DE3008633C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Aufhängefadens mit Etikett an einem Band aus an einer Seite heißsiegelfähigem Filterpapier in einer Maschine zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußerzeugnisse, umfassend eine Einrichtung zum Vorschub des Filterpapiers, eine Zuführeinrichtung für die Etiketten, Mittel zur Zuführung des Fadens sowie Mittel zum punktweisen Anheften des Fadens und der Etiketten an dem Filterpapier.

In der DE-AS 11 78 347 ist ein Verfahren zum Herstellen gefüllter und verschlossener Beutel erläutert, wobei die wesentlichsten Vorrichtungsteile schematisch angedeutet sind. Wie die Vorrichtung zum Befestigen des Aufhängefandens und des Etiketts mit den damit verbundenen Einrichtungen im einzelnen ausgebildet ist, kann dieser Literaturstelle nicht entnommen werden. Es ist lediglich dargestellt, daß das Filterpapierband zunächst auf einer waagrechten Stützplatte bearbeitet wird, wobei in einer ersten Station die Etiketten aufgelegt und angeheftet und in einer zweiten Station anschließend die Aufhängefäden aufgelegt und punktweise fixiert werden. Danach wird das Band um 180° umgelenkt und in der Mitte gefaltet, um anschließend die Beutel abzuteilen, zu füllen und zu verschließen. Nachteilig beim Anbringen der Etiketten und der Aufhängefäden ist die Tatsache, daß die Etiketten getrennt von den Aufhängefäden aufgelegt und angebracht werden, wobei der Aufhängefaden selbst offenbar kürzer ist als die doppelte Höhe des fertigen Beutels. Hinzu kommt, daß die Aufhängefäden offenbar bereits in abgelängter Form zugeführt, aufgelegt und angeheftet werden. All dies wirkt sich nicht zuletzt auch nachteilig auf die Genauigkeit der Positionierung und vor allem auf die Produktionsgeschwindigkeit der Vorrichtung aus.

Die DE-AS 10 22 960 zeigt und beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von abgeteilten, gefüllten und geschlossenen Beuteln, die erst nach ihrer Fertigstellung mit Aufhängefaden und Etikett versehen werden. Die in dieser Weise hergestellten Beutel fallen dann über eine Klappe in eine folgende Station, in der sie in einen weiteren Verpackungsbeutel eingehüllt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine sichere und mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Zuführung der Aufhängefäden und ein anschließendes Anheften an diesem erlaubt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in Arbeitsrichtung hinter der Zuführeinrichtung für die Etiketten eine zu einer ersten Station gehörende Siegeleinrichtung zum Verbinden der einzelnen Etiketten mit dem fortlaufenden Faden sowie ein der Siegeleinrichtung nachgeschalteter, schrittweise rotierender Drehkopf mit Greifzangen zum Erfassen und Halten des Fadens mit Etikett angeordnet sind, wobei in einer vor den Mitteln zum punktweisen Anheften des Fadens mit Etikett an dem Band aus Filterpapier liegenden zweiten Station eine schwenkbare Zangeneinrichtung zum Erfassen des Etiketts und Umlegen des Etikettenendes des Fadens um einen Stift sowie daran anschließende Organe zum Durchtrennen des Fadens vorgesehen sind.

Bei einer derartigen Vorrichtung wird der Aufhängefaden zunächst als durchlaufender Faden zugeführt und im Laufe dieser Zuführung ohne Unterbrechung des Arbeitsrhythmus mit den einzelnen Etiketten verbunden. Sodann führt ihn der Drehkopf durch einzelne Stationen, in denen der Faden mit dem daran hängenden Etikett zunächst zu einer Schlinge gelegt wird, was die Gebrauchslänge in vorteilhafter Weise vergrößert. Erst dann erfolgt die Abtrennung der einzelnen Aufhängefäden und das Anheften an dem Filterpapierband.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Frontalansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die an einer Maschine zur fortlaufenden, automatischen Herstellung von Filterbeuteln angebracht ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Arbeitsstation für die äquidistante Anbringung der Etiketten an dem fortlaufenden Faden,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Arbeitsstation zum Durchtrennen des Fadens zwischen aufeinanderfolgenden Etiketten und zum Umlegen des Fadens um ein Etikett und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Arbeitsstation zum Vereinigen des Fadens mit dem Etikett an dem Band aus Filterpapier.

In den Figuren und insbesondere in Fig. 1, aus der sich die Maschine zur automatischen Herstellung von Filterbeuteln ergibt, ist jeweils nur derjenige Teil dargestellt, der von der Vorrichtung gemäß der Erfindung unmittelbar betroffen ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die insgesamt mit der Bezugsziffer 1 versehen ist, ist im Verlauf des Bandes 2 aus Filterpapier an der Maschine zur automatischen Herstellung von Filterbeuteln angebracht, wobei das Band 2 aus Filterpapier aus Gründen der besseren Überschaubarkeit nur strichpunktiert dargestellt ist.

Das Band 2 aus Filterpapier hat auf einer Seite eine dünne Beschichtung aus thermoplastischem Material, die bezüglich der Vorrichtung 1 nach außen weist. Die an sich bekannte Maschine, die von einem Untergestell 3 getragen ist, hat i. w. Mittel zur kontinuierlichen Zuführung des Bandes 2 aus Filterpapier entlang einer Bearbeitungsbahn, die in Bearbeitungsrichtung vor der Vorrichtung 1 liegen, entlang der Bearbeitungsbahn liegende Mittel zum Falten des Bandes 2 an einer Längsmittellinie zu zwei spiegelbildlichen Teilen mit der Beschichtung nach innen, Mittel zur dosierten Zuführung des Aufgußerzeugnisses, im vorliegenden Fall Tee, in äquidistanten Abständen auf das gefaltete Band 2, Schweißmittel zur thermischen Vereinigung des so gefalteten und mit Tee beschickten Bandes 2 zwischen den äquidistanten Portionen in Querrichtung und entlang den einander gegenüberliegenden Längsrändern sowie Mittel zum Schneiden des Bandes 2 an den in Querrichtung verlaufenden Schweißnähten. Zusammen mit einer solchen Maschine sind in Bearbeitungsrichtung vor dieser Maschine eine Zuführeinrichtung für Etiketten und eine Zuführeinrichtung für das fortlaufende Band 2 vorgesehen, die ebenfalls für sich bekannt sind, wobei die Etiketten für das erfindungsgemäß vorgesehene Verfahren aus thermoplastischem Material bestehen und eine V-förmige Ausbildung haben und der Faden 4 aus Naturfasern besteht.

Von diesem Faden 4 aus Naturfasern werden nacheinander Stücke abgeschnitten, die zusammen mit den entsprechenden Etiketten 5 an bekannte Filterbeutel für Aufgußerzeugnisse angebracht werden. Dieser Faden 4, der von einer nicht dargestellten Rollenzuführeinrichtung abgewickelt und an einer Rolle 6 umgelenkt wird, läuft entlang einer Kanalführung 7 nach unten, welche in einer vertikalen Ebene von oben nach unten in Richtung des Vorschubpfeiles F für den Faden 4 geneigt ist. Am oberen Ende der Kanalführung 7, an dem die erste Arbeitsstation S ₁ liegt, erfolgt das Einführen und Verschweißen der Etiketten 5 am Faden 4 in regelmäßigen Abständen, wobei die Etiketten 5 V-förmig ausgebildet sind und die beiden Flügel des V mit der Öffnung nach oben gegeneinander gefaltet werden.

Zur Entnahme der Etiketten 5 aus der nicht dargestellten Zuführeinrichtung ist eine Zange 8 vorgesehen, die zusammen mit ihren Betätigungsorganen in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Zange 8 ist in der Vertikalebene der Kanalführung 7 unterhalb des Fadens 4 zwischen einer ersten Stellung, die strichpunktiert dargestellt und mit 8 a bezeichnet ist und für die Entnahme eines Etiketts 5 dient, und einer zweiten Stellung des Etiketts, in der der Faden 4 zwischen den Flügeln des V liegt, schwenkbar. In der zweiten Stellung sind Mittel zum Verschweißen der beiden Flügel des Etiketts 5 vorgesehen, was nachstehend näher erläutert ist.

Die beiden Schenkel der Zange 8 bestehen aus einer Leiste 9, die in der Mitte an einem Winkel 10 befestigt ist, bzw. aus einem Blatt 11, das der Leiste 9 mit der Schmalseite gegenüberliegt und an einem Zapfen 12 schwenkbar angelenkt ist, welcher, wie Fig. 2 zeigt, an dem Winkel 10 gelagert ist. Dieser Winkel 10 ist mit seiner Vorderseite an einem Ende einer rohrförmigen Welle 13 befestigt, die drehbar in einer Buchse 14 gelagert ist und deren Hin- und Herdrehung die Schwenkbewegung der Zange 8 hervorruft. Die Buchse 14 ist über einen Flansch 15 an dem Untergestell 3 der Maschine befestigt.

Für die Hin- und Herdrehung der rohrförmigen Welle 13 ist auf dieser außerhalb der Buchse 14 eine Kurbel 16 befestigt, an der parallel zur Achse der Welle 13 ein Ende eines Kurbelarmes 17 angelenkt ist, dessen Fuß auf einer hin- und herdrehbaren Welle 18 gelagert ist. In der rohrförmigen Welle 13 ist koaxial und verschiebbar eine Stange 19 gelagert, die mit einem Ende in einer Lagerbuchse 20 aufgehängt ist, welche in dem Untergestell 3 befestigt ist, während das andere Ende gegen ein Ende des Blattes 11 der Zange 8 gegen die Kraft einer Schraubenfeder 21 wirkt, die als Druckfeder zwischen dem Blatt 11 und der Leiste 9 der Zange 8 eingesetzt ist. Auf der Stange 19 ist ein Ring 22 befestigt, in dessen Außenumfang eine Nut für den Eingriff eines Stiftes 23 eingearbeitet ist, der rechtwinklig von einem Kipphebel 24 absteht, der in einer horizontalen Ebene oszilliert und dadurch die Axialverschiebung der Stange 19 zum Öffnen und Schließen der Zange 8 hervorruft.

Die gegenseitige Verschweißung der beiden Flügel des V-förmigen Etiketts 5 mit dem Faden 4 wird in der Arbeitsstation S ₁ von einem Paar von Schweißbacken 25 a und 25 b durchgeführt, von denen der erste fest ist, während der zweite über einen Verbindungsarm 26 am Ende einer Achse 27 befestigt ist, die axial und parallel zur Welle 13 verschiebbar im Untergestelll 3 gelagert ist. Auf der Achse 27 ist eine Hülse 28 befestigt, in deren Außenumfang eine Nut für den Eingriff eines Stiftes 29 eingearbeitet ist, der rechtwinklig von einem Kipphebel 30 absteht, welcher in einer horizontalen Ebene hin- und herbeweglich ist und dadurch die Achse 27 zum Öffnen und Schließen des beweglichen Schweißbackens 25 b gegen den festen Schweißbacken 25 a bewegt. Zwischen einen ringförmigen Anschlag der Hülse 18 und einem Anschlagring 31 auf der Seite der beiden Schweißbacken 25 a und 25 b ist eine Schraubenfeder 32 eingesetzt, die den Schließdruck des Schweißbackens 25 b gegen den Schweißbacken 25 a aufnimmt, wodurch Beschädigungen vermieden werden. An der Achse 27 ist außerdem ein rechtwinklig abstehender Stab 33 befestigt, dessen freies Ende in ein Langloch 14 a eingreift, welches in Längsrichtung in die Buchse 14 eingearbeitet ist, wodurch eine Verdrehung der Achse 27 verhindert wird.

In Vorschubrichtung hinter der Kanalführung 7 und i. w. an deren unterem Ende ist ein Drehkopf 34 vorgesehen, der intermittierend in Rotation versetzt werden kann und vier radiale Arme 34 a hat, die in den Diagonalen eines Quadrates in einer Vertikalebene liegen, welche mit der Ebene der Kanalführung 7 zusammenfällt. Die radialen Arme 34 a sind mit Mitteln zum Erfassen des Fadens 4 mit dem zugehörigen Etikett 5 bei jeder Schrittbewegung des Drehkopfes 34 um 90° ausgerüstet und bewirken dadurch einen Vorschub des Fadens 4. Wie Fig. 4 zeigt, hat der Drehkopf 34 einen Halter 35, der mit Hilfe von Schrauben 36 an einem Flansch 37 befestigt ist, der seinerseits auf ein Ende einer Welle 38 aufgezogen ist, auf die über ein Zahnrad 39 der Schrittschaltvortrieb übertragen wird. Die Welle 38 ist in eine koaxiale Hülse 40 eingesetzt, die ihrerseits drehbar über bekannte Wälzlager in einem Hohlkörper 41 gelagert ist, der an einem Teil 3 a des Untergestells 3 befestigt ist.

An der Hülse 40 ist außerhalb des Hohlkörpers 41 ein Zahnrad 42 befestigt, das mit einem Zahnsegment 43 kämmt, welches an einem Ende eines Kurbelarmes 44 angebracht ist, dessen Nabe 44 a auf eine Welle für den oszillierenden Drehantrieb der Hülse 40 bezüglich der Welle 38 in einer zu dieser rechtwinkligen, vertikalen Ebene aufgezogen ist. Der Halter 35 ist so ausgebildet, daß er, wie Fig. 4 weiter zeigt, vier flache Vorsprünge 45 entsprechend den Armen 34 a des Drehkopfes 34 aufweist sowie mit diesen Vorsprüngen 45 abwechselnde, ebenfalls flache Vorsprünge 46. Die Vorsprünge 45 und 46 liegen in parallelen, zur Achse der Welle 38 rechtwinkligen Ebenen, wobei die Ebene der Vorsprünge 45 weiter außen liegt als die Ebene der Vorsprünge 46. Auf den flachen Vorsprüngen 45 sind mit Hilfe von Schrauben 47 Platten 48 befestigt, an denen radial nach außen gerichtete Paare dünner Plättchen 49 a und 49 b befestigt sind, die eng aneinander liegen. Die Plättchen 49 a und 49 b sind über die Platten 48 an den Vorsprüngen 45 des Halters 35 angebracht, bilden i. w. die Endteile der radialen Arme 34 a des Drehkopfes 34 und formen in Umfangsrichtung zwischen sich Nuten 50 und zugehörige Taschen 50 a (vgl. Fig. 1), in die sich der fortlaufende Faden 4 und teilweise die Etiketten 5 einlegen. Zu beiden Seiten der Taschen 50 a sind außerdem Mittel zum Ergreifen der Fadenstücke 4 vor und hinter jedem Etikett 5 vorgesehen. Diese Mittel sind als Greifzangen 51, 52 und 53 ausgebildet, von denen die Greifzange 51 vor den Greifzangen 52 und 53 liegt, welche in Drehrichtung A des Drehkopfes 34 hinten liegen. Die Greifzangen bestehen vorn aus Teilen der Plättchen 49 a und aus Zungen 54, 55 und 56, die in Berührung mit den Teilen der Plättchen 49 a gebracht werden können und die beweglichen Schenkel der Greifzange bilden. In die Zunge 55 und den entsprechenden Teil des gegenüberliegenden Plättchens 49 a, die zusammen die Greifzange 52 bilden, sind zwei miteinander fluchtende, koaxiale Bohrungen 52 a eingearbeitet.

Die Greifzangen 51, 52 und 53, d. h. die Zungen 54, 55 und 56 werden synchron von einem Stößelsystem durch die Oszillierbewegung der Hülse 40 gesteuert. Dieses Stößelsystem hat einen Kipphebel 57, der aus einer i. w. dreieckigen Platte besteht, deren Scheitel in der Nähe der Welle 38 liegt und an dem die Zungen 54, 55 und 56 befestigt sind, die mit den genannten Teilen der dünnen Plättchen 49 a und den zugehörigen Armen 34 a des schrittweise schaltbaren Drehkopfes 34 zusammenarbeiten.

Der Kipphebel 57 hat eine mittige Öffnung 57 b und seitlich von dieser auf der bezüglich der Fig. 1 hinteren Seite zwei Ansätze 57 a, die koaxial durchbohrt sind. In die Bohrungen der beiden Ansätze 57 a ist ein Zapfen 58 für die Schwenklagerung an einem Träger 59 eingesetzt, der in die mittige Öffnung 57 b eingreift. Der Kipphebel 57 wird über einen Stift 60 betätigt, der gegen das radial innere Ende 57 c des Kipphebels 57 durch eine Schraubenfeder 61 gedrückt ist, welche zwischen dem radial äußeren Ende des Kipphebels 57 und dem zugehörigen Vorsprung 46 eingesetzt ist. Der Stift 60 ist über ein Gewinde axial in einen koaxialen Schaft 62 eingeschraubt, der über Gleitlager in einem Sitz des Halters 35 mit einer zur Welle 38 parallelen Achse verschiebbar angeordnet ist. Der Schaft 62 wird über eine Rolle 64 axial von einem Nocken 63 betätigt, der an der Hülse 40 befestigt ist. Von dem Schaft 62 steht radial ein Zapfen 65 ab, der in ein Langloch des Halters 35 eingreift und dadurch eine Drehung des Schaftes 62 verhindert und die Rolle 64 in einer tangentialen Rotationsebene hält.

An dem radialen Arm 34 a mit den Plättchen 49 a und 49 b, der bei der Stellung in Fig. 1 dem Arm 34 a am unteren Ende der Kanalführung 7 radial gegenüberliegt, ist eine zweite Arbeitsstation S ₂ zum Schneiden des Fadens 4 und zum Umschwenken des Etiketts 5 vorgesehen, wodurch eine Art Schlaufe an dem Faden 4 gebildet wird. Zum Schneiden des Fadens 4 dient ein Messer 66, das mit einem Gegenmesser 67 zusammenarbeitet, so daß der Faden 4 in Bewegungsrichtung vor dem Etikett 4 durchtrennt wird, während der vorausgehende Abschnitt des Fadens 4 zwischen den weiter vorn liegenden Greifzangen gestreckt gehalten wird, was nachstehend näher erläutert ist.

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, ist das Messer 66 an einem Ende einer Stange 68 befestigt, die axial verschiebbar in einer Hülse 69 angeordnet ist, welche mit dem Untergestell 3 der Vorrichtung mittels eines Flansches 69 a verbunden ist. Die Stange 68 wird durch einen nicht gezeigten Kipphebel bewegt, der mit einem Sitz 70 einer Erweiterung der Stange 68 an dem dem Messer 66 gegenüberliegenden Ende zusammenwirkt; die Stange 68 wird durch einen Arm 71 an einer Drehung gehindert, der radial mit der Stange 68 verbunden ist und mit seinem freien Ende verschiebbar in eine Nut 69 b eines Ansatzes 69 c eingreift, der an der Hülse 69 befestigt ist.

Zum Schwenken des Etiketts 5 nach dem Durchtrennen des Fadens 4 dient ein Schwenkarm 72, der mittels einer Klemme 73 am Endbereich eines Rohres 74 befestigt ist, dessen Achse parallel zur Achse der Welle 38 des Drehkopfes 34 verläuft. An dem Schwenkarm 72 ist eine schmale Platte 75 auskragend befestigt, deren freies Ende in Form eines Schnabels abgewinkelt ist und einen Schenkel eines Organs zum Ergreifen des zu schwenkenden Etiketts 5 bildet.

Der andere Schenkel dieses Organs besteht aus einer Stange 76, die in einer am Schwenkarm 72 befestigten Führungshülse 78 parallel zu dem Rohr 74 in axialer Richtung verschiebbar ist und von einer Schraubenfeder 77 beaufschlagt wird. Die Schraubenfeder 77 stützt sich gegen eine Erweiterung 76 a der Stange 76 ab, wobei diese Erweiterung zwei parallele Facetten 76 b aufweist, in die eine Gabel 79 eingreift, welche drehbar an einem Ende einer Stange 80 gelagert ist, die durch das Rohr 74 hindurchgesteckt ist. Die Gabel 79 ist auf der Stange 80 durch ein Paar von Bundringen 80 a und 80 b axial gehalten, welche mit der Stange 80 verbunden sind und reibungsarme Lager für die Drehung der Gabel 79 tragen. Von der Stange 80 steht vorn ein Stift 81 exzentrisch zur Achse ab und dient als Wickelort für den Faden 4 während der Schlaufenbildung, was noch näher erläutert wird. Am gegenüberliegenden Ende der Stange 80 ist ein Flansch 82 befestigt, der einen Sitz aufweist, in den ein plattenförmiger Arm 83 eingreift, welcher an einer Hülse 84 befestigt ist. Diese Hülse 84 ist verschiebbar auf einer festen Führungsstange 85 gelagert, deren Achse parallel zu der Stange 80 verläuft. Damit ergibt sich zwischen dem plattenförmigen Arm 83 und dem Flansch 82 eine Kupplung zur Übertragung einer Längsbewegung der Hülse 84 auf die Stange 80. Die Hülse 84 wird an einer Drehbewegung durch einen Zapfen 86 gehindert, der mit dieser in Eingriff ist und von einem Pfosten 86 a des Untergestells 3 absteht. Die Hülse 84 wird entlang der Führungsstange 85 durch einen Kipphebel 87 in Bewegung versetzt, der in einer vertikalen Ebene schwenkbar angelenkt ist und in eine Nockenbahn 87 a eingreift, wodurch die axiale Verschiebung der Stange 80 gesteuert wird.

Zum Antrieb des Schwenkarms 72 ist eine Nabe 88 vorgesehen, die oszillierend bewegt wird und einen radialen Arm 89 hat, an dem ein Zahnsegment 90 zur Übertragung der Bewegung auf ein Zahnradgetriebe befestigt ist, das aus drei Zahnrädern 91, 92 und 93 besteht. Das Zahnrad 93 bewegt über das Rohr 74, mit dem es drehfest verbunden ist, den Schwenkarm 72. Die beiden Zahnräder 91 und 92 sind über Lager lose auf der Führungsstange 85 bzw. auf einen Zapfen 94 gelagert, der von einem Arm 95 absteht, welcher auf der Führungsstange 85 befestigt ist. An einer Stirnseite des Zahnrades 93, das drehbar und axial verschiebbar auf der Stange 80 gelagert ist, ist eine Scheibe 96 befestigt, die axial von der Stange 80 durchsetzt wird und die eine Umfangsnut 97 aufweist. Die Umfangsnut 97 bildet eine axiale Nockenbahn, in die eine Rolle 98 eingreift, welche von einem Kragarm 98 a unten vorsteht. Dieser Kragarm 98 a ist fest auf einer Hülse 98 b verankert, in der über Lagerbuchsen 98 c das Rohr 74 axial verschiebbar und drehbar gelagert ist. Die Hülse 98 b ragt aus einem Langloch 3 b des Untergestells 3 nach außen vor und hat einen Flansch 98 d, der mit dem Untergestell 3 verbunden ist. Das Langloch 3 b und die Bohrungen des Flansches 98 d, durch die Befestigungsbolzen 98 e gesteckt sind, sind deshalb länglich ausgebildet, damit die Hülse 98 b parallel zu sich selbst verschoben werden kann, um dadurch die Lage der Achse der Stange 80 einstellen und den Ort für die Bildung der Schlaufe in Abhängigkeit von der Fadenlänge verändern zu können. Eine Drehung der Stange 80 wird durch den Eingriff des freien Endes des Kragarms 98 a in einen Einschnitt 82 a des Flansches 82 verhindert. Die Umfangsnut 97 erzeugt eine axiale Verschiebebewegung des Rohres 74, wodurch während der Drehung des Schwenkarmes 72 dieser auch axial bewegt wird.

Nach der Arbeitsstation S ₂ zum Umschwenken des Etiketts 5 ist eine dritte Arbeitsstation S ₃ vorgesehen, die zum Anbringen eines Fadenabschnittes 4 a mit daran befestigtem Etikett 5 an dem Band 2 aus Filterpapier dient, aus dem anschließend die bekannten Filterbeutel für Aufgußerzeugnisse gebildet werden. In dieser Arbeitsstation S ₃ sind Ansaugmittel 99 vorgesehen, mit denen die Fadenabschnitte 4 a mit den daran befestigten Etiketten 5 an dem Band 2 anliegend gehalten werden, während sie mittels Erwärmung an dem Band 2 befestigt werden. Diese Ansaugmittel 99 sind kastenförmig ausgebildet und an einem Träger 100 gehaltert, der an dem Untergestell 3 befestigt ist. Die Ansaugmittel 99 liegen an derjenigen Seite des Bandes 2 an, die mit thermoplastischem Material beschichtet ist. Das Band 2 bewegt sich in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung des Pfeiles C in einer Ebene vertikal nach oben, die an den radialen Armen 34 a des intermittierend schwenkbaren Drehkopfes 34 anliegt. Die kastenförmige Struktur der Ansaugmittel 99 erstreckt sich in zwei parallelen Zweigen 99 a und 99 b unterschiedlicher Länge nach oben, wobei diese Zweige in der Nähe der Längsränder des Bandes 2 liegen. In die ebenen Wände dieser parallelen, kastenförmigen Zweige 99 a und 99 b sind auf der Seite, an der das Band 2 entlangläuft, Sauglöcher 99 c eingearbeitet; gegenüber dem Zweig 99 b, der im dargestellten Fall länger als der Zweig 99 a ist, kommen die Etiketten 5 der einzelnen Fadenabschnitte 4 a an. Die kastenförmige Struktur ist mit einer an sich bekannten und nicht dargestellten Ansaugquelle verbunden, die Mittel zur Einstellung der Saugintensität aufweist.

Auf der Seite des Bandes 2, die der Seite gegenüberliegt, an der die Ansaugnäpfe 99 anliegen, ist eine Schwenkeinrichtung 101 angeordnet, die fluchtend mit dem Zweig 99 a und auf der gegenüberliegenden Seite des Zweiges 99 b der Ansaugmittel 99 Schweißorgane 102 und 103 trägt, die auf unterschiedlichen Höhen entsprechend der Schrittlänge oder einem Vielfachen der Schrittlänge des Vorschubs des Bandes 2 liegen. Die Schweißorgange 102 und 103 wirken mit festen Schweißorgangen 102 a bzw. 103 a zusammen, die, wie Fig. 1 zeigt, auf dem Träger 100 angeordnet sind. Die Schwenkeinrichtung 101 ist ihrerseits mit Hilfe von Zapfen 104 und 105 an den Enden zweier Kurbelarme 106 und 107 angelenkt, deren andere Enden an einer Welle 108 befestigt bzw. über einen Stift 109 an einem Hebelarm 110 angelenkt sind; der Hebelarm 110 wird von einer Buchse 111 getragen, welche am Untergestell 3 befestigt ist und in der die Welle 108, die von einer in dem Untergestell 3 vorgesehenen und in Fig. 1 nicht sichtbaren Nockensteuerung betätigt wird, drehbar gelagert ist.

Nach einer in Fig. 4 gezeigten Variante sind die Schweißorgange 102, 103 und 102 a, 103 a auf gegenüberliegenden Seiten des Bandes 2 angeordnet und bewegen sich mit Hilfe von Kipphebeln 112 und 113 gegeneinander; die Kipphebel 112 und 113 sind mit ihren Mitten am Untergestell 3 angelenkt, während die oberen Enden Rollen aufweisen, die in Nockenführungen 114 und 115 geführt sind, welche auf eine Welle 116 aufgezogen sind. Die Kipphebel 112 und 113 bilden mit den Schweißorgangen 102, 103 und 102 a, 103 a sowie mit weiteren Kurbelarmen 117 und 118 Parallelogrammgelenke für die Parallelführung der Schweißorgange 102, 103 und 102 a, 103 a.

Die erwähnten Schweißorgane erzeugen drei Schweißpunkte, die in Fig. 1 mit 119, 120 und 121 bezeichnet sind; diese Schweißpunkte liegen in einer Linie entlang einem Fadenabschnitt 4 a und quer zum Band 2 aus Filterpapier, wobei der Schweißpunkt 119 ein Ende des Fadenabschnittes 4 a am Band 2 befestigt, während die anderen beiden Schweißpunkte 120 und 121 den umgeschlagenen Teil des Fadens zu beiden Seiten des Etiketts 5 befestigen.

Die beschriebene und dargestellte Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Der fortlaufende Faden 4 bewegt sich aufgrund der Mitnahme des intermittierend rotierenden Drehkopfes 34 schrittweise in der Kanalführung 7 entlang, während im oberen Bereich der Kanalführung 7, d. h. in der ersten Arbeitsstation S ₁ die Zange 8 die V-förmigen Etiketten 5 über den Faden 4 schiebt. Zum Antrieb der Zange 8 sind der Kipphebel 24, der über die Stange 19 die Öffnung herbeiführt, und die Welle 18, die durch die Betätigung der rohrförmigen Welle 13 die Rotation bewirkt, synchron zueinander in Betrieb. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung 8 a öffnet sich die Zange zur Entnahme eines Etiketts 5 (das in der Lage und mit der Frequenz zugeführt wird, die von der nicht gezeigten Zuführeinrichtung vorgegeben sind), um sich dann im Bereich des Knickrandes zu schließen und dann die Schwenkung durchzuführen. Nach dieser Schwenkbewegung steuert der Kipphebel 30 durch Einwirkung auf die Achse 27 die Schließbewegung des Schweißbackens 25 b gegen den festen Schweißbacken 25 a, so daß die beiden gegenüberliegenden Schenkel des V-förmigen Etiketts 5 am Faden 4 befestigt werden. Der Faden 4 mit den Etiketten 5, die an diesem in regelmäßigen Abständen befestigt werden, läuft durch die Kanalführung 7 weiter und wickelt sich außen um die radialen Arme 34 a des Drehkopfes 34, wobei er in die Nut 50 eingreift, die an jedem radialen Arm 34 a vorgesehen ist, wie Fig. 1 zeigt, so daß der Faden 4 gehalten wird und seitlich nicht abspringen kann. Der Faden 4 umschlingt den Drehkopf an den radialen Armen 34 a aufgrund der intermittierenden Drehung in Richtung des Pfeiles A des Drehkopfes 34, der sich bei jedem Schritt um 90° weiterdreht und dadurch nacheinander die Etiketten 5 in die entsprechenden Taschen 50 a eingreifen läßt.

Zum besseren Verständnis der folgenden Arbeitsschritte soll angenommen werden, daß die in Fig. 1 gezeigte Haltestellung erreicht ist, in der der Faden 4 in der Arbeitsstation S ₃ von den Greifzangen 52 und 51 gehalten ist, d. h. an dem oberen, horizontalen Fadenabschnitt 4 a, an dem die Schweißung erfolgt, während die entsprechenden Greifzangen dahinter und darunter geöffnet sind. Im Verlauf dieser Haltestellung wird, wie bereits erwähnt, das Band 2, das kontinuierlich zugeführt worden ist, von schwenkbaren Umlenkrollen so angehalten, daß ein Reservepuffer des Bandes 2 gebildet wird, der in dem nachfolgenden Drehschritt des Drehkopfes 34 wieder aufgebraucht wird. Die Umlenkrolleneinrichtung hat zwei frei drehende Zylinder 122 und 123 hinter und vor dem Drehkopf 34, über die das Band 2 geführt ist. Der Zylinder 122 wird von einem Paar von Armen 124 getragen, die schwenkbar an dem Untergestell 3 an horizontalen Stiften 125 gelagert sind, während der Zylinder 123 von einem Paar von Armen 126 getragen ist, die an einer Achse 127 gehalten sind, welche schwenkbar an dem Untergestell 3 aufgehängt ist. Die frei drehbaren Zylinder 122 und 123 sind untereinander durch eine Stange 128 verbunden, die mit ihren beiden Enden an den horizontalen Achsen angelenkt ist, welche die Zylinder 122 und 123 frei drehbar lagern. An der Achse 127 ist das Ende eines Hebels 129 befestigt, dessen anderes Ende Teil eines Hebels eines bekannten und daher nicht dargestellten Hebelsystems ist, mit dem die Schwenkbewegung auf die Achse 127 und damit auf die Zylinder 122 und 123 übertragen wird, die, wie bereits erwähnt, bei dem folgenden Drehschritt des Drehkopfes 34 zur Vorschubbewegung des Bandes 2 um einen weiteren Schritt den Puffer bilden.

Zu Beginn des Anhaltens des Drehkopfes 34 sind der Schnabel der Platte 75 und die Stange 76 des Greiforgans in der Arbeitsstation S ₂ voneinander beabstandet, wobei sich zwischen beiden das Etikett 5 befindet. In diesem Augenblick schließt sich das Greiforgan 75, 76 und erfaßt dadurch das Etikett 5, wobei sich unmittelbar vorher die unteren Greifzangen 51 und 52 auf den Faden 4 schließen. Die Schließbewegung des Greiforganes 75, 76 wird durch die Nockenbahn 87 a gesteuert, die über den Kipphebel 87 die Hülse 84 und damit die Stange 80 nach außen (in Fig. 3 nach rechts) drückt, so daß die Schraubenfeder 77 die Stange 76 gegen den gegenüberliegenden Schnabel der Platte 75 drücken kann, wodurch das Etikett 5 erfaßt wird. Gleichzeitig dringt der Sitft 81 in die Bohrungen 52 a der Greifzange 52 ein, die dem Stift 81 gegenüberliegt, so daß diese an die Außenseite des Fadens 4 gelangt.

Die Schließbewegung der unteren Greifzangen 51 und 52 wird hingegen von dem Nocken 63 gesteuert, welcher durch die Hülse 40 in Drehung versetzt wird, die über das Zahnsegment 43 und das Zahnrad 42 von der Nabe 44 a gedreht wird. Der Nocken 63 bewirkt die Axialverschiebung des Schaftes 62, gegen den über den Stift 60 das Ende 57 c des Kipphebels 57 aufgrund der Schraubenfeder 61 drückt. In dieser Stellung wird der Faden 4 von dem Messer 66 durchtrennt, welches von dem Kipphebel betätigt wird, der mit dem Sitz 70 zusammenwirkt.

Bei den geschlossenen, unteren Greifzangen 51 und 52 erfolgt die Verschweißung des oberen Fadenabschnittes 4 a quer auf dem Band 2 aus Filterpapier mit Hilfe der Schweißorgane 102, 102 a und 103, 103 a. Der Fadenabschnitt 4 a wird, wie bereits erwähnt, an drei Punkten 119, 120 und 121 befestigt, wobei das Ende des Fadens zwischen dem Messer 66 und dem Schweißpunkt 119 heraushängt, bis nicht gezeigte Organe in Fortbewegungsrichtung C des Bandes 2 hinter den Schweißorganen 102, 102 a und 103, 103 a das Fadenende auf die Seite des Bandes 2, die der Seite mit dem Etikett 5 gegenüberliegt, umknicken und in der Nähe des Randes dieser Seite festschweißen.

Sobald die unteren Greifzangen 51 und 52 geschlossen sind und der Faden 4 getrennt wurde, dreht sich das Greiforgan 75, 76, gesteuert durch die Nabe 88 und das Zahnsegment 90 sowie die Zahnräder 91, 92, 93 in Richtung des Pfeiles D. Während dieser Rotation wird das Etikett 5 aus der entsprechenden Tasche 50 a in der Arbeitsstation S ₂ herausgenommen und zwischen die Elemente gelegt, die die weiter hinten liegende Greifzange 53 bilden, wie durch die Stellung 5 a in Fig. 1 angedeutet ist. Dabei wird der Faden 4 parallel auf sich selbst umgelegt und um den Stift 81 gewickelt, so daß eine Art Schlaufe gebildet wird, während bei dieser Rotation des Greiforganes 75, 76 ein Fadenspanner 130 den Fadenabschnitt 4 hinter der Greifzange 53 aus seiner Ebene schiebt, um damit das Einführen des Etiketts 5 in die Greifzange 53 zu erleichtern.

Eine leichte Neigung der Flächen, die das Etikett 5 ergreifen, d. h. der einander gegenüberliegenden Flächen der Stange 76 und des Schnabels der Platte 75, bewirkt, daß sich das Etikett 5 am Ende der Drehung mit einem Rand an den Faden 4 anlegt, so daß das Etikett 5 exakt von der Greifzange 53 erfaßt wird.

Nach der Bildung der Schlaufe beginnt der Drehkopf 34 eine neue Drehung um 90° in Richtung des Pfeiles A, während sich unter dem Antrieb des Nockens 63 die Greifzangen 51, 52 und 53 in der Arbeitsstation S₂ schließen, um das Etikett 5 und den Faden 4 zu erfassen, während sich die oberen Greifzangen 51, 52 und 53 der Arbeitsstation S₃ öffnen, um den Faden 4 und das Band 2 aus Filterpapier freizugeben, und das Greiforgan 73 bis 77 in die Ausgangsstellung zurückkehrt, indem es entgegen der Pfeilrichtung D rotiert. Zu Beginn dieser Drehbewegung bewirkt die Verschiebung der Stange 80, gesteuert durch die Nockenführung (Umfangsnut 97), die Zurückziehung der Stange 76 mit Hilfe der Gabel 79 und die daraus folgende Öffnung des Greiforgans 75, 76 sowie die Zurückziehung des Stiftes 81 aus der gebildeten Schlaufe. Am Ende dieser Rotation um 90° in Richtung des Pfeiles A des Drehkopfes 34 legt sich der Fadenabschnitt 4, der bisher vertikal angeordnet war, in horizontale Richtung und quer hinter das Band 2 aus Filterpapier, welches zwischenzeitlich um einen Schritt vorgeschoben wurde. Dadurch nimmt der horizontale untere Fadenabschnitt eine vertikale Stellung ein, und ein neuer Fadenabschnitt 4 wird aus der Kanalführung 7 herausgezogen und so gelegt, daß er von den unteren Greifzangen 51 und 52 erfaßt werden kann. Damit wiederholt sich der Zyklus in der beschriebenen Weise.

In Förderrichtung hinter dem Drehkopf 34 ergibt sich damit ein Streifen aus Filterpapierband, das in regelmäßigen Abständen Fadenabschnitte 4 a aufweist, an denen jeweils ein Etikett befestigt ist, das aufgrund der Ansaugung durch das Band 2 hindurch entlang dem Zweig 99 b der Ansaugmittel 99 bis in die Nähe des Zylinders 123 an dem Band 2 anliegend gehalten wird, und zwar so lange, bis die Schweißung des Fadens auf dem Band stabil geworden ist.

Die Filterbeutel aus einem solchen Band 2 mit Fadenabschnitten 4 a und daran befestigten Etiketten 5 werden in bekannter Weise gebildet, indem zunächst das Papier in Längsrichtung zu zwei Hälften geknickt und dann in Querrichtung verschweißt wird, so daß sich einseitig geöffnete Beutel ergeben, in die das Erzeugnis eingeführt werden kann, worauf schließlich diese Beutel geschlossen und voneinander getrennt werden.

Aus den Ausführungen ergibt sich, daß mit der Erfindung die gestellte Aufgabe ausgezeichnet gelöst wird. Insbesondere ist die Vorrichtung in der Lage, eine beachtliche Arbeitsgeschwindigkeit zu entwickeln, die wesentlich höher ist als die Geschwindigkeit herkömmlicher Vorrichtungen für denselben Zweck. Diese Geschwindigkeit ergibt sich unmittelbar aus der Möglichkeit der einzelnen Teile, oszillierende Bewegungen mit begrenztem Schwenkbereich durchzuführen, und aus den beschränkten Abmessungen der Einzelteile mit daraus folgender Verringerung der bewegten Massen und damit der Trägheitskräfte. Nicht zuletzt hat sich in der Praxis der vertikale Verlauf des Filterbandes als sehr vorteilhaft erwiesen, weil dadurch der gesamte Raumbedarf der Vorrichtung klein gehalten werden kann.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Aufhängefadens mit Etikett an einem Band aus an einer Seite heißsiegelfähigem Filterpapier in einer Maschine zur Herstellung von Filterbeuteln für Aufgußerzeugnisse, umfassend eine Einrichtung zum Vorschub des Filterpapiers, eine Zuführeinrichtung für die Etiketten, Mittel zur Zuführung des Fadens sowie Mittel zum punktweisen Anheften des Fadens und der Etiketten an dem Filterpapier, dadurch gekennzeichnet, daß in Arbeitsrichtung hinter der Zuführeinrichtung für die Etiketten (5) eine zu einer ersten Station (S 1) gehörende Siegeleinrichtung (25 a, 25 b) zum Verbinden der einzelnen Etiketten (5) mit dem fortlaufenden Faden (4) sowie ein der Siegeleinrichtung (25 a, 25 b) nachgeschalteter, schrittweise rotierender Drehkopf (34) mit Greifzangen (51, 52, 53) zum Erfassen und Halten des Fadens (4) mit Etikett (5) angeordnet sind, wobei in einer vor den Mitteln (102, 103) zum punktweisen Anheften des Fadens (4) mit Etikett (5) an dem Band (2) aus Filterpapier liegenden zweiten Station (S 2) eine schwenkbare Zangeneinrichtung (75, 76) zum Erfassen des Etiketts (5) und Umlegen des Etikettenendes des Fadens (4) um einen Stift (81) sowie daran anschließende Organe (66, 67) zum Durchtrennen des Fadens (4) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (34) radiale Arme (34 a) aufweist, von denen jedem in der Drehebene des Drehkopfes (34) Mittel (50) zur Führung des Fadens (4) und drei Greifzangen (51, 52, 53) zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Greifzange (51) in Drehrichtung (A) des Drehkopfes (34) vorne und zwei Greifzangen (52, 53) hinten vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öffnen und Schließen der Greifzangen (51, 52, 53) Stößelsysteme (57, 60, 63, 64) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kanalführung (7) zur Herstellung einer in einer Ebene liegenden Verbindung zwischen den Mitteln zur Zuführung des Fadens (4), der Zuführeinrichtung für die Etiketten (5) und den Greifzangen (51, 52, 53) der Arme (34 a) des Drehkopfes (34).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Siegeleinrichtung (25 a, 25 b) eine Zangeneinrichtung (8) zum Erfassen der V-förmig gefalteten Etiketten (5) an dem gefalteten Ende und zum Aufschieben auf den kontinuierlich zugeführten Faden (4) für das nachfolgende Verbinden mit dem Faden (4) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Zangeneinrichtung (75, 76) Antriebsmittel zur Ausführung einer Schwenkbewegung (D) entgegengesetzt zur Drehrichtung (A) des Drehkopfes (34) bis in eine Stellung zwischen den Schenkeln der dritten Greifzange (53) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (81) rechtwinklig zur Rotationsebene des Drehknopfes (34) beweglich ist und bei Betätigung von Steuermitteln (87) die von dem Faden (4) eingenommene Ebene an der hinteren der beiden Greifzangen (52) durchstößt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch in Arbeitsrichtung vor der zweiten Station (S 2) angeordnete Fadenspannmittel (130) zur Verschiebung des Fadenstücks hinter der dritten Greifzange (53) aus seiner Ebene heraus.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Arbeitsrichtung hinter der zweiten Station (S 2) vorgesehene dritte Station (S 3) mit Ansaugmitteln (99), die sich längs der Vorschubrichtung des Bandes (2) aus Filterpapier erstrecken und durch das Band (2) hindurch den Faden (4) im Bereich des Etiketts (5) und in wenigstens einem anderen Bereich hinter dem Etikett (4) an dem Band (2) anliegend halten.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder radiale Arm (34 a) des Drehkopfes (34) an seinem freien Ende in der Rotationsebene des Drehkopfes (34) mehreckig und plattenförmig ausgebildet ist, wobei eine Seite die Rotationsbahn des Drehkopfes (34) berührt und eine in Umfangsrichtung offene und entlang der Berührungsseite verlaufende Nut (50) aufweist, die im mittleren Bereich radial tiefer ist und dadurch die Mittel zur Führung des Fadens (4) bzw. eine Tasche (50 a) zur Aufnahme des am Faden befestigten Etiketts (5) bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Teil der radialen Arme (34 a) seitlich vor und hinter der Drehrichtung (A) des Drehkopfes (34) in einer Ebene liegende Vorsprünge hat, die einen festen Schenkel der drei Greifzangen (51, 52, 53) bilden, während der bewegliche Schenkel der drei Greifzangen von Kipphebeln (57) gebildet ist, die zwischen den radialen Armen (34 a) vorgesehen sind und von den Stößelsystemen (60, 63, 64) zum Öffnen und Schließen der Greifzangen betätigt sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf (34) einen auf einer schrittweise drehbaren Welle (38) befestigten Halter (35) für vier radiale Arme (34 a) aufweist, die jeweils einen Winkel von 90° untereinander einschließen und am Umfang je eine der Taschen (50 a) zur Aufnahme eine Etiketts (5) haben, wobei beidseits jeder Tasche (50 a) die Greifzangen (51, 52) zum Erfassen des hinteren und des vorderen Endes eines Fadenabschnittes vor und hinter dem Etikett (5) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelsysteme (57, 60, 63, 64) zwischen den radialen Armen (34 a) von dem Drehkopf (34) getragen sind und synchron mit der Winkelbewegung des Drehkopfes (34) durch Nocken (63) steuerbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugmittel (99) kastenförmig ausgebildet sind und sich in der dritten Arbeitsstation (S 3) in Vorschubrichtung des Bandes (2) erstrecken, wobei eine ebene Seite der Ansaugmittel (99) in der Nähe des Bandes (2) aus Filterpapier radial außerhalb des Drehkopfes (34) angeordnet ist, daß die diese Seite bildende Wand eine Vielzahl von Sauglöchern (99 c) aufweist und daß die kastenförmigen Ansaugmittel (99) an eine Unterdruckeinrichtung mit Steuerung der Ansaugkraft angeschlossen sind.