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Verpackungsmaschine mit Faltvorrichtung zum Umlegen der Innenklappen
einer mit offenem Ende zugeführten Packung
Die Erfindung bezieht sich auf Verpackungsmaschinen,
mit denen die beiden Innenklappen einer mit offenem Ende zugeführten Packung, Schachtel
o. dgl., nachstehend als Behälter bezeichnet, durch eine Faltvorrichtung nach innen
geklappt werden, ehe der Behälter durch Umlegen der äußeren Klappen auf die Innenklappen
ganz verschlossen wird. Dabei handelt es sich um Maschinen, bei denen die Behälter
durch Fördermittel einer Falt- und Klebevorrichtung zugeführt werden, die die Innenklappen
nach innen und die Aullenklappen nach außen umlegt und letztere mit Klebstoff versieht,
bevor die Behälter durch nachfolgendes Anlegen der mit Klebstoff versehenen Außenklappen
auf die Innenklappen endgültig versc'hlossen werden Bei Umlegemaschinen dieser Art
wurde gewöhfnlich ein feststehender Falter zum Umlegen der vorderen Innenklappe
des Behälters verwendet, wobei der Falter so ausgebildet und in bezug auf das Behälterende
so angeordnet ist, daß sich die Klappe beim Vorbeibewegen des Behälters unterhalb
des Falters gegen eine Nase des Falters drückt, sich dadurch umlegt und sich unterhalb
des Falters vorbeibewegt. Das bei dieser Maschinenart übliche Verfahren zum Umlegen
der hinteren Innen'klappe bedient sich eines drehbaren Falters, der im Vergleich
zu der Behälterzuführungsvorrichtung zeit-
lich so eingestellt ist,
daß er sich hinter dem vorausbewegenden Behälter im seine Arbeitslage bewegt und
d die hintere Innenklappe umlegt, wenn der Behälter die Faltvorrichtung durchläuft.
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Bei dieser Maschinenart wird der feste Falter für die vordere Klappe
zu dem drehbaren Falter für die hintere Klappe einstellbar gemacht, um die Maschine
der Verpackung von Behältern unterschiedlicher Abmessungen anpassen zu können.
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Wenn eine solche Einstellung vorgenommen wird, ist es üblicherweise
notwendig, auch den drehbaren Falter für die hintere Klappe neu einzustellen.
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Abgesehen von der Notwendigkeit der Vornahme dieser Einstellungen
ergab sich in bestimmten Fällen, beispielsweise wenn ein niedriger Behälter mit
einer langen hinteren Klappe e benutzt wird, der Nachteil, daß bei der notwendigen
Einstellung des festen Falters, um ein. genaues Umlegen der vorderen Klappe zu bewirken,
die hintere Klappe während des Umlegens dazu neigt, sich auf der Oberseite des festen
Falters zu fangen. Um dies zu vermeiden, wird der drehbare Falter für die hintere
Klappe vorgestellt. Dann. aber geschieht es manchmal, daß das notwendige Ausmaß
des Vorrückens dazu führt, daß der Falter sich vor der hinteren Klappe vorbeibewegt
und infolgedessen nicht umlegt.
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Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten und schafft eine Maschine,
auf der Behälter unterschiedl icher Abmessung ohne vorheriges Einstellen der Faltteile
verschlossen werden können. Die Maschine hat den Zweck, von den offen zugeführten
Behältern die nach oben vorstehenden Innenendklappen umzulegen und nach innen zu
falten. Sie besteht daher erfindungsgemäß aus einer Zuführungsvorrichtung für die
Behälter und einer Faltvorrichtung mit einem verschwenkbaren Falter für die vordere
Klappe, der die Vorderklappe des zugeführten. Be-:hälters erfaßt und diese in die
geschlossene Lage umlegt, ferner aus einem verschwenkbaren Falter für die hintere
Klappe, der die hintere Klappe des zugeführten Behälters erfaßt und diese durch
Umlegen in die geschlossene Lage bringt. Die genannten Falter sind hierbei so angeordnet,
daß bei Annäherung der hinteren Klappe an die Faltvorrichtung eine Auseinanderbewegung
der Falter stattfindet. Dadurch gelangt das freie Ende der hinteren Klappe zwischen
die Falter, so daß der hintere Falter diese. Klappe erfassen und umlegen kann.
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Um die relative Bewegung der beiden Falter herbei zuführen, kann
n der vordere Falter an einem um eine Achse drehbar gelagerten Faltrad angelenkt
und seilntelDrehachse mit einem Hebelarm verbunden sein, dessen freies Ende mit
einer Rolle versehen ist, die bei einer Verdrehung des Faltrades einer festen Kurvenscheibe
folgt. Diese ist so ausgebildet, daß sie den Falter veranlaßt, sich bei Annäherung
der hinteren Klappe nach der Drehachse des Faltrades hin zu bewegen. Der vordere
Falter wird vorzugsweise so angeordnet, daß er während des Umlegens einen elastischen
Druck auf die Vorderklappe ausübt.
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Der hintere Falter ist vorzugsweise ebenfalls so angeordnet, daß
er während des Umlegens der Hinterklappe auf diese einen elastischen Druck ausübt.
Er kann verschwenkbar an dem drehbar gelagerten Faltrad angelenkt sein und durch
eine Federvorrichtung von der Drehachse des Faltrades weg nach außen verstellt werden,
wobei sein Ausschlag durch einen Anschlag am Faltrad begrenzt wird.
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Es kann aber auch der hintere Falter ebenso wie der vordere an dem
drehbar gelagerten Faltrad angelenkt und mit einem Hebelarm versehen sein, an dessen
freiem Ende eine Rolle sitzt, die über eine feste Kurvenscheibe läuft. Diese ist
so ausgebildet, daß sie den Falter veranlaßt, sich von der Drehachse wegzubewegen,
wenn die hintere Klappe sich dem Falter nähert, um so ein sicheres Erfassen der
Klappe zu gewährleisten, wogegen er während des Umlegens der Klappe sich nach der
Drehachse hinbewegt. Bei dieser Anordnung kann auch der hintere Falter so angeordnet
werden, daß er während des Umlegvorgangs einen elastischen Druck auf die angefaltete
Klappe ausübt.
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Der vordere und der hintere Falter sind in geeigneter Weise an. verschiedenen
Punkten eines drehbar gelagerten Faltrades angebracht. Selbstverständlich können
zwei oder mehr Paare von Faltorganen, von denen jedes aus einem vorderen und einem
hinteren Falter besteht, an einem einzigen drehbaren Faltrad angebracht sein., wobei
der Umdrehungswinkel des Faltrades durch die Anzahl der verwendeten Faltpaare bestimmt
ist.
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Wird ein Faltpaar benutzt, dann macht das Faltrad eine Umdrehung bei
jedem durch die Maschine laufenden Behälter. Werden zwei Faltpaare verwendet, dann
macht das Faltrad nur eine halbe Umdrehung beim Durchgang eines Behälters. Werden
drei Faltpaare benutzt, dann ist nur eine Drittelumdrehung für jeden Behälter erforderlich
usw.
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Die Maschine ist vorzugsweise auch mit einem Klappen, halter versehen,
der so angeordnet ist, daß er während d der Weiterbewegung des Behälters von der
Faltvorrichtung zur Klappengummiervorrichtung die bereits umgelegten Klappen. in
dieser Lage festhält. Zweckmäßig ist dieser Klappenr halter als drehbarer, unter
Federwirkung stehender Schuh ausgebildet, der auf die umgelegten Klappen einen elastischen
Druck ausübt, wenn der Behälter den Schuh passiert.
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Die gesamte Faltvorrichtung oder ein Teil davon kann in bezug auf
die Zuführungsvorrichtung für die e Behälter so verstellbar angeordnet sein, daß
ihre beispielsweise durch einen zu hohen Behälter erzwungene Verstellung einen Anhaltemechanismus,
beispielsweise einen Schalter, betätigt, der den Antrieb der Maschine steuert und
bei einer während des Faltvorgangs auftretenden Störung den Antrieb abschaltet.
Aus ähnlichen Gründen kann das Falt rad mit einer Rutschkupplung versehen werden,
die das Faltrad an einem Weiterdrehen beim Auftreten einer Storung hindert und dadurch
den Faltvorgang unterbricht. Das Faltrad kann auch durch drehbare Scheiben angetrieben
werden, die mit einer Reihe
federbelasteter Kugeln versehen sind,
die in geeignet geformte Nuten des Faltrades eingreifen.
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Beim Auftreten einer Störung während des Faltvorgangs gleiten die
Kugeln aus den nuten des Faltrades heraus und setzen dadurch das Flatrad still.
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Auf den Zeichnungen sind beispielsweise' zwei Ausführungsformen der
an der Verpackungsmaschine gemäß der Erfindung zur Anwendung kommenden Faltvorrichtung
dargestellt. Es zeigt Al) i). I eine seitliche Teilansicht der einen Ausführungsform
der Maschine, Abb. 2 eillell Grundriß dazu Abb. 3, 4 und 5 veranschaulichen den
Faltvorgang in drei aufeinanderfolgenden Phasen, wobei nur die wesentlichsten Teile
der Vorrichtung dargestellt sind; Al)l). 6 ist eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform
der Maschine; Abb. 7 ist ein Grundriß der in Abb. 6 dargestellten Maschine.
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Mit bezug auf tbb. I und 2 werden Behälter 11 von einer nicht gezeigten
Verpackungsstelle aus einer Plattform 12 zugeführt, wobei die oberen Klappen der
Bchälter sich in der Offenlage befinden und vom Hauptteil des Behälters aufrecht
abstehen.
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Die Bchälter 11 werden längs der Pattform 12 zwischen Führungsschienen
01 durch mitnehmer 13 bewegt. die quer zur Plattform 12 liegen und mit einem forderkettenpaar
14 verbunden sind, das ül>er nicht gezeigte Kettenräder an jedem Maschinnende
geführt ist.
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Über der Plattform ist zwischen den beiden Förderketten 14 eine Faltvorrichtung
angeordnet, die aus einem drehbar gelgerten Faltrad 16 besteht, an dem hei 17 ein
Falter 19 für die vordere Verschlußklappe und bei 18 ein Falter 2I für die hintere
Verschlußklappe angelenkt ist. Das Faltrad 10 sitzt auf einer Welle 22, die sich
in Lagern 23 dreht. Die Lager 23 befinden sich an dem einen Ende von Armen 24 und
2G, die bei 27 am Hauptrahmen 28 der maschine angclenkt sind. Das Faltrad 16 liegt
zwischen zwei tragarmen 29 und 31, die mit konzentrisch zum Drehpunkt 27 liegenden
Steuerschlitzen 32 versehen sind. Die Welle 22 des Faltrades 16) führt sich in den
Schlitzen 32 und kaiin auf diese Weise frei um den Zapfen 27 so weit ausschwingen,
wie es die Länge der Schlitze 32 gestattet. Weiterhin sind zwei einstellbare Anschläge
33 vorgeschen, die ein Abbeben der Welle 22 von ihrer Auflagefläche in den Schlitzen
32 verhindern.
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Die Anschläge 33 sitzen an Stützen 34, die an den Armen 24 und 26
befestigt und so angeordnet sind, daß sie sich auf der Oberseite der Tragarme 29
und 31 abstützen.
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Auf der Drehachse 17 des vorderen Falters 19 sitzt ein hebelarm 37,
dessen freies Ende eine Rolle 38 trägt, die durch eine Feder 41 gegen die Stirnfläche
einer an der Winkelstütze 29 befestigten Kurvenscheibe 39 gepreßt wird. Die Feder
41 ist mit ihren einen Ende an dem Arm 37 und mit ihrem anderen Ende an dem Faltrad
16 befestigt. Sie dient dazu, um die Kurvenrolle 38 mit der Kurvenscheibe 39 in
Anlage zu bringen. Am Faltring 16 ist noch ein Anschlag 42 vorgesehen, an den der
Arm 37 durch die Feder 41 anschlägt, wenn sich die Kurvenrolle 38 außerhalb des
Bereichs der Kurvenscheibe 39 bewegt.
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Am hinteren Falter 21 sitzt ein Arm 44, an dem das eine Ende einer
Feder 46 befestigt ist. Das andere Ende der Feder 46 ist an dem Faltrad I6 befestigt
Die Feder beeinflußt den Arm 44 so, daß er mit einem Anschlag 47 am Faltrad I6 in
Berührung kommt. Dadurch wird der hintereFalter 21 gehindert, sich über seine normale
Lage nach außen zu bewegen.
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An den Tragarmen29 und 3I ist bei 49 ein Klappenhalter 48 angelenkt,
der durch eine Feder 51 gegen die obere Fläche des Behälters zu einem später zu
beschreibenden Zweck gepreßt wird. Ein Anschlag 52 amTragarm 29 begrenzt die Bewegung
des Klappenhalters 48.
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Das Faltrad 16 wird durch ein Kettengetriebe 53 von irgendefnem geeigneten
Teil der Maschine in einem zeitlich abgestimmten Verhältnis zur Bewegung der Förderketten
14 so angetrieben, daß das Faltrad I6 beim Durchgang eines jeden Behälters eine
vollständige Umdrehung macht. Die Faltvorrichtung ist hierbei so eingestellt, daß
die aufrecht stehende hintere Klappe des zugeführten Behälters genau über die Spitze
des hinteren Falters 21 hinwegsteht, wie in Abb. 1 veranschaulicht. Das Profil der
Kurvenscheibe 39 ist so ausgebildet, daß der vordere Falter 19 sich bei dieser Lage
des Faltrades I6 in seiner innersten Lage befindet, in der er eine größte Lücke
zwischen seinem Ende und dem Ende des hinteren Falters 21 bildet, in die das freie
Ende der hinteren Klappe bei der weiteren Bewegung des hinteren Falters 21 einzutreten
vermag. Der Durchmesser des Faltrades I6 ist so gewählt, daß seine Umfangsgeschwindigkeit
größer ist als die Behältergeschwindigkeit.
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Der im den Zeichnungen dargestellte Behälter ist so ausgebildet,
daß seine hintere Verschlußklappe lang und seine vordere Verschlußklappe kurz ist.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei der beschriebenen Einstellung
der Vorrichtung bei dieser Behälterart eine große Anzahl von Behältergrößen ohne
eine Einstellung oder Nachstellung des vorderen und hinteren Falters verschlossen
werden kann.
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Um die Einrichtung Behältern von verschiedener Höhe anzupassen, wird
der Rahmen 28 in senkrechter Richtung einstellbar gemacht. Dabei wird für jede gegebene
Behälterhöhe die Einstellung so vorgenommen, daß Umfang des Faltrades 16 genau über
die oberseite des Behälters läuft.
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Während des Arbeitsvorgangs werden die Behälter II auf der Plattform
12 unter dem Einfluß der Mitnehmer I3 nach rechts verschoben, wobei die vordere
und hintere Verschlußklappe des Behälters nach oben abstehen. Wenn ein Behälter
mit dem Faltrad I6 in Berührung kommt, beginnt die Vorderklappe sich umzulegen,
wie aus Abb. 3 ersichtlich. Man wird beobachten, daß bei einigen Behälterlängen,
beispielsweise für die in den Zeichnungen gezeigten, das Umlegen der vorderen
Klappe
durch das Faltrad i6 eingeleitet wird, so daß der vordere Falter 19 praktisch nur
das Umlegen der vorderen Klappe vervollständigt (vgl.
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Abb. 4). Wenn sich der Behälter der in Abb. 1 dargestellten Lage nähert,
wird der vordere Falter 19 veranlaßt, sich unter der Einwirkung der Rolle 38 und
der Kurvenscheibe 39 zu drehen, so daß er sich nach der Drehachse des Faltrades
16 hin bewegt und die Lücke zwischen den Enden der-Falter 19 und 2I vergrößert.
Dies ermöglicht dem freien Ende der hinteren Klappe, bei der Weiterdrehung des Faltrades
I6 zwischen die Falter und vor die Spitze des hinteren Falters 21 zu gelangen.
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Die weitere Bewegung des Faltrades I6 verursacht durch den hinteren
Falter 21 ein Umlegen der hinteren Klappe nach vorn, indem sie sich zunächst an
den vorderen Falter 19 innen anlegt (vgl.
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Ab. 4 und 5). Da sich das Faltrad I6 mit größerer Geschwindigkeit
als der Behälter bewegt, wird der zwischen beiden Klappen liegende vordere Falter
19 herausgezogen, worauf der hintere Falter die hintere Klappe endgültig anlegt.
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Bei der Fortbewegung des Behälters bleiben die umgelegten Klappen
in Berührung mit dem Klappenhalter 48, der auf die umgelegten Klappen einen elastischen
Druck ausübt, wenn sich der Behälter über die Faltetnrichtung hinaus bewegt. Er
hält die Klappen in ihrer umgelegten Lage, bis sie unter eine Führung 54 gelangen,
welche die Klappen festhält, während der Behälter unterhalb einer Gummiervorrichtung
für die noch nicht umgelegten, seitlich abstehenden Klappen vorbeigeführt wird.
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Diese Seitenklappen werden. an schaufelartigen Schienen 56 entlanggeführt
und waagerecht ausgebreitet. Am Ende der Schienen 56 ist eine Klebstoffrolle 57
vorgesehen, die beim Durchgang der Behälter auf deren Seitenklappen Klebstoff aufträgt.
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Die Behälter werden dann einer weiteren Vorrichtung zugeführt, welche
die gummierten Seitenklappen auf die bereits umgelegten vorderen und hinteren Klappen
drückt und dadurch den Behälter endgültig verschließt.
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Um ein Klemmen der Einrichtung zu verhindern, falls ein Behälter
aus irgendeinem Grunde nicht glatt durch die Maschine läuft, beispielsweise wenn
ein Behälter höher ist als es die Einstellung der Maschine zuläßt, wird durch den
auf die Plattform I2 gelangten Behälter das Faltrad i6 durch Drehung um den Punkt
27 angehoben. Dadurch wird ein unter Federdruck stehender Schalter 59, der durch
eine Kette 6I mit dem Arm 24 verbunden ist, ausgelöst und der Hauptantrieb delr
Maschine unterbrochen.
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Bei der Verpackung von Behältern mit Klappen aus schwachem Material
oder bei bereits vorher benutzten Behältern neigt die hintere Klappe dazu, sich
nach hinten umzulegen. In einem solchen Falle kainn es geschehen, daß sich das freie
Ende der Klappe nicht in die Lücke zwischen dem vorderen und dem hinteren Falter
Beinschieben kann. Es wird dann vorteilhaft die in den Abb. 6 und 7 dargestellte,
abgeänderte Ausführungsart der Maschine verwendet. Bei dieser Maschine wird ein
durch Kurvenscheibe betätigter hinterer Falter 66 benutzt, der bei I8 an dem Faltrad
I6 verschwenkbar gelagert und mit einem Arm 68 versehen ist. Der Arm 68 trägt eine
Kurvenrolle 69, die so angeordnet ist, daß sie sich gegen die Stirnfläche einer
festen, an dem Tragarm 31 befestigten Kureenscheibe 71 legt. Eine Feder 72 erhält
die Berührung zwischen der Rolle 69 und der Kurvenscheibe 7I aufrecht.
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Die Kurvenscheibe 7I ist so ausgebildet und nimmt zu der Kurvenscheibe
39 eine solche Lage sein, daß, wenn sich der hintere Falter 66 nach außen bewegt,
sich der vordere Falter 19 bei Annäherung der hinteren Klappe nach innen bewegt
und so genügend Raum freigibt, daß das freie Ende der hinteren Klappe zwischen die
Falter gelangen kann.
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PATENTANSPRUTCHE I. Verpackungsmaschine mit Faltvorrichtung zum Umlegen
der Innenklappen eines offen zugeführten Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß
die mit Fördermitteln (I3, I4) zum Zuführen von an einem Ende offenen Behältern
(I I) versehene Maschine mit einem drehbar angeordneten Falter (I9) zum Umlegen
der vorderen Behälterklappe in die geschlossene Lage und mit einem drehbar gelagerten
Falter (21) zum Umlegen der hinteren Behälterklappe in die Verschlußlage versehen
ist, wobei die genannten Falter (19, 2I) so angeordnet sind und so gesteuert werden,
daß bei Annäherung der Hinterklappe an die Faltvorrichtung eine Lücke zwischen den
Faltern (I9, 2I) entsteht, durch die das freie Ende der hinteren Klappe zwischen
die Falter (I9, 2I) in die Bewegungsbahn des hinteren Falters (21) gelangen kann,
der die Klappe in die Verschlußlage überführt.