DE4314142C1 - Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung. Diese besteht aus einem kontinuierlich umlaufenden Greiferkopfrotor und einem ebenso umlaufenden Packkopfrotor, die beide mit Halteelementenpaaren bestückt sind. Ortsfest im Gehäuse sind Faltstationen angeordnet, an denen die zu verpackenden Verar­ beitungsgüter vorbei geführt und nacheinander die erforderli­ chen Faltungen hergestellt werden. Weiterhin sind Mittel zur Übergabe der teilweise gefalteten Packungen an den Packkopf­ rotor, dem eine Einrichtung zum Herstellen des Dreheinschlag zugeordnet ist, vorgesehen.

Eine weitverbreitete Einrichtung zur Herstellung von Säck­ chen- oder Körbchenfaltung geht von einer bei Verpackungsma­ schinen angewendeten schrittweise geschalteten Vereinzelungs­ scheibe aus. Dabei werden die zu verpackenden Bonbons oder Konfektstücke in peripher angeordneten Aufnahmetaschen der Vereinzelungsscheibe zugeführt. Ein durch die Aufnahmetaschen greifender Hubstößel bringt die Bonbons gemeinsam mit dem Hüllblatt in den sogenannten Revolverkopf der Verpackungsma­ schine. Während des Hubweges erfolgt die Seitenfaltung. Ein mitgehender Falter stellt die Stirnfaltung her. Die so teil­ weise hergestellte Verpackungshülle wird nun von den Halte­ backen des Revolverkopfes erfaßt. Ein Schieber zieht die Bo­ denfalte ein und nach dessen Rücklauf wird die Innenfalte an­ gelegt. Im Weiterschalten des Revolverkopfes wird die Fertig­ falte geschlossen. An der Gegenseite hat sich eine das Bonbon vierseitig umhüllende Röhre gebildet, die an einer Nachfolge­ station eingedreht wird.

Durch die Beschleunigung und den Luftwiderstand kommt es zu Instabilitäten des Hüllblattes. In der DD-PS 1 25 664 wird da­ her vorgeschlagen, ein gabelförmiges Stützteil zum Halten des Hüllblattes einzusetzen.

Nachteilig an den vorgeschlagenen Lösungen ist, daß der in­ termittierend arbeitende Hubstößel mit den für die Faltfolgen erforderlichen langen Hub sowie die kurzen Bewegungszeiten für den Stirn- und Bodenfalter auf Grund dynamischer Bela­ stung der Mechanismen die Leistung der Verpackungsmaschine begrenzen.

Aus der DE-OS 22 54 659 ist daher eine automatische Dreh-Ein­ wickelmaschine zum Verpacken von Konfekt und Bonbons bekannt geworden, durch die eine höhere Leistung erzielbar ist. Dabei werden die Konfektstücke oder Bonbons ebenso auf einer Ver­ einzelungsscheibe zugeführt. Die Abnahme von der Vereinze­ lungsscheibe erfolgt hier jedoch durch die Greifer eines Ro­ tationsrades, welche die Konfektstücke aus den peripher ange­ ordneten Aufnahmetaschen entnimmt. Gleichzeitig erfolgt eine Überdeckung mit einem durch ein anderes Rotationsrad zuge­ führten Packmittelabschnitt. Das Konfektstück wird mit dem Packmittelabschnitt voran nunmehr an eine feststehende Füh­ rungsplatte vorbeigeführt, so daß ein Teil des Packmittelab­ schnittes um das Konfektstück gelegt wird. Einwickelklapp­ stücke stabilisieren diese Lage, während weitere Führungs­ platten die Seitenfalten umlegen. An den nunmehr mit Packmit­ tel bedeckten Seiten erfassen die Greifer eines nachfolgenden Rotationsrades das Konfektstück. Auf dem weiteren Weg werden durch ein feststehendes Klappteil und einer ebenfalls fest­ stehenden Führungsplatte die abstehenden Seiten umgelegt. Im weiteren Verlauf wird durch Dreheinschlag die gegenüberlie­ gende Seite verschlossen und somit die Verpackung komplet­ tiert.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß sich die fest­ stehende Faltorgane, wie Führungsplatten, Einwickelklapp­ stücke usw. für einen Falteinschlag im Hochleistungsbereich nicht eignen. Die Faltstrecken sind zu kurz und es sind Fal­ tungen in unterschiedlichen Richtungen auszuführen, so daß bei höheren Geschwindigkeiten der Verpackungsmaschine die me­ chanische Einwirkung auf das Packmittel ein Maß erreichen, das zu Fehlfunktionen bis hin zur Zerstörung des Packmittels führen kann.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde in der DE-OS 39 24 552 ein Lösung vorgestellt, bei der von einer kontinuierlich ar­ beitenden Verpackungsmaschine im Hochleistungsbereich ausge­ gangen wird. Diese besteht aus einem neben dem Einwickelrad angeordneten Drehkopf, der mit gleicher Umfangsgeschwindig­ keit umläuft und mit Faltelementen bestückt ist. Dabei weist der Drehkopf die gleiche Anzahl Faltstationen auf, wie Halte­ elementenpaare am Einwickelrad angeordnet sind. Jede Faltsta­ tion besitzt drei Faltelemente, die nacheinander die entspre­ chenden Faltungen herstellen. Auf der gegenüberliegenden Seite der Bonbons wird der Dreheinschlag vollzogen und so während eines Umlaufes die Faltung komplett fertiggestellt.

Die Lösung hat den Nachteil, daß zu deren technischer Reali­ sierung ein hoher technischer Aufwand getrieben werden muß. Es sind mehrere Faltstationen am Drehkopf angeordnet, wobei die Bewegungsabläufe der Faltorgane jeder Faltstation durch entsprechende Getriebe aufeinander abgestimmt werden müssen.

Die entsprechenden Falter kommen nacheinander zum Eingriff. Das reduziert zwar die Belastung des Packmittels, führt je­ doch insbesondere bei elastischen Materialien dazu, daß eine bereits gelegte Falte wieder aufspringt, bevor die nächste Falte darüber gelegt wird. Durch die weit verbreiteten runde Formen der zu verpackenden Güter wird dieser Effekt noch ver­ stärkt, da hierdurch die Bildung von scharfen und beständigen Falten kritisch ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zum Fal­ ten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfal­ tung zu entwickeln, durch die mit relativ geringen techni­ schen Aufwand eine sichere Funktion auch im Hochgeschwindig­ keitsbereich gewährleistet wird. Dabei sollen bereits herge­ stellte Teilfaltungen mittels Überdeckung durch die nachfol­ genden Faltungen sicher gehalten werden und dadurch der Ein­ fluß der unterschiedliche Formen der zu verpackenden Güter und der unterschiedlichen Packmittelqualitäten eliminiert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs genannten Merkmale gelöst.

Vorteilhaft bei dieser Lösung ist es, daß die bereits gelegte Falten so überdeckt werden, daß diese von den nachfolgenden gehalten werden. So ist eine sichere Faltung auch bei elasti­ schen Materialien möglich. Die Aufteilung der Faltungen auf mehrere Stationen und die Anpassung der Umfangsgeschwindig­ keiten der Halteelementenpaare bei der Faltung zueinander führt zu einer günstigen Kinematik mit geringen Belastungen der Getriebe. Es wird über Haltebacken gefaltet, die als Ma­ trize wirken, so daß Formabweichungen der zu verpackenden Gü­ ter keine Rolle spielen und die Packmittelqualität keinen be­ deutenden Einfluß hat.

Weiterhin ist von Vorteil, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Umrüstung auf Dreheinschlag denkbar einfach ist. Es werden die Faltorgane für die Säckchenfaltung entfernt und der ohnehin vorhandene Drehkopf dadurch in Betrieb genommen.

Die Einrichtung soll nun an Hand des nachfolgenden Beispieles näher erläutert werden. Als Beispiel wurde eine Verpackungs­ maschine für Bonbons ausgewählt. Die Lösung beschränkt sich jedoch nicht nur darauf, sondern umfaßt alle Maschinen zum Verpacken kleinstückiger Güter.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1: Schematische Darstellung des Greiferkopfrotors und des Packkopfrotors mit Faltelementen

Fig. 2 (A bis E): Darstellung der Faltorgane

Fig. 3: Lagebilder des Bodenfalters.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, sind ein Greiferkopfrotor 1 und ein Packkopfrotor 10 nebeneinander angeordnet. Diese Ro­ toren 1; 10 führen, in der Figur durch Pfeile angedeutet, eine kontinuierliche und zueinander gegenläufige Drehbewegung aus. An beiden Rotoren 1; 10 befinden sich gleichmäßig am Umfang verteilt mehrere paarweise angeordnete Haltezangen 2 und Hal­ tebacken 11 zum Halten der Bonbons 20. Entlang der Bewegungs­ bahn der Haltezangen 2 und Haltebacken 11 sind die Bearbei­ tungsstationen mit Faltorganen und Aufnahme-, Übergabe- und Auswurfstationen angeordnet.

Dabei gibt es mitbewegte, am Rotorkopf angelenkte Arbeitsor­ gane, wie z. B. Klemmzangen 6 und am Maschinengestell fest an­ gelenkte Arbeitsorgane, wie z. B. Bodenfalter 13 und Innenfal­ ter 14 sowie am Maschinengestell angelenkte und entlang einer Koppelkurve parallel zur Haltezange mitgeführte Arbeitsorgane z. B. Seitenfalter 7 und Stirnfalter 9.

Die Haltezangen 2 und die Haltebacken 11 führen ihrerseits noch eine Relativbewegung zu den kontinuierlich umlaufenden Rotoren 1, 10 aus. Zu diesem Zweck werden die Haltezangen 2 bzw. Haltebacken 11 entlang von Kurvenscheiben 16, 18 ge­ führt. Da weiterhin die Fußpunkte 3 einer Kreisbahn und die Fußpunkte 12 der Bahn einer Epizykloiden 17 folgen, ergeben sich während des kontinuierlichen Umlaufes der Rotoren 1, 10 an den Haltezangen 2 bzw. den Haltebacken 11 zusätzliche tan­ gentiale und radiale Bewegungsabläufe mit Rastlagen, bezogen auf die Stellung der Haltezangen 2 und der Haltebacken 11 zu­ einander. Einerseits werden diese Lagen der Haltezangen 2 bzw. Haltebacken 11 in den Verarbeitungs- und Übergabestatio­ nen zur Verlängerung der technologischen Verarbeitungszeit genutzt und andererseits wird die Relativbewegung zur Anpas­ sung der Bewegungen der Falter gebraucht.

Die oben beschriebene Epizykloide 17 wird erzeugt, indem auf einem ortsfesten Zentralrad 22 Zahnräder 23 mit den daran exzentrisch gelagerten Fußpunkten 12 der Haltebacken 11 ab­ rollen.

Im Greiferkopfrotor 1 wird das Bonbon 20 von den Haltezan­ gen 2 gefaßt. Wie aus Fig. 2A ersichtlich, sind die Außen­ konturen der Haltezangen 2 so ausgeführt, daß sie gleichzei­ tig als Matrize der Faltungen dienen und so unabhängig von der Bonbonform exakte und gerade Faltkanten erzielt werden können. An der sich öffnenden Haltezange 2′ ist als Faltkante ein Horn 21 angeordnet. Zwischen die umlaufenden Böcke 5 und die umlaufenden Klemmzangen 6 wird je ein Hüllblatt 4 über das bereits in der Haltezange 2 gefaßte Bonbon 20 angelegt. Eine Stützkante 19 folgt nach und stabilisiert das Hüll­ blatt 4 in dieser Lage.

Die Umlaufbahn der Haltezangen 2 mit dem Bonbon 20 und dem Hüllblatt 4 tangiert den Vorfalter 7, dabei wird das Hüll­ blatt 4 über die als Matrize wirkende Außenkontur der Halte­ zangen 2 gefaltet (siehe hierzu Fig. 2B).

Dann werden um die festen Kanten der Haltezange 2 mit Hilfe eines gabelförmigen Stirnfalters 9 Doppelfalten - Falte c - an der Stirnseite eingedrückt. Die Böcke 5 haben an den Innen­ seiten des Hüllblattes 4 unterstützende Wirkung zur Ausbil­ dung der Faltkanten.

Der Seitenfalter 8 legt das freie Ende des Hüllblattes 4 um und klemmt es auf der Haltezange 2 fest. Anschließend läuft der Stirnfalter 9 aus der Bahn und die Klemmzange 6 löst, ohne daß sich die Lage und die Faltung des Hüllblattes 4 ver­ ändert bzw. auffedert.

Die Haltezange 2 schwenkt durch die Wirkung der Kurven­ scheibe 16 gegenüber dem Greiferkopfrotor 1 vor und das Hüll­ blatt 4 löst sich vom Bock 5. Gleichzeitig schwenken die Hal­ tebacken 11 durch die Wirkung der Kurvenscheibe 18 und die Bahn des Fußpunktes 12 gegenüber dem Packkopfrotor 10 vor, so daß die Klemmzangen 2 und die Haltebacken 11 tangential und radial ineinanderfahren. Der Seitenfalter 8 löst sich von den Haltezangen 2 und gibt das Hüllblatt 4 frei. Dabei wird das Bonbon 20 mit dem angearbeiteten Hüllblatt 4 von den Halte­ backen 11 übernommen (siehe Fig. D).

In einer nachfolgenden Faltstation (siehe Fig. 2 E) wird von einem rotierendem Bodenfalter 13 die Stirnseite unter den Bo­ den gelegt - Falte d - und so lange gehalten, bis diese mit ei­ nem vom Innenfalter 14 gefalteten Seitenteil - Falte e - über­ deckt wird.

In Fig. 3 sind drei Lagen des Bodenfalters 13 dargestellt. In Lage L1 wird mit der Breitseite des Bodenfalters 13 die Bo­ denfalte eingezogen. In der Lage L2 ist die Faltung ausge­ führt und die Lage L3 zeigt, wie mit der Schmalseite des Bo­ denfalters 13 die Faltung noch fixiert wird, während gleich­ zeitig der Innenfalter 14 Platz hat, um das Seitenteil zu falten.

Beim Weiterdrehen des Packkopfrotors 10 wird durch Gegenfah­ ren an einen feststehenden Faltring 15 in bekannter Weise die Fertigfalte gebildet.

Während der vorgenannten Faltfolgen bildet sich auf der ge­ genüberliegenden Packungsseite eine Hüllrolle die in der nachfolgenden Dreheinschlagstation geschlossen wird. In die­ ser Station werden die Haltebacken mit der vorher beschriebe­ nen getriebetechnischen Mitteln, dem Zusammenwirken der Fuß­ punkte 12 der Haltebacken 11, der Bahn der Epizykloiden 17 und der Kurvenscheibe 18, in einer Rastlage gehalten.

Die Ausführung der Fertigfaltung und des Dreheinschlages sind allgemein bekannt und werden hier nicht durch Zeichnungen do­ kumentiert.

Claims (5)

1. Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung, bestehend aus einem kon­ tinuierlich umlaufenden Greiferkopfrotor und einem ebenso umlaufenden Packkopfrotor, die mit Halteelementenpaaren bestückt sind, und aus ortsfest im Gehäuse angeordneten Faltstationen, an denen die zu verpackenden Verarbei­ tungsgüter vorbei geführt und nacheinander die erforder­ lichen Faltungen hergestellt werden, bestehend weiterhin aus Mitteln zur Übergabe der teilweise gefalteten Packung an den Packkopfrotor, dem eine Einrichtung zum Herstellen des Dreheinschlag zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkonturen der Haltezangen (2) des Greiferkopfro­ tors (1) eine Matrize bilden, um die das Hüllblatt (4) gefaltet wird, die Faltvorgänge sich auf mindestens eine dem Greiferkopfrotor (1) zugeordnete Faltstation und auf mindestens eine dem Packkopfrotor (10) zugeordnete Falt­ station aufteilen, wobei für die Faltvorgänge und für die Übergabe Mittel zum Führen der Haltezangen (2) und der Haltebacken (11) in relativen Rastlagen zueinander sowohl in radialer als auch in tangentialer Beziehung vorgesehen sind.

2. Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltorgane zum Einlegen der Stirnfalte (a) und der beiden Seitenfalten (b) dem Grei­ ferkopfrotor (1) zugeordnet sind und die Faltorgane zum Einschieben der Bodenfalte (d) und zum Fertigfalten dem Packkopfrotor (10) zugeordnet sind.

3. Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen die Ma­ trize umschließenden gabelförmigen Stirnfalter (9) die Stirnfalte (a) erzeugt wird.

4. Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezangen (2) und die Haltebac­ ken (11) entlang der Kurvenscheiben (16; 18) geführt wer­ den, die Fußpunkte (3) der Haltezangen (2) auf einer Kreisbahn und die Fußpunkte (12) der Haltebacken (11) auf der Bahn einer Epizykloiden (17) geführt werden.

5. Einrichtung zum Falten einer Packmittelhülle für die Säckchen- oder Körbchenfaltung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oben beschriebene Epizykloide (17) dadurch entsteht, daß auf einem ortsfe­ sten Zentralrad (22) Zahnräder (23) mit den daran exzen­ trisch gelagerten Fußpunkten (3; 12) der Haltezangen (2) bzw. Haltebacken (11) abrollen.