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Beschreibung Klammerbefestigungsvorrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Klammerbefeatigungsvorrichtung, insbesondere zun. Anbringen von Befestigungs-
oder Verschlußklammern an Gegenstanden, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung
zum Anbringen einer U-förmigen Metallklamxer am Ende eines flexiblen oder deformierbaren
Beutels oder dergleichen, etwa einer Lebensmittelpackung.
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Bisher wurden derartige Vorrichtungen allgemein mit einer verengten
Öffnung wernehen, längs der die zu verschließende Packung
geftihrt
wurde, so daß in einer bestimmten Stellung sine Verschlußklammer um die Packung
gelegt werden konnte. In Fällen, wo die zu verpackenden Gegenstande sich nicht durch
eine Öffnung hindurchführen ließen, war ein schwenkbares Tor vorgesehen, um die
Orientierung der Packung in Bezug auf die Klammerverschlußform zu erleichtern. Eine
derartige Vorrichtung ist in dem Deutschen Patent 1 170 311 beschrieben.
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Sei vielen Anlagen ist es schwierig, den hals des Behälters in die
gewünschte Lage zum Verschließen zu bringen, da die bekannten Vorrichtungen feststehende
Mündungen suftleisen, und selbst bei Vorrichtungen mit einem schwenkbaren for wie
bei der Vorrichtung nach der oben genannten Patantschrift läßt sich dies nicht einfach
erreichen, Die Schwierigkeiten liegen im wesentlichen darin, daß das Ende einer
flexiblen Packung um eine Füllöffnung gelegt und an einer Stelle unterhalb darselben
zusammengezogen werden muß, um die Querschnittsfläche wesentlich zu verringern,
so daß eine Verschlußklammer angebracht werden kann.
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Als Beispiel sei das Verschließen von Plastikbehältern genannt, wie
sie etwa filr die Verpackung von Milch verwendet werden, und welche anschließend
in Wellpappenkartons verschickt werden.
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Dabei wird die Milch im allgemeinen durch eine nach unten gerichtete
FUIlUffnung
<bgeftllt, wobei die öffnung der Packung die Füllöffnung umgibt. Je größer der
Durchmesser der rUllöffnung st, desto geringer ist die Abfüllzeit, so daß es wünschenswert
ist, den Durchmesser 50 groß wie möglich zu machen. Dabei muß jedoch die Packung
eine verhaltnismäßig gro-Be Einfüllöffnung aufweisen. Bei automatischen und halbautomatischen
Maschinen ist es daher schwierig, die Packung so anzuordnen, daß deren verhältnismäßig
große Einfüllöffnung die Fullöffnung umgibt und daß zur gleichen Zeit die Packung
an einer Stelle unterhalb der Abfullöffnung, jedoch möglichst nahe an derselben
verschlossen wird, damit die Packung möglichst gut ausgenutzt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschließvorrichtung
für deformierbare Packungen zu schaffen, welche die richtige Orientierung der Packung
gegenüber der Verschließvorrichtung erleichtert.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht ein schnelles und wirksames
Verengen der oeffnung der zu verschließenden Packung bevor dieser verengte Teil
an eine Form zum Festklemmen einer Verschlußklammer um die Verpackung gebracht wird.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, daß sowohl
der Formtrager als auch das zugeordnete Teil zum richtigen Orientieren des zu verschließenden
Gegenstandes
beide schwenkbar gelagert sind, so daß eine größere
Fläche zum Orientieren der Verpackung zur Verfugung steht, wo eine verhaltnismlßig
große Fläche erforderlich ist, etwa beim Abfüllen von Milchtüten und dergleichen.
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Es können ferner relativ bewegbare Formträger und Schwenktore vorgesehen
sein, die die verhältnismäßig starke Klebkraft aushalten, die auf die Form beim
Befestigen einer Verschlußklammer durch einen Stempel ausgeübt wird.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Befestigen von Verschlußklammern
an Verpackungen oder dergleichen geht aus von einer Vorrichtung mit einer Einrichtung
zum aufeinanderfolgenden Andrucken von Verschlußklammern langs einer Bahn in Richtung
auf die Klemmstelle, mit einer an dieser vorgesehenen Form, die so ausgebildet ist,
daß sie mit einer Klammer zusammenwirkt zum Deformieren derselben beim Verschließen
der Verpackung und mit einem Formhalter, wobei die Erfindung im wesentlichsn darin
zu sehen ist, daß ein Einlauf vorgesehen ist, der dem Formhalter zugeordnet ist
und einen freien Raum zwischen sich und diesem bildet zur Aufnahme der Verpackung
daß eine erste Einrichtung vorgesehen ist zur Stutzen des Einlaufs fur eine Auswärtsbewegung
in einer Richtung fort von der Bahn, und daß eine zweite Stützeinrichtung vorgesehen
ist zum Stutzen des Formhalter für eine Auswärtsbewegun]g von der
Bahn
fort in einer entgegengesetzten Richtung, so daß ein verhaltnisiäßig großer freier
Raum zwischen des Einlauf und dem Formhalter zur Aufnahme der Verpackung vorhanden
ist.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach dar
Erfindung in geöffneter Stellung; Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung
nach Fig. t, die den Strömungsmitteleinlaß sowie die Klammerbetätigungseinrichtung
in gestrichelten Linien zeigt. Das Klammermagazin und andere Teile der Vorrichtung
nach Fig. 1 sind zur klareren Darstellung fortgelassen.
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Fig. 3 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Draufsicht auf die
Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Arme in ihrer Bchließstellung gestrichelt dargestellt
sind; Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 3; Fig. 5
ist eine Teilschnittansicht längs der Linie 5-5 von Fig. 3;
Fig.
6 ist ai Längsschnitt langs der Linie 6-6 wie Fig. 3 Fig. 7 ist eine Teilvorderansicht
der Zuführungsplatte; Fig. 8 ist ein Teilquerschnitt längs der Linie 8-8 von Fi.
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Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 von hinten
; Fig. 10 ist ein Schaltbild der Leitungsführung der Vorrichtung nach Fig. 1, und
Fig 11 ist eine Teilseitenansicht eines Sunststoffbeutels, der mit einer Klammer
verschlossen ist.
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Figur 2 zeigt ein nach unten gerichtetes Einfüllmundstück 1 und ein
Paar einander gsgenUberliegender Klemmelemente 10, um die Öffnung des an dem Einfüllmundstück
1 dicht anzuschließenden Beutels festzuhalten. Das Einfflllmundettlck 1 und die
Klemmelemente 10 sind in gestrichelten Linien dargestellt, da sie keinen Teil der
Erfindung bilden. Die Klammelemente 10 können natürlich auf irgendwelchen schwenkbaren
Gliedern angebracht sein, die in Richtung auf das Einfüllm undstück 1 schwingen
können, wie in Figur 2 dargestellt ist.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Luftzylinder 2 mit
verhaltnismaßig großem Durchmesser, der mit einem einstUckig angesetzten, sich nach
oben erstreckenden Flansch 3 versehen ist (Fig. 1), durch den die Vorrichtung an
einen Rahmen 4 (Fig. 6) oder dergleichen befestigt werden kann. Am rückwärtigen
Ende des Zylinders 2 sind obere und untere längliche Stützen 6 bzw. 7 vorgesehen,
zwischen denen ein Paar Arme 8 und 9 schwenkbar gehalten sind. Zwischen den Stützen
6 und 7 erstreckt sich ein Schwenkzapfen 11, um den die beiden Arme 8 und 9 sich
schwenken können (Fig. 6). Die angrenzenden Enden der beiden Arme 8 und 9 weisen
eine verringerte Dicke auf, so daß beide Arme in den freien Raum zwischen den oberen
und unteren Stützen 6, 7 eingreifen-können (siehe rig. 9). An dieser Stelle sei
erwähnt, daß die untere Stütze 7 etwas länger ist als die obere Stütze 6, 80 daß
sie einen wesentlichen Teil des Gewichtes der Arme 8, 9 während der Bewegung derselben
aufnehmen kann.
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An der dem Zapfen lt abgewandten Seite des Zylinders 2 ist ein weiteres
Paar oberer und unterer Stützen 13 bzw. 14 an dem Zylinder befestigt, zwischen denen
die freien Enden der Arme 8, 9 sich gleitend bewegen lassen. UIQ die Reibung zu
verringern, sind die einander gegenüberliegenden Oberflächen der oberen und unteren
Stützen 13, 14 vorzugsweise mit Auskisidungen 13', 14' aus Tetrafluorathylen versehen
oder aus einem ähnlichen
Stoff mit geringem Reibungskoeffizienten
(Fig. 2).
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Ein Luftzylinder 15 ist mit seinem einen Ende schwenkbar mit einem
Ende der oberen und unten Stutzen 13, 14 verbunden, und an den gegenuberliegenden
Enden dieser Stützen ist ein ähnlicher Luftzylinder 16 schwenkbar angeordnet. Die
anderen Enden der Luftzylinder 15, 16 sind mit Armen 8 bzw. 9 verbunden, wie am
besten aus den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist, um diese Arme in weiter unten noch
beschriebener Weise zu betätigen.
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Der Luftzylinder 15 umfaßt eine Xolbenstange 17, die schwenkbar mit
dem Arm 8 verbunden ist. Der Luftzylinder 16 umfaßt eine Kolbenstange 18, die in
ähnlicher Weise mit den Ar 9 verbunden ist. Es sei erwähnt, daß die Enden der Arme
a, 9, die dem Schwenk9apfen 11 abgewandt sind, sich aufeinander zubewegen, wenn
die Luftzylinder 15> 16 zusanengezogen werden, und sich voneinander fortbewegen,
wenn die Luftzylinder sich ausdehnen. Gegenüber bekannten Vorrichtungen stellt diese
Vorrichtung eine doppelte (double gated) Ausführungsform dar.
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Die oberen und unteren Stützen 13, 14 sind mittels Schrauben oder
dergleichen mit dem dein Schwenkzapfen 11 abgenindten Ende des Luftzylinders 2 verbunden
(Fig. 6). Auf diese Weise wird die gesamte Vorrichtung von dem Hauptluftzylinder
2 gehalten,
der wiederum an dem angrenzenden Rahmen 4 befestigt
ist.
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Der Arm 8 ist an seinem äußeren Ende mit einer Form 20 versehen, welche
in einer verhältnismäßig tiefen Ausnehmung in dem Arm 8 liegt (Fig. 3) Außerhalb
der Form 20 ist eine flachere Ausnehmung vorgesehen, die eine Abdeckplatte 21 aufnimmt
(Fig. 1), welche nicht nur dazu dient, die Form 20 in ihrer Stellung zu halten,
sondern auch lange ihrer oberen Kante so geformt ist, daß sie einen Teil der Öffnung
bildet, welche die zu verschließende Verpackung oder dergleichen aufnimmt, wenn
die Arme 8, 9 sich in ihren inneren Stellungen befinden.
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Das äußere Ende des Armes 9 ist im allgemeinen komplementär zum äußeren
Ende des Armes 8 ausgebildet und mit einer Bohrung 23 versehen, in die mit Preßsitz
ein Zapfen 24 eingesetzt ist, der vorzugsweise aus einem Hartmetall besteht (Fig.
3). Wenn die Arme 8, 9 sich in ihren inneren Stellungen befinden, wird der Zapfen
24 von einer Bohrung 25 an der äußeren Spitze des Armes 8 aufgenommen. Der Zapfen
24 weist eine kegelstumpfförmige Spitze auf (Figuren 3, 8), so daß er leicht in
die Bohrung 25 eingreift. Ein Teil des von dem Arm 9 vorstehenden Zapfens 24 ist
jedoch zylindrisch, so daß beim Eingreifen dieses Teiles in die Bohrung 25 des Armes
9 eine feste Vorbindung
zwischen den Armen 8, 9 hergestellt ist,
wobei die einander benachbarten Oberflächen der Arme in Eingriff miteinander kommen,
wie in Figur 10 dargestellt ist.
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Dicht an den äußeren Enden weisen die Arme 8 und 9 Nuten 26 bzw. 27
auf, die einen Kanal bilden, lange den U-förmige Klammern 31 in Richtung auf die
Form 20 gedrückt werden (Fig.
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3).
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Um die Klammern 31 an den oben beschriebenen Hechanisous zu führen,
ist eine nach oben sich erstreckende Klammerschiene 30 vorgesehen figuren i, 7),
auf der eine verhältnismäßig große Anzahl Klammern gespeichert und durch Schwerkraft
längs dtr Schiene 30 an die obere längliche Stütze 13 geleitet werden. Diese Stütze
und ihre innere Auskleidung 13' sind an der Stelle 36 mit einer Nut versehen, so
daß die Klammern 31 hindurchgelangen können und in eine Zuführungsplatte 32 kommen,
welche an dem Hauptluftzylinder 2 befestigt ist und mit einer allgemein rechteckigen
Klammeraufnahmeöffnung 33 versehen ist (Fig. 3), welche ermöglicht, daß die unterste
Klammer 31 auf der Klammerschiene 30 von dieser Öffnung 33 aufgenommen wird und
sodann in einen Zuführungskanal 34 in der Zuführungsplatte 32 gelangt. An letzterer
sind die oberen und unteren Stutzen 13, 14 befestigt, wie in Figur 6 zu erkennen
ist, Der Zufthrungskanal 34 ist in der Zuführungsplatte 32 mit einem kleinen Winkel
gegenüber der Horizontalen angeordnet (siebe
Die Einrichtung zum
aufeinanderfolgenden In-Berührung-bringen der Klammern 31 mit der Form 20 umfaßt
einen länglichen Stompel 35, der an seinem inneren Ende an einer Kolben 37 des Hauptluftzylinders
2 befestigt ist (Fig. 6) und dar mit seinem äußeren Ende von der Zuftihrungsplatte
32 aufgenommen wird, die fest an dem Hauptluftzylinder 2 sitzt. Der Kolben 37 wird
durch eine Feder 52 gegen das Druckende des Hauptluftzylinders 2 gedrückt. Der Stempel
35 ist so ausgebildet, daß ar sich entlang der Lange der Zuführungsplatte 32 und
der Nuten 26, 27 in den Armen 8, 9 bei Zufuhr eines Strömungsmittels, etwa Luft,
an das der Schwenkstelle 11 benachbarte Ende des Hauptluftzylinders 2 hin und her
bewegt. Die Luftleitungsführung ist in Verbindung mit Figur 10 beschrieben. Der
Kanal zum Aufnehmen der Klammern wird durch die Nuten 26, 27 in den Armen 8 bzw.
9 begrenzt und liegt in Fluchtung mit dem Zuführungskanal 34 in der Zuführungsplatte
32, so daß der Stempel 36 eine Klammer 31 von der Klammeraufnahmeöffnung 33 in der
Zuführungsplatte 32 längs der Lange der Nuten 26, 27 in Berührung mit der Form 20
bringt.
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Wenn die Arme 8, 9 sich in ihren inneren, d.h. einander nicht liegenden
Stellungen befinden, drücken die in der Nähe der Nuten 26, 27 gelegenen Teile der
Arme das zu verschließende Material auf eine verhältnismäßig kleine Fläche zusammen,
so daß eine Klammer 31 dieses umgreifen und sich fest darulegen
kann.
Einzelheiten der Klammer und der Form sind an sich bekannt, Es sei erwähnt, daß
die besonclere Anordnung der Arme 8, 9 besonders wichtig ist, Um eine feste Unterstützung
für die Form 20 zu gewährleisten, 80 daß diese der verhältnismäßig starken Druckkraft
des Stempels 35 widerstehen kann, während zugleich die auswärts gerichtete Schwingbewegung
der Arme 8 und 9 der Bedienungsperson genügend Platz läßt, um die Einfüllöffnung
der Verpackung auf das Mundstück zu schieben.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung, durch das dieses Ergebnis
erzielt wird, ist die einzige Schwenkstelle 11, um die sich beide Arme 8, 9 verschwenken
kennen. Es sei erwähnt, daß die Mittellinie des Hauptluftzylinders 2, die Schwenkstelle
11 und die Wirkungslinie des Stempels 35 sämtlich in Fluchtung liegen.
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Bei Verwendung von zwei im Abstand voneinander angeordneten Schwenkstellen
würde die Druckkraft des Stempels 35 bestrebt sein, die Arme 8, 9 während der Deformierung
der Klammer 31 nach außen zu schwenken, so daß kein günstiger Betrieb gewährleistet
wäre. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung nimmt die Reaktionskraft gegen den
Druck des Stempels 35 die Form einer Spannung in den Armen 8 und 9 an, während kein
Drehmoment entwickelt wird, welches die Arme während des Anbringens
der
Klammer voneinander fortspreizen könnte.
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Ein weiterer Vorteil wird durch die besondere Anordnung eines Zapfens
24 bei den Armen 8, 9 erreicht, wodurch beiden Arme 8, 9 als eine Einheit wirken,
so daß nicht nur eine große Festigkeit der beiden Arme zur Aufnahme der Druckkraft
des Stempels 35, sondern auch eine genaue Ausrichtung der Bewe gungsbahn einer Klammer
31 und der Form 20 gewährleistet ist.
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Da die beiden Arme 8, 9 beweglich sind, ist es äußerst wichtig, daß
diese in eine vorbestimmte Deckungsstellung in Fluchtung mit der Mittellinie des
Hauptluftzylinders 2 gelangen, wenn der Klemmvorgang ausgeführt ist.
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Man erkennt am besten aus den Figuren 3 und 8, daß die äußeren Enden
der Arme 8 und 9 mit Anschlagflächen 56 bzw. 57 nahe der Bohrung 25 und dem Zapfen
24 versehen sind. Wenn die Arme sich in ihren inneren Stellungen befinden, liegen
diese Anschlagflächen 56, 57 aneinander. Erreicht einer der Arme 8, 9 die innere
Stellung vor dem anderen, so werden die Arme automatisch relativ zur Bewegungsbahn
einer Klammer durch die Zufthrungsplatte 32 zentriert, wobei die gegenseitigen Enden
58, 59 derselben so ausgebildet sind, daß sie an den inneren Flächen 60, 61 der
Arme 8, 9 anliegen können. Wenn die Arme 8, 9 richtig in ihren inneren Stellungen
zentriert sind, ist noch ein Abstand von etwa 0,05 bis 0,1 mm zwischen den Enden
5E,
59 der Zuführungsplatte 32 und den Flachen 60, 61 der Arme 8, 9 vorhanden (Fig.
3) Um das Sammeln das Materials des Lix verschließenden Gegenstandes (Verpackung)
zu unterstützen, sind ein Paar obere und untere Leitplatten 38, 3@ an dem äußeren
Ende des Armes 9 angebracht (Fig. 1). Diese Leitplatten gleiten längs der gegenüberliegenden
Flächen des Endbereichs des Harnes 8 der Form 20, wenn die Arme 8, 9 9 sich in ihre
innere Stellung bewegen, und unterstützen @@f diese Weise die Lage der Form 20 in
einer zeutralen @@@@@ontalen Ebene durch den Hauptluftzylinder 2. Die nach innen
gerichteten Kanten der Leiplatten 38, 39 weisen einen sol@nen Umriß auf, daß sie
das Verengen der zu verschließenden Verpackung auf einen verhältnismäßig kleinen
Raum zwischen den Nuten 26, 27 der Arme 8 bzw. 9 unterstützen.
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Figur 10 zeigt die Leitungsführung für eine Vorrichtung nach der Erfindung
bei Verwendung von Luft als Betätigungsmittel.
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Die Druckluftanschlußleitung 40 ist über ein T-förmiges Verbindungsglied
41 mit einem Regulierglied 42 verbunden, von dem aus Luft über zwei Leitungen 43,
44 an die Niederdruckseiten der Armbetätigungszylinder 15, 16 geleitet wird. Die
Reguliereinrichtung 42 ist auf einen verhältnismäßig niedrigen Druck eingestellt,
etwa auf 0,11 kg/cm2, so daß der Druck
in den @e@tungen @2, 44
als Ersatz für eine Federkraft dient und die @@me 8, 9 in einer normalerweise geöffneten
Stellung hält, wie sie @@ @@@@@ @ @ergestellt ist.
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Das T-Stück 41 ist ferner über eine Leitung 45 mit einem Dreiwegehahn
46, 47 @erbunden. Dieses Ventil wird mittels eines Solenoids 53 betätigt und ist
an die Leitungen 48, 49 angeschlossen, die Druckluft Ein die Hochdruckenden d@r
Armbetätigungszylinder 15 und 16 leiten, so daß bei geöffnetem Ventil 46 die Arme
8, 9 gleichzeitig in ihre inneren Stellungen gebracht werden.
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Das Ventil 47 speist des Druckende des zum Betätigen des Stempals
dienenden Hauptluftzylinders 2, und zwar über eine Speiseleitung 54. Dieses Ventil
umfaßt ein Pilotventil 1 nicht dargew stellt), welches über eine mit der Auslaßseite
des Ventils 46 verbundene Leitung gespeist wird. Bei Betätigung des Ventils 46 wird
das Pilotventil beim Ventil 47 betätigt, so daß letz-@eres mit einer verhältnismäßig
kleinen Zeitverzögerung geöffnet wird, welche ermöglicht, daß die Arme 8, 9 ihre
inneren Stellungen einnehmen, Um den Hauptluftzylinder 2 so schnell wie möglich
nach einem Arbeitshub zu entlüften, ist ein schnellauslaßventil 51 in der Leitung
54 vorgesnen,-die an den Hauptluftzylinder 2 führt.
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Das Ventil 51 öffnet den Hauptluftzylinder 2 in die Atmosphäre, wie
schematisch in Figur 10 dargestellt ist, sobald ein Druckabfall in der Leitung 54
auftritt. Dadurch kann die Feder 52 in dem Hauptluftzylinder 2 (Fig. 6) den Stempel
35 von einer Klammer 31 zurAckziehen, bevor die Arme 8, 9 sich unter der Kraft des
niedrigen Druckes von der Reguliereinrichtung 42 in ihre äußeren Stellungen zurückschwingen,
Dies ist insofern von Bedeutung, als die Reibung zwischen einer Klammer 31 und der
Form 20 so groß sein kann, daß die Auswärtsbewegung der Arme 8, 9 verhindert wäre,
wenn die Kraft auf die Klammer zur gleichen Zeit angewendet wird, wenn die Arme
8, 9 mit ihrer Auswärtsbewegung beginnen, um die bereits verschlossene Verpackung
freizugeben.
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Hit der Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich die öffnung einer
Verpackung oder dergleichen in eine richtige Klemmverbindung mit einem Einftllmundsttick
bringen. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist bei einfachem Aufbau für verhaltnismäßig
starke Preßkräfte zum Verschließen einer Verpackung zu gebrauchen.
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Die Erfindung ist im Rahmen des allgemeinen Erfindungagedankens noch
in anderer und abgeänderter Weise realisierbar.