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Maschine zum Verschließen von Beuteln u. dgl. mittels einer
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Drahtklammer Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Verschließen
von Beuteln u.dgl. mittels einer Drahtklammer mit einer Einrichtung zum Ratten des
zu verschließenden Beutelteils, einem Stempel, einer Stempeiftihrung und einer Matrize.
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Bekannte Maschinen dieser Art bilden eine einerseits von der Matrize
und andererseits von dem bewegbaren Stempel gebildete Öffnung, in welche das zu
verschließende Beutelende im gerafften Zustand eingeführt werden muß. Dabei sind
auch automatisch betätigte Raffer bekannt, die das Beutelende, sofern es eine begrenzte
Breitenausdehnung hat, in die besagte oeffnung hineinraffen. Wenn sas zu verschließende
Beutelende jedoch
betnlchtliche Breite hat, wie es bei beuteln zur
Aufnahne von Zellstoffwindeln , Kartoffeln oder dgl. der Fall ist, hat ein solcher
Raffer beträchtliche Ausdehnung und eine große bewegte Masse und ist deshalb unzweckmäßig.
Ferner haben die bekannten Maschinen den Nachteil, daß der teilweise von der Matrize
und dem Stempel gebildete Bereich, in welchem der Verschließvorgang stattfindet,
nur einseitig offen ist, so daß der zu verschließende Gegenstand abweichend von
einer gewünschten Förderrichtung quer zur Längsrichtung des zu verschließenden Beutelendes
in diesen Bereich hineinbewegt werden muß. Die bekannten Maschinen sind daher für
automatische VerschliePwanlagen nicht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs
genannten Art zu schaffen, die für automatische Verschließanlagen geeignet ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Einrichtung zum
Raffen des zu verschließenden beutelteils von zwei relativ zueinander bewegbaren
Schienen besteht, die in einer von'einander entfernten Stellung einen Durchlaß und
in einer geschlossenen Stellung eines Filhrungsspalt für den zu raffenden Beutelteil
bilden, in welchen die Matrize und der Stempel mit der Klammer relativ zueinander
beweglich geführt sind.
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Im Ruhezustand sind die Schienen in der einen Richtung und Stempel
und Matrize in der anderen Richtung soweit vonkinander entfernt, daß ein Durchlaß
ausreichender Größe für den zu verschließenden Beutel gebildet wird. Das Raffen
des zu verschließenden Beutelteils geschieht in einer Richtung
durch
die bis auf einen gewissen Restspait zusammenfahrenden Schienen und in der anderen
Richtung durch die an den Schienen im Spaltbereich und in Richtung des Spalts zusammen
fahrenden Matrize und Stempel mit Klammer. Diese Anordnung führt zu einem sehr einfachen
Bewegungsablauf, leicht zu überschauenden Antriebs- und Führungsverhältnissen und
dait zu einer robusten und leicht zu wartenden Maschine.
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Auch große Beutelunfänge ergeben keine Raffungsprobleme, weil in der
ersten Raffungsphase die Schienen den zu verschließenden Beutelteil über seine gesamte
Breite erfassen und anschließend der im Spalt zwischen den Schienen befindliche
Beutelteil gleichmäßig von beiden Seiten her zusammengedrückt wird. Die Breite des
Restspalts zwischen den Schienen wird so bemessen, daß sich der zu verschließende
Beutelteil dazwischen noch mit hinreichender Leichtigkeit zusammenfahren läßt.
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Zweckmäßigerweise sind beide Schienen gegensinnig bewegbar ausgebildet,
damit man über einer stufenlos durchgehenden Förder-oder Auflagefläche eine Verschließlage
erreichen kann, die etwa im Bereich der Mittelachse der zu verpackenden Gegenstände
liegt. Ebenso fährt man zweckmäßigerweise Matrize und Stempel bis etwa zur Schienenmitte
zusammen, damit sich ein zentrischer Verschluß ergibt. Wenn ein zentrischer Verschluß
nicht erforderlich ist, kann eine der Schienen auch in der Höhe der Auflage fläche
liegen und dort stationär angeordnet sein, während nur die andere beweglich ist.
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Die Anordnung kann so getroffen sein, daß der Matrizenblock, der Stempel
und die Klammern lediglich in einer der beiden Schienen geführt sind, nämlich vorzugsweise
in der unteren,
wobei sie mit einem Teil ihrer wirksamen Querausdehnung
über diese Schiene hinausragen. Zweckmäßiger ist jedoch in den meisten Fällen eine
von beiden Schienen gemeinsam gebildete Führung, die vorzugsweise von zwei einander
zugewendeten Nuten gebildet ist.
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Wenn eine der Schienen stationär angeordnet ist, beispielsweise in
der Auflagefläche, wenn exzentrischer Verschluß gestattet ist, oder in einer Stufe
der Auflagefläche, deren Höhe der halben Höhe des Verpackungsguts entspricht, können
der Matrizenblock und der Stempel auch im Ruhezustand in der Führungsnut dieser
Schiene verbleiben. Wenn beide Schienen beweglich angeordnet sind, ist die bleibende
Anordnung dieser Teile an einer Schiene erschwert, weil sich dann der Matrizenblock
und der Stempel ggf. mit deren Antriebseinrichtungen gemeinsam mit der Schiene bewegen
müßten.Bevorzugt wird deshalb bei zwei beweglichen Schienen eine Anordnung, bei
der MatrizenbZoCk und- Stempel in der Ruhe lage fluchtend mit derjenigen Stellung
gehalten werden, die sie beim Verschlußvorgang einnehmen. Dies ist im allgemeinen
die Mittellage zwischen den Ruhepositionen der beiden Schienen. In einem solchen
Fall müssen sich der Matrizenblock und der Stempel sowie die vom Stempel vorgeschobene
Klammer bei jedem Verschlußvorgang neu in die Führungsorgane der Schienen einschieben.
Um dies zu erleichtern, sieht man zweckmäßigerweise neben den Schienenenden Führungseinrichtungen
für den Stempel bzw. für die Matrize vor, in denen diese im Ruhezustand gehalten
sind und die mit den Führungseinrichtungen der geschlossenen Schienen fluchten.
Die exakt fluchtende Lage kann durch zusammenwirkende Anschläge an diesen Führungseinrichtungen
und den Schienen gewährleistet sein.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Schienen an Schwenkführungen mit
zur Schienenrichtung paralleler Schwenkachse angeordnet sind, da eine solche Flihrung
in Kombination mit den erwähnten Anschlägen auf einfachste Weise Gewähr für die
korrekte Schienenlage gibt.
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Die Schienen sollen geschlossen sein, bevor der Stempel und die Matrize
in die Schienenführungen einfahren. Dies kann durch geeignete Steuerungseinrichtungen
geschehen. Eine exakte Führung von Matrize und Stempel ist während deren RLEckwegs
in die Ruhelage nicht unbedingt erforderlich aber ebenfalls vorteilhaft. Die Steuerungsvorrichtung
sollte daher so ausgelegt sein, daß die Schienen erst geöffnet werden, wenn Stempel
und Matrize die Ruhelage erreicht haben.
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Der Stempel hat im Querschnitt rechteckige oder wenigstens längliche
Form und wird daher im Norntalfall neben den Schienen eine positive Führung vorfinden.
Eine solche Führung kann zwar mittels einer entsprechend profilierten Haltestange
auch für den Matrizenblock vorgesehen sein, ist jedoch bei diesem nicht unbedingt
erforderlich, da er unmittelbar mit der Kolbenstange einer pneumatischen oder hydraulischen
Betätigungseinrichtung verbunden sein kann, die jedoch frei drehbar ist. Um in allen
Fällen sicherzustellen, daß der Matrizenblock sich vor dem Beginn eines Verschlußvorgangs
in korrekter, mit den Schienenführungen fluchtender Position befindet, ist die für
den Matrizenblock neben den Schienen vorgesehene Führungseinrichtung zweckmäßigerweise
mit Kurvenflächen aufgerüstet, die den Matrizenblock ausrichten,
wenn
er ausnahmsweise schief in die Ruhelage zurückkehren sollte. Dies könnte beispielsweise
dann auftreten, wenn die Schienen geöffnet werden, bevor der Matrizenblock in die
Ruhe lage zurückgekehrt ist oder wenn Betriebsstörungen auftreten. Selbstverständlich
könnte auch der Matrizenblock selbst mit solchen Kurvenflächen statt det an der
Führungseinrichtung vorgesehenen Führungsflächen oder zusätzlich zu diesen versehen
werden.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Anordnung
die Möglichkeit gibt, die Verschlußeinrichtung in ihrer Ruhe lage rings um eine
Förderbahn für die zu verschließenden Gegenstände anzuordnen, nämlich beispielsweise
die Schienen ober- und unterhalb der Förderbahn und Matrize und Stempel seitlich
davon. Der Querschnitt der Förderbahn ist dabei praktisch unbegrenzt, da die Schienen,
Stempel und Matrize ohne weiteres bei jedem Verschlußvorgang einen Weg zurücklegen
können, der den jeweils halben Querabmessungen entspricht. Die.zl verschließenden
Verpackungen können daher in einer gleichbleibenden Richtung bewegt werden, wobei
sie lediglich in der Verschlußposition kurzzeitig angehalten werden nissen, falls
die Verschlußeinrichtung nicht fliegend angeordnet ist. Zu diesem Zweck sind in
der Förderbahn zweckmäßigerweise Einrichtungen zum Anhalten bzw. Freigeben der zu
verschliependen Beutel in der Verschließstation vorgesehen. Diese Einrichtungen
sind selbstverständlich so angeordnet (und ggf. zur Anpassung an verschiedene Verpackungsgüter
verstellbar), daß sich das zu verschließende Beutelende jeweils im Verschlußbereich
befindet. Ferner kann eine Einrichtung zum Anhalten bzw. Freigeben eines zu verschließenden
Beutels in einer Wartestation vor der Verschließstation vorgesehen sein, die mittels
einer Steuereinrichtung steuerbar
ist, die die Anwesenheit eines
Beutels in der Verschließstation feststellt. Solange sich ein Beutel in der VerschlieEvv
station befindet, wird der Ausgang aus der Wartestation gesperrt. Stellt die Steuereinrichtung
fest, daß die Verschließstation leer ist, kann ein in der Wartestation befindlicher
Beutel weitergeführt werden. Schließlich kann die Steuereinrichtung auch mit Fühlern
versehen sein, die die Anwesenheit eines Beutels in der auf die Verschließstation
folgenden Station feststellt. Die Einrichtungen zum Anhalten eines Beutels in der
Verschließstation werden in einem solchen Falle erst dann gelöst, wenn festgestellt
wurde, daß im Anschluß an die Verschließstation Platz fUr zumindest einen Beutel
vorhanden ist, Es ist ohne weiteres einzusehen, daß eine solche Anlage leicht zu
automatischem Betrieb eingerichtet werden kann. Die Steuereinrichtung wird dann
zur automatischen Betätigung des Verschließmechanismus ausgebildet. Das bedeutet,
daß jeweils dann der Verschließmechanismus betätigt wird, wenn die Steuereinrichtung
feststellt, daß ein neuer Beutel in die VerschlieP-station eingelaufen ist.
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Bei einer sehr einfachen und daher vielseitig verwendbaren Anlage
wird die Förderbahn von einer schiefen Ebene gebildet, die im oberen Bereich zumindest
eine Wartestation bildet, auf die im mittleren Bahnbereich die Verschließstation
folgt, während im unteren Bereich Platz ist für zumindest einen verschlossenen Beutel
Eine solche Anlage kann von Hand beschickt werden und erreicht dabei hohe Verschlußleistungen,
kann
aber auch an eine unabhängig von manueller Zufuhr arbeitende Fördereinrichtung,
beispielsweise an den Ausgang einer FUllmlaschine, angeschlossen werden, die die
gefüllten Beutel in regelmäßiger oder unregelmäßiger Abfolge am oberen Ende der
schiefen Ebene abwirft. Selbstverständlich könnte die schiefe Ebene auch von einem
kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Förderer ersetzt werden.
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Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Darin zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht der am Schließvorgang beteiligten
Teile mit geöffneten Schienen, Fig. 2 eine entsprechende Ansicht mit geschlossenen
Schienen, Fig. 3 eine Seitenansicht dieser Anordnung, Fig. 4 eine Schnittansicht
längs der Mittelebene zwischen den beiden Schienen in deren geschlossenem Zustand,
Fig. 5 die schematische Seitenansicht einer Maschine und Fig. 6 eine Draufsicht.
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Auf einer strichpunktiert in Fig. 1 angedeuteten Unterstützungsfläche
1 liegt ein im Querschnitt erscheinender, gefüllter Verpackungsbeutel 2, der sich
in der Verschließstellung befinden soll. Unterhalb oder in der Unterstützungsfläche
1 befindet sich die untere Schiene 3, während die obere Schiene Lt sich oberhalb
des Raums befindet, der zur Förderung der Beutel benötigt wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht,
sitzen die Schienen jeweils an Paaren von Stangen 5, die an den Enden
bei
6 gestllfest angelenkt sind. Dadurch ergibt sich eine sehr genaue Führung der Schienen
3 und 4 bei ihrer Bewegung in Richtung der in Fig. 1 angegebenen Pfeile. Die Schienen
sind mittels pneumatischer Zylinder 7 (Fig. 5) antreibbar.
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In Fig. 1 bis 3 sind lediglich die Verbindungen der Schienen mit den
Kolbenstangen 8 erkennbar.
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Etwa in der Mitte zwischen den in der öffnungsstellung befindlichen
Schienen 3 befindet sich auf der einen Seite (rechts) eine feststehende Führung
9 für den Stempel lo, dessen pneumatischer Antrieb schematisch in Fig. 6 bei 11
dargestellt ist. Fluchtend dieser Führung gegenüber befindet sich eine Führung 12
für den Matrizenblock 13, der an der Kolbenstange 14 des pneumatischen Zylinders
15 fest angebracht ist.
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Die Führungen 9,12 dienen als Anschläge für die Positionierung der
Schienen im geschlossenen Zustand (Fig. 2). Die Schienen weisen nämlich seitliche
Ansätze 16 auf, die gegenüber den einander zugewendeten Flächen 17 der Schienen
zurückgesetzt sind und Anschlagflächen 18 bilden, die im geschlossenen Zustand der
Schienen (Fig. 2 ) mit entsprechenden Anschlagflächen 19 der Führungen 9,12 zusammenwirken.
Die Abmessungen sind so gewählt, daß sich dabei zwischen den Flächen 17 der Schienen
ein Spalt 20 einstellt, dessen Breite einerseits so groß ist, daß der dazwischen
geraffte, zu verschließende Beutelteil 21, der in Fig. 2 durch Wellenlinien links
angedeutet ist, ausreichend Platz hat, und andererseits so gering ist, daß die Schenkel
einer Klammer 22 an ihrem offenen Ende einen größeren oder einen mindestens ebenso
großen Abstand haben. Die Lage der Schienen im geschlossenen Zustand iSt
dadurch
im Zusammenhang mit der Schwenkführung eindeutig festgelegt.
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Die Schienen enthalten in der einen Hälfte (links) einander zugewendete
FUhrungsnuten 23 zur Führung des Matrizenblocks 13. Auf der anderen Seite ist eine
entsprechend kleinere Nut 24 zur Führung des Stempels 1o und der Klammer 22 vorgesehen.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß im geschlossenen Zustand die Führungen
25,24 fluchten mit den Führungen 9 bzw. 12.
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An den Enden mögen sie abgeschrägt oder abgerundet sein, damit der
Matrizenblock bzw. die Klammer und der Stempel stoßfrei in die Führungsnuten eintreten
können.
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Wenn der Matrizenblock bzw. der Stempel in Richtung der Pfeile in
Fig. 2 zueinander hin angetrieben werden, bündeln sie den zu verschließenden Teil
des Beutels zwischen sich bei 25 zusammen, so daF er bei der SchluP-bewegung von
Patrize und Stempel von der Klammer 22 ohne weiteres urschlungen werden kann. Danach
fahren Matrizenblock 13 und Stempel lp wieder auseinander. Nachdem sie ihre Ruhestellungen
erreicht halben, entfernen sich auch die Schienen wieder voneinander und geben dadurch
den Förderweg zur Entfernung des behandelten Beutels und zur Aufnahme eines neuen,
zu verschließenden Beutels frei.
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Die Klammern 22 kommen in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lage auf
irgendeine bekannte Weise. In Fig. 4 ist veranschaulicht, daß in die Führung 9 vor
der Front des in Ruhelage befindlichen Stempels lo ein Querkanal 26 einmündet, der
einen Stapel von Xlammern enthält, deren vorderste Klammer 22 durch in Richtung
des Pfeils wirkende Federkraft
oder Schwerkraft in den Führungskanal
vor den Stempel 1o gedrängt ist.
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Der Matrizenblock 23 ist mit der Kolbenstange 14 drehbar.
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Um Sicherheit dafür zu geben, daß er auch dann in die korrekte Ruhelage
in der Führung 12 zurückkehrt, wenn er sich vor dieser Rückkehr ein wenig verdreht
haben sollte, sind die Führungsflächen undioder die damit zusammenwirkenden Flächen
des Matrizenblocks 13 bei 27 bzw. 28 derart abgeschrägt, daß der Matrizenblock aus
jeder denkbaren Schräglage in die gewünsche Lage zurückgeschwenkt wird, in der er
mit den Nuten 23 fluchtet.
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Die Maschine gemäß Fig.5 und 6 weist auf einem schematisch angedeuteten
Gestell eine geneigte Förderbahn auf, die von einer Vielzahl von Rollen 29 gebildet
ist. Ein oberer Abschnitt 30 wird am unteren Ende durch eine Sperre 31 begrenzt,
die mittels eines nicht gezeigten Antriebs und einer nicht gezeigten Steuerungseinrichtung
in die gezeigte, sperrende Lage versetzt werden kann, in der sie über die Oberfläche
der Rollenbahn hinausragt, und unter die Rollenbahn zurückgezogen werden kann. Dies
ist die Wartestation.
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In der Mitte folgt die Verschließstation 32, die an ihrem unteren
Ende durch eine Sperre 33 begrenzt ist, die der Sperre 31 entspricht. Schließlich
befindet sich am unteren Ende der Bahn eine Station 34 zur Aufnahme der verschlossenen
Beutel.
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In der Verschließstation 32 befindet sich ein Fühler 35, der in der
Lage ist, die Anwesenheit eines Verpackungsbeutels in der Verschließstation festzustellen
und der Steuerungseinrichtung zu melden. Ein entsprechender Fühler 36 befindet sich
in der unteren Station 34.
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Die Maschine arbeitet in folgender Weise: Wenn der Fühler 35 die Anwesenheit
eines Verpackungsbeutels nicht feststellt, ist die Sperre 31 geöffnet, während die
Sperre 33 geschlossen ist. Ein auf die Rollenbahn oben aufgeworfener Verpackungsbeutel
wird daher - mit dem Boden voran, damit der offene Teil sich nicht an Maschinenteilen
verhaken kann - in die Verschließstation 32 gefördert. Sobald er die Verschließstellung
erreicht hat, wird die Sperre 31 geschlossen und wird der Verschliegmechanismus
automatisch in Gang gesetzt. Das offene Beutelende wird verschlossen. Stellt danach
der Fühler 36 nicht die Anwesenheit eines Beutels in der Station 34 fest, so wird
die Sperre 33 geöffnet und der verschlossene Beutel kann in die Station 34 weitergefördert
werden. Stellt der Fühler 36 jedoch die Anwesenheit eines Beutels fest, so bleibt
die Sperre 33 geschlossen. Da auch der Fühler 35 von dem in der Verschließstation
verbleibenden Beutel noch aktiviert wird, bleibt auch die Sperre 31 geschlossen,
die einen inzwischen in der Wartestation eingelaufenen Beutel festhält. Wird der
Beutel aus der unteren Station 34 entfernt und gibt der Fühler 36 somit Leersignal,
so wird die Sperre 33 geöffnet; der verschlossene Beutel verläßt die VerschlieP.station.
Sperre 33 wird wieder geschlossen, während Sperre 31 geöffnet wird, um den nächsten,
zu verschließerden Beutel in die Verschließstation zu lassen. Damit wiederholt sich
das Spiel.