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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Verpacken von Matratzen
in einer kontinuierlich von einer Rolle abgezogenen Folie (Bahn).
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Es
sind schon Matratzenverpackungsmaschinen bekannt. Ein erster Typ
dieser Maschinen, in den 1, 2 und 3 gezeigt,
umfasst einen mit einer horizontalen Fläche 1 zum Lagern der
Matratze 2 versehenen Rahmen, an dessen Ende eine Zugrolle 3 vorhanden
ist, um eine von einer Rolle 4a abgezogene Verpackungsfolie 4 (üblicherweise
aus Kunststoff) im rechten Winkel zur Fläche 1 zu führen. Wenn
die Matratze 2 in Richtung F von der Trägerfläche 1 auf die Verpackungsaufnahmefläche 5 vorrückt, wird
die Folie 4 (wie in 2 gezeigt) über und unter
die Matratze 2 gefaltet und gezogen, so dass sich ein Sack
bildet, der dann hinten und auf beiden Seiten durch Heißversiegeln
verschlossen wird (siehe 3).
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Es
treten bei diesen herkömmlichen
Verpackungsmaschinen oft Defekte auf, die durch die Tatsache bedingt
sind, dass die von der Rolle abgezogene Bahn über die Vorderkante der Matratze
gleitet und deshalb dazu neigt, unschöne Längsfalten und Knitter zu bilden,
was durch die Unebenheit und flexible Konsistenz der Vorderkante
bedingt ist.
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Um
diese Nachteile zu vermeiden wurde vorgeschlagen (4, 5 und 6),
mit einem Schieber 6, der einen Arm 7 aufweist,
der über
der Matratze liegt, über
die Vorderkante der Matratze reicht und eine Rolle 8 trägt, die
parallel zur Vorderkante der Matratze ist, die Matratze 2 gegen
die Bahn 4 zu schieben.
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Die
Rolle 8 wirkt als Richtelement für die Verpackungsbahn 4,
was ihren Kontakt mit der Vorderkante der Matratze verhindert und
auf diese Weise die Ausbildung von Falten verhindert.
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Die
Verbesserung des Rollenträgerarms 7 bei
diesen Verpackungsmaschinen zieht jedoch einen längeren Produktionszyklus nach
sich, da der Arm 7 vollständig über die Trägerfläche zurückgeführt werden muss, um die Aufnahmefläche für die Absenkung
der Heißversiegelungselemente
zu räumen,
die die Heißversiegelung
vorsehen sollen, die den Sack im Umfang verschließt.
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Eine
Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch
1 ist aus der Druckschrift
DE
4416540 C bekannt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu
stellen, die es ermöglicht,
die Bildung von Falten in der Verpackung zu vermieden, ohne die
Betriebsdauer zu beeinträchtigen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Verpackungsmaschine, deren Merkmale in den beigefügten Ansprüchen definiert
sind.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform davon, die nur als
nicht einschränkendes
Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
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1–6 bekannte
Typen von Matratzenverpackungsmaschinen darstellen;
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7 eine
Perspektivansicht der Vorrichtung zeigt;
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8 eine
Schnittansicht entlang der mittleren Längsebene zeigt;
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9 und 10 Ansichten
von zwei Details zeigen, die in 7 in den
Kreisen A und B eingeschlossen sind;
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11 eine
Ansicht des Details von 9 von einem anderen Blickpunkt
zeigt;
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12 eine
Perspektivansicht eines Elements der Maschine zeigt;
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13, 14 und 15 Ansichten
dreier aufeinanderfolgender Betriebszustände der Maschine zeigen; und
schließlich
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16 eine
Ansicht der Maschine entlang der Richtung XVI–XVI von 8 zeigt.
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Mit
Bezug zu den 7 und 8 ist die Matratzenverpackungsmaschine
allgemein mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet und umfasst
einen Rahmen, der aus vertikalen Pfosten 10 gebildet ist,
die miteinander durch Längsträger und
Querträger
verbunden sind. Insbesondere sind die Pfosten 10 oben durch
die Längsträger 11 verbunden,
die zwei Schienen 12 zum Verschieben eines Schlittens 13 tragen, der
motorisiert ist und sich in beide Richtungen X und Y bewegen kann
und auf dem die Rolle 4a gelagert ist, die die Verpackungsbahn 4 zuführt.
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Der
Rahmen umfasst eine Trägerfläche 1 mit Ansätzen 14 zum
Halten und Führen
einer Matratze 2 und eine Aufnahmefläche 5, die aus einer
Mehrzahl von Riemen 15 gebildet ist. Eine Öffnung 16 (8) bleibt
zwischen dem Ausgangsteil der Trägerfläche 1 und
der Aufnahmefläche 5,
und die Verpackungsbahn 4 wird von oben, durch die Öffnung nach
unten, in Richtung Z im rechten Winkel zu den Flächen 1 und 5 geführt.
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Die
zu verpackende Matratze 2 wird mittels eines Schiebers 6 (siehe 13)
oder dergleichen in Richtung F gegen die Bahn 4 geschoben,
die mittels eines Paars Führungsrollen 18 und 18 und
einer nachfolgend beschriebenen Vorrichtung 20 über und unter
die Matratze 2 gestreckt wird (siehe 14). Wenn
die Matratze 2 nachdem sie sich über die Öffnung 16 hinaus bewegt
hat, die Aufnahmefläche 5 erreicht,
werden die oberen und unteren Klappen der Bahn 4, die vor
der Matratze liegen, durch eine Heißversiegelungsanordnung 21 zusammengefügt, die aus zwei
Heißversiegelungselementen 22 und 23 gebildet
ist, die zwei parallel Heißversiegelungen
ergeben, die genug Abstand aufweisen, dass eine Klinge 24,
die dazwischen liegt, die Bahn 4 schneiden und trennen
kann.
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Auf
diese Weise verschließt
die Heißversiegelungsnaht
hinter dem Schnitt die Bahn 4, wobei eine Schleife gebildet
wird, die sich um die Matratze 2 legt, während die
Heißversiegelungsnaht
vor dem Schnitt ermöglicht,
dass die Bahn 4 mit der Aufnahmerolle 3 verbunden
bleibt, die unter der Fläche 1 gelegen
ist, um zu ermöglichen,
dass ein Teil aufgenommen wird, der lang genug ist, um zu verhindern, dass
die Heißversiegelungsnaht
in dem Bahnteil verbleibt, der zum Verpacken der nächsten Matratze verwendet
wird.
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Sobald
die Matratze 2 mit der in einer Schleife darum gelegten
Bahn 4 auf der Fördereinrichtung 15 vorwärts transportiert
ist, wird sie von zwei seitlichen Heißversiegelungseinheiten 25 (13–15),
die in Richtung D angetrieben werden, seitlich verschlossen, um
einen hermetischen Beutel auszubilden.
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Die
in den
1 und
2 gezeigte Maschine ist mit
einem Gerät
ausgerüstet
zum automatischen Wechseln der Rolle
4a, von der die Bahn
abgenommen wird, entweder weil sie zu Ende geht oder weil es notwendig
ist, die Art der zum Verpacken der Matratzen verwendeten Bahn zu ändern. Dieses
Gerät (allgemein
mit dem Bezugszeichen
17 bezeichnet) wird nachfolgend nicht
beschrieben, um die Beschreibung kurz zu halten und weil es außerhalb
des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Es ist jedoch in
EP 1094007 A vom
4. Oktober 2000 des selben Anmelders offenbart und wird durch Bezugnahme
zum integralen Bestandteil dieser Anmeldung gemacht.
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Die
Vorrichtung 20, die die Anordnung der Bahn 4 über und
unter der Matratze 2 vervollständigt, ist aus zwei Abzugsanordnungen 27 und 28 gebildet, die
geeignet sind, die Bahn 4 zu ergreifen und sie nach und
nach in Richtung F vor die Matratze zu ziehen, wenn die Matratze
mittels des Schiebers 6 von der Fläche 1 zur Fläche 5 vorwärts bewegt
wird.
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Die
Anordnung 27 (als Ganzes in 12 zu sehen)
ist aus einem Paar Riemenscheiben 29 und 30 gebildet
(siehe insbesondere 9–11), die über die
Fläche 5 von
entsprechenden Flanschen 31, 32 auskragen, auf
denen sie drehbar gelagert sind.
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Ein
Riemen 33 ist in einer Schleife um die Riemenscheiben 29, 30 geschlossen
und seine oberen und unteren Teile sind horizontal.
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Die
Flansche 31, 32 sind mit einer Seitenwand 34 starr
gekoppelt, die auf einer Seite der Fördereinrichtung 15 liegt
und so gelagert ist, dass sie starr mit den Pfosten 10 gekoppelt
ist, so dass sie parallel zu sich selbst bewegt werden kann, wie
aus der folgenden Beschreibung der 16 besser
ersichtlich wird.
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Eine
Führung 35 ist
an der Innenseite der Seitenwand 34 befestigt und ist parallel
zum oberen Teil des Riemens 33. Ein Gleiter 37 ist
mit dem oberen Teil des Riemens 33 mittels einer Klemme 36 gekoppelt
(siehe 9) und ein Halter 38 steht von dem Gleiter
zur Fläche 1 hervor
und ist bezüglich
der Seitenwand 34 flach und parallel.
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Zwei übereinander
gesetzte Ösen 39 (siehe 11)
sind am Ende des Halters 38 befestigt und ein Stift 40 ist
in den Ösen
gelagert, so dass er sich um eine vertikale Achse drehen kann; ein
Stab 41 steht im rechten Winkel von dem Stift 40 hervor.
Eine Rolle 42 kann sich auf dem Stab 41 drehen
und steht zur Mittellinie des Gelenks 5 hervor. Die Rolle 42 liegt in
Bezug auf die Fläche 5 auf
einer Höhe,
so dass ihre Rotationsebene um die vertikale Achse höher ist als
die Höhe
der zu verpackenden Matratze, so dass sie mit beim Drehen nicht
mit der Matratze in Konflikt kommen kann.
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Ein
Ansatz 43 ist mit dem Stab 41 starr gekoppelt,
nahe dem Stift 40, und der Stift 44 eines fluidbetätigten Hebers 45 ist
gelenkig mit dem Ansatz 43 gekoppelt; der Zylinder 45a des
Hebers ist mit einem L-förmigen
Element 46 gelenkig verbunden, das am Halter 38 befestigt
ist.
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Die
Betätigung
des Hebers 45 betätigt
die Oszillation der Rolle 42 auf einer horizontalen Ebene zwischen
einer Position, die senkrecht zum Halter 38 ist und einer
Position, in der die Rolle 42 selbst als Verlängerung
des Halters 38 angeordnet ist.
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Von
den beiden Riemenscheiben 29 und 30 ist Scheibe 29 die
Abtriebsscheibe und Scheibe 30 ist die Antriebsscheibe.
Um die Riemenscheibe 30 zu betätigen ist ein Motor 47 vorgesehen,
der außerhalb des
Flansches 32 angebracht ist. Der Motors 47 ist vom
Typ eines Umkehrmotors, so dass der Gleiter 37 und damit
die Rolle 42 eine Bewegung vor und zurück entlang der Führung 35 erfährt. Diese
Bewegung der Rolle 42 in der Matratzenvorschubrichtung F
ist mit der Bewegung des Schiebers 6 synchronisiert.
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Die
andere Bahntransportanordnung 28 ist spiegelsymmetrisch
gleich der oben beschriebenen Anordnung 27 und ist in 12 in
Perspektive gezeigt, wo ihre Teile mit den selben Bezugszeichen
mit dem Zusatz des Buchstabens „a" bezeichnet sind.
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Der
Betrieb der beschriebenen Maschine ist wie folgt.
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Es
wird ein Ausgangszustand von 13 angenommen,
in dem die Gleiter 37 und 37a der beiden Abziehanordnungen 27 und 28 nahe
der Heißversiegelungsanordnung 21 angeordnet
sind, wobei die Rollen 42, 42a zueinander ausgerichtet
sind, d. h. im rechten Winkel zur Richtung F, in der die Matratze 2 vorrückt und
vor der Bahn 4, die im rechten Winkel dahinter zwischen
der Rolle 4a und der Zugrolle 3 gestreckt wird.
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In
dieser Situation, wenn das Vorderende der Matratze 2 fast
an die Bahn 4 anstößt, werden
die Gleiter 37, 37a in Richtung F betätigt, so
dass die Rollen 42, 42a die Bahn 4 vor
der Matratze ausstrecken. Wenn die Rollen 42, 42a vorrücken, wird
die von der Rolle 4a abgezogene und von der Rolle 18 geführte Bahn 4 unter
die Matratze gestreckt.
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Sobald
das Hinterende der Matratze 2 über die Heißversiegelungsanlage 21 gelaufen
ist und damit die Matratze 2 vollständig auf der Aufnahmefläche 5 ruht,
werden die Heber 45, 45a aktiviert und bestimmen
durch Drehen der Rollen 42, 42a aus der zueinander
ausgerichteten Position zu der parallelen Position ihr Lösen von
der Bahn 4.
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Sobald
die Rollen 42, 42a parallel zur Richtung F an
den Seiten der Matratze angeordnet sind, wird der Schieber 6 zurückgezogen
und die Klappen der Bahn 4, die zur Rückseite der Matratze liegen, werden
mittel der Heißversiegelungselemente 22 und 23 heißversiegelt
und die seitlichen Klappen werden mittels der Heißversiegelungselemente 25 heißversiegelt,
so dass ein Verschluss am Umfang der Verpackung erreicht wird.
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Nach
Entfernen der Matratze 2 von der Fläche 5 werden die Gleiter 37, 37a in
ihre Ausgangsposition nahe der Heißversiegelungsanordnung 21 zurückgeführt; sobald
die Anordnung erreicht wurde, werden die Heber 45, 45a aktiviert,
um die Rollen 42, 42a in die Ausrichtposition
hinter der Bahn 4 zu bringen. Der Zyklus kann daher auf
die oben beschriebene Art wiederholt werden.
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Das
fundamentale Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass die Rollen 42, 42a veranlasst werden,
sich vor das Vorderende der Matratze zu bewegen, um das Einsetzen
unerwünschter
Zugbelastungen auf die Bahn 4 zu vermeiden, die bei herkömmlichen
Maschinen durch die Reibung verursacht werden, mit der die Bahn
an der Matratze anhaftet.
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Die
koaxiale Anordnung der Rollen 42, 42a in der Ausrichtposition
definiert ferner eine zylindrische Fläche, die die Bahn 4 perfekt
quer gestreckt hält
und Faltenbildung verhindert.
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Es
ist ersichtlich, dass die Vorrichtung 20 die gestellte
Aufgabe und die Ziele vollständig
erreicht. Insbesondere ist anzumerken, dass das Heißversiegeln
und Schneiden der Bahn 4 an der Rückseite der Matratze 2 direkt
nachdem die Rollen 42, 42a auf eine horizontale
Ebene zur Seite der Matratze gebracht wurden, erfolgen kann, d.
h. sobald sie in einer Position sind, in der sie von der Bahn gelöst sind.
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Nach
dem Lösen
der Rollen 42, 42a kann die Matratze 2 vorrücken, um
den seitlichen Heißversiegelungseinheiten 25, 25a zu
ermöglichen,
die seitlichen Heißversiegelungen
vorzunehmen, die durch Überschneiden
mit der hinteren Heißversiegelung
ermöglichen,
die Verpackung hermetisch zu verschließen. Es ist anzumerken, dass
die Ausführung
der seitlichen Heißversiegelungen
die Rückführung der Rollen 42, 42a in
die Eingriffposition vor der Bahn 4 nicht behindert.
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Eine
andere Besonderheit der beschriebenen Maschine ist, dass die Abziehanordnungen 27, 28 und
die seitlichen Heißversiegelungseinheiten 25, 25a im
rechten Winkel zur Richtung F bewegt werden können, so dass sie an die Seitenabmessungen
der Matratze angepasst werden.
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Zu
diesem Zweck (siehe 7, 16) ist auf
einer Seite der Aufnahmefläche 5 ein
Paar C-förmiger
Schultern 48, 49 vorhanden. Gleichermaßen ist
auf der anderen Seite der Matratze ein zweites Paar Schultern 48a, 49a vorhanden,
die bezüglich der
Form und Anordnung zu den Schultern 48 und 49 spiegelsymmetrisch
sind. Die unteren Arme 50, 50a der Schultern 48, 48a und 49, 49a weisen
Rollen 51, 51a auf, die auf zwei Schienen 52, 53 gleiten,
die quer zur Richtung F liegen und mit entsprechenden Längsträgern 54, 55 starr
gekoppelt sind, die auf Querträgern 56, 57 befestigt
sind, die die Pfosten 10 miteinander verbinden. Dementsprechend
bilden die Schultern 48, 49 und 48a, 49a zwei
Schlitten, die sich auf den Schienen 52, 53 verschieben
können.
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Es
sind zwei Innengewinde 58, 58a unter den unteren
Armen 50, 50a der beiden einander gegenüberstehenden
Schultern 49, 49a befestigt und zwei Stangen 59, 60 mit
einander gegenüberstehenden
Gewinden greifen durch Schraubverbindung in die Innengewinde ein
und werden durch einen Getriebemotor 61 betätigt, der
unter der Schiene 53 angebracht ist. Der Getriebemotor 61 betätigt mittels
einer geeigneten Transmission, die nicht gezeigt ist, aber insgesamt
herkömmlich
ist, auch die beiden Schultern 48, 48a, so dass
die Schultern 48, 49 sich entgegen den Schultern 48a, 49a bewegen.
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Die
Seitenwände 34, 34a der
beiden Abziehanordnungen 27 und 28 sind starr
mit den Schultern 48, 49 und 48a, 49a gekoppelt
und folgen dementsprechend den quergerichteten Annäherungs-
und Beabstandungsbewegungen der vom Getriebemotor 61 betätigten Schultern
zueinander.
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Die
Schultern 48, 49, 48a, 49a weisen
an ihrer Oberseite zwei obere Arme 62, 62a auf,
die entsprechende vertikale Heber 63, 63a tragen,
an deren Stiften die Heißversiegelungselemente 25, 25a befestigt
sind. Die Heißversiegelungselemente 25, 25a kooperieren
mit Anschlagselementen 64, 64a, die auf den unteren
Armen 50, 50a auf Höhe der Aufnahmefläche 5 angebracht
sind.
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Aus
der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass durch Betätigen des
Getriebemotors 61 es möglich
ist, die Heißversieglungselemente 25, 25a und die
entsprechenden Anschlagselemente 64, 64a in einem
Abstand anzuordnen, der die Heißversiegelung
der seitlichen Klappen der Bahn 4 ermöglicht, nachdem die Rollen 42, 42a in
die Position gebracht wurden, in der sie parallel zu den Seiten
der Matratze sind. In dieser Position sind die Rollen 42, 42a in
jedem Fall außerhalb
der Absenkebenen der Heißversiegelungselemente,
so dass sie ihren Rückholhub zur
Bahn beim Vorsehen der seitlichen Heißversiegelungen vornehmen können.
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Die
Offenbarungen der italienischen Patentanmeldung Nr. BO2000A000134,
deren Priorität
die vorliegende Anmeldung beansprucht, wird hiermit durch Bezugnahme
zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.
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Wo
in irgendeinem Anspruch genannte technische Merkmale von Bezugszeichen
gefolgt sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum Zwecke der besseren
Verständlichkeit
der Ansprüche
eingefügt und
dementsprechend besitzen solche Bezugszeichen keinerlei einschränkenden
Effekt auf den Rahmen eines als Beispiel durch solche Bezugszeichen identifizierten
Elements.