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Maschine zum Einhüllen blockförmiger Gegenstände Die Erfindung betrifft
eine Maschine zum Einhüllen blockförmiger Gegenstände in eine schlauchartige, durch
Endeinschläge abgeschlossene Umhüllung mit einem die Gegenstände gegen einen jeweils
zugeführten Verpackungszuschnitt zur Bildung einer U-förmigen Umhüllung stoßenden,
horizontal arbeitenden Schieber, mit die Gegenstände nach unten fördernden Vertikalschieberelementen,
die mittels Faltern die schlauchförmige Umhüllung ausbilden, sowie mit einer am
unteren Ende der vertikalen Förderstrecke anschließenden, in einen Stapelschacht
mündenden horizontalen Verschiebungsbahn. Die Erfindung ist insbesondere für solche
Verpackungsumhüllungen bestimmt, wo auf einer Längsseite zwei Längseinschläge der
U-förmigen Umhüllung übereinanderliegen und wo die jeweiligen Deckflächen unter
Bildung von Eckeinschlägen und Deckeinschlägen geschlossen werden. Derartige Verpackungen
sind insbesondere als Zellglasumhüllungen für Zigarettenpackungen erforderlich,
da nur so mittels eines an sich bekannten Aufreißstreifens ein einwandfreies Abtrennen
des Hütchens möglich ist. Diese Verpackungsart findet jedoch auch bei anderen Aufreißpackungen
und auch bei Gebindeverpackungen Anwendung. Die Verpackung ist keineswegs auf die
Verwendung eines Aufreißstreifens beschränkt.
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Für derartige Verpackungen verwendet man bisher Hubbahnsysteme, welche
jedoch infolge der zahlreichen, mittels komplizierter Steuerkurven bewegter Hubbahnhaken
wenig leistungsfähig, störanfällig und außerordentlich kompliziert im Aufbau sind.
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Auch Kettmaschinen erweisen sich für diese Verpackungsart als nicht
sehr geeignet, da entweder mehrere aufeinanderfolgende Ketten oder zurückschwingende,
längs komplizierter Bahnkurven bewegte Kettenhaken Verwendung finden. Es sind auch
Maschinen mit einem umlaufenden Revolver vorgeschlagen, der im Vergleich zu dem
konstruktiven Aufwand wenig leistungsfähig ist und einen großen Raumbedarf hat;
außerdem arbeiten die zum Ausschieben der Packungen aus den Revolverkammern erforderlichen
Schieber bewegungsmäßig ungünstig und langsam.
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Schließlich sind Geradeausschiebermaschinen bekannt, bei welchen
die Packungen mittels eines vor-und zurücklaufenden Schiebers schrittweise durch
die Maschine geschoben werden. Hierbei ist es jedoch nachteilig, daß die hintereinanderliegenden
Packungen gegeneinander drücken und sich dadurch gegenseitig weiterschieben. Insbesondere
bei weichen Packungen kommt es dadurch leicht zu Stauchungen, so daß die Packungen
nicht mehr stellungsrichtig in den Hochstößer des Endstapelschachtes gelangen.
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Weiter ist eine Maschine bekannt, wo die Packungen nach Umhüllung
mit dem Deckblatt in einen Stapelschacht eingeschoben werden. Derselbe dient mittels
zusätzlicher Falter lediglich zur Bildung der Überdeckung auf der Längsseite. Weitere
Faltvorgänge sind in diesem Stapelschacht nicht möglich, da die Packungen innerhalb
des Stapelschachtes nach oben bewegt werden. Außerdem besitzt dieser Stapelschacht
nur zwei Wände an den Längsseiten, so daß die Packungen an den Schmalseiten nicht
geführt sind.
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Ein solcher Stapelschacht stellt im Vergleich zu der Leistung einen
erheblichen Aufwand dar.
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Ferner ist eine Maschine bekannt, wo die schlauchförmige Umhüllung
in einem nach unten fördernden Stapelschacht ausgebildet wird. Hierbei sind hinsichtlich
der Ausnutzung der Leistungsfähigkeit des Stapelschachtes und hinsichtlich der Führung
der Packungen die gleichen Nachteile vorhanden. Bei einer solchen Maschine sowie
einer Maschine der vorbeschriebenen Art benötigt man vor und nach dem Stapelschacht
zahlreiche Falter für die Bildung sämtlicher Einschläge, wodurch die Baulänge ungünstig
beeinflußt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist unter Beibehaltung einer kurzen Baulänge
der Maschine eine genaue und stellungsrichtige Führung der Packungen innerhalb der
Vertikalförderstrecke zur Bildung der schlauchförmigen Umhüllung.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Vertikalschieberelemente
als Tasche zur Aufnahme je einer Packung ausgebildet sind, wobei ein durch die geschlitzte
Bodenwandung der Tasche hindurchreichender Ausschieber zwischen der unteren Endstellung
der Tasche und dem Stapelschacht verschiebbar ist.
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Die durch die Erfindung vorgeschlagene Tasche ermöglicht eine genaue
Führung und Mitnahme der Packungen bei der vertikalen Bewegung. Die Tasche
dient
außerdem zur Faltung der stirnseitigen Eckeinschläge. Dadurch ergibt sich auch eine
genaue seitliche Führung der Packung, so daß sich dieselbe innerhalb der Tasche
nicht verschieben kann. Da die Tasche jeweils nur eine Packung aufnimmt, können
sich auch keinerlei Stauungen ergeben. Die zwangsläufige Führung der Verpackungen
durch die Tasche innerhalb des vertikalen Bahnabschnitts erlaubt eine hohe Arbeitsfrequenz.
Die Tasche läßt sich genau so sicher und schnell steuern, wie ein Schieber, so daß
alle Bewegungselemente innerhalb der Maschine nach der Erfindung gleich schnell
arbeiten können.
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Die Tasche besitzt einen einfachen Aufbau und bietet eine sichere
Führung der Packungen. Außerdem kann die durch direkte Antriebselemente gesteuerte
Tasche mit hoher Taktgeschwindigkeit bewegt werden. Dadurch ist eine Maschine nach
der Erfindung für hohe Arbeitsfrequenzen geeignet.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Tasche
geteilt ausgebildet und Ober-und Unterteil sitzen an gesonderten Führungen und Steuerungen.
Dadurch lassen sich die Bewegungsphasen von Ober- und Unterteil gegeneinander verschieben,
wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit weiter gesteigert werden kann. Noch während die
Packung in der Unterstellung der Tasche ausgeschoben wird, kann die Aufwärtsbewegung
des Taschenoberteils bereits einsetzen. Sobald der Taschenoberteil seine Ob erstellung
erreicht hat, kann ein neuer Verpackungszuschnitt zugeführt werden, wobei der Taschenunterteil
erst verzögert in seine Oberstellung einläuft.
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Faltklötze zur Bildung der Seiteneinschläge sind in Anpassung an
die geteilte Tasche zweckmäßigerweise geteilt und derart mit den Taschenhälften
verbunden, daß im mittleren Teil der Tasche Faltklötze am Taschenoberteil und im
hinteren Teil der Tasche anschließende Faltklötze am Taschenunterteil sitzen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnung in ihren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt F i g.
1 eine erfindungsgemäße Maschine im Aufriß, teilweise im Schnitt, F i g. 2 einen
Schnitt längs II-II in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt längs III-III in F i g.
1, F i g. 4 einen Schnitt längs IV-IV in F i g. 1, F i g. 5 einen Schnitt längs
V-V in F i g. 1, Fig. 6 eine Erläuterung der Bewegungsphasen von Taschenoberteil
und -unterteil im Bereich der oberen Endstellung, F i g. 7 eine entsprechende Erläuterung
wie F i g. 6 im Bereich der unteren Endstellung.
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Die in den F i g. 1 bis 7 dargestellte Ausführungsform der Erfindung
stellt eine Maschine zum Einwickeln blockförmiger Päckchen in Zellglasfolie od.
dgl. dar. Diese Maschine umfaßt am Eingang einen Stapelschacht2, dessen Wände an
nicht dargestellten Traversen des ebenfalls nicht dargestellten Maschinengestelles
in geeigneter, an sich bekannter Weise aufgehängt sind, und der die zu cellophanierenden
Päckchen 3 aufnimmt. Die Päckchen, beispielsweise Zigarettenpäckchen, werden in
den Stapelschacht mittels geeigneter Zuführeinrichtungen oder von Hand eingelegt.
An der Entnahmestelle ist ein Schieber 1, welcher gegebenenfalls eine Stufe 1 a
aufweist, angeordnet. Der Schieber 1 sitzt auf dem mittels Führungsstangen 52 geführten
Schieberrahmen 51, an welchen über eine in dem Lager 83 angelenkte
Zugstange ein
in dem gestellseitigen Lager 89 gehaltener und durch den Gelenkzapfen 84 mit der
Zugstange verbundener Hebel 86 angreift, welcher seinerseits von einer über einen
Gelenkzapfen 87 angelenkten Zugstange 88 mittels einer nicht dargestellten Kurvenführung
angetrieben wird. Die Führungsstangen 52 sitzen an Traversen 53 und 85 des Maschinengestelles.
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An dem Schwenkzapfen 91 ist ein Rückhaltefinger 90 mit einer Raste
90 a angelenkt, welcher jeweils infolge Schwerkraftwirkung auf den Packungen aufliegt.
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Die Zuführung der Verpackungszuschnitte erfolgt in an sich bekannter
Weise. Das Verpackungsmaterial wird jeweils in geeigneter Länge von einem Vorrat
abgezogen und mittels in einer rotierenden, auf einer Welle 9 sitzenden Messerwalze
6 gehaltenen Messern 7, welche mit einer auf einer Welle 8 sitzenden Gegenwalze
5 zusammenwirkt, zugeschnitten. Zur Führung der Zuschnitte dienen an den Gestelltraversen
96 und 97 sitzende Papierführungen 92 und 93.
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Unmittelbar an die Aufnahmestation für die Verpackungszuschnitte
schließen sich Faltführungen 10 und 10' an, welche eine U-förmige Umhüllung der
Packung längs der Stirnschmalseite sowie der Längsbreitseiten bewirken.
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Die bisher beschriebenen Maschinenelemente gehören zu dem Bahnabschnitt
des Schiebers 1. An die sen Bahnabschnitt schließt sich sodann eine Querförderstrecke
an, innerhalb deren die Verpackungen mittels einer Tasche 11, 12 in eine tiefer
gelegene Ebene bewegt werden.
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In der oberen, gestrichelt eingezeichneten Stellung 11', 12' der
Tasche fluchten die obere und untere Taschenwand mit den Faltführungen 10 und 10'.
Der Aufbau der Tasche ergibt sich insbesondere aus F i g. 3. Die dargestellte Tasche
ist zweigeteilt, wobei der Oberteil 12 an Führungseisen 68 sitzt, welche in Doppelführungen
66 gleiten und mittels einer Traverse 72 verbunden sind. An der Traverse greift
an einem Gelenkzapfen 73 eine kurvengesteuerte Zugstange 74 an. Die Doppelführungen
66 sitzen an Gestelltraversen 65.
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Der Taschenunterteil 11 ist geschlitzt ausgebildet, wobei die beiden
Hälften jeweils an Führungseisen 67 sitzen, die ebenfalls in den Doppelführungen
66 gleiten und durch eine Traverse 71 verbunden sind. An einem Gelenkzapfen 70 der
Traverse 71 greift eine kurvengesteuerte Zugstange 69 an. An den stirnsei.tigen
Enden der Hälften des Taschenunterteils 11 sitzen seitlich Faltklötze 19, welche
die Eckeinschläge der Deckflächen falten. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im mittleren
Bereich der Tasche weitere Faltklötze 18 vorhanden sind, welche vorzugsweise an
dem Taschenoberteil sitzen. Diese Teilung der Faltklötze ist nicht unbedingt erforderlich,
jedoch in vielen Fällen, insbesondere bei geteilter Tasche für den Bewegungsablauf
zweckmäßig, wie sich aus dem folgenden noch ergeben wird. Wie man aus F i g. 1 ersieht,
erstrecken sich die Faltklötze nicht über die gesamte Taschenlänge.
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An einer Gestelltraverse 14 sitzt eine Wandung 13, welche in der
oberen Stellung der Tasche 11', 12' dieselbe stirnseitig begrenzt und einen Anschlag
bildet.
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Weiterhin ist an einem Gestellhalter 100 mittels Parallelogrammlenkern
98 ein im rückseitigen Bereich der Tasche beweglicher Oberfalter 20 vorgesehen,
welcher durch eine Zugstange 101 bewegt wird. Die
Stirnkante der
FaltführunglO ist als Faltkante 21 a ausgebildet. Ferner ist in der anschließenden
rückseitigen Führungswandung 21 des Taschenführungskanals ein Heizleiter 22 eingebaut.
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Der unteren Taschenstellung 11, 12 ist ein Falter 94 mit Faltdaumen
26 zugeordnet, welche in die Seitenteile der Tasche eintreten können. Der Falter
94 sitzt auf Führungseisen 55, welche in an der Traverse 53 gehaltenen Führungen
54 gleiten und mittels einer Gelenkverbindung 56 an eine Zugstange 58 angelenkt
sind. Auf einem Gelenkzapfen 59 der letzteren sitzt ein außerdem in einem festen
Gelenkzapfen 62 gelagerter Hebel 95, welcher mittels eines Gelenkzapfens 60 mit
einer kurvengesteuerten Zugstange 61 verbunden ist.
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Schließlich ist der unteren Stellung der Tasche 11, 12 ein Ausschieber
23 zugeordnet, welcher durch den Schlitz des Unterteils 11 hindurchtritt. Der Ausschieber
23 sitzt an der auf einer an Gestelltraversen 99 und 102 befestigten Führungsstange
25 gleitenden Schieberführung 24, welche mittels einer in einer Schiene 64 gleitenden
Führungszunge 63 gegen Verdrehung gesichert ist. An einem von der Führungszunge
63 getragenen Schwenkzapfen 76 sitzt eine Zugstange75, welche durch eine Gelenkverbindung
77 mit einem andererseits mittels des gestellseitigen Schwenkzapfens 81 gelagerten
Hebel 78 verbunden ist. Zur jeweiligen Verstellung des Hebels 78 dient eine an einem
Gelenkzapfen 79 angelenkte, kurvengesteuerte Zugstange 80.
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An die untere Stellung der Tasche schließen sich die Wandungen 15
und 16 der Ausschiebebahn an, wobei die Wandung 15 vorzugsweise unmittelbar mit
der Wandung 13 zusammenhängt, während die Wandung 16 an einer Gestelltraverse 46
sitzt. Selbstverständlich können jedoch diese Wandungen auch in anderer Weise in
dem Gestell aufgehängt sein. Zu der Ausschiebebahn gehört außerdem eine geeignete
angeordnete Faltweiche 17 zum jeweiligen Hochlegen der unteren Deckflächenlängseinschläge.
Die Bodenwandung 16 ist ebenfalls geschlitzt, damit der Ausschieber 23 in dieselbe
eintreten kann. Es ist vorzuziehen, daß der Ausschieber noch durch die Ausschiebebahn
hindurchtritt und die Packungen unmittelbar in den noch zu beschreibenden Hochstößer
27 einschiebt, damit sich die Packungen nicht aneinander stauen.
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Der Hochstößer 27 sitzt an einem in einer von einer Gestelltraverse
37 getragenen Führung 36 gleitenden Führungseisen 38, an dessen mittels eines Flansches
50 auf das Führungseisen 38 aufgeschobenem Verbindungsglied 39 ein Gelenkzapfen
40 für eine kurvengesteuerte Zugstange 41 befestigt ist. An der Führung 36 sitzen
Gelenklager 35 zur Aufnahme von Stützhebeln 33, deren Finger 33 a die hochgeschobenen
Packungen 3 f abstützen. An Schenkeln 47 der Stützhebel 33 greifen an Gelenkzapfen
48 kurvengesteuerte Zugstangen 49 an. Oberhalb des Hochstößers 27 befindet sich
ein Stapelschacht, dessen eine an einer Traverse 43 sitzende Wand 42 unbeweglich
ist. Die restlichen oberen Stapelschachtwände 44 und 45 sind ebenfalls fest angeordnet,
während die unteren Stapelschachtwände 29 mittels der Parallelogrammhebel 31 gelüftet
werden können.
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Die Parallelogrammhebel 31 werden in an sich bekannter Weise mittels
Zugstangen 32 betätigt. In den Wandabschnitten befinden sich Heizplatten30 zum Versiegeln
der Packungen. Im unteren Teil der Seiten-
wände 29 befinden sich Durchbrüche 34,
durch welche die Finger 33 a greifen. Die Stirnkanten28 sind nacii außen erweitert,
damit die Packungen beim Eintritt in den Stapelschacht geführt werden.
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Nunmehr soll die Arbeitsweise einer derartigen Maschine beschrieben
werden, wobei insbesondere auch noch auf die Darstellung der Bewegung der Taschenteile
gemäß den F i g. 6 und 7 hingewiesen wird.
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Die blockförmigen Packungen 3, welche mit Zellglasfolie umhüllt werden
sollen, liegen in dem Stapelschacht 2, aus welchem sie einzeln mittels des Stufenschiebers
1 entnommen werden. Sämtliche Schieber, Falter, Stoßstücke, Hochstößer u. dgl. werden
in an sich bekannter Weise mittels Steuerkurven gemäß dem Maschinentakt angetrieben.
Jede Packung 3 wird zunächst von der Stufela in die Stellung verschoben, wo der
Rückhaltefinger 90 die Packung erfaßt, so daß die Packung beim Rücklauf des Schiebers
1 nicht mitgenommen wird. Wenn der Schieber 1 zurückgelaufen ist, fällt die Packung
in die Stellung 3 b herab und liegt nunmehr vor dem Schieber 1. Beim nächsten Takt
des Schiebers 1 wird die Packung 3 b mitgenommen und stößt durch den inzwischen
bereitstehenden Zellglaszuschnitt, welcher beim Durchstoß durch die Faltführungen
10 und 10' U-förmig umgefaltet wird. Die Packung wird in die in der oberen Stellung
bereitstehende Tasche 11', 12' eingeschoben, so daß sie in die Stellung 3 c kommt.
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Dabei falten die Faltklötze 18' und 19' die stirnseitigen Eckeinschläge
ein. Nunmehr fährt der Falter 20 herab und legt den oberen Längsseiteneinschlag
nach unten um. Bereits während des Abwärtshubes des Falters 20 setzt sich die Tasche
nach unten in Bewegung. Der untere Längssei.teneinschlag wird durch die Faltkante
21 umgelegt. Die Seitennaht wird mittels des Heizleiters22 verschweißt bzw. zumindest
vorgeheftet.
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In der unteren Stellung 3d fährt zunächst der Falter 26 unter Umlegen
der rückseitigen Eckeinschläge in die Deckeinschläge ein. Gleichzeitig setzt sich
der Ausschieber 23 in Bewegung und schiebt die Packung 3 d in die Ausschiebebahn
ein, wo die Faltweichen 17 die jeweils unteren Deckseiteneinschläge nach oben falten.
Sobald der Ausschieber 23 aus dem Schlitz des Taschenunterteils 11 ausgetreten ist,
kann bereits die Aufwärtsbewegung der Tasche einsetzen, während danach der Ausschieber
unterhalb der Tasche zurückläuft. Dieses bedeutet einen erheblichen Zeitgewinn.
Der Ausschieber 23 schiebt die Packung bis in die Stellung 3 e über dem Hochstößer
27. Derselbe wird taktweise hochgehoben und hebt damit die Packungen in dem Stapelschacht
hoch. In an sich bekannter Weise werden dabei die Schachtwände 29 sowie die Finger
33 a gelüftet.
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Der oben beschriebene Funktionsablauf ist davon unabhängig, ob die
Tasche einteilig oder in Ober-und Unterteil geteilt ausgeführt ist. Besondere Vorteile
hinsichtlich der zeitlichen Steuerung des Bewegungsablaufes ergeben sich jedoch
bei Teilung der Tasche, wie sich aus dem folgenden ergibt.
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F i g. 6 zeigt die Bewegung der Taschenteile in dem oberen Endbereich.
Zunächst erreicht der Oberteil 12' seine Endstellung, so daß nunmehr das Einschieben
der Packung 3 mittels des Schiebers 1 beginnen kann. Der Unterteil 11 kommt verzögert
nach oben. Derselbe muß etwa dann seine Endstellung erreichen, wenn die Stirnseite
in Höhe des Faltklotzes
19 kommt. Nach völligem Einfahren der Packung
bewegen sich beide Taschenteile gemeinsam nach unten, wo in der oben beschriebenen
Weise der Falter 26 und der Ausschieber 23 in Tätigkeit treten. Sobald der Ausschieber
23 die hintere Stirnseite aus dem Bereich der Faltklötze 18 herausgeschoben hat,
beginnt bereits der Aufwärtshub des Oberteils 12, wie F i g. 7 erkennen läßt. Nach
völligem Ausschieben der Packung 3 wird der Unterteil lt nach oben bewegt. Die Steuerung
von Unter- und Oberteil erfolgt beispielsweise mittels gegeneinander versetzter
Steuerkurven. Hierdurch erzielt man eine erhebliche Verkürzung der für den gesamten
Bewegungsablauf der Tasche benötigten Zeit, da das Auffüllen bereits frühzeitig
beginnen kann. Da die Gesamtmasse der Tasche geteilt ist werden die Teile nacheinander
beschleunigt, so daß keine so großen Maximalkräfte auftreten.