DE1935352A1 - Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Erwin Reichlin, ' Walchwil

Verpackungsmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht eioh auf eine Verpakkungsmaschine zum Herstellen, Füllen und Verechlieeaen von allseitig versiegelten Flachbeuteln aus heiss-siegelfähigen Materialien und zum Abpacken von Granulaten und faserigen oder blättrigen Schüttgütern, bestehend aus einem Einfüllbehälter, einer Mengendbsiereinrichtung sowie einer Siegelstation zur Bildung der Beutel aus einem kontinuierlichen Band und einer Schneidetation zum Schneiden des zusammenhängenden, mit den Siegelnähten versehenen Bandes„

Ea sind bereite Verpackungsmaschinen bekannt, welche die vorstehend genannten Aufgaben lösen. Hierbei erfolgt die Speisung der Maschine aus einem FülIbehälter über eine,

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auf dem volummetrisehen Prinzip arbeitende Tellerdosierung mit horizontal angeordnetem Dosierteller, wobei die Dosierung einstellbar ist. Zwei Siegelwalzen ziehen das Beutelmaterial an einer Rolle ab, das über eine Faltsehulter läuft und dort V-förmig gefaltet wird, Nach dem Versiegeln, gegebenenfalls unter Anordnung eines Fadens und einer Etikette am Beutel, werden die fertigen Beutel durch ein rotierendes Hesser mit vertikaler Drehachse getrennt, wonach sie auf eine Gleitbahn mit zwei Ausgängen fallen und durch eine Zähleinrichtung automatisch abgezählt werden. .

Obwohl sich diese Maschine im praktischen Betrieb bewährt, sind ihr durch die besondere Konstruktion Grenzen bezüglich der Anzahl der abzufüllenden Beutel gesetzt. Das hängt damit zusammen, dass der .Dosierteller nicht beliebig schnell rotieren kann, da er sonst das Füllgut, insbesondere fasriges und blättriges Material, das einer besonders schonenden Behandlung bedarf, mindestens teilweise zerstören oder zerkleinern würde. Auch durch die V-förmige faltung des Beutelbandes kann eine gewisse Geschwindigkeitsgrenze nicht überschritten werden. ■ ■ ,

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine zu schaffen, welche die ihr innehaftenden Grenzen wesentlich überschreitet und dazu eine äueserat schonende Behandlung des Füllgutes gewährleistet« Die Lösung dieser Aufgabe wird mittels* einer Haschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daes die Mengendosiereiarichtung mindestens eine Vordoslerung und eine kontinuierlich arbeitende Feindosierung aufweist, welchen beiden eine Portionendosierung nachgeschaltet ist.

Zweekraäseig weist die Vordosierung einen schwenkbaren Flügel zum Einstellen der Schütthöhe auf einem, mit einem stufenlos einstellbaren Antrieb versehenen Feindosierrad auf,

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welches das Füllgut in ein von einem Schrittschaltwerk angetriebenen Flügelrad zur Bildung der Fortionen entleert. Hier- -bei wird zweckmässig der die Vordoeierung bildende Flügel in der Nähe des Scheitels des Feindosierrades und des Einlaufes des Einfül!behälters angeordnet, welch letzterer - in Drehrichtung des Feindosierrades gesehen - vor dem Scheitel des Peindosierrades endet und gegen die Leerseite des Feindosierrades mit einer Sperre abgedichtet ist.

Vorteilhaft erfolgt die Herstellung der Beutel in der aus zwei heizbaren Siegelwalzen bestehenden Siegeletation mittels zweier symmetrisch zur Bewegungsrichtung dee Beutele einlaufender, durch Fotozellen in ihrer, gegenseitigen Lage geregelter Bänder.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens erfolgt eine teilweise Siegelung der Bänder vor der Aufnahme des Füllgutes, wobei ein zwischen den beiden Bttndern angeordneter Einfülltrichter die teilweise gesiegelten Bändet spreizt und so einen Hohlraum zur Aufnahme des Füllgutes bildet. Zweckmässig kann das Stellglied für die lageregelung der Bänder eine mit Unterdruck beaufschlagte Lochplatte sein.

Weiter kann die Schneidstation aus einem Waisenpaar₍ welches ein Kreismesser zum Längsschneiden der BMnder aufweist» sowie aus einer rotierenden Quersohneidewalie mit mindestens einem zur Drehachse geneigt verlaufenden Längemeeeer bestehen.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungegedankene können das Vor- und Feindosierrad, das Band, die Siegel- und Schneidwal- · zen eine solche Breite aufweisen, dass gleichseitig zwei Beutel herstellbar sind.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt:

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Fig. 1 Eine Vorderansicht der Verpackung maschine zum Herstellen, Füllen und Versehliessen von allseitig versiegelten Flaohbeuteln,

Fig. 2 einen Vertikal schnitt durch eine Dosiereinrichtung, ·

Fig. 3 einen Horizontaleohnitt duroh eine Siegelwalze nach der Linie III - III in flg. 1, und

Fig. 4 einen Horizontalsehnitt duroh ein Längseohneide-Walzenpaar nach der Linie 17 - IV. nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Verpackungemaschine mit einem Gehäuse 1 dargestellt. Auf der Vorderseite des Gehäuses 1 sind von oben nach unten folgende Einrichtungen dargestelltt Zuoberst befindet sich ein Einfüllbehälter 2 mit einem Einlaufteil 3, an den eine gesamthaft mit 4 bezeichnete Dosiereinrichtung anschließet. Am Ausgang der Dosiereinrichtung ist ein Einfülltrichter 5 angeordnet» der »wischen zwei von Walzen 6, ? abgezogene Bänder 8, 9 bis In die Hähe der Siegelstation 10 reicht.

In der Siegelstation 10 erfolgt das 8iegeln und Füllen der Beutel, welche als gesiegeltes Band aneohliessend einer Länge β ohne iÄeinr loht ung 11 und darauf einer Quereohneide einrichtung 12 zugeführt werden. Dl« fertigen Beut·! fallen auf eine Gleitbahn 13 mit zwei Ausgängen, von wo sie beispielsweise duroh einen Vorwahlzähler auf eine Ib vorraue bestimmte Beutelanzahl abgezählt und alternativ über den rechten und linken Ausgang ausgestossen werden«

Im Innern des Gehäuses 1 sind alle für den Antrieb der vorerwähnten Teile notwendigen Einrichtungen samt den dazugehörigen Regelunge- und Steuermittel angeordnet· Am Gehäuse

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let mit Hilfe einea Dreher me β 14 ein Schaltkasten 15 aufgehängt, mit dem von beliebiger Stelle aus die Verpackungsmaschine gesteuert werden kann. Einstellgriffe 16» 17 dienen der Einstellung der Maschine.

Anhand von Pig. 2 wird die Mengendöslereinrlohtung 4 in ihren Einzelheiten erläutert. Der Einlaufteil 3 des Einfttllbehälters 2 weist einen Vibrierflügel 20 »uf, der durch nicht näher dargestellte Mittel eine durch die Pfeile 21, 22 dargestellte Schwenkbewegung ausübt und dazu dient, Brückenbildungen durch das Material zu verhindern und einen gleichmäsalgen Ablauf des Füllgutes in die Dosiereinrichtung 4 zu gewährleisten. Am untern Ende weist der Einlaufteil 3 eine Oeffnung 24 auf, die in eine Einlauföffnung 25 in einem, ein Peindosierrad 26 einschliessendes Gehäuse 27 übergeht· Das Peindosierrad 26 ist satt in dem Gehäuse 27 eingepasst, um etwaige Verluste gering zu halten, und weist auf «einer Umfangfläche eine aufgerauhte Oberfläche auf, die die Mitnahme des Füllgutes verbessert. Die Aufrauhung kmnn beispielsweise als eine bei Kerhyereahnungen übliche Versöhnung ausgebildet sein. Das Felndoeierrad 26 dreht in Richtung des Pfeiles 28 und weist zur Verhinderung Ton Verlusten an Füllgut bei der Einlauföffnung 25 ein» Sperre 29 auf, welcher etwa diametral gegenüber eine weitere Sperre 30 gegenüberliegt. Dao yelndoeiersaä 26 let »it Hilf· tint· Keiles 31 fest auf- einer Welle 32 angeordnet, äle im. Gehäuse 1 gelagert und angetrieben wird« Se ist dass der Antrieb dee Felndoelerr&dee durch »iata einstellbaren Antrieb erfolgt, dessen Einstellung gig vom Antrieb der übrigen (Delle der Maschine erfolgen kann Ungefähr über dem Scheitel des Feindosierrades 26 let eine Vordosiereinrichtung angeordnet, die aus einem schwenkbaren ebenfalls im Gehäuse 26 gelagerten Flügel 35 besteht, der mittels eines Einstellknopfes 36 (Pig· I) eingestellt werden kann und so mit der Umfangfläche dee Peindosierradee 26 ei-

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nen Dosierspalt 37 bildet. Die Einstellung des Speltes 37 stellt nur eine grobe Einstellung der Dosierung dar, während die Peindosierung durch Einstellung der Drehzahl des Feindoslerrades 26 vorgenommen wird. ItLt diesen beiden Mitteln, dem Vordosierflügel 35 und den Felndosierrad 26 hat man die Möglichkeit, die Dosierung bei sohoneneter Behandlung dee Tüllgutes äusserst genau einzustellen.

Der das Füllgut tragende der Oberfläche des Felndosierrades 16 kann durch Wegnahme eines Deckels 38 besichtigt werden. Der Deckel 38 kann auch aus durchsichtigem Material bestehen und erlaubt dann ohne dessen Entfernung eine Inspektion des Feindosierrades 26.

Etwas unterhalb des Felndoeierradee 26 ist ein Flügelrad 40 mit horieontaler Achse angeordnet! dessen Gehäuse 41 eine Oeffnung 42 aufweist, durch die das Füllgut in die einzelnen Kammern 43 des Flügelrades 40 gelangt« Das Flügelrad 40 ist auf einer Welle 45 mit Hilfe eines Keiles 46 .fest verbunden. Das Flügelrad 40 wird mittels eines im Gehäuse 1 angeordneten SchrittSchaltwerkes, beispielsweise in Form eines Malteserkreuzes, in Richtung des Pfeiles 47 angetrieben. Das Flügelrad 40 hat wegen der rorgesohalteten Tor- und Feindosierung keine eigentliche Doslerfunktion, sondern es hat die Aufgabe» den kontinuierlichen Stro» des vom leindosierrades 26 suf liessenden Füllgutes in Portionen «u teilen, und das Füllgut portionenweise in den ünfUlltriohter 5 su entleeren« Je nach der eingestellten Dosi**ung werden somit die Kammern 43 des Flttgslrades 40 nur »ehr oder weniger gefüllt. Das Dosieren bzw. Aufteilen des Püllgutstroaes *>n Portionen erfolgt deshalb ebenfalls äusserst sohonend.

Wie bereits ausgeführt, werden zur Bildung der Beutel swei Bänder 8, 9 verwendet, die der Siegelstation 10 augeleitet

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werden. Von den Walzen 6 wird daa Band über Walzen 50 bis 53 geführt, bevor sie in die Siegeletation 10 gelangen· Zwischen den Walzen 50, 51 ist für jedes der beiden Bänder 8, 9 eine Fotozelle 54, 55 angeordnet, mit denen auf den Bändern angeordnete Richtmarken abgetastet werden« Die entsprechenden Signale werden in einer im Gehäuse 1 untergebrachten Regelapparatur Tergllchen und, falls eine Uebereinstimmung der Harken nicht vorliegt, durch Aenderung der Geschwindigkeit, des einen Bandes korrigiert. Pur die Korrektur werden Regelköpfe 56, 57 verwendet, die aus einer mittels einer Lochplatte abgedeckten Kammer bestehen, die mit Hilfe von Schaltventilen an ein Yakuunnetz zu- oder abgeschaltet werden können. Diese Regeleinrichtung zum Regeln des Gleichlaufes der beiden für die Herstellung der Beutel verwendeten'Bänder 8, 9 let feinfühlig und läset eine sehr schnelle Korrektur von Abweichungen zu.

Die Siegelstation 10 besteht aus zwei Walzen 60, 61 die mittels einer elektrischen Heizung auf die für das Siegeln der Beutel notwendigen Temperatur aufgeheizt werden· Die Walzen 60, 61 weisen am Umfang und in axialer Richtung Stege auf, die, da die beiden Walzen mittels Zahnrädern in ihrer Lage festgelegt sind, miteinander koordiniert sind, jeweils gleichzeitig die beiden zwischen den Walzen durchgehenden Bänder pressen und durch Erwärmen siegeln. Eine nähere Beschreibung der Walzen 60, 61 erübrigt sioh, da es sich um bekannte Ausführungen handelt.

In Pig. 3 1st eines der beiden Siegelwalien ±m Schnitt dargestellt. Hit 56 1st eine im Gehäuse 1 gelagerte und angetriebene Welle bezeichnet die an ihrem Ende ein mittels einer Mutter 87 und Keil 88 befestigtes Bogenzahnrad 57 trägt, das mit einem, eine Walze 58 tragenden Innenzahnrad 59 kämmt*

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An der Innenseite der Walze 58 let eine in Hülsen 76, 77 gelagerte Heizwicklung 78 angeordnet, die über einen rotierenden Stromabnehmer im Gehäuse 1 duroh in der Welle 56 verlegte nicht dargestellte Leitungen geepiesen wird«

Die Hülse 76 ist mit Schrauben 79 mit der Walze 58 verbunden. Sie greift mit einer Verzahnung 80 in eine entsprechende Verzahnung 81 im Zahnrad 59 ein und sichert damit die Mitnahme der Walze 58, die nach vorne duroh einen, mit Schrauben 82 befestigten Deckel 83 abgeschlossen ist·

Der Eingriff der beiden Zahnräder 57, 59 wird seitlioh durch Sprengringe 84 und an Ringen 85 abgestützte Tellerfedern 86 gesichert.

Mit dieser Bogenzahnkupplung zwischen Walze 58 und Welle 56 kann sich die Walze 58 kardanisch gegenüber der Welle 56 bei praktisch spielfreier Mitnahme bewegen und sich auf die Gegenwalze 61 einstellen, womit eir. einwandfreies Anliegen der Walzen 60, 61 gewährleistet ist.

Damit das Einfüllen der aus dem flügelrad 40 in den Einfülltrichter 5 entleerten Fortionen möglich ist, ist es sweokmässig, dass, bevor das Füllgut eingeschüttet wird, bereits ein Teil des Beutels gesiegelt wird, was duroh entsprechende Abstimmung der Stellung des Flügelrades und der Stellung der Walzen 60, 61 erreicht werden kann» Die beiden Bänder werden demnach am Boden und teilweise an der Seite vorgesiegelt, so dass eine kleine Mulde entsteht, die von dem hineinreichenden Einfülltrichter 5 duroh Auseinanderapreiien der beiden Bänder 8, 9 erweitert wird. In diese Mulde wird das Tüllgut aus dem Flügelrad 40 entleert und hierauf die Slegelung sum fertigen Beutel vollendet·

Aus der Siegelstation gelangen die beiden nun zu einem einzigen Band vereinten und gesiegelten Bänder 8, 9 in die

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Schneideeinrichtung 11, deren Waisen 62, 63 ein Kreismesser aufweisen, das anhand von Pig. 4 näher erläutert wird. Kit 64» 65 sind die Waisenwellen bezeichnet, auf denen Hülsen 66, 67 mit elastischen Walzenkörpern 68, 69 befestigt sind· Die Walzen 62, 63 sind in zwei feile unterteilt, ewisohen

denen auf der Walze 63 ein oberes Kreismesser 70 und auf der Walze 62 ein unteres Kreismesser 71 so angeordnet Bind, dass sie seitlich gegeneinander wirken« Die beiden Kreismesser 70, 71 sind in geeigneten Halterungen 72 bew· 73 gehalt ert. Das von oben in die Waisen 62» 63 einlaufende Band wird durch das Kreismesser 70, 71 in einen Längeeohnitt geteilt.

Aus der Schneideeinrichtung 11 gelangt das nun zu einen Doppel· band gewordene Band zu einer weiteren Schneideeinrichtung 12, in welcher das Band durch Horizontalsohnitte in einseine Beutel zerlegt, wird. Die Sonneidetation 12 besteht au» eines rotierenden Walzenförmigen Körper sit mindestem* eines, beispielsweise zwei Sohneidmeseern 74, deren Sohneides gegenüber der Drehachse leioht geneigt sind und die beia Bntlangetreichen an einer Sohneidkante 75 das Bend durch Horisontaleohnitte in die einzelnen Beutel zerlegt· Die Beutel fallen, wie bereits erwähnt, auf die Gleitbahn 13 und weiter su den beiden Aasgängen·

Hit der beschriebenen Verpackungeiaaeohine kann die Berstellungskapazität gegenüber den bekannten Ausführungen erheblich gesteigert werden· Dabei ist ee itiüfet notwendig* «in« komplizierte und voluminöse Sfcsohine su entwickeln} Tielmehv sind die Ausmasse der beschriebenen Masohine nicht wesentlich grosser als diejenigen der eingange beschriebenen bekannten Maschine. Diese Kapaeitätssteigeruag wird erreicht, ohne dass dadurch die schonende Behandlung des Füllgutes aufgegeben werden müsste» Vielmehr ist die sur Anwendung gelangende Dosiervorrichtung für noch schonendere Behandlung des Füllgutes ausgelegt»

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Zur Erreichung dieser hohen Leistung trägt auch die Verwendung zweier Bänder für die Herstellung der Beutel bei,. v/o durch, ein Falten des Bandes, wie dies bei den Maschinen mit einem Band notwendig ist, vermieden wird. Weiter trägt die Regeleinrichtung zur Erzielung des Gleichlaufes der
Bänder zu dieser Steigerung der Leistung bei.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   Verpackungsmaschine zum Herstellen, Füllen und Yersohliee-8en von allseitig versiegelten Flachbeuteln aus heiss Biege !fähigen Materialien und zum Abpacken von Granulaten und faserigen oder blättrigen Schüttgütern, bestehend aus eines Einfüllbehälter (2), einer Mengendosiereinrichtung (4) sowie einer Siegelstation (10) zur Bildung der Beutel aus mindestens einem kontinuierlich zulaufenden Band (8, 9) und einer Schneidestation (11, 12) zum Schneiden des zusammenhängenden, mit den Siegelnähten versehenen Bandes, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (4) mindestens eine Vordosierung (35, 36) und eine kontinuierlich arbeitende Feindosierung (26, 27) aufweist, denen eine Portionendosierung (40, 41) nachgeschaltet ist.
2. 2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t dass die Vordosierung einen schwenkbaren Flügel (35) Bur Einstellung der Schütthöhe auf einem, mit einem stufenlos. einstellbaren Antrieb versehenen Feindoeierrad (26) aufweist, welches das Füllgut in ein von einem Schrittschaltwerk angetriebenen Flügelrad (40) zur Bildung der Portionen entleerte
3. 3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Vordosierung bildende Flügel (35) in der Nähe des Scheitels des Feindosierrades (26) und des Einlaufee (24) des Einfüllbehältere (2) angeordnet ist, welch letzterer - in Drehrichtung des Feindosierrades gesehen - vor dem Scheitel des Feindosierrades mündet und gegen die Leerseite des Feindosierrades mit einer Sperre (29) abgedichtet ist.
4. 4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Beutel in der aus zwei heizbaren.

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   Siegelwalzen (60, 61) bestehenden Siegelstation (10) mittel« zweier symmetrisch zur Bewegungsrichtung des Beutele einlaufender, durch Fotozellen (54, 55) in ihrer gegenseitigen lage geregelter Bänder (8, 9) erfolgt·
5. 5· Verpackungsmaschine nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied für die Gleichlaufregelung jedes der Bänder (8, 9) ein Kopf (56, 57) mit einer durch Unterdruck beaufschlagbaren lochplatte ist.
6. 6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vor- und Feindosierrad, daB Band, die Siegel tmd die Schneidwalzen eine solche Breite aufweisen, dass gleichzeitig zwei Beutel herstellbar sind·

   7* Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Siegelwajien {60, 61) mittel« einer Bogenzahnkupplung (57, 59) mit ihrer Antriebswelle

   den ist. · · - * -■
7. 7.7.1969
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