsbackenpaare 23 und 23 a gleichzeitig. Die Schwingbewegung
der Arme 33 und 33 a wird ihnen durch die Verbindungsstange 35 erteilt, die an einem
Ende an einem Arm 33 angelenkt ist durch eine Antriebsvorrichtung, die in später
beschriebener Weise hin- und herbewegt wird.
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Wenn der Längsverschluß 14 d die Verschlußbacken 23 verläßt, liegt
er im allgemeinen radial zum Schlauch. In dieser Stellung läuft er nach abwärts
zwischen ein Paar Leerlaufrollen 67 und 68, wie sie in den.Fig. 11 und 12 gezeigt
sind. Diese Rollen sind an einer Konsole am Rahmen 10 um horizontale Achsen drehbar
gelagert, und sie haben zusammenwirkende abgeschrägte Oberflächen, welche den Verschluß
14 d gegen die Außenseite des Schlauch es umlegen. Die Rolle 67 liegt vorzugsweise
höher, so daß sie zuerst am Verschluß angreift. Sie hat eine doppelt abgeschrägte
Oberfläche, die die Bahn an der Basis des Verschlusses 14d einfaltet. Der Verschluß
läuft dann unter die abgeschrägte Oberfläche der unteren Rolle 68 und wird durch
diese gegen den Schlauch gefaltet.
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Jeder der zylindrischen Dorne 20 und 20 a erstreckt sich nach abwärts
unter seinen zugeordneten Former. Die Bahn besitzt eine rohr- oder schlauchförmige
Gestalt während des Zeitpunktes, wo sie den Former verläßt; bevor sie das untere
Ende des Dornes verläßt, wird der Bahnschlauch durch die Bildung eines Längs armes
14d in der Weise und durch die Mittel geschlossen, die gerade beschrieben sind.
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Auf diese Weise wird der Schlauch zu einer Stelle unter dem Dorn vorgebracht,
den er umgibt. Der in den Versiegelungsbacken 23 im unteren Abschnitt des Dornes
20 bzw. 20a geschlossene Schlauchabschnitt wird nach unten abgezogen und mittels
der Füllkanäle21 im Dorn gefüllt. Jeder dieser Kanäle ist mit einem Vorratsbehälter
oder einer anderen Quelle des zu verpackenden Materials verbunden.
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Der Materialfluß durch jeden dieser Füllkanäle ist intermittierend
und wird durch ein beliebiges, bekanntes Zumeßventil 36 gesteuert, welches synchron
mit den anderen Teilen der Maschine betätigt wird.
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Unter dem zugeordneten Dorn wird der Schlauch durch einen Querverschluß
geschlossen, der die Wände des Schlauches in einer verhältnismäßig schmalen Fläche
über die ganze Breite versiegelt.
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Die Einrichtung zur Herstellung dieser Querverschlüsse ist im allgemeinen
in F i g. 2 und in größeren Einzelheiten in den F i g. 5 und 7 gezeigt.
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Diese Vorrichtung besteht aus einem Schlitten 37, der vier Paare
von beheizten Verschlußbacken trägt, die zusammenbewegt werden können, um einen
Querverschluß herzustellen, wobei für jeden Schlauch zwei Paare von Verschlußbacken
vorgesehen sind.
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Der Schlitten 37 ist auf den oberen Enden von vier parallelen, senkrecht
verlaufenden Wellen montiert, denen eine Schwingbewegung erteilt wird. Der Schlitten
besitzt einen durch die oberen Enden der vier Wellen 38 und 58 getragenen Rahmen
37f. Die vier Wellen bewegen den Schlitten in einer senkrechten Bahn nach oben und
unten. Sie sind axial und im Winkel bewegbar in Führungsbuchsen im Rahmen 10 gelagert.
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An dem oberen Ende jeder Welle 38 ist eine Kurbel 39 in Form von
zwei im Abstand angeordneten Scheiben befestigt, die durch ein Paar diametral im
Abstand angeordneter Kurbelzapfen 40 verbunden sind. Mit je einem Ende dieser Zapfen
40 ist ein Ende eines gebogenen oder bogenförmigen Verbindungslenkers 41 schwenkbar
verbunden. Das andere Ende jedes Lenkers 41 ist schwenkbar mit einem von zwei Querträgern
42 bzw. 42 a verbunden, die sich quer iiber den Schlitten parallel zueinander erstrekken.
Die Querträger 42 und 42 a sind an dem oberen
Teil des Schlittens
an jeder Seite eines ortsfesten Rahmengliedes 43 angeordnet, welches auch eine Anschlußleiste
für elektrische Leiter 43 c bildet, die elektrischen Strom an die untenerwähnten
Verschlußköpfe liefern. Im Abstand nach auswärts von jedem der Querträger 42 und
42a sind parallel zueinander zwei andere Querträger 44 und 44 a angeordnet.
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Auf jedem der Querträger 42 und 44 ist ein geheizter Verschlußbacken
45 angebracht. Um die richtige Relativbewegung der Verschlußköpfe aufeinander zu
und voneinander fort sicherzustellen, sind die Querträger 42 und 44 a untereinander
durch horizontal verlaufende Stangen 47 an jeder Seite des Schlittens verbunden,
während ein ähnliches Paar horizontal verlaufender Stangen 48 den Querträger 42a
mit dem Querträger 44 verbinden. Alle vier Stangen 47 und 48 sind in der Nähe ihrer
Enden verschiebbar auf horizontal verlaufenden Führungen 50 montiert, die starr
an den Enden des zentralen Rahmengliedes 43 befestigt sind.
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Die beiden senkrecht verlaufenden Wellen 38 werden gleichzeitig in
entgegengesetzten Richtungen über Drehwinkel verschwenkt, die etwas größer als ein
Viertel einer Umdrehung, z. B. etwa 1200 sind.
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Eine Endstellung ist in F i g. 5 gezeigt und die andere Endstellung
in F i g. 6 b. Wenn die beiden Wellen aus der Stellung in F i g. 5 in der Richtung
der Pfeile gedreht werden, übertragen die Zapfen40 an den Scheibenkurbeln 39 eine
Bewegung auf die gewölbten Verbindungslenker 41, welche die Querträger 42 und 42a
nach auswärts aus den in Fig. 5 gezeigten Stellungen wegbewegen. Gleichzeitig werden
infolge ihrer Verbindung durch die Stäbe 47, 48 die äußeren Querträger 44 und 44
a in der entgegengesetzten Richtung bewegt, um die Querträger 42 und 42 a anzunähern.
Infolgedessen werden die Backenpaare 45 zusammengebracht.
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Der Druck des Verschlußbackenpaares bringt die Innenflächen des Schlauches
zusammen und erzeugt einen Verschluß, der sich quer über den abgeflachten Schlauch
in dessen voller Breite erstreckt, wodurch das obere Ende einer fertigen Verpackung
und das untere Ende der nächsten Verpackung geschlossen wird. Beim dargestellten
Beispiel werden beide Bahnen gleichzeitig verschlossen und versiegelt, und die beiden
Verschlüsse 51 s (F i g. 13) werden, wie in F i g. 6 b gezeigt, in parallelen Ebenen
51 gebildet.
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In einer tieferen Ebene im Schlitten sind zwei andere Paare von Querverschlußbacken
53 bzw. 53 a angeordnet. Diese Köpfe sind zu den Backen 45 und 45 a so angeordnet,
daß sie ähnliche Querverschlüsse an den Schläuchen, aber um 900 gegen diese um eine
senkrechte Achse gedreht, bilden. Ein Backen jedes Backenpaares 53 bzw. 53 a liegt
auf einem der beiden horizontal bewegbaren parallelen Querträger 54. Mit jedem Ende
jedes Querträgers 54 ist ein bogenförmiger Lenker 55 schwenkbar verbunden, der mit
seinem anderen Ende mit der Kurbel 57 liegt. Jede Kurbel 57 enthält ein Paar senkrecht
im Abstand angeordneter Scheiben, die durch zwei Zapfen 56 an diametral entgegengesetzten
Stellen verbunden sind. Jede Scheibenkurbel 57 ist an dem oberen Ende einer senkrechten
Welle 58 befestigt.
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Die beiden Wellen sind je eine in der Nähe jedes Endes des Schlittens
angeordnet und können gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen über Winkel von
annähernd einem Viertel eines Kreises oder mehr,
vorzugsweise etwa 120t, geschwenkt
werden. Infolge dieser Schwenkung der Wellen 58 und Kurbelscheiben 57 bewegen die
bogenförmigen Lenker 55 die beiden Querträger 54 aufeinander zu und voneinander
weg. Die offene Endstellung ist in F i g. 5 gezeigt. Die Schließstellung der Verschlußbacken
53 und 53 a ist in F i g. 6 a gezeigt.
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Wenn gewünscht, könnte jede Verpackung im Querverschluß abgetrennt
werden. Diese dargestellte Maschine soll jedoch eine Verpackung erzeugen, die zwei
verschiedene Substanzen in getrennten Abteilen enthält, so daß die erzeugte endgültige
Einheit zwei Einzelverpackungen enthält, die an ihrem gemeinsamen Querverschluß
miteinander verbunden sind.
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Dabei wird nur jeder zweite Querverschluß durchgeschnitten.
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Die Schere zum Abtrennen der fertigen Packung ist in Fig. 2 und 10
dargestellt. Die Schere besteht aus einem Paar Klingen in scherenartiger Anordnung.
Die oberen Klingen sind an ihrem Mittelpunkt an der senkrecht verlaufenden Welle
63 befestigt, während die unteren Klingen an ihrem Mittelpunkt an der Hülse 64 befestigt
sind, die die Welle 63 konzentrisch umgibt. Die Welle 63 und die Hülse 64 werden
gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen geschwungen, wobei die Scherenklingen
zusammengebracht werden, um die Bahnl4 bzw. 14a abzuschneiden. Wenn eine fertiggestellte
Einheit, die aus einer Doppelabteilverpackung besteht, von der Bahn über ihr abgetrennt
ist, fällt sie durch Schwerkraft nach unten in einen Schacht 66 und von da in einen
Trichter, eine Fördervorrichtung oder einen anderen nicht gezeigten Behälter.
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Die Antriebseinrichtung ist besonders in den Fig. 3, 8, 9 und 10
gezeigt. Sie enthält den Motor 70 oder irgendeinen anderen Hauptantrieb. Die Ausgangswelle
des Motors ist durch den Riemen 71 mit der Eingangswelle des Geschwindigkeitsverminderers
72 verbunden. Der Ausgang des Geschwindigkeitsverminderers ist mit der horizontal
verlaufenden Hauptantriebswelle 73 verbunden, auf der, wie schematisch in F i g.
9 gezeigt, fünf Antriebsnocken sitzen. Die Formen und die relative Winkelstellung
dieser Nocken um den Umfang der Welle 73 sind entscheidend für die Größe und zeitliche
Beziehung der verschiedenen Bewegungen der arbeitenden Teile.
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Der Nocken 75 steuert die senkrechte Hinundherbewegung des Schlittens
37 mit den Querverschlußelementen. Er hat zwei Flügel, die in ähnlicher Form, aber
verschiedener Größe und annähernd 1800 um die Welle 73 herum voneinander getrennt
liegen. Das gegen den Nocken 75 anliegende Folgeglied ist die Rolle 76 zwischen
einem Paar Armen 77, die von der Welle 78 herabhängen und gegen die Welle 78 drehbar
sind. Das Folgeglied 76 wird durch den Zug der verhältnismäßig starken Feder 80
auf die Arme 77 stets mit dem Nocken 75 im Eingriff gehalten.
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Zwischen dem Fühler76 und der Welle 78 sind die beiden Arme 77 schwenkbar
mit dem hinteren Ende eines nach vorn verlaufenden Bügels82 verbunden, der an seinem
vorderen Ende mit dem Hebel 83 verbunden ist, welcher an einem Ende drehbar auf
der horizontalen Welle 84 angeordnet ist. Vom Hebel 83 erstreckt sich ein zweiter
Bügel 85 nach vorn zu einer Schwenkverbindung am vorderen Ende seiner Arme mit einem
Paar von im allgemeinen waagerechten, sich nach vorn erstreckenden
Hebeln
86. An ihren hinteren Enden sind diese beiden Hebel 86 schwenkbar mit der Welle
84 verbunden. Der Hebel 83, der Bügel 85 und die Hebel 86 bilden ein Gestänge, ähnlich
einem Winkelhebel, der um die Achse der Welle 84 schwenkbar ist.
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Die vorderen Enden der beiden Hebel 86 sind schwenkbar durch einen
kurzen Schwinglenker 87 mit einem plattenförmigen Anheberahmen 88 verbunden, der
sich unter dem Schlitten 37 mit den Querverschlußmitteln befindet. An den entgegengesetzten
Enden des Rahmens 88 befinden sich Buchsen, welche die senkrecht verlaufenden Wellen
58 aufnehmen, die sich relativ zum Anheberahmen drehen können, der die Wellen 58
und 38 nach oben und unten bewegt. In der Nähe der Mitte der Anheberahmen sind zwei
Öffnungen vorgesehen, durch welche senkrecht verlaufende Wellen 38 hindurchgehen.
Wie in Fig. 10 gezeigt, sind auf jeder Welle 38 und 58 zwei Buchsen 90 befestigt,
von denen eine über und eine unter dem Anheberahmen 88 angeordnet ist. Diese Buchsen
90 sind verstiftet oder in anderer Weise fest an den Wellen befestigt, wodurch die
senkrechte Bewegung des Anheberahmens 88 auf die vier Wellen übertragen wird, die
ihrerseits die senkrechte Hinundherbewegung auf den Schlitten 37 und die daran angeordneten
Verschlußköpfe übertragen.
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Wie aus F i g. 10 ersichtlich, ist die bevorzugte Verbindung zwischen
dem Bügel 82 und dem Hebel 83 einstellbar. Diese Glieder sind miteinander durch
den Bolzen 91 verbunden, der durch das vordere Ende des Bügels 82 sowie durch einen
Schlitz im Hebel 83 hindurchgeht. Die genaue Stellung des Bolzens 91 relativ zu
der Welle 84 wird durch einen Block 92 und die Führungsschraube 93 gesteuert, wobei
der Block längs des Hebels 83 durch Drehung der Führungsschraube 93 beweglich ist
und ein gegabeltes Ende aufweist, welches mit dem Bolzen 91 im Eingriff steht. Auf
diese Weise kann die mechanische Benutzung des Systems verändert werden, um mit
einem hohen Genauigkeitsgrad den Betrag senkrechter Bewegung zu steuern, die den
Querverschlußmitteln für eine gegebene Erhöhung der Flügel des Nockens 75 erteilt
wird. Dieses Mittel wird nur für die Feineinstellung der Bewegung benutzt, da die
Länge des senkrechten Hubes des Schlittens 37 hauptsächlich durch die Erhöhung jedes
der beiden Flügel des Nockens 75 bestimmt ist.
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Die oberen Verschlußköpfe 45 und 45 a werden vom Nocken 95 betätigt,
der auf der Antriebswelle 73 befestigt ist. Die Oberfläche des Nockens 95 steht
mit der Nockenfolgerolle 96 im Eingriff, die an einem Ende des Hebelarmes 97 befestigt
ist, wobei das andere Ende von Arm 97 starr mit der Schwingwelle 78 verbunden ist.
Die Nockenoberfläche und die Nockenfolgerolle stehen durch den Zug der Schraubenfeder
98 miteinander in Verbindung, deren eines Ende mit dem Arm 99 verbunden ist, der
starr mit der Schwenkwelle 78 verbunden ist. Die Feder 98 hat das Bestreben, die
Welle 78 in einer Richtung zu drehen (Uhrzeigergegenrichtung, in F i g. 9 gesehen),
um den Nocken 95 und seine Folgerolle 96 immer im Eingriff zu halten.
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Die Welle 78 trägt zwei voneinander in Abstand angeordnete Arme 100,
die an einem Ende starr auf der Schwenkwelle und am anderen Ende an einer Verbindungsstange
101. befestigt sind, von denen sich jede nach vorn (Fig.8) zu einer Schwenkverbin-
dung
am Ende eines Betätigungsarmes 102 erstreckt.
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Die Arme 102 sind an den Wellen 38 befestigt. Die durch Drehung des
Nockens 95 bewirkte Schwingung der Schwenkwelle 78 erzeugt eine gleichzeitige Bewegung
der Verbindungsstangen 101 und der Arme 102, welch letztere starr mit den Wellen
38 verbunden sind. Auf diese Weise wird eine gleiche Schwenkbewegung in entgegengesetzten
Richtungen in den Wellen 38 erzeugt, wodurch die oberen Verschluß backen 45 und
45 a sich gegeneinander und voneinander weg bewegen. Die Bewegung der Backen gegeneinander
erfolgt durch die Feder 98 und voneinander weg durch den Nocken 95.
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Der dritte Nocken 105 ist an der Antriebswelle 73 befestigt. Dieser
Nocken ist dem Nocken 95 ähnlich, jedoch um 1800 versetzt. Die Oberfläche des Nockens
105 steht mit einer Nockenfolgerolle 106 im- Eingriff, die am Außenende des Armes
107 getragen wird, welcher seinerseits starr an seinem anderen Ende mit der Schwenkwelle
108 verbunden ist. Die Welle 108 trägt ferner zwei Hebelarme 109, die schwenkbar
mit einem Ende einer Verbindungsstange 110 verbunden ist. Die beiden Verbindungsstangen
erstrecken sich zu einer Schwenkverbindung an ihrem anderen Ende mit einem Betätigungsarm
111 nach vorn, der starr an dem unteren Ende einer Welle 58 befestigt ist.
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Die Schwenkbewegung der Welle 108 wird durch den Nocken 105 erzeugt,
der gegen Folgerolle 106 läuft und diese durch die Arme 109, Verbindungsstangen
110 und Arme 111 überträgt, damit die Wellen 58 schwingen. Die Bewegung der Wellen
58 erfolgt in entgegengesetzten Richtungen. Das untere Ende der Feder 98 ist mit
dem Arm 99 a verbunden, der starr an einem Ende an der SchwenkwellelO8 befestigt
ist.
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Die Feder drückt die Verschlußbacken gegeneinander, während sie durch
den Nocken 105 voneinander weg bewegt werden.
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Die Verschlußbacken 23, welche den Längsverschluß für die Bahn bilden,
werden vom Nocken 115 betätigt, der an der Welle 73 befestigt ist. Dieser Nocken
steht mit einer Nockenfolgerolle 116 im Eingriff, der am oberen Ende des Armes 117
getragen wird, welcher lose auf der Welle 108 angeordnet ist, damit er um deren
Achse unabhängig von ihrer Bewegung schwenkbar ist. Die Verbindungsstange 118 ist
an einem Ende an dem Hebelarm 117 befestigt und an dem anderen Ende an dem Arm 119,
der nicht drehbar an dem unteren Ende der senkrecht verlaufenden Welle 120 befestigt
ist. Die Welle 120 ist, wie Fig. 8 zeigt, drehbar in geeigneten Lagern im Maschinenrahmen
10 angeordnet. An dem oberen Ende der Welle 120 befindet sich ein zweiter Arm 119
a,- mit dessen Außenende schwenkbar die Zugstange 35 verbunden ist, die, wie F i
g. 4 zeigt, mit dem Hebelarm 33 verbunden ist. Die Schwenkung des Armes 117 geschieht
durch den Nocken 115.
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Der Nocken 115 hat, wie die Nocken 75, zwei Flügel oder Erhöhungen.
Diese sind mit Bezug auf den Nocken 75 so gerichtet, daß sie die Verschlußbacken
23 und 23 a in die Schließstellung während des Zeitintervalls bewegen, welches der
Trennung der Querverschlußbacken am Boden ihres senkrechten Laufes folgt und fortlaufend
bis die Backen die oberste Stellung auf die Erhebung des Schlittens 37 erreicht
haben.
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Der letzte der fünf durch die Antriebswelle 73 angetriebenen Nocken
ist der Nocken 122, der mit einer Nockenfolgerolle 123 im Eingriff steht, welcher
am
oberen Ende des Armes 124 getragen wird, der lose auf der Welle
108 angeordnet ist, damit er um deren Achse unabhängig von ihrer Bewegung schwenkbar
ist.
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Die Verbindungsstange 125 ist mit dem Arm 124 schwenkbar verbunden
und erstreckt sich von diesem nach vorn und ist an ihrem anderen Ende mit dem auf
der Schwenkwelle 127 befestigten Arm 126 verbunden. Die Welle 127 weist einen zweiten
aufrecht stehenden Arm 128 auf, der starr an ihr befestigt ist und an seinem oberen
Ende mit zwei Verbindungsstangenl29 verbunden ist. Das andere Ende jeder Verbindungsstange
129 ist mit einem der beiden Arme 130 verbunden. Ein Arm 130 ist an der Welle 63
starr gelagert und der andere Arm an der Hülse 64 an den unteren Enden dieser beiden
Glieder. Dieses Gestänge erteilt die von der Drehung des Nockens 122 abgeleitete
Bewegung an die beiden Arme 130, um eine Schwingbewegung der Welle 63 und der Hülse
64 in gleichen Ausmaßen, aber in entgegengesetzten Richtungen zu erzeugen.
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Die Hauptantriebwelle 73 kann um eine volle Umdrehung drehen. Die
Nocken 75 und 115 haben je zwei Nasen oder Erhöhungen und führen daher pro Umdrehung
der Antriebswelle 73 zwei Arbeitsperioden durch. Andererseits haben die Nocken 95,
105 und 122 je nur eine Nase oder eine Erhöhung und daher nur eine Arbeitsperiode
pro Umdrehung.
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Auf diese Weise werden bestimmte der beschriebenen Arbeitsvorgänge
doppelt so oft wiederholt wie die der anderen.
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Die Bewegung in der Maschine, die nicht mit der Antriebseinrichtung
beginnt, ist mit den Bewegungen der Verschlußbacken 23 und 23 a synchronisiert.
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Diese Bewegung dient dazu, das Ausmaß der Bahnzufuhr zu korrigieren,
um sicherzustellen, daß eine Bedruckung auf der Bahn immer richtig auf der erzeugten
fertiggestellten Verpackung eingestellt ist.
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Die Bahn wird intermittierend durch die Abwärtsbewegung der Querverschlußmittel
gefördert, während die Bahn erfaßt ist, um gleichzeitig einen Querverschluß zu bilden,
wenn der Schlitten nach unten bewegt wird. Die Bauart der Maschine veranlaßt, daß
beide Bahnen gleichzeitig und gleich nach vorn geschoben werden.
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Der Vorschubbetrag bei jedem Zug nach unten ist zweckmäßig so eingerichtet,
daß er um einen bestimmten Betrag etwas größer als der gewünschte Vorschub ist,
der durch die Länge der erzeugten Verpackungen bestimmt ist. Infolgedessen überläuft
die Bahn dauernd ihre richtige Vorschubmenge und sammelt daher normalerweise einen
bestimmten Laufübersehuß an.
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Um die Stellung der Bahn relativ zu den Verschlußbacken oder irgendeiner
anderen bekannten Angabe zu bestimmen, sind auf die Bahn in regelmäßigen Intervallen
geeignete Markierungen gedruckt oder in einer anderen Weise angebracht.
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Diese Markierungen sind bei 135 in F i g. 12 gezeigt, bei welcher
sie auf jeder fertiggestellten Verpackung an der gleichen Stelle erscheinen und
deshalb im Abstand voneinander längs der Bahn an genau der gewünschten Länge jeder
Verpackung angebracht sind.
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In diesem Falle ist die Verpackungslänge die Länge der Einheit P.
die aus einem Paar einzelnerTetraederverpackungen besteht. Die Markierungen 135
können an jeder Tetraederverpackung wiederholt werden, so daß sie zwischen je zwei
Querverschlüssen erscheint,
im Abstand gemäß dem Zwischenraum zwischen den genannten
Verschlüssen angeordnet.
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Eine Bahnabtastvorrichtung ist an der Bahn 14 in Form eines Lampengehäuses
137 und einer fotoelektrischen Zelle 138 vorgesehen die an entgegengesetzten Seiten
der Bahn in dem senkrechten Verlauf zwischen den Stiften 16 und 17 angeordnet sind.
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Eine ähnliche Lampe 137a und Fotozelle 138a sind für die Bahn 14 vorgesehen.
Da die Bahn 14 gewöhnlich transparent ist, erreicht das Licht durch die Bahn die
Zelle 138. Jede Marke 135 auf der Bahn ist gegen Licht undurchlässig. Dadurch wird,
wenn sich eine der Marken vor einer Öffnung in einer Wand des Lampengehäuses 137
befindet, der Lichtstrahl unterbrochen, der sonst von der Lampe hindurchgehen würde
um die fotoelektrische Zelle 138 zu betätigen. Wenn die Bahn relativ zu den Verschlußbacken
45 und 53 richtig eingestellt ist, hält eine Marke 135 an dem Ende jeder durch einen
Abwärtshub des Schlittens 37 bewirkten Vorschubbewegung in einer Stellung an, um
den Lichtstrahl zu unterbrechen. Die Fotozelle 138 wird aktiviert und dadurch der
Elektromagnet 140 erregt, der den Elektromagnetanker 141 nach unten zieht. Dieser
Anker ist mit einem Ende des Hebels 142 schwenkbar verbunden, der bei 143 an dem
Rahmen 31 schwenkbar angebracht ist, welcher den Verschlußbacken 23 trägt. Durch
die Abwärtsbewegung des Ankers 141 wird das andere Ende des Hebels 142 nach oben
bewegt, wodurch die Welle 26 ergriffen und angehoben wird, auf welcher die Buchsen
27a und 27b angeordnet sind. Da die untere Buchse 27a an der Welle 26 verstiftet
oder in anderer Weise befestigt ist, bewegen sich die Arme 24, 25 und die befestigten
Verschlußbacken 23 mit der Welle um eine bei 145 in Fig. 11 dargestellte Strecke
nach oben. Diese Bewegung geschieht, während die Verschlußbacken sich miteinander
mit Bezug auf den nach außen abstehenden Randteil 14d der Bahn 14 verklemmen. Dadurch
heben die Verschlußbacken die Bahn am Dorn 20 an oder ziehen sie um einen kurzen
Abstand zurück, der gleich der Aufwärtsbewegung der Welle 26 ist, die in F i g.
11 durch den Spalt 145 zwischen dem unteren Ende der Buchse 27 und dem Rahmenglied
gezeigt ist.
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Die Abmessung des Spaltes 145 verhindert im wesentlichen die zusätzliche
Bewegung der Bahn, wodurch die Markierungen 135 mit dem Lichtstrahl an der Zelle
138 in Übereinstimmung kommen. Der Elektromagnet bleibt erregt, bis die Verschlußbacken
23 getrennt sind. Nachdem die Backen getrennt worden sind, wird der Elektromagnet
140 entregt, und die Verbindung der Welle 26, der Buchsen in ihr und die Verschlußbacken
fallen durch Schwerkraft oder durch eine nicht gezeigte Feder herunter, damit sich
die Buchse 27a mit dem Rahmenglied in Berührung befindet. Die beiden Backen 23 sind
nun in ihre normale Arbeitsstellung zurückgeführt.
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Der Lichtstrahl an der Zelle 138 dient als Bezugselement, demgegeniiber
die Bahn geprüft wird, um ihre Lage festzustellen und zu berichtigen. Indessen hat
der Lichtstrahl eine bekannte feste Lage zu den Querverschlußbacken 45 und 53, die
senkrecht zueinander feststehen, da es die Lage der Bahn zu den Querverschlüssen
ist, die von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die Beriehtigungsbewegung der Bahn
findet zwischen der Anbringung der Verschlüsse an jedem Ende einer Tetraederverpackung
statt, da
dann die Querverschlußbacken mit der Bahn nicht im Eingriff
stehen.
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Die Abtasteinrichtung 137, 138 prüft die Bahn in ihrem Ruhezustand,
da sie während der Bewegung der Bahn durch geeignete Elemente nicht in Betrieb ist.
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Ahnliche Elemente sind zur Erzeugung einer ähnlichen Bewegung der
Verschlußbacken 23 a vorgesehen, welch letztere Elemente gesondert durch den Elektromagnet
140a angehoben werden. Auf diese Weise kann jede der Bahnen 14 und 14 a unabhängig
ihrer Vorwärtsbewegung berichtigt werden. Dadurch werden die beiden Bahnen gleichzeitig
und im gleichen Ausmaß durch Abwärtshübe des Schlittens 37 mit den Querverschlußmitteln
vorgeschoben und Einrichtungen zur getrennten und unabhängigen Berichtigung des
Laufes jeder Bahn durch die Berichtigungsbewegung der Verschlußbacken 23 oder 23
a geschaffen.